안질환에 대한 양압·음압 고글

한눈에 보는 포인트

양압 및 음압 고글은 안와 주위에 압력을 가하여 비침습적으로 안압을 변화시키는 연구 단계의 장치입니다.
음압 고글(NPG)은 안압을 낮추고, 양압 고글은 안압을 높여 사상판을 통한 압력 구배를 조절합니다.
녹내장, 특발성 두개내압 항진증, SANS 등 사상판에 대한 압력 불균형이 관련된 질환에 대한 응용이 연구되고 있습니다.
Equinox사의 음압 고글(Multi-Pressure Dial)을 이용한 임상 연구에서 우수한 안전성과 안압 강하 효과가 확인되었습니다.
특발성 망막 정맥 박동(SVP)은 안압 및 두개내압 변화를 반영하는 바이오마커 후보로 주목받고 있습니다.
현재로서는 연구 단계의 기기이며, 일반 임상에서 처방이나 사용이 불가능합니다.
특발성 두개내압 항진증의 표준 치료는 아세타졸아미드나 뇌척수액 단락술 등이며, 가압 고글은 이를 대체하지 않습니다.

1. 안과 질환에 대한 양압·음압 고글이란?

가압 고글(pressure goggles)은 안와 주위에 음압 또는 양압을 가하여 안압(IOP)을 비침습적으로 조절하는 장치입니다.

음압 고글(NPG): 진공을 이용하여 안와 내 압력을 낮추어 안압을 하강시킵니다.
양압 고글: 안와 주위에 양압을 가하여 안압을 상승시키며, 두개내압(ICP) 항진 시 사상판을 통한 압력 구배(translaminar pressure gradient)를 정상화할 가능성이 있습니다.

응용 대상으로 연구가 진행 중인 질환은 다음 세 가지 질환군입니다.

녹내장: 망막신경절세포(RGC)의 진행성 소실을 특징으로 하며, 사상판이 RGC 축삭 손상의 주요 부위로 간주됩니다. 미국 녹내장 환자의 25~50%에서 안압이 ‘정상’ 범위 내에 있다는 보고가 있어, 안압 외 요인(사상판 압력 구배 등)의 관련성이 주목받고 있습니다.
특발성 두개내압 항진증(IIH): 두개내압 항진과 유두부종을 특징으로 하는 신경안과 질환입니다. 주요 위험 인자는 여성과 비만입니다. ¹⁾
우주 비행 관련 신경안증후군(SANS): 장기 우주 비행 후 관찰되는 시신경 유두 부종, 안구 편평화, 원시화, 맥락막 주름 등의 신경안과적 소견군.

현재 연구 및 개발 단계에 있으며, 임상에서 널리 사용되는 표준 치료법이 아닙니다.

Q 가압 고글은 어떤 원리의 장치인가요?

음압 고글은 안와 주위에 진공(음압)을 발생시켜 안압을 낮추고, 양압 고글은 양압을 가하여 안압을 높입니다. 이러한 메커니즘을 이용하여 시신경 유두(사상판)를 통한 안압과 두개내압의 압력 차이를 조절하는 것을 목적으로 합니다. 둘 다 현재 연구 단계의 장치이며 일반 임상에서는 사용할 수 없습니다.

2. 주요 증상 및 임상 소견

가압 고글이 대상으로 하는 질환군에 공통적인 증상 및 소견은 다음과 같습니다.

자각 증상

녹내장 관련:

시야 결손: 진행성으로 확대됩니다. 초기에는 자각 증상이 거의 없는 경우가 많습니다.

특발성 두개내압 항진증 관련: ¹⁾

두통: 기상 시 악화되는 경우가 많습니다.
일과성 시력 장애: 체위 변환이나 기침 시 유발되는 수초~수분간의 시력 저하입니다.
복시: 외전신경(제6뇌신경) 마비로 인한 수평 복시.
박동성 이명: 심장 박동과 동기화된 이명.
시력 저하: 심한 유두부종은 비가역적 시력 장애를 초래할 수 있습니다.

저두개내압 관련:

기립성 두통: 기립 시 나타나거나 악화되는 두통.
어지럼증, 경부 통증, 구토, 수평 복시

임상 소견

녹내장

시신경 유두 함몰: 유두 중앙의 함몰(cupping) 확대가 특징적인 소견입니다.

시야 결손: Humphrey 시야 검사에서 궁상 암점, 비측 계단 등의 패턴이 나타납니다.

특발성 두개내압 항진증

유두 부종(papilledema): 양측성이 특징입니다. Frisén 분류로 평가합니다. ¹⁾

RNFL 비후: OCT에서 현저한 망막신경섬유층 비후를 보임. ¹⁾

시야 이상: 마리오트 맹점 확대 및 전반적 시야 저하. ¹⁾

외전신경마비: 두개내압 항진으로 인한 가성 국소 징후. ¹⁾

SANS

시신경유두부종: 장기 우주 비행 후 나타남.

안구 편평화(globe flattening): 후극부의 편평화.

원시화(hyperopic refractive shift) : 구면 수차의 변화로 인해 발생합니다.

맥락막 주름(choroidal folds) : 후극부에서 관찰됩니다.

3. 원인 및 위험 요인

가압 고글이 표적으로 하는 병태의 핵심은 사상판을 통한 압력 구배의 이상입니다.

사상판의 역학적 위치 : 사상판은 전방의 두개내압(ICP)과 후방의 안압(IOP) 사이에 위치한 구조물입니다. 이 압력 차이가 ‘사상판을 통한 압력 구배(translaminar pressure gradient)‘이며, 안압과 ICP의 불균형이 시신경 손상에 관여한다는 증거가 축적되고 있습니다.
녹내장에서의 압력 구배 : 안압이 ICP를 크게 초과하면 사상판이 후방으로 편위되어 RGC 축삭이 손상되는 것으로 생각됩니다.
특발성 두개내압 항진증에서의 압력 구배: ICP가 안압을 크게 초과하면 체판이 전방으로 변위되어 유두부종이 발생합니다. ¹⁾
특발성 두개내압 항진증의 위험 인자: 여성과 비만이 주요 위험 인자입니다. ¹⁾
안압의 일중 변동: 안압은 일중 변동 패턴을 보이며 밤에 최대치에 도달합니다. 안압 상승에 따라 안관류압(OPP)이 감소합니다.
SANS의 병태생리 가설: 두부로의 체액 이동, ICP 상승, 안구 글림프계 정체, 뇌용적의 맥동성 변화 등이 병인 가설로 제시됩니다.

자발적 망막정맥 박동(SVP)과 압력 구배의 바이오마커:

SVP는 중심망막정맥의 박동으로, 건강한 눈에서의 유병률은 87.6~98%로 알려져 있습니다.
녹내장 환자와 IIH 환자에서 SVP 유병률이 감소한다.
정맥 박동압(VPP)은 녹내장 환자에서 높은 경향을 보이며, 질환 진행 예측 지표가 될 수 있습니다.
SVP와 VPP는 IIH, 녹내장, SANS의 바이오마커로 사용될 가능성이 있습니다.

Q 안압과 두개내압의 '균형'이 왜 중요한가요?

사상판은 안압(뒤에서)과 두개내압(앞에서) 두 압력 사이에 위치하며, 이 압력 차이(사상판 압력 구배)가 시신경에 물리적 부하를 가합니다. 압력 차이가 클수록 사상판이 변형되어 시신경 섬유가 손상되기 쉽습니다. 녹내장, 특발성 두개내압 항진증, SANS 모두 이러한 압력 균형 이상이 병태의 일부를 담당하는 것으로 생각됩니다.

4. 진단 및 검사 방법

가압 고글의 연구 및 사용과 관련된 주요 평가 방법은 다음과 같습니다.

안압 측정: 고글 효과 평가의 기본 지표입니다. NPG 착용 상태에서도 Tono-Pen 팁 커버를 사용한 공기식 안압계로 정확한 안압 측정이 가능함이 확인되었습니다(Ferguson 등의 연구).
이탈 검사법: Tono-Pen 팁 커버와 NPG를 결합한 측정 방법입니다. 7, 10, 20, 30mmHg의 4가지 압력 수준에서 480쌍의 측정값을 수집하고 재현성을 확인한 기법입니다.
시야 검사(Humphrey 시야계): 대상 질환(녹내장, 특발성 두개내압 항진증)의 진행 평가에 사용됩니다. ¹⁾
OCT(광간섭단층촬영): 시신경유두주위 망막신경섬유층(pRNFL) 두께 측정. 유두부종의 정량적 평가에 유용합니다. ¹⁾
SVP/VPP 측정: 검안경으로 관찰 가능. 압력 변화 중 SVP 평가를 통해 고글을 사용한 ICP 간접 측정이 가능할 수 있습니다.

5. 표준 치료법

가압 고글은 연구 단계의 장치이며 현재 표준 치료가 아닙니다. 각 대상 질환의 현재 표준 치료는 아래와 같습니다.

녹내장의 현재 표준 치료

약물 요법(점안액): 안압 강하가 유일하게 입증된 치료법입니다. 그러나 예측 불가능할 수 있으며 순응도 불량으로 효과가 손상될 수 있습니다.
레이저 치료(SLT 등): 선택적 레이저 섬유주 성형술.
수술(섬유주 절제술, 튜브 션트술 등): 약물 치료 및 레이저 치료가 불충분할 때 선택합니다.

특발성 두개내압 항진증의 현재 표준 치료

아세타졸아미드: 많은 환자에게 1차 치료제로 제공됩니다. ¹⁾ 시력 위협이 있는 경우 응급 관리가 필요합니다.
시신경초 개창술(ONSF): 유두부종 치료에 효과적이지만 두개내압을 낮추지는 않습니다. 두통 치료에는 권장되지 않습니다. 합병증으로 복시, 동공 부등, 긴장성 동공이 있습니다. ¹⁾
뇌척수액 션트술: 뇌실복강 션트(VP 션트) 및 요추복강 션트. 두개내압을 효과적으로 낮추고 시신경 유두 부종과 두통을 개선합니다(단기 효과). 합병증으로 션트 기능 부전, 감염, 위치 이상이 있습니다. ¹⁾
전격성 특발성 두개내압 항진증의 응급 관리: 요추 배액관 설치, 아세타졸아미드(500 mg 1일 3회에서 3~4 g/일까지 증량), IV 메틸프레드니솔론(1 g/일, 3일간)의 병용이 사용될 수 있습니다. 그러나 스테로이드는 전격성이 아닌 특발성 두개내압 항진증에서는 권장되지 않습니다. ¹⁾

6. 병태생리학 및 상세 발병 기전

사상판의 역학

사상판은 안압(뒤에서)과 두개내압(앞에서)이라는 두 압력 사이에 위치한 구조입니다.

녹내장: 안압이 두개내압(ICP)을 크게 초과→사상판의 후방 변위→망막신경절세포(RGC) 축삭의 기계적 손상. 사상판을 통한 압력 구배를 주기적으로 조절함으로써 시신경 보호 및 녹내장 진행 억제가 가능하다는 가설이 제시되고 있습니다.
특발성 두개내압 항진증: 두개내압(ICP)이 안압을 크게 초과→사상판의 전방 변위→유두부종 형성. ¹⁾

가압 고글의 작용 기전

음압 고글의 작용: 안와에 -10 mmHg의 압력을 가하면 두개내압에 영향을 주지 않고 안압을 약 6 mmHg 낮출 수 있습니다. 이를 통해 녹내장에서 사상판 압력 구배를 개선할 가능성이 있습니다.
양압 고글의 작용: 안압을 상승시켜 두개내압 항진 시 사상판을 통한 압력 구배를 정상화할 가능성이 있습니다. 주로 SANS(우주 비행 관련 신경안증후군)에의 적용이 고려되고 있습니다.

특발성 망막정맥 박동(SVP)의 물리학적 기반

SVP의 발생은 심장 주기 → 뇌척수액 박동 → 경벽압 진동의 기전에 의합니다. SVP의 가시성은 혈관 순응도(신장성)에 의존합니다.

안압 상승 → 망막정맥 용적 감소 → 순응도 증가 → SVP가 나타나기 쉽습니다.
안압 하강 → 망막정맥 용적 증가 → 순응도 감소 → SVP가 나타나기 어렵습니다.

정맥 박동압(VPP): 중심망막정맥의 용적이 충분히 감소하여 CSF 박동에 반응하여 박동하는 최소 안압으로 정의됩니다. VPP는 질환 진행의 예측 지표가 될 수 있습니다.

Q 특발성 망막정맥 박동(SVP)은 무엇의 지표입니까?

SVP는 안압과 두개내압의 관계를 반영하는 바이오마커 후보입니다. 녹내장 환자와 특발성 두개내압 항진증 환자에서는 SVP 유병률이 감소하고, 정맥 박동압(VPP)은 녹내장 환자에서 높은 경향을 보입니다. SVP와 VPP를 측정함으로써 특발성 두개내압 항진증, 녹내장, SANS의 진행 상황 및 고글에 의한 압력 변화 효과를 간접적으로 평가할 수 있을 가능성이 있습니다.

7. 최신 연구 및 향후 전망 (연구 단계 보고)

Equinox사 멀티프레셔 다이얼 (NPG)

Equinox사가 개발한 음압 고글은 다음과 같은 구조를 가지고 있습니다.

장치 사양: 실리콘 실이 부착된 렌즈, 고글과 펌프를 연결하는 튜브, 고정용 헤드스트랩, 조절 가능한 노즈 브리지. S, M, L 세 가지 크기로 제공되며, 연구자가 프로그래밍한 펌프가 음압을 생성합니다.

이 장치를 사용한 주요 임상 연구 3건은 다음과 같습니다.

연구자	대상	방법/설정	주요 결과
Samuelson 등	개방각 녹내장 환자 10명	한쪽 눈 -10 mmHg, 대조안 대기압, 8시간 적용	내약성 점수 1.8±0.4(1=최상), 우수한 안전성 확인
Ferguson 등	—	Tono-Pen 팁 커버와 NPG 병용, 4개 압력 수준에서 480쌍 측정	NPG 하에서 기압안압계의 정확성과 재현성 입증
Swan 등	65명	음압 없음, 기준 안압의 25%, 50%, 75%를 60분간 적용	모든 음압 설정에서 임상적 및 통계적으로 유의한 안압 감소

Samuelson 등은 개방각 녹내장 환자 10명의 한쪽 눈에 -10 mmHg의 음압을 8시간 적용했습니다. 관심도 점수는 1.8±0.5(1=최상, 10=최악)로, 환자의 높은 수용성과 양호한 안전성 매개변수를 보여주었습니다.

Swan 등은 65명의 피험자를 대상으로 무작위 설계로 기준 안압의 25%, 50%, 75%에 해당하는 음압을 60분간 적용했습니다. 모든 음압 설정에서 임상적 및 통계적으로 유의한 안압 감소가 확인되었습니다.

양압 고글과 우주 비행 관련 신경안증후군(SANS)

SANS 대책으로 안압을 상승시켜 두부로의 체액 이동으로 인한 압력 구배 이상을 교정하는 방법이 연구되고 있습니다.
선행 연구(두부 하위 경사 실험)에서 수영 고글 착용 시 안압 및 사상판을 통한 압력 구배가 상승하는 것이 확인되었으며, 양압 고글은 이를 의도적이고 제어 가능하게 수행합니다.
일반 수영 고글보다 효과적으로 안압을 상승시키고 SANS 완화에 기여할 가능성이 있습니다.
그러나 장기간의 안압 상승 안전성에 대해서는 향후 연구가 필요합니다.

Q 양압 고글은 현재 환자가 구입하여 사용할 수 있습니까?

현재 구매하거나 사용할 수 없습니다. 가압 고글은 연구 단계의 장치이며 임상 표준 치료로 승인되지 않았습니다. Samuelson과 Swan 연구 모두에서 안전성과 안압 감소 효과가 확인되었지만 장기적인 유효성과 안전성 검증 및 추가 임상 시험이 필요합니다.

8. 참고문헌

Bonelli L, Menon V, Arnold AC, Mollan SP. Managing idiopathic intracranial hypertension in the eye clinic. Eye (London, England). 2024;38(12):2472-2481. doi:10.1038/s41433-024-03140-y. PMID:38789788; PMCID:PMC11306398.
Pereira S, Vieira B, Maio T, Moreira J, Sampaio F. Susac’s Syndrome: An Updated Review. Neuroophthalmology. 2020;44(6):355-360. PMID: 33408428.
Tan A, Fraser C, Khoo P, Watson S, Ooi K. Statins in Neuro-ophthalmology. Neuroophthalmology. 2021;45(4):219-237. PMID: 34366510.