굴절교정수술 후 확장증(각막 확장증)

1. 굴절교정수술 후 확장증이란

굴절교정수술 후 확장증(iatrogenic keratectasia / post-refractive surgery ectasia)은 LASIK, PRK, SMILE 같은 굴절교정수술 후 각막 실질이 진행성이고 편심성으로 얇아지면서 전면과 후면이 가파르게 되는 상태이다. 이는 굴절교정수술의 가장 심각한 합병증 중 하나로 여겨지며, 굴절교정수술 가이드라인(제8판)에서도 엑시머 레이저 수술의 수술 후 합병증으로 명시되어 있다¹⁾.

이는 비가역적이며 나안시력과 안경 교정시력을 모두 크게 떨어뜨린다. 진행이 확인되면 조기 치료가 예후를 좌우한다.

수술 후 확장증의 전체 유병률은 0.02~0.6%로 보고된다. 각막 확장증은 각막 두께 부족, 기존 잠복성(subclinical) 원추각막의 악화, 그리고 유전적으로 정해진 확장성 질환의 수술 후 발현으로 인해 생긴다고 생각된다⁹⁾. 위험 인자가 확인된 경우에도 알려진 인자가 전혀 없는 사람에서 확장증이 발생한 보고가 있으며, 특히 젊은 층에서 많다.

굴절교정수술을 원하는 사람의 최대 6%에서 어떤 형태의 잠복성 확장성 질환이 존재할 수 있다고 추정되므로, 수술 전 선별검사의 정확성이 발생률을 좌우한다⁹⁾.

수술별 발생률

각막확장증의 발생 위험은 수술 방법에 따라 크게 다르다.

수술 방법	유병률(눈 10만 개당)	주요 특징
LASIK	약 90	플랩을 만들기 때문에 각막 생체역학이 저하된다. 위험이 가장 높다
PRK	약 20	플랩이 없다. LASIK의 약 1/4 위험
SMILE	약 11	캡이 각막 강도에 어느 정도 기여할 가능성이 있다²⁾

LASIK의 발생률은 PRK의 약 4.5배입니다³⁾. 다만 SMILE은 승인 후 추적 기간이 짧아 과소평가되었을 가능성이 있습니다³⁾.

Q SMILE을 하면 각막확장증이 생기지 않나요?

SMILE은 LASIK에 비해 각막확장증 발생률이 낮은 것으로 알려져 있지만(10만 안구당 11건 vs 90건)³⁾, 위험이 사라지는 것은 아닙니다. 캡이 각막 강도에 어느 정도 기여할 수 있다는 점이 제시되었지만²⁾, 추적 기간이 아직 짧아 장기 발생률이 과소평가될 우려가 있습니다. SMILE에서도 각막확장증은 수술 후 합병증으로 명시되어 있으며¹⁾, 수술 전 선별 검사와 안전 기준 준수는 필수입니다.

2. 위험 요인과 수술 전 선별검사

PRK 수술 7년 후 발생한 각막확장증의 양안 Pentacam 단층촬영: 하방 측두측 급경사 패턴

Alvani A, Hashemi H, Pakravan M, Aghamirsalim MR. Corneal ectasia following photorefractive keratectomy: a confocal microscopic case report and literature review. Arq Bras Oftalmol. 2023;87(6):e2021-0296. Figure 2. PMCID: PMC11629660. DOI: 10.5935/0004-2749.2021-0296. License: CC BY.

PRK 수술 7년 후 양안 각막확장증을 보인 증례의 Pentacam 4 Maps Refractive(왼쪽: 오른눈 OD, 오른쪽: 왼눈 OS). 양안 모두 축상 곡률 지도에서 하방 측두측에 집중된 빨강~주황색의 급경사 패턴이 보이고, 각막두께(pachymetry) 지도에서는 가장 얇은 점이 아래쪽으로 치우쳐 있음이 확인된다. 이는 수술 전 선별검사에서 놓친 잠복성 확장증이 수술 후 드러난 소견이다. 본문 “위험 요인과 수술 전 선별검사” 항목에서 다루는 잠복성 각막확장증의 수술 후 발현에 해당한다.

각막확장증을 예방하는 가장 중요한 방법은 수술 전 위험 평가를 철저히 하는 것입니다.

주요 위험 요인

Jin et al.⁷⁾의 위험 요인 종합 검토에서는 수술 후 각막확장증을 예측할 때 각막 형태, 단층촬영, 생체역학 평가를 함께 보는 것이 중요하다고 강조했으며, 단일 지표만으로는 민감도가 충분하지 않다는 점이 보여졌다. Randleman et al.¹⁴⁾의 위험 점수 시스템은 5가지 요인을 결합해 수술 전 선별검사의 정확도를 높이는 실용적인 도구로 널리 사용된다.

각막 파라미터

원추각막(잠복형 포함): 가장 중요한 요인. 가이드라인 8판에서 금기증으로 명시¹⁾

RST(잔여 각막 실질층) 부족: RST <280μm에서 위험이 급격히 증가합니다. RST <250μm는 시행할 수 없습니다²⁾

높은 LT index: 최대 절삭 두께/중심 각막 두께 비율(LT/CCT)이 28%를 넘으면 위험이 증가²⁾

높은 PTA: 조직 변화율이 40% 이상이면 LASIK 원추각막확장증 위험과 유의하게 관련⁴⁾

비정상적인 각막 지형도 소견: 잠복형 원추각막을 포함한 비대칭 패턴⁷⁾

환자 요인

젊은 나이: 34세 미만. 18세 이하에서는 77%에서 단층촬영상 진행이 관찰됨¹⁰⁾

고도근시: 많은 절삭이 필요해 잔여 실질층이 부족해지기 쉬움

원추각막의 병력·가족력

눈 비비기 습관: 진행과 관련된 유일하게 확인된 생활습관 요인⁹⁾

아토피성 질환 동반⁹⁾

안전 역치 기준

근거 기반 국제 가이드라인에서는 KLEx(소절개 각막 렌티큘 추출술)에 대해 다음의 안전 기준을 권고한다²⁾.

지표	안전 기준	금기 기준
RST(잔여 각막 실질층)	≧280μm	<250μm(측정 오차를 고려해도 불가)
LT 지수(LT/CCT 비율)	≦28%	28% 초과
PTA(조직 변화율)※LASIK	<40%	≧40%

SMILE(KLEx)에서는 PTA 계산의 해석이 LASIK과 다릅니다. cap은 flap과 달리 각막 구조 강도에 기여하므로, LASIK 기준의 PTA 역치를 그대로 적용하는 데에는 논란이 있습니다²⁾.

Randleman 각막확장증 위험 점수 체계

Randleman 등이 제안한 각막확장증 위험 점수 체계에서는 다음 5가지 요인에 각각 0~4점을 부여해 종합 평가를 합니다¹⁴⁾.

요인	고위험 기준
각막 지형도	비정상 패턴(가장 중요한 예측 인자)
RST 두께	낮은 값(<280μm)
연령	젊은 연령(34세 미만)
각막 두께	낮은 값(500μm 미만)
근시 도수	고도(8D 초과)

로지스틱 회귀분석에서 비정상적인 각막지형도 소견이 가장 중요한 예측 인자였다⁹⁾.

각막 생체역학 평가

각막지형도와 RST만으로는 수술 후 확장증 예측 민감도가 70%를 넘지 못한다²⁾. 다중모달 데이터를 이용한 종합 평가가 필요하다. 생체역학적 확장증 의심 기준으로 CBI(Corvis Biomechanical Index) > 0.5 및 TBI(Tomographic and Biomechanical Index) > 0.29가 제시되어 있으며, TBI(SUCRA 96.2)와 CBI(SUCRA 83.8)는 초기 원추각막 발견에 유용하다²⁾.

임상 소견과 진단

수술 후 각막확장증의 Pentacam 4맵: 정상안(OD)과 아래쪽 급경사를 보이는 각막확장증안(OS)의 비교

AlShawabkeh M, Al Sakka Amini R, Alni’mat A, Al Bdour MD. Unilateral Corneal Ectasia After Bilateral Transepithelial Photorefractive Keratectomy. Cureus. 2024;16:e76189. Figure 3. PMCID: PMC11749241. DOI: 10.7759/cureus.76189. License: CC BY 4.0.

양안의 Pentacam 4 Maps Refractive(위: 오른눈 OD, 아래: 왼눈 OS). 위의 정상 오른눈에서는 축방향 곡률 지도와 각막두께 지도 모두 균일한 분포를 보이지만, 아래의 왼눈에서는 각막확장증의 전형적 소견으로 축방향 곡률 지도 하측에 붉은색~주황색의 국소적 급경사(inferior focal steepening)가 관찰되고, 후면 고도 지도에서도 전방 돌출(elevation 상승)이 확인된다. 이는 본문 ‘임상 소견과 진단’에서 다루는 하측 급경사, 후면 고도 상승, I/S 비대칭에 해당한다.

자각 증상

수술 후 수개월~수년이 지나 다음 증상이 나타난다. 모두 진행성이 특징이다.

진행성 시력 저하(안경으로 교정해도 충분하지 않음)
불규칙 난시에 의한 왜곡, 복시, 겹쳐 보임
눈부심, 후광(halo), 광시(glare) 악화
콘택트렌즈 불편감 증가(맞지 않음, 자주 빠짐)
굴절력의 급격한 변화로 안경 도수를 자주 바꿔야 함
아래쪽 또는 비측 시야의 왜곡(각막 돌출 방향과 일치)

초기 증상은 경미하며, 경과 관찰 중 시행한 각막 지형도 검사에서 우연히 발견되는 경우가 많다. 특히 수술 전 기준 각막 지형도와의 비교가 조기 발견에 매우 중요하다. 수술 후 3~6개월마다 Scheimpflug 단층촬영(Pentacam 등)을 정기적으로 시행하는 것이 권장된다⁵⁾.

임상 소견

각막 지형도 소견

하측 급경사: I/S 비 ≥1.2

각막 급경사: 46D를 넘으면 각막확장증을 시사

비대칭 패턴: skewed radial axes 21° 초과

각막 단층촬영 소견

후면 엘리베이션 증가: 각막 후면의 전방 돌출이 초기 변화

최박점의 편위: 각막 두께 지도에서의 편위

BAD-D 값 상승: 1.65를 넘으면 확장증 의심²⁾

세극등 현미경 소견

Fleischer ring: 원뿔 바닥의 상피 내 철 침착

Vogt’s striae: 데스메막의 주름

각막 꼭대기 흉터: 진행된 사례에서 나타남

진단에 사용하는 검사

각막 단층촬영(Tomography): 셰임플러그 카메라(Pentacam 등)를 통해 각막의 3차원 평가(전후면 + 전체 각막 두께 지도)가 가능해진다⁹⁾. 각막 지형도(Topography)는 플라시도 디스크를 기반으로 각막 전면만 영상화하지만, Tomography는 전후 양면을 평가할 수 있어 수술 후 확장증의 조기 진단에 필수적이다.

Belin-Ambrósio Enhanced Ectasia Display(BAD): Pentacam에서 사용할 수 있는 소프트웨어로, 9개 매개변수를 분석해 “D값(BAD-D)“을 계산한다⁹⁾. BAD-D > 1.65는 확장증 의심의 기준이며, 전방 돌출·후방 돌출·파키메트릭 데이터를 통합한 다변량 지표로 유용하다.

상피 두께 매핑: 중심부 상피가 얇아지고 주변 상피가 두꺼워지는 “도넛 패턴”은 각막 확장증에서 특징적으로 보인다⁹⁾. 고해상도 AS-OCT 또는 고주파 초음파로 평가한다.

파면수차 분석: 고차수차 증가(코마 수차 우세) 확인에 유용하다.

전안부 OCT(AS-OCT): 각막 전층 단면, 플랩 깊이 확인, 각막두께 지도(pachymetry mapping)가 가능하다.

진행의 정의

2015년 국제 합의에서는 “확장증의 진행”을 다음 매개변수 중 최소 2개에서 측정 노이즈를 넘는 일관된 변화가 관찰되는 것으로 정의했다⁵⁾.

젊은 환자(18세 이하)에서는 77%에서 단층촬영상 진행이 관찰되었다는 보고가 있으며¹⁰⁾, 동일한 기기로 3~6개월마다 경과를 추적 평가하는 것이 권장된다.

진행 지표	기준값
KMAX	+1.20D 이상¹⁰⁾
후방 돌출	+24.3μm 이상¹⁰⁾
최얇은 부위 각막두께	−30.5μm 이상¹⁰⁾

감별진단

수술 후 각막확장증과 자연 발생한 원추각막은 각막 형태와 임상 소견이 비슷하지만, 굴절교정수술 병력이 있는지가 감별의 핵심이다. 원추각막이 의심되어 시술을 받았고 수술 후 확장이 뚜렷해진 경우와 정상 각막에서 수술 후 각막확장증이 생긴 경우는 병태생리적으로도 어느 정도 연속선상에 있다⁶⁾. 감별할 때는 수술 기록(플랩 두께, 절삭 깊이, 수술 후 RST)을 확인하는 것이 중요하다.

Q 각막확장증과 원추각막은 어떻게 다른가요?

각막확장증(ectasia)은 굴절교정수술 후에 생기는 의인성 질환이고, 원추각막은 자연 발생하는 퇴행성 질환이다. 그러나 두 질환의 임상 양상(각막 얇아짐, 가파라짐, 불규칙 난시)과 발생 기전(각막 생체역학의 붕괴)은 본질적으로 비슷하며, 잠재성 원추각막이 수술 자극으로 드러난 경우도 많다고 알려져 있다⁶⁾. 감별의 기본은 수술 병력 유무와 수술 전 자료를 확인하는 것이다.

Q 확장증 위험을 평가하려면 어떤 검사가 필요한가요?

Placido 디스크만으로 하는 각막 형태 분석은 충분하지 않다. Scheimpflug 단층촬영(Pentacam 등)을 이용한 전후면과 각막 두께의 3차원 평가가 필수이다. BAD-D 값 계산, AS-OCT를 이용한 상피 두께 맵핑, 각막 생체역학 측정(Corvis ST 등)을 함께 하는 종합 평가가 권장된다²⁾.

치료와 관리

각막확장증의 치료 방침은 ① 진행 억제와 ② 시기능의 교정·회복이라는 두 축이다. 진행이 확인되는 시점에 조기에 개입하는 것이 시기능 보존에 중요하다.

치료법	적응증	목적
각막 교차결합술(CXL)	진행 확인 시·1차 선택	진행 억제(콜라겐 가교 강화)
하드 콘택트렌즈(RGP)	불규칙 난시가 심한 경우	시기능 교정
각막내 링(ICRS)	중등도 각막확장증	불규칙 난시 감소
CXL + 지형도 유도 PRK	진행된 각막확장증	불규칙 난시 교정과 진행 억제를 동시에 달성
CXL + ICRS	중등도~중증 각막확장증	복합적 접근
전층각막이식(PKP)	중증 진행례·각막혼탁	최후 수단
심부층판각막이식(DALK)	각막내피 기능이 보존된 예	PKP 대체(내피 보존)

각막 교차결합(CXL)

진행이 확인된 각막확장증에 대한 1차 치료이다¹⁾⁹⁾. CXL의 목적은 각막 콜라겐 사이의 가교결합을 강화하여 각막 구조를 안정화하는 데 있으며, 다음과 같은 프로토콜이 있다.

표준법(Dresden protocol): 각막 상피를 지름 8~9mm 범위에서 제거한 뒤 0.1% 리보플라빈 점안을 30분간(2분마다) 시행하고, 자외선 A(UVA: 370nm, 3mW/cm²)를 30분간 조사한다. 총 UVA 에너지는 5.4J/cm²이다. 장기적인 안정화 효과가 확립되어 있다⁹⁾.

가속법(accelerated CXL): 더 높은 강도의 UVA를 더 짧은 시간 동안 조사한다(예: 9mW/cm²×10분, 30mW/cm²×3분). 치료 시간을 줄일 수 있지만, 장기 결과는 표준법보다 떨어진다는 보고도 있으며, 에너지 밀도 최적화가 연구되고 있다¹¹⁾.

경상피(transepithelial) CXL: 상피를 제거하지 않고 리보플라빈이 침투하도록 하는 프로토콜이다. 침습성은 낮지만, 표준법보다 효과가 떨어진다는 보고가 많다⁹⁾.

CXL 후에는 많은 경우 진행이 멈추며, 각막의 가파름이 약간 개선되어(약 1.0~~2.5D 정도 평탄화) 보일 수도 있다⁹⁾. 미국 FDA는 CXL을 14~~65세의 진행성 원추각막 및 굴절교정수술 후 각막확장증에 승인했으며, 일본에서는 2022년부터 보험 적용되고 있다.

Hersh 등¹⁵⁾의 미국 다기관 시험에서 굴절교정수술 후 각막확장증에 대한 CXL은 유효성과 안전성 기준을 충족했고, 치료 1년 후 최대 각막곡률(Kmax)의 유의한 감소와 각막 형태의 안정화가 확인되었다. 치료하지 않은 대조군과 비교해 치료군에서는 진행이 유의하게 억제되어, 확장증에 대한 조기 CXL의 효과가 입증되었다¹⁵⁾.

CXL의 금기: UVA 조사 시 각막 실질 두께가 400μm 미만이면 내피 손상 위험 때문에 금기이다⁹⁾.

CXL의 합병증: 점상 각막염, 각막 혼탁, 광과민, 통증, 감염성 각막염, 무균성 침윤, 비치유성 상피결손, 각막부종 등⁹⁾.

젊은 환자에서의 조기 CXL: 젊은 환자(사춘기 전·청소년)에서는 증상 악화를 기다리지 말고 조기에 CXL을 시행하는 것이 권장된다⁹⁾. KERALINK 시험에서는 18세 이하의 진행성 원추각막에서 CXL이 효과적임이 제시되었고, 체계적 문헌고찰에서도 CXL이 장기적으로 각막이식 필요성을 낮출 수 있음이 뒷받침되었다¹²⁾.

하드 콘택트렌즈(RGP)

각막 불규칙 난시로 인한 교정시력 저하에 대한 시기능 교정의 핵심이다. 렌즈 뒤쪽에 눈물렌즈를 형성해 불규칙 난시를 광학적으로 보정한다. 중등도까지의 확장증에서 효과적이며, 많은 환자에서 일상 시기능을 유지할 수 있다. 공막렌즈는 진행된 경우와 불규칙한 형태에 효과적이다. 중심잡힘과 움직임이 좋은 피팅이 중요하며, 구면 렌즈가 불가능한 경우에는 다중 곡률 렌즈도 선택할 수 있다⁹⁾.

토포그래피 유도 PRK + CXL

진행된 확장증에서 각막 불규칙 난시를 줄이고 구조를 안정화하는 것을 동시에 시행하는 접근이다. Athens protocol(Kanellopoulos)과 LYRA/San Diego protocol(Motwani) 등의 계획 방법이 보고되었다¹¹⁾. RSB > 350μm, 최대 절삭 깊이 50~60μm 이내, 그리고 CXL의 동시 시행이 권장되지만, 근거는 아직 제한적이다.

LYRA/San Diego 프로토콜로 치료하면 교정하지 않은 시력이 20/20까지 개선되고, 고위수 수차(HOA) RMS가 유의하게 감소한 것(1.642에서 0.920으로 감소)으로 보고되었다¹¹⁾. 여기에 동시에 시행하는 CXL로 각막을 강화하면 topography-guided PRK만 시행했을 때보다 더 장기적인 안정성이 기대된다. 다만 이 술기는 전문 센터에서만 시행되며, 수술 전 종합 평가와 환자의 충분한 설명에 근거한 동의가 필요하다.

각막 실질 내 링 세그먼트(ICRS)

ICRS는 PMMA 또는 폴리카보네이트로 만든 반원형 임플란트를 각막 실질 안에 삽입해 각막 주변부를 기계적으로 지지하고, 중심부 각막의 불규칙 난시를 줄이는 방법이다⁹⁾. Ferrara ring과 Intacs 등 여러 디자인이 있으며, 각막 모양에 맞게 위치와 두께를 선택하는 것이 중요하다. 현재는 펨토초 레이저로 채널을 만드는 방법이 표준이며, 기계식 방법보다 더 정확하다. ICRS는 시기능 개선(UCVA와 BCVA 향상, 고위수 수차 감소)을 목표로 하며, 콘택트렌즈 피팅 개선에도 도움이 된다. 경우에 따라 CXL과 병합한 접근(보통 CXL를 먼저 하거나 ICRS 후 1~6개월에 CXL 시행)이 권고되기도 한다⁹⁾.

각막 이식

진행된 경우로 각막 혼탁이나 흉터가 있고 콘택트렌즈로 교정할 수 없을 때 고려한다. 전층각막이식(PKP)이 전통적인 표준이지만, 내피 기능이 정상이라면 심부전층각막이식(DALK)을 선택할 수 있다. DALK는 내피 거부반응의 위험이 없고, 장기적인 내피세포 손실이 PKP보다 적을 수 있다⁹⁾.

Q 각막확장증은 치료되나요?

현재 치료로는 원래 각막 형태로 돌아가는 치유는 어렵지만, 각막 교차결합(CXL)으로 진행을 멈출 수 있습니다. CXL 후에는 많은 경우 각막 형태가 안정되며, 콘택트렌즈나 안경으로 시기능 교정을 계속할 수 있습니다. 진행된 경우에도 CXL + topography-guided PRK나 각막내 링(ICRS)을 병용하면 불규칙 난시의 개선을 기대할 수 있습니다. 최종적으로는 각막 이식이 있으며, 이를 통해 시기능을 회복할 수 있는 경우가 있습니다.

5. 백내장 수술이 동반될 때의 IOL 도수 계산

각막 확장증이 진행하면 근시와 불규칙 난시를 유발하며, 백내장이 동반되면 인공수정체(IOL) 도수 계산이 매우 어려워진다. 표준적인 인공수정체 계산식을 사용하면 수술 후 원시화(hyperopic surprise)가 생기기 쉬워 전문적인 대응이 필요하다¹³⁾.

IOL 도수 계산이 어려운 이유

후각막의 급경사로 인한 굴절력 과대평가: 일반적인 각막 측정은 고정 변환 계수(n=1.3375)를 사용하지만, 각막 확장증에서는 전·후면 비율이 달라져 과대평가가 발생한다
불규칙 난시로 인한 측정 불확실성: 축성 곡률 지도의 비대칭성 때문에 대표적인 각막 곡률값을 선택하는 것 자체가 어렵다
수술 효과의 중복: 과거 굴절교정수술(각막 형태 변화)과 각막 확장증의 영향이 겹쳐, 일반적인 계산식으로는 보정이 충분하지 않다
ELP(유효 렌즈 위치)의 예측 오차: 각막 형태와 전방 깊이의 비정상적인 조합이 ELP 예측을 어렵게 만든다

권장되는 대응

Pentacam 등 Scheimpflug 단층촬영으로 얻은 TK(True Keratometry) 값을 이용해 도수를 계산한다(전·후면의 직접 측정값 사용)¹³⁾
Abulafia-Koch, Barrett True K(post-LASIK), Potvin-Hill Pentacam 등 수술 후 굴절교정안 전용 계산식을 사용한다
각막 이식 후에는 retroreflection method(Haigis-L 등)나 편심 측정값을 이용한 특수 계산을 고려한다
수술 전 목표 굴절값을 정시에서 경도 근시 방향으로 설정하고(conservative approach), 원시성 서프라이즈를 피한다
IOL 도수 계산의 불확실성을 환자에게 충분히 설명하고, 필요하면 수술 후 굴절 교정(안경·콘택트렌즈) 계획을 미리 세운다

6. 병태생리와 상세한 발병 기전

각막 생체역학의 붕괴

굴절교정수술 후 확장증의 본질은 수술 침습으로 인한 각막 생체역학의 붕괴이다. 전층판 구조(Bowman막 바로 아래의 강한 콜라겐)를 손상하면 안압에 대한 각막의 저항력이 떨어진다. LASIK 플랩을 만들면 전방 실질이 완전히 분리되므로, SMILE의 캡 설계보다 생체역학적으로 불리한 것으로 여겨진다. Reinstein et al.의 수학 모델에서는 PRK, LASIK, SMILE의 상대적 corneal tensile strength가 수치화되었으며, LASIK와 비교해 SMILE는 전방 실질을 보존하므로 같은 교정량에서 더 많은 각막 강도를 유지한다⁸⁾.

각막 생체역학의 붕괴는 단계적으로 진행된다. 수술 직후에는 안압이 정상 범위여도 각막이 더 쉽게 변형되는 상태가 되며(생체역학적 취약성), 수개월에서 수년에 걸쳐 잠복해 있던 각막 변형이 드러날 수 있다. 이 과정은 눈 비비기 습관, 알레르기로 인한 만성적 기계적 자극, 추가 교정수술(엔핸스먼트) 같은 2차 자극에 의해 촉진될 수 있다. 생체역학 평가 지표로는 CH(각막 히스테리시스)와 CRF(각막 저항 인자)를 수술 전후에 걸쳐 모니터링하여 진행 위험의 변화를 파악할 수 있다. 수술 후에도 이 값이 계속 감소하면 각막확장증이 임박한 신호로 해석될 수 있다. Corvis ST와 같은 수술 후 생체역학 측정을 정기적으로 시행하면 각막확장증의 조기 발견에 도움이 된다⁹⁾.

잠복성 원뿔각막의 발현

수술 전에는 발견되지 않던 미세한 각막 생체역학적 취약성(잠복성 또는 아임상 원뿔각막)이 수술 자극을 계기로 드러나는 경우가 많다. forme fruste keratoconus에서 LASIK 후 각막확장증 발생은 1998년에 처음 보고되었다⁶⁾.

각막 후면 융기의 의의

각막 후면 융기의 전방 이동은 각막확장증의 초기 신호로 인식된다. 경우에 따라 후면이 전면보다 먼저 변하는 경우도 있어, 후면 평가를 포함한 단층촬영이 조기 진단에 필수적이다.

생화학적·유전적 요인

각막확장증의 원인에는 효소 활성 이상과 산화 스트레스가 관여한다⁹⁾. 각막에서는 기질 금속단백분해효소(MMP)의 증가와 TIMP(조직 금속단백분해효소 억제제)의 감소가 관찰되며, 세포외기질 분해가 진행된다. Ehlers-Danlos 증후군과 골형성부전증 같은 콜라겐 이상 질환을 포함한 유전적 소인이 있는 환자에서는 눈 비비기 같은 환경적 2차 자극이나 수술로 인한 의인성 박화가 더해지면 각막확장증이 드러나기 쉽다⁹⁾.

수술 후 각막확장증 위험 인자의 종합 평가

Jin et al.⁷⁾의 리뷰에서는 비정상적인 각막 모양, 얇은 각막, 부족한 RST, 고도근시, 젊은 나이, 눈을 비비는 습관이 수술 후 각막확장증의 주요 위험인자로 꼽혔으며, 이러한 요소를 함께 반영한 위험 점수화가 수술 전 판단에 유용하다는 점이 제시되었다. Randleman et al.¹⁴⁾의 점수 체계에서는 각막 모양 이상이 가장 중요한 예측 인자이고, 다른 요인들은 이를 보완하는 역할을 한다. Shetty et al.¹⁶⁾의 연구에서는 SMILE과 LASIK 후의 생체역학적 변화를 비교했으며, SMILE이 수술 12개월 시점에서 더 나은 각막 강도 지표(CRF, CH)를 유지함을 보여주었다. 이러한 우위가 수술 후 각막확장증 발생률의 차이에 기여하는 것으로 생각된다¹⁶⁾.

7. 최신 연구와 향후 전망

가속 CXL의 장기 성적과 최적화

LASIK 후 각막확장증에 대한 가속 CXL(9mW/cm²×10분)의 2년 성적에서는 많은 증례에서 진행이 멈췄고 안전성도 확인되었다¹¹⁾. 다만 초가속법(45mW/cm²)에서는 열 효과의 영향이 우려되어, 펄스광 CXL을 이용한 최적화 연구가 진행 중이다.

2021년 KERALINK 시험¹²⁾에서는 16~25세 진행성 원추각막 환자를 대상으로 CXL과 경과관찰을 비교했으며, CXL군에서 3년 시점에 Kmax가 유의하게 감소(−1.35D)하고 안정화가 확인되었다. 이 결과는 젊은 환자에서 CXL을 적극적으로 적용하는 것을 지지하며, 수술 후 각막확장증에도 같은 원칙이 적용된다.

CXL 시행 전에는 각막 실질 두께가 최소 400 μm 이상이어야 한다고 여겨지지만, 얇은 각막(300~400 μm)에서는 hypotonic riboflavin이나 sub400 프로토콜(조사 전에 소량의 리보플라빈으로 각막을 팽창시키는 방법)을 사용하면 더 얇은 각막에서도 CXL을 시행할 수 있는 경우가 있다⁹⁾.

예방적 CXL의 가능성

고위험 환자(얇은 각막, 젊은 연령, 고도근시)를 대상으로 굴절교정수술과 동시에 CXL을 시행하는 방법(LASIK-CXL)이 연구되고 있으며, 일부 기관에서는 시행 중이다. 다만 현재는 표준 치료가 아니며, RCT를 통한 근거 축적이 필요하다.

생체재료를 이용한 각막 보강

새로운 콜라겐 가교 재료(예: 포도당이 포함된 리보플라빈, 루테인이 포함된 제제)와 나노입자를 이용한 각막 보강 재료에 대한 연구가 진행 중이다. 또한 SMILE에서 적출한 렌티큘을 원추각막과 수술 후 각막확장증의 각막 인레이로 재사용하는 연구도 주목받고 있다. 이 “렌티큘 재이식” 접근은 각막은행 자원을 쓰지 않고 자가 또는 동종 조직을 활용한다는 점에서 장기적으로 가능성이 기대되지만, 현재는 연구 단계로 일반 임상 적용에는 이르지 않았다⁹⁾.

ABCD 분류와 CXL 효과 판정

Pentacam 등의 ABCD 분류(A: 전방 반경 곡률, B: 후방 반경 곡률, C: 최소 각막두께, D: 최대교정시력)를 이용한 CXL 효과 판정 시스템이 보급되고 있다. 정량적인 진행 지표로서의 활용이 기대된다. ABCD 분류는 진행 판정 기준으로서, 같은 기기에서의 시간 경과 비교에서 민감도가 높아 수술 후 각막확장증 관리에서도 CXL 전후 경과를 비교하는 데 유용하다⁹⁾.

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