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각막 및 외안부

일시적 인공각막

일시적 인공각막(temporary keratoprosthesis)은 각막혼탁을 동반한 안구에서 유리체망막수술을 동시에 시행할 때 후안부의 수술 시야를 선명하게 확보하기 위해 설치하는 장치이다. 각막혈색소침착, 심한 부종을 동반한 각막창상, 폭발성 안외상에 의한 각막이물 혼입 등 각막 투명성이 현저히 저하된 증례에서 사용된다.

기존에는 각막혼탁과 유리체망막질환을 동반한 환자에게 먼저 전층각막이식술(PKP)을 시행하고, 각막 치유와 부종 소실을 수개월 기다린 후 후안부 수술을 진행했다. 일시적 인공각막의 등장으로 각막 상태와 관계없이 신속한 유리체망막 치료가 가능해졌다.

혼탁각막에 동반된 중증 유리체망막병변(외상 후 등)에 대해 일시적 인공각막을 설치함으로써 안전한 망막 복구가 가능하다1). 일시적 인공각막을 통한 시야는 양호하며, 대부분의 경우 새로 이식한 각막이식편보다 우수한 수술 시야를 얻을 수 있다1).

1981년 Landers가 최초의 일시적 인공각막을 보고했다. PMMA제 나사산이 있는 양면오목 광학 실린더로 구성되었지만, 실린더 축이 5mm로 길어 주변부 망막의 넓은 시야를 얻을 수 없는 단이 있었다.

1989년 Eckardt가 실리콘 고무제 일시적 인공각막을 개발했으며, 4개의 나일론 봉합사로 고정하는 설계였다. 다만 연질 재료는 공기 교환 시 시야가 흐려지기 쉽고, 봉합 자국에 의한 손상으로 반복 사용이 어려웠다.

2010년대 초반에는 Landers 광시야 트렁크리스 모델이 설계되었다. 실린더 축을 1mm로 단축하여 보조 렌즈 없이도 주변부 망막의 넓은 시야를 얻을 수 있게 되었다.

Q 왜 먼저 각막 이식을 하지 않고 임시 인공 각막을 사용하는가?
A

각막 혼탁과 유리체망막 질환을 모두 가진 환자, 특히 안외상 사례에서는 망막 복구가 시급합니다. 먼저 전층 각막 이식을 시행하면 각막 치유와 부종 소실에 수개월이 걸리며, 그 사이에 망막 병변이 비가역적으로 악화될 위험이 있습니다. 임시 인공 각막을 사용하면 각막 상태에 관계없이 즉시 유리체망막 수술이 가능하며, 수술 완료 후 전층 각막 이식으로 각막을 재건할 수 있습니다.

임시 인공 각막의 기본 설계는 각막 트레핀 직경보다 약간 큰 트렁크 직경을 사용하여 수밀 폐쇄를 만드는 것입니다. 그러나 트레핀 직경보다 최대 0.3mm 작은 직경의 기기로도 효율적인 폐쇄가 가능하다고 보고되었습니다.

기기재질직경특징
Landers형PMMA6.2/7.2/8.2 mm경질, 재사용 가능
Eckardt형실리콘7/8 mm연질, 불규칙 결손에 적합
Cobo형석영6.5 mm테이퍼 형태, 광범위한 트레파인 직경 대응

Landers형

재질: 경질 PMMA로 제작. 중심부는 PEG(폴리에틸렌글리콜) 구성.

: 경질 재질로 봉합 손상으로부터 보호되며, 오토클레이브 멸균 후 재사용 가능.

제한: 굴절력이 낮아 황반부 확대 관찰에는 복합 렌즈 시스템(PMMA 경질 렌즈 중첩)이 필요할 수 있음.

차세대 모델: 와이드필드 트렁크리스 모델은 실린더 축 1 mm로 넓은 주변 시야를 확보하며, 복합 렌즈 필요성을 최소화함.

Eckardt형

재질: 친수성 표면을 가진 광학적으로 투명한 연질 실리콘. 각막과의 접합성이 좋고, 공막 압박 시 관류액 누출이 적음.

: Landers형보다 넓은 광학 영역과 짧은 수직 길이를 제공. 탄력성이 높아 불규칙한 각막 결손에 대한 적합성과 주변부 밀봉에 우수함.

제한: 연질 재질로 공기 교환 시 시야가 흐려지기 쉬움. 봉합 자국 손상으로 재사용이 어려움.

Cobo형은 석영으로 제작된 원뿔대 형태로 테이퍼 디자인으로 인해 다양한 트레파인 직경에 사용 가능합니다. 스테인리스 핸들이 부착되어 수술 중 출혈 시 액체 및 가스 주입에 편리합니다.

수술 중 일시적 각막 확보는 인공 장치에 국한되지 않습니다. 이식에 부적합한 공여 각막 버튼을 일시적으로 사용하는 삼중 수술이나, 봉합형 소프트 밴드 콘택트렌즈를 대안으로 사용하는 보고도 있습니다.

Q Landers형과 Eckardt형은 어떻게 구분하여 사용하나요?
A

Landers형은 PMMA로 제작되어 단단하여 재사용이 가능하며 비용 측면에서 유리합니다. 반면 Eckardt형은 실리콘으로 제작되어 부드러워 불규칙한 각막 결손에 대한 적합성이 우수하고 각막과의 접합성이 좋습니다. 각막 열상을 동반한 외상으로 각막 결손의 모양이 불규칙한 경우 Eckardt형이 적합하며, 규칙적인 트레파인 후 결손에는 Landers형이 널리 사용됩니다. 차세대 Landers 광시야 모델은 넓은 시야와 재사용성을 모두 갖추고 있습니다.

일시적 인공각막은 다음 상황에서 사용됩니다.

  • 유리체망막 동시 수술: 각막 혈색소 침착, 심한 각막 부종, 각막 열상을 동반한 안외상으로 후안부 수술 시야를 확보할 수 없는 경우.
  • 변형 삼중 수술: 백내장 적출, 인공수정체 삽입, 전층 각막 이식을 동시에 시행할 때, 수정체 재건 중 폐쇄계 유지와 수술 시야 확보를 위해 사용합니다.
  • 일반 병용 수술: 유리체절제술(PPV), 공막돌륭술, 망막재부착술, 안내 이물 제거.
  1. 병든 각막을 트레파인으로 절제하고 각막 원판을 제거합니다(폐기 또는 점탄성 물질에 보관).
  2. 각막 트레파인 직경에 해당하는 일시적 인공각막을 선택합니다.
  3. 일시적 인공각막각막 결손부 중앙에 위치시키고 6-0 또는 7-0 Vicryl 봉합사 또는 9-0 나일론 봉합사로 공막에 단속 봉합합니다.
  4. 수밀 폐쇄를 확인한 후 유리체망막 수술을 시행합니다.
  5. 유리체망막 수술 완료 후 실리콘 오일 또는 공기 탐포네이드를 시행합니다.
  6. 일시적 인공각막을 제거하고 공여 각막을 이용한 전층 각막 이식을 시행합니다.

인공각막 제거 후 안압이 낮아지므로 맥락막상 출혈을 피하기 위해 전층각막이식 봉합을 신속히 수행해야 합니다.

안외상 증례에서는 동종이식편 거부 반응 위험을 줄이기 위해 일시적 인공각막을 원래 각막 버튼에 되돌리고, 후일에 영구적인 전층각막이식을 시행하는 선택지도 있습니다.

수술 후 시기능 예후는 안외상의 정도와 망막 병변의 중증도에 크게 의존합니다. 망막의 건전성이 주요 예측 인자입니다.

Alvarez 등(Eckardt형 사용)의 보고에 따르면, 비외상군의 망막 재유착 성공률은 90%인 반면 외상군에서는 78%였습니다. 한편, 시력 개선율은 외상군에서 67%로 비외상군의 47%를 상회했습니다.

107안의 외상안을 대상으로 한 Landers형 연구에서는 86%에서 유용한 시기능이 보존되었고, 80%에서 시력이 개선되었으며, 72.9%에서 각막 투명성과 망막 재유착이 유지되었습니다.

  • 맥락막상 출혈: 인공각막 제거 시 저안압으로 인해 발생합니다. 신속한 전층각막이식 봉합으로 예방합니다.
  • 각막 이식편 투명도 저하: 수술 후 염증에 이차적인 각막 신생혈관 및 내피세포 감소로 인합니다.
  • 안압 이상: 수술 후 지속적인 저안압은 중증 외상안에서 많으며, 영구적 실리콘 오일 탐포네이드가 필요한 경우가 있습니다.
  • 교감성 안염: 개방성 안구 손상에서 주의가 필요합니다.
  • 안구로: 중증 증례의 최종 결과로 기록됩니다.

외상 후 8주 이내에 전층 각막 이식을 시행하면 이식편 부전이 증가한다는 보고가 있는 반면, 외상 후 1개월 이내의 적시적인 망막 재유착이 시기능 예후를 결정한다는 보고도 있습니다. 영구적 전층 각막 이식 시기는 증례별로 판단합니다.

Q 일시적 인공 각막의 시야는 각막 이식과 비교하여 어떠한가?
A

일시적 인공 각막을 통한 시야는 양호하며, 많은 경우 새로 이식된 각막 이식편보다 우수한 수술 시야를 제공합니다1). 이는 신선한 각막 이식편은 수술 후 부종으로 인해 투명도가 최적이 아닌 반면, 인공 각막은 광학적으로 설계된 투명 재질이기 때문입니다. 따라서 유리체 망막 수술 중 안저 가시성 확보에는 전층 각막 이식보다 일시적 인공 각막이 우수합니다.

  1. American Academy of Ophthalmology. Corneal Edema and Opacification Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.

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