망막 이미징이란 3차원(3D) 망막 조직을 2차원 영상으로 획득하는 기술의 총칭입니다. 안과 진료에서 질환의 진단 및 관리에 필수적인 검사 기반을 이룹니다.
광각 이미징(WFI)은 50도 이상의 시야 영역을 촬영하는 기술로 정의됩니다. 더 넓은 시야를 가진 초광각 이미징(UWFI)은 Optos®처럼 최대 200도까지 촬영할 수 있으며, 망막 표면적의 80% 이상을 커버합니다.
기존 안저 카메라의 화각은 최대 약 60도로, 정면 시야에서는 황반 아케이드 약간 바깥쪽까지, 안구의 방향 운동을 더해도 간신히 적도부가 촬영될 정도에 그쳤습니다. 따라서 안저 주변부 촬영에 큰 제한이 있었습니다.
20세기 초, 안과 의사는 필름 롤을 이용한 안저 촬영이나 형광 안저 조영술에 의존했습니다. 20세기 후반 이후 디지털 이미징이 보급되어 모든 안저 카메라가 디지털 시스템으로 전환되었습니다.
가장 큰 변화는 광간섭단층촬영(OCT)의 도입이었습니다. 1990년대에 도입된 이후 많은 맥락막망막 질환의 이해, 관리 및 치료 평가가 크게 변화했습니다. 최근에는 광각 및 초광각 이미징도 빠르게 보급되어 안저 주변부 평가가 크게 향상되었습니다.
정의상 시야각 50도 이상이 광각 이미징(WFI)으로 분류됩니다. 초광각 이미징(UWFI)은 특히 Optos®와 같이 최대 200도의 시야를 가진 시스템을 말하며, 망막 표면적의 80% 이상을 한 장의 이미지에 담을 수 있는 점이 특징적입니다.
현대의 광각 및 초광각 이미징 시스템은 접촉형과 비접촉형으로 크게 나뉩니다. 주요 기기의 비교는 아래와 같습니다.
| 기기명 | 접촉/비접촉 | 시야각 | 주요 광원/원리 |
|---|---|---|---|
| RetCam® | 접촉형 | 최대 130° | CMOS + 광섬유 |
| HRA2® + Staurenghi 렌즈 | 접촉형 | 최대 150° | SD-OCT + CSLO |
| Optos® | 비접촉형 | 최대 200° (안구 중심 기준) | CSLO 기반 (적색, 녹색 레이저) |
| CLARUS® 500 | 비접촉형 | 133° (단일 이미지) / 200° (2장 합성) | 슬릿 스캔 (적색, 녹색, 청색 LED) |
| Heidelberg Spectralis | 비접촉형 | 55°~102° (부착물 사용 시) | SD-OCT + CSLO |
접촉형
RetCam® (Clarity Medical Systems): 최대 130°. 주로 소아 및 신생아의 안저 촬영에 사용. 전신 마취 또는 점안 마취 하에 시행. 안저 촬영 및 형광 안저 조영술 가능(RetCam® 3만 FA 지원). 2019년 기준 일본에서 유일하게 승인된 접촉식 광각 안저 카메라.
HRA2® + Staurenghi 렌즈: 접촉 시 최대 150°. 형광 및 자가형광 촬영 지원. OCT 탑재 모델에서는 조영 소견과 대응하는 단층상을 동시에 획득 가능.
주의점: 외상 후 또는 수술 후 조기에는 사용을 피함. 감염성 병변이 의심되는 경우에는 병원 내 감염 예방에 충분히 주의.
비접촉형
Optos® (Optos PLC, 영국): 타원 오목 거울을 사용하여 최대 200° (안구 중심 기준) 촬영. 녹색(532 nm) 레이저로 주로 망막색소상피 전방을, 적색(633 nm) 레이저로 안저 심부를 촬영하여 합성한 유사 컬러 이미지 제공. FA, 안저 자가형광(녹색/적외선), ICGA 지원. 산동 없이 촬영 가능.
CLARUS® 500 (Carl Zeiss Meditec): 1장으로 133°, 2장 합성으로 200°. 적색, 녹색, 청색 LED 광원을 사용한 슬릿 스캔 방식(부분 공초점). 진정한 컬러 이미지 및 청색, 녹색, 적외선 자가형광 모드 탑재. 산동 없이 촬영 가능.
촬영은 미드린®P로 충분히 산동 후 시행. 각막에 히드록시에틸셀룰로스(스코피졸®)를 점적하고, 130° 렌즈를 각막에 직접 접촉시켜 풋 스위치로 조작. 소아에서는 개검기 또는 검사자의 손가락으로 확실히 개검. 테이프를 눈꺼풀 이측에 붙여 스코피졸® 풀을 만들면 안정적인 촬영이 가능.
접촉식 장비(RetCam® 등)는 주로 신생아, 유아 또는 움직임 제한이 필요한 증례에 사용됩니다. 비접촉식 장비(Optos®, CLARUS®)는 성인을 포함한 광범위한 연령층에 적합하며, 산동 없이 주변부 촬영이 가능합니다. 수술 후 초기나 외상 후에는 비접촉식을 선택합니다.
현대 WFI 및 UWFI 시스템의 큰 장점은 동일 장비에서 여러 촬영 모드를 획득할 수 있다는 것입니다. 주요 획득 모드는 다음과 같습니다.
Optos® 200Tx의 안저 자가형광 모드는 녹색(532 nm) 레이저를 사용하므로 일반 안저 카메라와 색조가 다르다는 점에 주의해야 합니다. 안저 자가형광 평가 시 이 파장 특성을 고려해야 합니다. HRA에서는 동시 FA/ICG 조영도 가능하며, 동일 화각에서 동시기의 조영 소견과 해당 부위 표시를 얻을 수 있어 부위 비교가 용이합니다.
WFI 및 UWFI 시스템은 매우 광범위한 안과 질환의 진단 및 관리에 활용됩니다.
RetCam®을 이용한 소아 안저 촬영을 통해: ① 병증의 시간적 경과에 대한 객관적 비교, ② 형광안저조영술을 통한 병태의 상세 파악, ③ 젊은 의사 교육, ④ 학회 발표 및 논문 정보 공유, ⑤ 소아과 의사 및 코메디컬과의 정보 공유, ⑥ 가족에 대한 병증 설명 등의 효과를 기대할 수 있습니다. 촬영은 수술실에서 전신마취 하(EUA) 또는 외래에서 점안마취 하에 시행합니다. 1세 미만에서는 목욕타월 등으로 체동을 억제하여 촬영 가능하지만, 그 이상에서 체동 제한이 어려운 경우 트리클로포스나트륨(Trichloryl® 시럽) 또는 클로랄하이드레이트(Escre® 좌제)에 의한 진정 하에 관찰 및 촬영을 시행합니다.
초광각 이미징은 당뇨망막병증의 중증도 평가에서 기존의 7시야(7F) 촬영으로부터의 전환을 지지하는 증거가 축적되고 있습니다.
UWF-F7 등급과 ETDRS 방식(7F)의 중증도 평가 일치율은 높으며, 중증 소견인 비증식DR(κ=0.73; 일치율 96%), 증식DR(κ=0.74; 일치율 97%), 산광광응고(κ=0.97; 일치율 99%), 국소광응고(κ=0.71; 일치율 98%)에서 모두 높은 일치율을 보였습니다4). UWF 이미징의 주요 이점은 망막의 넓은 면적(최소 80%)을 가시화할 수 있다는 점이며, 7시야 촬영만으로는 검출할 수 없는 병변의 동정이 가능합니다4).
WFI/UWFI 시스템에는 다음과 같은 기술적 제약이 있습니다.
CSLO는 밝은 플래시 광 대신 단일 파장 레이저 빔을 고속으로 주사하여 안저를 조명합니다. 공초점 조리개는 초점이 맞지 않는 반사 및 산란광을 차단하여 고대비, 고해상도 이미지를 획득합니다. CSLO 기반 시스템은 초점 심도가 깊다는 특징이 있습니다.
Optos®의 원리
CLARUS®의 원리
Heidelberg 망막 혈관 조영기(HRA)의 표준 화각은 30°이지만, 부착물을 통해 55° 또는 102° 촬영도 가능합니다. 세 가지 레이저(488 nm, 785 nm, 817 nm)를 탑재하여 각 파장 특성을 활용한 관찰이 가능합니다. 멀티컬러 시스템에서는 청색, 녹색, 근적외선을 동시에 촬영하여 실시간으로 유사 컬러 안저 이미지를 얻습니다. 평균 가산 처리를 통해 중간 투명체 혼탁이 있는 증례에서도 선명한 이미지 획득이 가능합니다.
스마트폰과 연결 가능한 휴대용 안저 촬영 장치의 연구가 진행 중입니다.
Kim et al.(2024)은 EYELIKE 장치를 사용한 스마트폰 기반 안저 촬영(SBFI)을 베트남(꽝찌성, 타이응우옌성)에서 실시하여 7,023명, 13,615안을 분석했습니다1). 원격 진단 시스템을 활용하여 얻은 유병률은 아시아 다른 국가의 데이터와 대체로 일치했습니다. SBFI는 RAAB보다 자원 효율성과 진단 정확도가 우수하며, 안과 의사가 없는 검진 팀에서도 수행할 수 있는 장점이 있다고 결론지었습니다1).
AI를 결합한 자동 진단 시스템의 개발도 진행 중이며, 비용 효율적인 안질환 선별 검사에의 응용이 기대됩니다.
연구용 프로토타입으로 최대 6,700,000 A-스캔/초의 속도를 가진 스윕트 소스 OCT(멀티 MHz FDML OCT)가 보고되었습니다. 수직 공진 표면 발광 레이저(VCSEL)를 이용한 주파수 스위핑 광원은 최대 50 mm의 촬영 범위를 구현하여, 전안부, 수정체, 유리체, 망막, 맥락막, 공막을 포함한 눈 전체를 단일 OCT로 촬영할 가능성이 제시되었습니다. 4D 수술 중 OCT의 실현도 향후 목표 중 하나입니다.
RPE에서 방출되는 자가형광량을 정량화하는 방법입니다. 스타가르트병에서는 안저가 정상으로 보여도 자가형광 물질의 대량 축적이 검출되어 질환에 대한 새로운 통찰과 예후 예측 수단을 제공합니다.
초광각 인도시아닌그린 혈관조영술(UWF-ICGA)은 중심성 장액성 맥락망막병증(CSC) 및 폴립양 맥락막혈관병증(PCV)의 병태생리 규명에 기여할 것으로 기대됩니다. 적응광학 주사레이저검안경(AO-SLO)에 플루오레세인 혈관조영 필터를 장착한 장치도 개발 중이며, 황반부 혈관 구조를 조직병리학적 해상도로 가시화하여 황반허혈 관리를 변화시킬 가능성이 있습니다.
EYELIKE와 같은 스마트폰 연결형 안저 촬영 장치가 실용화되어 저소득 및 중간소득 국가에서 원격 선별검사에 활용되고 있습니다1). 그러나 현재 화각이 제한되어 전용 초광각 카메라에는 미치지 못합니다. AI를 결합한 진단 정확도 향상이 기대됩니다.
