초음파 생체현미경 검사 (UBM)

초음파 생체현미경(UBM)은 30-50 MHz의 고주파 초음파를 사용한 전안부 단층 영상 검사로, 1990년대 초 Foster와 Pavlin에 의해 개발되었습니다.
조직 분해능은 50-100 μm이며 전안부(깊이 5-10 mm)를 시각화합니다.
홍채 후방, 섬모체, 후방 등 광학계(AS-OCT 포함)로는 관찰할 수 없는 구조를 묘사할 수 있습니다.
폐쇄각 녹내장(동공 차단 및 고원 홍채의 감별), 악성 녹내장, 전안부 외상, 전안부 종양, ICL 후 볼트 평가에 특히 유용합니다.
접촉형 검사(앙와위, 점안 마취, 아이컵 사용)이며 숙련된 검사자가 필요하다는 점이 AS-OCT와 비교하여 단점입니다.
명소와 암소에서의 비교 촬영을 통해 기능적 각 폐쇄를 동적으로 평가할 수 있습니다.
AS-OCT와 상호 보완적으로 사용하면 전안부 진단 정확도가 향상됩니다.

1. 초음파 생체현미경(UBM)이란?

초음파생체현미경(Ultrasound Biomicroscopy; UBM)은 눈의 전안부(Anterior Segment) 영상 진단에 사용되는 검사 장비입니다. 1990년대 초 Foster와 Pavlin에 의해 현미경 수준의 해상도로 눈의 단면도를 얻는 방법으로 처음 도입되었습니다.

3050 MHz의 고주파 초음파를 사용하여 세극등현미경으로 관찰할 수 없는 전안부 구조(섬모체, 홍채 뒷면, 전방각 바닥)를 고해상도로 영상화합니다. 고주파화로 조직 분해능은 50100 μm에 도달하며, 전안부 깊이 5~10 mm를 평가하는 데 최적화되어 있습니다.

일반적인 B모드 초음파(5~~10 MHz)와 비교하여 도달 깊이는 제한적이지만(5~~10 mm), 해상도가 크게 향상되었습니다. 고주파는 조직 감쇠가 크기 때문에 맥락막보다 깊은 구조 평가에는 저주파 B모드가 별도로 필요합니다.

주요 적응증

UBM이 특히 유용한 임상 상황은 다음과 같습니다.

폐쇄각녹내장(PACG)의 전방각 형태 평가: 동공차단형, 고원홍채, 수정체 유발 폐쇄의 감별
악성녹내장 진단: 섬모체 전방 회전, 유리체 전방 편위 확인
섬모체 종양 및 홍채 종양 평가: 범위, 침윤 깊이, 후방 경계 묘사
ICL(유수정체안내렌즈) 삽입 전후 평가: 볼트(수정체와 ICL 사이 간격) 측정
전안부 외상: 전방각 해리, 홍채 절단, 섬모체 해리 평가
포도막염: 섬모체염막, 섬모체 부종 평가
녹내장 수술 후: 여과포 내부 구조 평가

Q 초음파생체현미경과 일반 초음파 검사는 어떻게 다른가요?

일반 B모드 초음파는 5~~10 MHz로 눈 전체(안축장, 망막, 맥락막 등)를 관찰합니다. 초음파생체현미경은 30~~50 MHz의 고주파를 사용하여 조직 분해능 50~~100 μm의 고해상도 영상을 얻으며, 전안부에 특화되어 있습니다. 그러나 고주파이므로 도달 깊이는 5~~10 mm로 제한되며, 후부 유리체와 망막 관찰에는 일반 초음파가 필요합니다.

2. 검사 기술과 절차

주변 홍채 전방 유착(PAS)을 보여주는 초음파 생체현미경(UBM) 이미지

Dorairaj S, et al. Changing trends of imaging in angle closure evaluation. ISRN Ophthalmol. 2012. Figure 4. PMCID: PMC3914273. License: CC BY.

주변 홍채 전방 유착(PAS)을 보여주는 초음파 생체현미경 영상입니다. S는 공막, CB는 섬모체, AC는 전방, I는 홍채, C는 각막을 나타내며, 검은 화살표는 PAS의 범위를 나타냅니다. 이는 “2. 검사 기술 및 절차” 항목에서 다루는 주변 홍채 전방 유착에 해당합니다.

표준 아이컵법

UBM 검사의 기본 절차는 다음과 같습니다.

점안 마취(0.4% 옥시부프로카인)를 시행합니다
아이컵 내에 물 또는 스코피졸(메틸셀룰로오스 등)을 채웁니다
환자를 앙와위로 하고 눈에 아이컵을 장착합니다
프로브 끝을 액체에 담가 스캔합니다(안구에 직접 닿지 않도록 주의)
각 방향으로 프로브를 향하게 하여 전주율의 각도와 섬모체를 촬영합니다
명소 및 암소 조건에서 촬영하여 산동에 의한 홍채 모양 변화(기능적 폐쇄)를 비교 평가합니다

프로브 캡 방식

프로브 캡을 장착하고 물을 주입하여 검사하는 방법도 있습니다(아이컵 불필요). 어떤 체위에서도 검사가 가능하므로 일반적인 앙와위가 어려운 환자에게도 대응할 수 있습니다.

멤브레인 방식

멤브레인 방식의 초음파 생체현미경(예: UD-8060, 토메이 코퍼레이션)은 아이컵이 필요 없으며, 멤브레인 끝에 스코피졸®을 도포하여 검사 부위에 댑니다. 좌위에서의 검사가 가능해졌습니다.

3. 정량적 매개변수와 소견 해석

초음파 생체현미경은 전방각의 정량적 측정이 가능하며, 다음 매개변수가 표준적으로 사용됩니다.

매개변수	정의
AOD500 (각도 개방 거리)	공막돌기에서 500 μm 앞쪽의 섬유주와 홍채 사이의 수직 거리
ARA (각도 함몰 면적)	AOD 선과 각도 함몰로 둘러싸인 삼각형의 면적
ACD (전방 깊이)	중심 각막 내피에서 수정체 전면까지의 거리
수정체 볼트	좌우 공막돌기를 연결하는 수직선보다 앞쪽에 위치한 수정체의 거리

AOD500의 상세 정의는 “공막돌기에서 500 μm 앞쪽의 섬유주와 홍채 사이의 수직 거리”이며, 공막돌기의 정확한 식별이 측정 정확도를 좌우합니다. 원발성 폐쇄각 녹내장(PACG)에서는 AOD500과 전방 깊이가 유의하게 감소하여 진단에 도움이 됩니다.

정상 소견

각막 전후면, 공막 표면, 홍채 전후면은 고휘도로 나타납니다. 각막 실질, 홍채 실질, 섬모체는 저휘도입니다. 정상안에서 홍채는 전방으로 약간 볼록하거나 편평하며, 홍채와 섬모체 돌기 사이에 섬모구가 확인됩니다.

전방각 관찰에서 **공막 돌기(scleral spur)**와 Schwalbe 선의 동정이 필수적입니다. 공막 돌기는 전방 내로 돌출된 공막의 일부로, 전방은 섬유주대에 부착된 구조이며 항상 확인할 수 있는 중요한 지표입니다.

4. 임상적 의의와 주요 질환에서의 소견

폐쇄각 녹내장의 감별

동공 차단형 폐쇄각

홍채 전방 팽윤: 후방 압력이 높아져 홍채가 밀려 올라가는 형태.

전반적인 각 협착: Schwalbe 선 부위에서 각막 쪽으로 홍채가 눌려집니다.

암소에서 각 폐쇄 증가: 산동으로 악화되는 양상을 포착할 수 있습니다.

고원 홍채

홍채 만곡 없음: 중앙부 홍채는 편평하고 동공 차단을 동반하지 않습니다.

섬모체 전방 편위 및 섬모구 소실: 특징적 소견. 섬모체가 전방으로 편위되어 홍채 뿌리를 기계적으로 밀어 올립니다.

산동 시 홍채 뿌리가 각을 폐쇄: 암소 산동 하에서 폐쇄가 확인됩니다.

고원 홍채에서는 전방의 중앙이 비교적 깊고, 홍채 중앙부는 편평하며, 홍채 뿌리는 두껍고 전방 쪽으로 굴곡되며, 각저는 슬릿 모양으로 협착됩니다. 섬모체의 전방 편위 및 섬모구 소실이 특징적인 소견입니다.

초음파 생체현미경을 통한 관찰은 레이저 홍채 절개술 후에도 해소되지 않는 고원 홍채의 확진에 매우 유용합니다. 레이저 홍채 절개술을 시행해도 안압이 하강하지 않거나, 산동으로 수술 전과 동일한 각 폐쇄가 확인되면 고원 홍채로 확진됩니다. 진단만을 위해 레이저 홍채 절개술을 시행하는 것은 수포성 각막병증 등의 위험으로 인해 삼가야 하며, 초음파 생체현미경 관찰이 권장됩니다.

원발 폐쇄각 녹내장 치료를 위해 레이저 홍채 절개술을 받은 환자의 약 33%에서 고원 홍채가 관찰되며, 이 그룹은 주변 홍채 전방 유착 형성 및 추가 각 폐쇄의 위험이 높습니다. ²⁾

악성 녹내장의 UBM 소견

악성 녹내장은 섬모체 전방 회전이나 방수의 유리체강 내 비정상 유입 등으로 인해 유리체가 전방으로 변위되어 발생하는 폐쇄각 녹내장입니다. 특발성 사례도 있지만, 수술력과 함께 UBM 소견을 확인하는 것이 진단에 필수적입니다.

UBM에서 다음과 같은 소견이 관찰됩니다.

섬모체 전방 회전: 섬모체가 앞쪽으로 변위되어 홍채와 섬모체가 수정체 또는 유리체를 앞으로 밀어냅니다.
유리체 전방 변위: 방수가 유리체강 내에 축적되어 유리체 전체가 앞쪽으로 이동합니다.
전주 폐쇄각: 동공 차단을 나타내지 않는 형태로 전주에 걸쳐 각이 폐쇄됩니다.

ICL 후 Vault 평가

ICL(Implantable Collamer Lens) 삽입 후 Vault(ICL과 수정체 전면 사이의 간격)는 UBM으로 정량 평가합니다. 적절한 Vault 범위는 기종과 안축장에 따라 다르지만, 부족(<250 μm)하면 백내장 진행 위험이, 과잉(>1000 μm)하면 각막 내피 손상 및 전방 천소화 위험이 증가합니다. 장기 경과 중 Vault 변화 모니터링(연 1~2회)에도 UBM이 사용됩니다. ³⁾

외상에서의 소견

외력에 의한 급격한 전방 내압 상승으로 각 후퇴, 홍채 절단, 섬유주 손상, 섬모체 해리 등이 발생합니다. 섬모체 해리에서는 상맥락막강에 방수가 축적되어 있는 것이 초음파 생체현미경으로 명확하게 관찰됩니다.

종양에서의 소견

Yeilta 등은 초음파 생체현미경으로 5×3×2 mm의 홍채 섬모체 멜라닌세포종을 관찰하고(비교적 경계가 명확한 병변으로 확인), 임상 진단 및 관리에 활용한 증례를 보고했습니다. ¹⁾ 고밀도로 색소 침착된 종양이나 전방 내 종양에서 각막 혼탁이 있는 경우에도 후방 경계를 확인할 수 있어 인접 구조로의 침윤 검출 정확도가 향상됩니다.

Q 고원 홍채는 왜 진단이 어려운가?

고원 홍채는 전방이 얕지 않고(중심 전방 깊이는 정상), 세극등 현미경에서도 홍채가 전방으로 팽윤하지 않고 평평하기 때문에 동공 차단형 폐쇄각 녹내장과의 감별이 어렵습니다. 암소 산동 하의 초음파 생체현미경으로 섬모체 전방 회전과 섬모체 소실을 확인하는 것이 진단의 핵심입니다.

5. 관련 치료 지침

초음파생체현미경 자체는 검사 장비이며 치료를 수행하지 않습니다. 초음파생체현미경으로 진단된 질환의 치료는 다음과 같습니다.

폐쇄각녹내장 (동공차단형)

레이저홍채절개술 (LPI/LI): 일차 선택. 후방과 전방을 연결하여 방수류의 압력 차이를 해소합니다.
백내장 수술: 수정체를 인공수정체로 대체하여 전방 깊이를 증가시키고, 각도를 넓힐 수 있습니다.

고평부홍채의 치료

레이저각성형술 (LGP): 일차 선택. 홍채 주변의 열수축으로 각도를 넓힙니다.
레이저홍채절개술 (LI): 동공차단 기전이 의심되는 경우 먼저 시행한 후 LGP를 추가합니다.
백내장 수술: 백내장을 동반한 경우 적응됩니다.
필로카르핀 점안액: 보존적 치료. 효과는 불확실하며 장기 사용에 따른 부작용 (산동 불량, 홍채후유착, 백내장 진행)에 주의가 필요합니다.

악성녹내장의 치료

섬모체광응고술 (섬모체파괴술): 섬모체 전방회전이 확인된 경우.
유리체절제술: 유리체 전방편위가 주된 경우. 유리체를 절제하여 방수의 정상 흐름을 재건합니다.

외상성 섬모체해리의 치료

초음파생체현미경으로 진단된 섬모체해리는 원칙적으로 보존적 치료 또는 외과적 재봉합/섬모체고정술이 선택됩니다.

ICL 후 볼트 이상에 대한 대응

Vault 부족: ICL 교환(사이즈 업) 또는 조기 백내장 수술
Vault 과다: ICL 교환(사이즈 다운) 또는 ICL 제거

Q UBM 검사에서 발견된 이상은 어떻게 치료됩니까?

폐쇄각 녹내장(동공 차단형)에는 레이저 홍채 절개술·백내장 수술이, 고평부 홍채에는 레이저 전방각 성형술(LGP)이 선택됩니다. 악성 녹내장(섬모체 전방 회전)에는 섬모체 광응고술이나 유리체 절제술이 적응됩니다. ICL 후 Vault 이상에서는 ICL 교환 또는 ICL 제거가 고려됩니다. 치료 방침은 초음파생체현미경으로 확인된 폐쇄 기전에 따라 결정됩니다.

6. 측정 원리(UBM vs AS-OCT)

초음파생체현미경의 물리적 원리

초음파생체현미경은 고주파 초음파(30~50 MHz)를 이용합니다. 물리적 원리는 다음과 같습니다.

파장: 50~~30 μm(30~~50 MHz에 해당)
조직 분해능: 50~100 μm(축 방향)
신호 발생 원리: 조직의 음향 임피던스 차이로 반사 강도가 변화하여 단층상을 구성
전안부에 최적화: 5~10 mm 깊이 평가에 최적의 주파수 대역
깊이 제한: 고주파 초음파는 조직에서 감쇠가 크므로 맥락막보다 깊은 구조 평가에는 5–10 MHz 저주파 B모드를 사용합니다.

UBM과 AS-OCT의 비교

초음파 생체현미경과 전안부 빛간섭단층촬영(AS-OCT)은 전안부 영상 진단 장비로서 상호 보완적으로 사용됩니다.

항목	UBM	AS-OCT
원리	초음파 (30–50 MHz)	빛 (0.7–1.3 μm)
접촉	접촉 (감염 위험 있음)	비접촉
체위	앙와위 (기본)	좌위 (기본)
섬모체 및 홍채 뒷면	관찰 가능	불명확
안저 주변부	맥락막까지 관찰 가능	어려움
압박 전방각 검사	아이컵으로 가능	불가능
각막 표층 및 눈물	부적합	유용
수술 직후	어려움	가능
조직 분해능 (축방향)	50~100 μm	5~10 μm
숙련된 검사자 필요성	높음	낮음

초음파생체현미경의 가장 큰 강점은 홍채 후방 및 섬모체를 포함한 구조의 가시화입니다. AS-OCT와 비교한 단점으로는 수조 침지법을 통한 안구 접촉 필요, 이미지 획득 시간이 오래 걸림, 숙련된 검사자가 필요하다는 점이 있습니다.

종양 평가에서의 차이: 안표면편평상피종양(OSSN)의 경우 AS-OCT가 병변 내부 세부 사항을 보여주는 데 우월합니다. 반면, 무색소성 홍채 종양에서는 초음파생체현미경이 병변의 후방 경계를 확인하는 능력이 더 뛰어나고 재현성도 높습니다.

폐쇄각녹내장의 발생 기전과 초음파생체현미경의 역할

폐쇄각녹내장의 발생 기전에는 주로 두 가지가 있습니다.

상대적 동공차단: 후방 압력이 증가하여 홍채가 앞쪽으로 휘어지면서 각이 폐쇄됩니다. UBM에서 홍채 전방 팽윤과 전반적인 각 협착을 확인합니다.
고평부 홍채 기전: 섬모체의 선천적 전방 편위로 인해 홍채 뿌리가 기계적으로 밀려 올라갑니다. UBM에서 섬모체 전방 편위와 섬모구 소실을 확인합니다.

초음파생체현미경을 통해 이 두 가지 기전을 수술 전에 감별함으로써 치료 방침(레이저 홍채절개술 단독 vs. LI+LGP)을 최적화할 수 있습니다.

7. 최신 연구와 향후 전망

자동 정량 분석의 발전

초음파 생체현미경 영상의 자동 정량 분석 소프트웨어가 개발되어, 전방각 개방 거리, 전방 깊이, 수정체 볼트 등의 매개변수를 자동으로 측정할 수 있게 되었습니다. 검사자 간 및 검사자 내 변동성을 줄이고 진단 정확도를 향상시킬 것으로 기대됩니다.

흑색세포종 관리에서의 초음파 생체현미경

Yeilta 등의 증례 보고에서는 괴사성 홍채 흑색세포종에 이차적으로 발생한 색소 파산성 녹내장에 대해 초음파 생체현미경으로 병변 크기(5×3×2 mm)를 평가하고, 홍채섬모체 절제술과 녹내장 션트술을 병합한 외과적 관리가 효과적이었음을 보여주었습니다. ¹⁾ 세침 흡인 생검(FNAB)의 진단율은 88~95%로 보고되며, 흑색세포종과 흑색종의 감별에 초음파 생체현미경 소견이 보조적 역할을 합니다.

AI 및 기계 학습을 이용한 전방각 분석

딥러닝을 이용한 UBM 영상의 전방각 분류 및 자동 진단 연구가 진행 중입니다. 폐쇄각 녹내장의 조기 선별 검사에 적용될 것으로 기대되지만, 임상 구현에는 아직 이르지 못했습니다. ⁴⁾

8. 참고문헌

Yeilta YS, Oakey Z, Brainard J, Yeaney G, Singh AD. Necrotic iris melanocytoma with secondary glaucoma. Taiwan J Ophthalmol 2025;15:135–137.
Ritch R, Tham CC, Lam DS. Plateau iris syndrome. Ophthalmology 2004;111:1244–1246.
Gonzalez-Lopez F, Bilbao-Calabuig R, Mompean B, et al. Assessing vaulting changes after phakic collamer lens implantation by ultrasound biomicroscopy and optical coherence tomography. Eur J Ophthalmol 2016;26:36–41.
Jiang H, Wu Z, Lin Z, et al. Machine learning approaches to distinguish angle-closure from open-angle glaucoma using anterior segment features: a systematic review. Br J Ophthalmol 2022;106:1452–1458.