본 연구는 자료가 수집된 두 기관의 임상연구심의위원회(Institutional Review Board)의 승인에 따라 진행되었다(승인 번호: 202209-001-01, 4-2012-0209).

59세 여성 환자(본 논문은 이 환자 1예에 대한 증례보고이나, 추후 고찰에서 언급될 비교 환자와의 구분을 위하여 환자 A로 명명하기로 한다)로, 5년 전 본 연구진 중 한 기관(기관 A)에 과립성 각막혼탁으로 처음 내원하였고 당시 세극등현미경 촬영을 하였다. 당시의 나안시력은 우안 0.3, 좌안 0.5, 교정시력은 우안 0.8, 좌안 0.7이었으며 유전자검사는 시행하지 않았고, 기관 A의 의무기록상 백내장 정도 및 망막과 시신경 이상은 기록 누락으로 확인할 수 없었다. 그로부터 2년 뒤, 타 안과에서 백내장 진단 하에 백내장 수정체유화술 및 다초점 난시교정인공수정체 삽입술(Trifocal AT Lisa tri toric 839MP^®, Carl Zeiss Meditec AG, Inc., Jena, Germany)을 양안에 시행받았으며, 수술 합병증은 없었다. 백내장수술 직전의 나안시력은 우안 0.2, 좌안 0.2, 교정시력은 우안 0.5 (+0.25 Dsph -2.00 Dcyl Axis 180), 좌안 0.6 (+0.25 Dsph -2.75 Dcyl Axis 180)였으며, 수술 기관의 의무기록상 백내장 정도에 대한 기술은 누락되었으나, 망막과 시신경 등의 검사상 특이 소견이 없음은 확인할 수 있었다. 수술 후 1달째 나안시력은 우안 0.3, 좌안 0.3, 수술 후 6개월째의 나안시력은 우안 0.5, 좌안 0.3이었다. 백내장 수술 4개월 후 백내장수술이 시행된 안과에서 양안 레이저 수정체후낭절개술을 시행받았다.

백내장수술 3년 후, 심한 시각적 불편감을 호소하며 본원(기관 B)에 내원하였다. 유전자검사를 통해 GCD2 이형접합자로 확진하였으며, 5년 전 기관 A에서 촬영된 세극등현미경 사진과 비교하였을 때, 양안의 과립성 혼탁의 크기가 미세하게 증가하고, 좌안의 경우 사진상으로 각막실질 흐림이 다소 진행한 것처럼 보였으나, 일반적으로 각막혼탁이 연령에 따라 서서히 진행하는 GCD2 이형접합자의 경과와 비교하여, 각막혼탁의 갑작스러운 악화를 보이지는 않았다(Fig. 1). 기관 B의 검사 결과 망막과 시신경 및 기타 안구 구조물의 이상 소견은 발견되지 않았고, 나안시력은 우안 0.2, 좌안 0.2였으며, 교정시력은 우안 0.3, 좌안 0.4, 굴절이상은 양안 -0.50 Dsph으로 백내장수술 전과 비교하여 교정시력의 저하를 보였다.

환자의 수술 후 시기능을 분석하기 위하여 대비감도와 고위수차를 측정하였다. 대비감도는 OPTEC 6500^® (Stereo Optic Co, Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여, 주간 시(photopic condition, 85 cd/m²)와 야간 시(mesopic condition, 3 cd/m²)의 배경조도를 설정하여 진행하였다. 각 배경조도하 눈부심(glare) 단계를 3가지(눈부심 없음, 눈부심 1단계, 눈부심 2단계)로 설정하여 총 6가지 상황의 대비감도를 1.5, 3, 6, 12, 18 cycle per degree (cpd)의 공간주파수에 대해 측정하였다. 그 결과(Fig. 2, 3), 주간 시와 야간 시 모두 공간주파수가 높은 경우(6, 12, 18 cpd) 시표를 하나도 읽지 못하였으며, 특히 눈부심 2단계의 경우엔 낮은 공간주파수에서도 시표를 전혀 읽지 못하였다. 대비감도 측정치를 밑이 10인 로그로 변환하여 Applegate et al⁶의 방법에 따라 area under the log contrast sensitivity function (AULCSF)을 계산하였을 때, 환자의 AULCSF는 주간 시 우안 0.302, 좌안 0.18, 야간 시 우안 0.048, 좌안 0.18로 매우 저하되어 있었다(정상안7과 GCD2의 대비감도에 대한 기존 연구2의 결과치는 고찰에 기술됨).

고위수차 측정을 위해 iTrace^® (Tracey Technologies, Houston, TX, USA)를 이용하였다. 동공 4.9 mm 크기로 총 고위수차 root mean square (RMS)를 측정하였으며, 그 값은 안구 전체, 각막, 안구 내부 순으로 우안 1.590 μm, 0.613 μm, 1.311 μm, 좌안 1.194 μm, 0.228 μm, 1.258 μm로서, 증가된 고위수차 값을 보였다. 각막형태검사와 고위수차 등을 종합하여 제시되는 dysfunctional lens patient display (Fig. 4)에서 높은 안구 내부 고위수차를 동반한 심하게 왜곡된 상이 나타났다.

백내장수술 시 사용하는 다초점인공수정체는 원거리 외에도 중간거리와 근거리에 추가적인 초점 거리를 갖도록 하여 돋보기 의존도를 줄이는 장점이 있다. 하지만 거리에 따라 빛을 나누어 망막에 조사되도록 하는 특성으로 인해 대비감도가 저하되고, 눈부심과 달무리가 증가하는 등 시기능적인 측면에서 단점이 있어, 수술 대상자 선정 시 주의가 필요하며, 노년성 황반변성과 녹내장 등 대비감도가 크게 저하되는 질환에서는 다초점인공수정체 삽입은 금기로 꼽힌다.^4,5,8 본 다초점인공수정체 삽입 GCD2 증례(환자 A)에서 사용된 Trifocal AT Lisa tri toric 839MP^® (Carl Zeiss Meditec AG, Inc.)는 삼중초점 회절성 비구면 다초점인공수정체로, 인공수정체를 통과한 빛은 3가지 초점 거리로 나누어진다. 동일한 인공수정체 삽입 후, 대비감도가 정상의 범주 중 하단에 위치하거나 저하되더라도 정상치에 근접하다는 연구 결과9,10들이 있다. 한편 고위수차 측면에서는 정상 각막을 가진 안에 환자 A에서 사용된 인공수정체를 삽입한 후의 안구 전체 총 고위수차 RMS가 0.5 μm 이하로 보고되었고,¹⁰ 시력의 질에 대한 환자의 만족도는 비교적 좋은 결과가 보고되고 있기는 하다.⁸ 이러한 다초점인공수정체의 발전과 환자의 요구도 증가로 인하여 최근 초기 녹내장이나 초기 황반 질환 등에서 시도되는 예가 종종 있으나,¹¹ GCD2를 비롯한 다양한 안과적 질환에서 다초점인공수정체 사용이 환자의 시기능에 미치는 영향에 대해서는 개별적인 분석이 미비한 상황이다.

이전에 국내 GCD2 이형접합자안에서의 대비감도 연구 결과, 정상안에 비해 크게 감소한 것이 보고된 바 있으며,² 그 원인이 각막혼탁에 의한 빛의 산란으로 기술되었다. 해당 연구2에서는 각막혼탁이 심하여 치료적 레이저각막절제술(phototherapeutic keratectomy, PTK)을 앞두고 있는 GCD2 환자들을 대상으로, PTK 시행 직전의 대비감도를 본 연구와 동일한 검사 기기(OPTEC 6500^®, Stereo Optic Co, Inc.)를 이용하여 측정하였으며, 대상 환자들의 평균 연령은 67.68세, PTK 전 교정시력의 평균은 0.32였다. 이를 본 다초점인공수정체 삽입 GCD2 증례(환자 A, 59세)의 상태, 즉 중심각막에 외상이나 백내장 외의 수술력이 없으며, 백내장수술 직전 우안 0.5, 좌안 0.6, 수술 후 우안 0.3, 좌안 0.4의 교정시력을 갖는 상태와 비교하였을 때, 본 증례의 각막혼탁의 정도는 이전 연구2의 환자들에 비하여 비슷하거나 덜 심하였다고 볼 수 있다. 하지만 대비감도를 비교하였을 때는 다초점인공수정체를 삽입한 본 예에서 더욱 심한 저하를 보였다(본 예의 AULCSF의 양안 평균 값: 주간 시 0.241, 야간 시 0.114; GCD2의 정도가 환자 A보다 심한 경우를 대상으로 한 연구2의 AULSCF: 주간 시 0.327, 야간 시 0.234; 정상안의 AULCSF 참고치:7 주간 시 1.53, 야간 시 1.34). 즉 본 환자가 보이는 대비감도의 심한 저하는 혼탁이 있는 GCD2 각막 외에도 다초점인공수정체 삽입으로 인한 효과가 동반된 결과라는 것을 유추할 수 있다. 이 현상은 정상안에서 다초점인공수정체 삽입은 대비감도 측면에서 용납할 수 있는 정도의 감소를 보이지만, 본 예와 같이 시기능의 심한 저하를 보이는 질환에서는 심각한 결과가 초래될 수 있다는 것을 보여준다.

한편 다초점인공수정체가 삽입된 GCD2 환자 A에서 고위수차가 시기능에 미치는 영향을 살펴보고자 한다. 고위수차의 증가는 대비감도의 감소와 연관되어 시력의 질을 떨어뜨린다고 알려져 있으며,¹² GCD2에서 각막의 고위수차가 증가한다는 보고가 있다.³ 이때 고위수차 측정의 방법으로는 본 연구에서 사용된 ray-tracing 방식과 Hartmann-Shack 방식의 수차계가 대표적으로 기술되고 있는데, ray-tracing 방식은 광선이 망막의 한 점을 조사하여 반사된 빛을 기록한 후 다음 위치로 이동, 순차적으로 수차를 측정하는 반면, Hartmann-Shack 방식은 시축과 평행한 광선을 한 번에 조사하여 반사되는 빛을 기록, 수차를 분석하는 기전이다. 이러한 측정 방식의 차이로 인해 다른 종류의 수차계로 측정한 수차는 서로 비교할 수 없다는 보고들이 있으며,^13,14 이를 참고할 때, ray-tracing 방법을 사용한 본 증례의 결과를 다른 논문의 결과와 비교하는 것은 동일한 ray-tracing 방법으로 측정한 수차검사 결과를 제시하는 문헌으로 제한하게 되었다. 문헌을 살펴볼 때 ray-tracing 방법의 수차계를 이용하여 측정한 정상 유수정체안의 총 고위수차 RMS 값은 각각 안구 전체가 0.180 μm, 각막이 0.138 μm, 안구 내부가 0.139 μm로 보고되었고,¹³ 정상 각막을 가진 환자에게 비구면 단초점인공수정체 삽입 시의 안구 전체 총 고위수차 RMS는 약 0.8 μm로 보고된 바 있어,¹⁵ 본 연구의 총 고위수차 RMS 값(안구 전체, 각막, 안구 내부의 순으로 우안 1.590 μm, 0.613 μm, 1.311 μm, 좌안 1.194 μm, 0.228 μm, 1.258 μm)이 앞선 두 문헌에서 발표된 값보다 높았다. 즉, GCD2 각막에 다초점인공수정체를 삽입한 본 증례 환자 A에서 정상안13에 비하여 안구 전체, 각막, 안구 내부의 총 고위수차 모두 높았고, 안구 전체의 총 고위수차만이 기술된 정상 각막 단초점인공수정체안15에 비하여도 총 고위수차가 높은 값을 보였다.

본 연구진은 GCD2안에서 다초점인공수정체 삽입 경우와 단초점인공수정체 삽입 경우의 고위수차 비교를 시도하였다. 현재까지 GCD2 인공수정체안에서는 고위수차 측정치가 발표된 경우가 없다. 한편 각막혼탁이 심한 GCD2에서는 PTK 후 백내장수술을 진행하는 경우가 대부분이어서, GCD2 이형접합자임에도 PTK를 받지 않고 단초점인공수정체안 삽입술이 시행된 경우로는 1예(64세, 환자 B, 좌안)만을 발굴, 비교하게 되었다. 환자 B의 교정시력은 0.8, 환자 A와 동일 조건 하에 측정한 총 고위수차 RMS 값은 안구 전체, 각막, 안구 내부 순으로 0.432 μm, 0.103 μm, 0.433 μm였다. 즉 단초점인공수정체 삽입 GCD2 환자 B가 다초점인공수정체 삽입 GCD2 환자 A보다 시력이 더 좋고, 안구 전체, 각막, 안구 내부의 총 고위수차 값이 월등히 작았다. GCD2의 형태와 혼탁 정도가 각 안구마다 달라 동일한 조건일 수 없는 각각 1예의 비교는 정확도가 떨어질 수 있다. 그러나 GCD2 각막혼탁은 각막실질에 발생하므로 각막 표면의 불규칙성에 미치는 영향이 적어, 각막혼탁 정도나 시력저하 정도가 고위수차와 반드시 비례하지는 않는다는 문헌 결과3를 고려할 때, 각막혼탁 정도와 시력이 다른 환자 A와 B의 고위수차 비교는 가능하다고 판단되었다. 특히 환자 A의 좌안은 환자 B와 비교하여 각막 총 고위수차가 약 0.12 μm가 높은 것에 비하여, 안구 내부와 안구 전체의 총 고위수차는 약 0.8 μm 정도로 상당히 높았는데, 이 수치들은 본 증례 환자 A에서 다초점인공수정체 삽입이 고위수차의 큰 증가에 기여하였다고 유추할 수 있고 결과적으로 대비감도 저하와 연관되며 시기능 감소에 일조하였을 수 있다.

본 다초점인공수정체 삽입 GCD2 환자에서 시기능을 회복시키기 위한 방법은 현재까지 보고되지 않았다. 기존 보고된 GCD2 각막혼탁 제거 방법을 원용하면,^1,2 상기 환자에서 PTK를 시행하여 환자의 시기능 회복 정도를 평가하고 회복이 확인되면 반복적으로 PTK를 시행하다가, 잔여 각막두께가 감소하여 추가적인 PTK가 불가능하게 되면 각막이식(대표적으로 심부앞층판각막이식술; deep anterior lamellar keratoplasty) 시행을 시도하는 것을 생각할 수 있다. 본 연구의 제한점으로는 백내장수술 전 대비감도나 고위수차검사를 시행하지 못하였으며, 백내장수술 후에도 GCD2의 각막혼탁이 일부라도 진행할 정도의 상당한 기간(약 3년)이 지났기 때문에 GCD2의 진행에 따른 시기능저하 정도를 정교하게는 비교, 분석하지 못하였다는 점이다. 하지만 각막혼탁이 있는 GCD2 환자에서 다초점인공수정체를 삽입한 후의 시기능에 대해 평가한 유일한 예이고, 치료적 레이저절제술을 시행하기 직전의 심한 GCD2 각막혼탁을 지닌 환자들과 비교하여도 본 환자의 다초점인공수정체 삽입술 후의 대비감도가 매우 저하되어 있는 것을 확인하였다. 따라서 본 환자의 심한 시각적 불편감이 단순히 각막혼탁에 의한 것만이 아닌, 상기 안구에 다초점인공수정체 삽입이 동반된 결과에 따른 것임을 충분히 유추할 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 제시한 심한 각막혼탁을 가진 GCD2 이형접합자에서 백내장수술 시 다초점인공수정체의 삽입은 대비감도의 심한 저하와 고위수차의 증가를 보이므로, 이러한 경우에 다초점인공수정체의 사용은 지양되어야 한다고 생각된다.