양막콘택트렌즈와 일시적 양막이식술의 임상적 유용성 비교에 대한 연구
Comparison between Placement of an Amniotic Membrane Contact Lens and Temporary Amniotic Membrane Transplantation
Article information
Abstract
목적
지속각막상피결손 환자에서 양막콘택트렌즈와 일시적 양막이식술의 임상적 유용성을 비교해보고자 하였다.
대상과 방법
2019년 11월부터 2022년 7월까지 지속각막상피결손이 있는 환자에게 양막콘택트렌즈(1주간 적용) 또는 일시적 양막이식술(2주간 적용)을 적용하였으며 이에 대하여 후향적 분석을 시행하였다. 술 전과 술 후 최대교정시력, 각막지각, 눈물막파괴시간, 각막혼탁도를 측정하였으며, 경과 관찰 기간 중 치료 성공률 및 기타 합병증에 관하여 분석을 시행하였다.
결과
대상자는 양막콘택트렌즈 32명 32안, 일시적 양막이식술 20명 20안이었다. 양막콘택트렌즈 대상자의 경우 적용 전후 최대교정시력, 각막지각, 눈물막파괴시간, 각막혼탁도 부분에서 모두 유의한 차이를 보였다(p-value<0.05). 일시적 양막이식술 대상자의 경우 적용 전후 최대교정시력, 각막지각, 눈물막파괴시간, 각막투명도 부분에서 유의한 차이를 보였다(p-value<0.05). 양막콘택트렌즈와 일시적 양막이식술의 전후 변화를 비교하였을 때는 최대교정시력, 각막지각, 눈물막파괴시간, 각막투명도 부분에서 모두 유의한 차이를 보이지 않았다(p-value>0.05).
결론
지속각막상피결손 환자에서 양막콘택트렌즈는 외래 기반으로 시행 가능한 효과적인 시술로 일시적 양막이식술과 비교하였을 때 유용성에서 유의한 차이를 보이지 않았다.
Trans Abstract
Purpose
We compared the clinical utilities of an amniotic contact lens and temporary amniotic membrane transplantation in patients with persistent corneal epithelial defects.
Methods
Patients diagnosed with persistent corneal epithelial defects from November 2019 to July 2022 were randomly assigned to either lens placement for 2 weeks or temporary transplantation for 1 week, and the outcomes were retrospectively analyzed. The best-corrected visual acuity, corneal sensation, tear film break-up time, and corneal opacity were measured before and after the interventions. The treatment success rates, recurrences, and other complications were analyzed during the follow-up period.
Results
We placed lenses in 32 patients (32 eyes) and 20 patients (20 eyes) underwent transplantation. In both groups, significant differences in best-corrected visual acuity, corneal sensation, tear film break-up time, and corneal opacity were apparent after intervention vs. before. None of the parameters showed any significant differences in terms of their rates of change.
Conclusions
In patients with persistent corneal epithelial defects, amniotic contact lens placement is an effective outpatient procedure and is not inferior to temporary amniotic membrane transplantation.
지속각막상피결손은 각막상피의 전층 소실이 발생한 후, 잔여 각막상피세포 또는 각막윤부줄기세포에 의하여 각막의 재상피화가 일어나지 않아 정상적인 구조를 유지할 수 없을 때 나타난다.1 이는 각막찰과상과 수술 등 각막에 발생하는 외상, 안구건조증, 노출각막염, 신경영양각막염, 감염각막염 이후에 발생한 각막궤양 그리고 당뇨와 같은 전신 질환 등으로 인하여 발생할 수 있다.2 만약 지속각막상피결손이 적절한 치료를 받지 못한다면, 이차 감염, 반흔형성, 천공 등의 합병증이 발생하여 영구적인 시각장애를 일으킬 수 있다.3
양막은 태반의 가장 안쪽에 위치한 막으로 태아를 둘러싸고 있으며 모체로부터의 각종 면역 반응 및 감염 등으로부터 태아를 보호하는 역할을 한다. 양막은 창상치유 과정에서 신생혈관 형성을 억제하여 반흔 형성을 억제하며 상피화를 촉진시키고 염증을 감소시키는 역할이 알려져 있고 지금까지 다양한 안과 질환에서 양막을 사용하여 좋은 결과를 보이고 있으며 특히 각결막 질환에서 창상의 치유 속도를 빠르게 하고 각막혼탁을 줄이는 효과가 있다고 보고되어 있다.4-10
그러나 지금까지의 양막이식수술에서는 양막을 각결막에 이식하기 위해서 봉합사를 이용해 봉합해야만 했고, 협조가 어려운 환자나 소아에서는 이식을 위해 전신마취가 필요하고, 수술 과정에서 이물감, 통증, 세균감염 등의 합병증과 후유증이 동반되었으며 시간적, 경제적 손실을 포함한 여러 문제점들이 발생하였다.11
본 연구는 양막을 빠르고 안전하고 더 쉽게 사용할 수 있도록 특수하게 제작된 양막콘택트렌즈를 사용해 그 효과를 분석하고 또한 일시적 양막이식술과의 임상적 유용성을 비교하고자 하였다.
대상과 방법
2019년 11월부터 2022년 7월까지 치료용 콘택트렌즈와 압박안대 치료에 2주 이상 반응하지 않는 크기 2 mm 이상의 지속각막상피결손 환자에게 무작위로 양막콘택트렌즈(2MD10, MSBIO, Inc., Seongnam, Korea)를 1주간 적용 또는 일시적 양막이식술을 2주간 적용하였으며 이에 대하여 후향적 분석을 시행하였다. 본 연구는 헬싱키선언에 입각한 동아대학교병원 임상연구심의위원회의 승인 아래 진행되었다(승인번호 DAUHIRB-19-246).
양막콘택트렌즈는 양막 2겹을 렌즈 형태의 구형 주형 표면에 적층하여 1차 자연건조한 후, 렌즈 형태를 고정하기 위해 감압 건조한 다음, 블레이드로 커팅하여 주형에서 분리하여 양막콘택트렌즈 형태(세로 10 mm, 가로 12.5 mm 크기)로 가공한 후 동결보존액(Dulbecco's Modified Eagle Medium [DMEM]: Glycerol)에 넣어 영하 70도에 보관하였다. 사용법은 냉동 상태의 양막콘택트렌즈를 상온에서 30분 정도 해동시킨 뒤 치료용 콘택트렌즈의 후면에 올려 놓고, 양막콘택트렌즈의 날개 부분에서 치료용 콘택트렌즈와 동시에 포셉으로 잡아들어 올려 환자의 눈에 착용시킨 뒤 세극등현미경으로 위치를 확인하였다(Fig. 1).
Amniotic membrane contact lens. (A) Diagram of amniotic membrane contact lens (2MD10, MSBIO, Inc., Seongnam, Korea). (B) Picture of amniotic membrane contact lens which is well positioned to the cornea.
일시적 양막이식술에 사용된 양막은 식약처로부터 우수인체조직 제조, 품질 관리 기준(Good Tissue Practice) 인증을 받은 ㈜엠에스바이오사로부터 공급받아 사용하였으며, 기증받은 양막을 멸균 생리식염수 등을 이용하여 수회 세척 후 지지체에 부착하였고, 사용하기 전까지 동결보존액(DMEM: Glycerol)에 넣어 영하 70도에 보관하였다. 일시적 양막이식술은 전신마취 또는 부분마취하 시행하였으며, 영하 70도 냉동고에 보관하던 양막을 실온에 미리 꺼내둔 뒤 각막이 여유 있게 덮일 수 있을 정도의 크기로 원형으로 자르고 기저막 쪽이 아래로 향하도록 놓은 뒤 10-0 나일론 봉합사로 연속봉합(복주머니 봉합, purse string suture)한 후 그 위에 치료용 렌즈를 착용하였다(Fig. 2).
Picture of the eye of patient after temporary amniotic membrane transplantation.
술 후 3개월 이상 경과 관찰이 이루어진 환자를 대상으로 술 전과 술 후 각 2주, 1달, 3달째에 최대교정시력, 각막지각, 눈물막파괴시간, 각막혼탁도를 측정하였다. 최대교정시력은 스넬렌 차트로 측정되었으며, 분석을 위해 logarithm of the minimal angle of resolution (logMAR) scale로 변환하였다. 각막지각은 Luneau사의 각막지각계(Aesthesiometer Cochet-Bonnet 12/100, Luneau Technology Operations SA, Pont-de-l'Arche, France)를 사용하였으며 0부터 6까지의 수치로 측정하였다. 눈물막파괴시간은 초(second) 단위로 측정하였으며, 술 전에는 지속각막상피결손이 없는 부위에서 측정하였다. 각막혼탁도는 Fantes 분류12를 기준으로 세극등현미경검사상 각막의 투명도 정도를 0부터 4까지의 수치로 측정하였다.
양막콘택트렌즈를 적용한 군의 술 전과 술 후 3달째의 최대교정시력, 각막지각, 눈물막파괴시간, 각막혼탁도의 변화를 각 수치별로 분석하였고, 일시적 양막이식술을 적용한 군도 동일하게 분석하였다. 또한, 변화율 차이 비교를 위해 양막콘택트렌즈군의 술 전과 술 후 3달째의 수치 변화 및 일시적 양막이식술군의 술 전과 술 후 3달째의 수치 변화를 비교하였다.
통계 분석은 PASW Statistics 18 for Window (IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하였고, p값이 0.05 미만일 경우 통계학적으로 유의한 것으로 정의하였다.
결 과
양막콘택트렌즈군은 총 32명, 32안이었으며 평균 연령은 57.8세, 남녀비는 14:18이었다. 질환군은 신경영양각막염 13안, 수술 후 발생한 지속각막상피결손 14안, 스티븐-존슨 증후군 3안, 헤르페스성 각막염 2안이었다. 일시적 양막이식술 군은 총 20명, 20안이었으며 평균 연령은 64.4세, 남녀비는 11:9였다. 질환군은 신경영양각막염 12안, 수술 후 발생한 지속각막상피결손 7안, 헤르페스성 각막염 1안이었다.
양막콘택트렌즈군 중 20안은 술 후 1주일째 양막콘택트 렌즈를 제거할 때까지 제자리를 잘 유지하였으나, 12안에서 양막콘택트렌즈가 저절로 탈락하거나 또는 반으로 접혀 있어 술 후 1주일 전에 제거하였다. 일시적 양막이식술군은 2주간 모든 안에서 이식된 양막이 제자리를 잘 유지하였다.
술 전 두 군의 지표를 비교하였을 때 최대교정시력(양막콘택트렌즈군 0.98 ± 0.57 logMAR, 일시적 양막이식술군 1.22 ± 0.73 logMAR, p-value=0.325), 각막지각(양막콘택트렌즈군 3.46 ± 1.68, 일시적 양막이식술군 3.56 ± 1.72, p-value =0.840), 눈물막파괴시간(양막콘택트렌즈군 1.78 ± 1.18초, 일시적 양막이식술군 1.60 ± 1.12초, p-value=0.656), 각막혼탁도(양막콘택트렌즈군 0.37 ± 0.28, 일시적 양막이식술군 0.43 ± 0.37, p-value=0.641)의 4가지 지표에서 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(Mann-Whitney U test) (Table 1).
Comparisons between AMCL and T-AMT before AMCL or T-AMT application
양막콘택트렌즈군은 최대교정시력(술 전 0.98 ± 0.57 logMAR에서 술 후 0.38 ± 0.44 logMAR, p-value=0.000), 각막지각(술 전 3.46 ± 1.68에서 술 후 5.14 ± 1.29, p-value=0.000), 눈물막파괴시간(술 전 1.78 ± 1.18초에서 술 후 3.38 ± 1.93초, p-value=0.000), 각막혼탁도(술 전 0.37 ± 0.28에서 술 후 0.09 ± 0.19, p-value=0.000)의 4가지 지표에서 모두 통계학적으로 유의한 호전을 보였다(Wilcoxon signed ranks test) (Table 2).
Changes of parameters before and 3 months after AMCL application (n = 32)
일시적 양막이식술군은 최대교정시력(술 전 1.22 ± 0.73 logMAR에서 술 후 0.49 ± 0.76 logMAR, p-value=0.001), 각막지각(술 전 3.56 ± 1.72에서 술 후 4.73 ± 1.43, p-value= 0.011), 눈물막파괴시간(술 전 1.60 ± 1.12초에서 술 후 3.40 ± 2.32초, p-value=0.003), 각막혼탁도(술 전 0.43 ± 0.37에서 술 후 0.16 ± 0.30, p-value=0.021)의 4가지 지표에서 모두 통계학적으로 유의한 호전을 보였다(Wilcoxon signed ranks test) (Table 3).
Changes of parameters before and 3 months after T-AMT application (n = 20)
양막콘택트렌즈군과 일시적 양막이식술군의 술 전과 술 후 3개월째 각 지표의 변화량을 비교하였을 때는 최대교정시력(양막콘택트렌즈군 -0.59 ± 0.47, 일시적 양막이식술군 -0.73 ± 0.46, p-value=0.268), 각막지각(양막콘택트렌즈군 1.67 ± 1.78, 일시적 양막이식술군 1.16 ± 1.33, p-value=0.316), 눈물막파괴시간(양막콘택트렌즈군 1.59 ± 2.10, 일시적 양막이식술군 1.80 ± 2.14, p-value=0.860), 각막혼탁도(양막콘택트렌즈군 -0.28 ± 0.33, 일시적 양막이식술군 -0.26 ± 0.37, p-value=0.940)의 4가지 지표에서 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(Mann-Whitney U test) (Table 4).
Comparisons between AMCL and T-AMT with the changes of parameters before and 3 months after AMCL or T-AMT application
고 찰
치료에 반응하지 않는 지속각막상피결손은 염증이 지속되면서 각막상피로 치유되지 못하며, 각막실질의 만성적인 염증으로 인한 반흔, 각막천공, 결막상피의 안내증식, 신생 혈관의 생성 등 심각한 시력장애를 초래할 수 있다.13,14
양막은 태반의 가장 안쪽에 위치한 막으로 풍부한 무혈관성 기질과 두꺼운 기저막으로 구성되며 조직 적합성 항원이 표시되지 않아 이식 후에도 거부 반응이 없고 손쉽게 충분한 양을 얻을 수 있는 장점이 있다.9,15 1940년 de Rötth16에 의해 결막의 결손 및 검구유착의 치료를 위해 양막이 처음 안과학 분야에 적용되었고, 그 후 Kim and Tseng17에 의해 각막궤양에서 상피결손의 치료 방법으로 제시된 후 그 사용이 증가하고 임상적 유용성에 대한 여러 연구가 활발히 진행되고 있다.
그러나 지금까지 창상 치유 목적을 위한 양막의 사용은 양막을 창상 위에 이식하기 위해 봉합법을 시행해야 하는 문제점이 있었으며, 봉합 과정에서 합병증이 동반될 수 있고, 반복적 사용이 어려우며, 시간적 및 경제적인 문제점을 동반하였다.11 이 때문에 양막을 봉합 없이 안구표면에 적용하기 위한 많은 연구가 있었는데, 대표적으로 poly methyl methacrylate 재질의 링 주변부에 양막을 봉합하여 고정하는 방법,11 symblepharon ring의 주위로 양막을 감싸는 방법,18 diode laser를 이용해 양막을 치료용 콘택트렌즈 안쪽으로 용접하듯이 부착하는 방법,19 생체접착제를 이용해 양막을 치료용 콘택트렌즈 안쪽에 부착하는 방법20 등이 있었다. 그중 대표적으로 미국의 ProKera (Bio-Tissue, Inc., Doral, FL, USA), 독일의 Amnioclip (FORTECH GmbH, Rostock, Germany) 등이 개발되어 상업적으로 치료에 사용되고 있다.21,22 하지만 위의 방법들은 아직 국내에서 합법적인 승인이 이루어지지 않아 사용할 수 없었고, 비용도 국민건강보험 급여 기준으로 일시적 양막이식술에 비해 더 비싼 단점이 있었다.
이에 본 연구에서는 2019년 6월 국내에서 식품의약품안전처의 승인을 받은 양막콘택트렌즈(2MD10, MSBIO, Inc.)를 지속각막상피결손 환자에게 적용해보았고 술 전과 술 후 비교에서 임상적 효과를 확인하였다. 일시적 양막이식술군에서도 술 전과 술 후 비교에서 임상적 효과를 확인하였다. 또한 양막콘택트렌즈와 기존의 고식적인 일시적 양막이식술의 여러 가지 임상적 지표의 개선 정도를 비교하였고 두 군의 유의한 차이가 없다는 것을 알 수 있었다.
양막콘택트렌즈는 렌즈를 반복적으로 적용할 수 있다는 점, 소아같이 협조가 되지 않는 환자나 급성 스티븐-존슨증후군 환자와 같이 전신 상태가 불량하여 수술을 받기 힘든 경우에도 적용 가능하다는 점, 시술 시간이 짧다는 점, 비침습적인 시술이기 때문에 그에 다른 합병증도 비교적 적다는 점 등의 장점이 있다. 하지만 양막콘택트렌즈를 착용하는 도중 자동 탈락되거나 반으로 접히는 등 안정성이 다소 떨어지는 점, 원추각막 환자 또는 각막윤부이식을 받은 환자같이 각막 곡면이 비정상적인 경우 적용하기 힘들다는 단점이 있다. 또한, 양막콘택트렌즈의 크기가 각막의 전체 표면 크기보다 작기 때문에 지속각막상피결손의 범위가 넓거나 결막 손상이 동반된 경우 상대적으로 효과가 떨어질 수 있을 것이다. 이러한 점은 향후 추가적인 실험과 임상적 적용을 통해 보완이 필요할 것으로 보이며 일시적 양막이식술을 대체하기 위해 양막콘택트렌즈를 선택할 경우 술자의 판단 하에 환자의 상태 및 임상적 손익을 고려해서 시행해야 할 것이다.
본 연구의 한계점으로는 환자군을 설정할 때 무작위로 시행하지 않을 경우 선택 편향이 생길 수 있다는 점이 있는데, 모든 환자에서 한 명의 안과 전문의에 의해 양막콘택트렌즈 또는 일시적 양막이식술의 여부가 결정되었고 지속각막상피결손의 중등도에 상관없이 환자군을 설정하여 가능한 편향이 일어나지 않게 하였다. 또한 양막콘택트렌즈군에 비해 일시적 양막이식술군의 숫자가 다소 적은데, 이는 추후 더 많은 환자군을 대상으로 임상실험을 진행하여 보완해야 할 것으로 생각된다.
결론적으로 양막콘택트렌즈는 기존의 일시적 양막이식술과 비교하였을 때 그 임상적인 유용성에서 큰 차이가 없음을 확인하였다. 시간, 편리성, 경제성 부분에서 장점을 가지고 있기 때문에 추후 임상적 연구가 다방면으로 시행되어 앞서 언급한 제한점들이 보완된다면 지속각막상피결손 환자의 예후를 개선하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.
Notes
Conflicts of Interest
The authors have no conflicts to disclose.
References
Biography
최수영 / Soo Young Choi
동아대학교 의과대학 안과학교실
Department of Ophthalmology, Dong-A University College of Medicine
