전층 각막 이식술(관통 각막 이식술, PKP)은 병든 각막 전층을 절제하고 공여자의 전층 각막편으로 대체하는 수술입니다. 일반적으로 직경 7.0~8.5mm의 중앙 원형 각막편을 절제하고 해당 공여 각막과 교환합니다2). 시력 개선이 가장 흔한 목적이지만, 얇아지거나 천공된 각막의 구조적 지지 회복도 중요한 적응증입니다.
PKP는 각막 이식 수술 중 가장 오랜 역사를 가지고 있습니다. 2012년 세계 조사에서 PK는 전 세계 각막 이식의 주요 수술 방식이었습니다3). 최근 심부 전층 각막 이식술(DALK)과 각막 내피 이식술(EK)의 보급으로 PK 시행 건수는 감소 추세입니다1, 7).
구체적인 적응 질환은 원인과 위험 요인(적응 질환) 항목을 참조하십시오.
전층 각막 이식술은 각막의 전층을 대체하는 반면, 층판 각막 이식은 각막의 일부 층만 대체합니다. 층판 각막 이식에는 심부 층판 각막 이식술(전방 실질 대체)과 각막 내피 이식술(내피만 대체)이 있습니다. 심부 층판 각막 이식술은 공여 내피를 이식하지 않으므로 내피형 거부 반응이 발생하지 않습니다. 각막 내피 이식술은 내피 기능 부전에 특화된 수술 방식입니다. 전층 각막 이식술은 각막 전층에 걸친 혼탁이나 심한 형태 이상 등 층판 이식으로 대처할 수 없는 증례에 적응됩니다.
PKP의 적응이 되는 각막 질환은 다양하며, 자각 증상은 원발 질환에 의존합니다.
원발 질환에 따라 각막 소견은 다양하지만, 다음이 대표적인 소견입니다.
PKP 후 거부 반응은 수술 후 6개월1년에 호발하며, 내피형 거부 반응의 발생률은 원발 질환에 따라 다르지만 1030% 정도입니다. 급격한 시야 흐림·시력 저하·눈부심이 자각 증상으로 중요합니다.
| 소견 | 특징 |
|---|---|
| Khodadoust line | 각막 내피의 선상 침착물 |
| Descemet막 주름 | 내피 손상을 반영 |
| 각막 내피 침착물 | 이식편 내에 국한됨 |
전층 각막 이식술의 적응증은 크게 세 가지로 분류됩니다.
광학적 각막 이식
수포성 각막병증: Fuchs 각막 내피 이영양증, 인공수정체성 수포성 각막병증이 대표적인 적응증입니다. 많은 환자에서 PK 후 유의한 시력 개선이 나타납니다2)
원추 각막: 안경이나 콘택트렌즈로 기능적 시력을 얻을 수 없을 때 적응증이 됩니다1). 급성 수종 후 지속되는 각막 부종도 전층 이식의 적응증입니다1)
각막 백반: 감염이나 외상 후 반흔으로 시력 장애가 발생할 때 적응증입니다
각막 이영양증: 격자형, 과립형, 반점형 각막 이영양증 등 전층에 걸친 혼탁을 보이는 경우
치료적 및 성형적 각막 이식
치료적 각막이식 : 약물 치료에 저항하는 각막 감염증에 대해 병소 제거를 목적으로 시행합니다. 재발률은 20%로 보고되며, 공초점 현미경 검사와 광범위한 절제연 확보가 권장됩니다.
성형적 각막이식 : 각막 천공안에서 안구의 형태 유지를 목적으로 시행합니다.
각막공막이식 : 감염이 윤부를 넘는 경우나 심한 주변부 얇아짐(편심 원추각막, 투명가장자리각막변성, 구형각막)이 있는 경우, 큰 각막공막 이식편이 필요합니다.
PKP는 여러 번의 전층 각막이식이 실패한 경우나 광범위한 전안부 반흔이 있는 경우 금기가 될 수 있습니다1). 각막 얇아짐이 윤부 근처까지 미치면 수술이 어렵고 실패 위험이 높아집니다1).
| 인자 | PKP 선택 | 층판 이식 선택 |
|---|---|---|
| 혼탁의 깊이 | 전층에 걸친 | 전부만 또는 내피만 |
| 내피 기능 | 장애 있음 | 심층 판상 이식: 보존 |
| 전안부 이상 | 재건 수술 병행 | 단순한 증례 |
구후 마취와 순목 마취로 안구 운동을 정지시키고, Honan 풍선으로 유리체압을 충분히 낮춘다. 백내장 동시 수술이나 소아 증례에서는 전신 마취가 권장된다. Flieringa 환을 공막에 봉합하여 안구 허탈을 예방한다.
공여자 각막편은 숙주 각막보다 0.25~0.5mm 크게 만든다. 내피 쪽에서 제작하고, 트레판으로 각막 깊이의 약 4/5까지 절개한 후 메스로 전방에 진입한다. 공여자 각막 봉합에는 10-0 나일론을 사용하며, 8개의 단속 봉합과 16개의 연속 봉합, 또는 24개의 연속 봉합을 시행한다.
원추 각막에서는 향후 이식편 급경사를 예상하여 숙주와 같은 크기의 공여자를 사용하기도 한다. 미생물성 각막염에서는 병변 전체를 둘러싸도록 트레판 크기를 선택한다.
2사분면 이상 혈관 침범 증례, 재이식 증례 등은 고위험이다.
거부 반응은 수술 후 1년 반 이내에 많이 나타난다. 조기 발견 및 조기 치료가 이식편 보존의 핵심이다.
수술 중 합병증
이식편 중심 고정 불량: 시축에서 벗어나면 수술 후 시력에 영향을 미칩니다.
불규칙한 트레파인 절개: 불규칙한 절개는 창상 폐쇄와 난시에 영향을 미칩니다.
맥락막 출혈/삼출: 전신 마취로 발생 위험을 줄일 수 있습니다.
수정체 손상: 트레파인 삽입 시 발생할 수 있습니다.
유리체 탈출: 전방 내 유리체 탈출은 수술 후 관리를 복잡하게 만듭니다.
수술 후 합병증
PK의 합병증에는 감염, 거부 반응, 이식편 부전, 녹내장, 백내장, 불량한 굴절 결과(부등시, 고도 각막 난시)가 포함됩니다1).
PKP 후 수술 후 스테로이드 점안액의 장기 사용으로 후낭하 백내장(PSC)이 진행되기 쉬우며, 백내장 수술이 필요한 경우가 있습니다5). 일반 백내장 수술과 다른 특유의 과제에 유의해야 합니다.
IOL 도수 계산의 어려움: PKP 후 봉합 장력의 불균일성 및 창상 치유 과정에서 고도 난시(봉합 제거 후 각막 계측 난시 평균 3.70±3.20 D)가 발생하여 IOL 도수 계산의 예측성이 저하됩니다6). 백내장 수술 전에 모든 각막 봉합사를 제거하고 각막 곡률이 안정된 후 IOL 도수를 계산하는 것이 바람직합니다. 각막이 혼탁한 경우 A-모드 초음파를 사용하여 안축장을 측정합니다.
수술 접근법과 내피 보호: 공막 터널 접근법은 이식편 가장자리에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다. 각막 절개를 사용하는 경우 이식편 가장자리 근처까지 연장되지 않도록 주의하십시오. 분산형 점탄성 물질을 사용한 소프트 쉘 기법으로 이식 각막 내피를 보호하고, 초음파 에너지는 내피로부터 충분한 거리를 확보하여 사용합니다5).
난시 관리: 정난시 성분에 대해서는 토릭 IOL이 선택지가 될 수 있지만, 부정난시에는 효과가 제한적입니다. 각막 이완 절개(CRI)를 이식편-숙주 접합부 내에서 시행하는 방법도 있습니다6).
삼중 수술(PKP와 백내장 수술 동시 시행): 백내장이 진행되고 각막 이식이 필요한 증례에서는 동시 시행이 고려됩니다. 가시성이 허락하는 한 PK 시행 전에 수정체 유화 흡인술을 시행하여 open-sky 시간을 단축합니다. 혼탁 각막을 통해 연속 원형 낭절개술을 시행하는 경우 트리판 블루 등의 수정체낭 염색제가 유용합니다5). 단계적 시행은 이식 각막 안정 후 굴절 오차가 적다는 장점이 있습니다.
PK의 이식편 생존율은 원발 질환에 따라 크게 다릅니다.
각막 확장증에 대한 PK의 장기 생존율은 호주 각막 이식 등록에 따르면 5년 95%, 10년 89%로 보고됩니다1).
10년 생존율은 원추 각막에서 가장 높고, 감염 후 반흔이 그 다음이며, Stevens-Johnson 증후군이나 안구 유천포창 등의 염증성 질환이 가장 예후가 나쁩니다.
Fuchs 각막내피이상증에 대한 PK는 많은 환자에서 유의한 시력 개선을 얻을 수 있지만, 수술 중 맥락막 출혈 위험이 높고, 수술 후 거부 반응 위험 및 시력 회복에 필요한 기간이 EK보다 깁니다 2).
Cornea Donor Study(CDS)에서는 FECD 및 위수정체성 각막부종에 대한 PK에서 고령 공여자(6675세)와 젊은 공여자의 장기 결과를 비교했습니다(1,090명, 전향적 다기관 이중맹검 비열등성 시험) 4). 5년 이식편 생존율은 두 군 모두 86%로 동일했으며, 10년 시점에서도 젊은 군 77% 대 고령 군 71%로 유의한 차이가 없었습니다. 75세까지의 공여자 각막은 PK에 안전하게 사용할 수 있음이 입증되었지만, 고령 공여자 조직에서는 수술 후 내피세포 감소가 다소 컸고(5년 시점 젊은 군 824 대 고령 군 654 cells/mm²), 7275세 최고령 군에서는 6년 이후 이식편 생존율이 현저히 감소했습니다 4).
각막은 혈관이 없는 조직이며 역사적으로 면역 특권을 가진 것으로 간주되었습니다. 그러나 PK는 상피, 실질, 내피를 포함한 전층 조직을 이식하므로 층판 이식보다 거부 반응의 영향을 받기 쉽습니다 7). 거부 반응은 이식편 부전에 기여할 수 있습니다.
거부 반응에는 상피형, 실질형, 내피형의 세 가지 유형이 있습니다. 임상적으로 빈도가 높고 중요한 것은 내피형입니다.
PK의 이식편 부전은 시간 경과에 따라 다른 원인으로 발생합니다. 초기(수술 후 수년 이내)는 거부 반응이 주 원인이며, 후기에는 공여자 내피세포의 연령 관련 탈락에 의한 내피 부전이 주 원인이 됩니다.
느슨해진 봉합사는 감염 병소나 거부 반응의 유인이 될 수 있으므로 발견 즉시 조기에 제거합니다.
최근 심부 전층 각막 이식술 및 각막 내피 이식술(각막 내피 이식술, 데스메막 내피 각막 이식술)의 보급으로 인해 전층 각막 이식술의 적응증이 감소하는 추세입니다.
메타 분석에 따르면 심부 전층 각막 이식술의 거부율은 전층 각막 이식술에 비해 유의하게 낮습니다(오즈비 0.28; 95% 신뢰구간 0.15–0.50; P < 0.001). 반면, 이식편 실패율은 두 수술 간에 유사합니다(오즈비 1.05; 95% 신뢰구간 0.81–1.36) 1).
콘택트렌즈 디자인의 개선과 콜라겐 가교결합(CXL)의 보급도 각막 확장증에 대한 전층 각막 이식술 감소에 기여하고 있습니다 1). 미국 안구은행 협회(EBAA)의 데이터에 따르면 원추 각막에 대한 각막 이식은 2011년부터 2022년까지 지속적으로 감소하고 있습니다 1).
펨토초 레이저 보조 각막 이식술(FLAK)은 공여자와 수여자 모두에게 펨토초 레이저로 트레피네이션을 수행하는 기술입니다. 이론적으로 창상 강도 향상, 조기 봉합사 제거, 시각 재활 단축, 난시 감소가 기대되지만, 기계적 트레피네이션에 비해 장기적 우월성은 입증되지 않았습니다 1).
PK는 원추 각막의 모든 중증도에서 안전하고 효과적이며 좋은 시력 결과를 보이는 수술법으로 보고되었습니다. 봉합 기술은 결과에 영향을 미치지 않지만, 이식편과 숙주 간의 크기 차이가 작을수록 근시화가 적습니다 1).
