각막지형도 기본-3 : 후면 파악이 가능
안녕하세요, 안과 전문의 송한입니다.
이번 포스팅에서는 단순 각막 지형도를 넘어 각막단층촬영(CTom) 기술에 대해 알아보겠습니다.
기존의 Placido 기반 각막지형도(Topography)가 주로 각막 전면만 평가했다면,
각막단층촬영은 전·후면 각막, 각막두께(pachymetry), 고도(elevation), 전방각(AC) 등 더 종합적인 안구 전안부(AS) 정보를 제공한다는 장점이 있습니다.
실제로 많이 쓰이는 Scanning-slit(Orbscan), Scheimpflug(Pentacam·Galilei·Sirius), 그리고 광간섭단층촬영(OCT) 기반 기기들을 핵심만 뽑아 간단히 알아볼게요.
차례
Corneal Tomography : 왜 후면 각막이 중요?
Placido 기반 지형도(Topography)에서는 각막 전면을 중점으로 본다고 했었죠.
하지만 실제 난시는 후면각막의 기여도 무시할 수 없고, 각막두께·볼륨·전방각 등 전안부 정보를 종합적으로 파악해야지 불규칙 난시나 잠재적 각막확장증을 조기에 찾아낼 수 있습니다.
정난시(Regular): 서로 직각인 두 주요 경선(축)이 존재하고, 곡률 차이가 일정
불규칙 난시(Irregular): 축이 기울어져 있거나(orthogonal X), 굴절이 비대칭적
• (예) 각막원추(keratoconus), 펠루시드 변성, 감염·외상 후 반흔 등
각막단층촬영으로는 전면+후면 곡률(Mean Power, Kmax/Kmin 등), 고도 맵(BFS 대비 ±μm), 두께분포 등을 함께 살핌으로써 정 vs. 불규칙 난시를 구분하고, 적절한 수술 계획(토릭 IOL, 레이저 교정, 각막이식 등)을 세울 수 있답니다.
이제 대표적인 각막후면까지 볼 수 있는 기계들에 대해 알아보겠습니다.
스캐닝-슬릿(Scanning-slit) 방식: Orbscan
가장 먼저 등장한 Orbscan(I·II·IIz)은 Placido 디스크와 슬릿 스캐닝을 결합하여, 후면각막 이미지를 최초로 보여준 기기입니다.
• 슬릿 광선(12.5mm 높이, 0.3mm 폭)을 여러 방향(40회)에서 조사, 약 9,000개 데이터를 분석해 3D 전안부 지도를 만듦
• Quad Map: 4분할 지도 형태로 각막 전·후면 고도, 두께, 케라토메트리 맵 등을 한꺼번에 표시
다만, 초음파와 비교 시 각막두께 측정 오차가 꽤 있고, Scheimpflug 기반 기기보다 전방각·후면 정확도가 떨어진다는 연구도 있습니다.
그럼에도 역사적 의의가 크며, 후면각막의 중요성을 일찍이 부각시켰다는 점에서 큰 역할을 했습니다.
Scheimpflug 방식: Pentacam·Galilei·Sirius
현재 각막단층촬영의 기본이 되는 샤임플러그 방식입니다.
위 그림과 같이 카메라가 회전을 하면서 각막의 모양을 분석하기 때문에 보다 정확한 측정이 가능합니다.
앞서 orbscan 에서 옛날에 사용되던 슬릿스캐닝 방식과 차이를 아주 간단한 비유를 통해 설명하자면,
예를 들어 어떤 산의 모양을 알아본다고 칩시다.
산의 언덕 높낮이, 모양 등을 알아보고자 하는데
슬릿스캐닝이 손전등을 비스듬히 비추면서 빛이 어떻게 닿고, 그림자가 어떻게 생기는지를 분석해서 모양을 유추하는 방법이라면,
샤임플러그 방식은 이 산을 여러 각도에서 카메라로 사진을 실제로 찍습니다.
그리고 그 사진을 모아 3D로 모델링을 하는 방법입니다.
사진을 많이 찍을수록 더 정확하겠죠?
샤임플러그 방식이 훨씬 더 정교하고 정확한 방법이라 할 수 있겠습니다.
Pentacam
• 2004년 출시 이후 전 세계적으로 널리 사용
• 회전하는 단일 Scheimpflug 카메라 + UV-free 청색 LED 광원으로 2초 만에 최대 50장 이미지(138,000 elevation data) 획득
Quad Map(4분할), Refractive Power/Total Power Map, Holladay Report(EKR), Belin–Ambrósio(BAD) 지표 등을 통해 조기 각막확장증 진단에 탁월
최신 모델(Pentacam AXL)은 안축장(axial length) 측정까지 가능, 백내장 수술 IOL 계산 정밀도를 높여줌
Galilei
듀얼 Scheimpflug 카메라 + Placido 하이브리드
회전 중에 1초간 60장 이미지를 찍어 약 122,000 포인트를 분석, 최신 모델(G6)은 안축장 측정까지 통합
“Refractive Report”, “KCN Report”, “Best-Fit Aspheric/Toric Aspheric Surface”, “PTA(Percentage of Tissue Altered)” 등 다양한 리포트를 제공
Sirius
단일 Scheimpflug 카메라 + Placido 원반(하이브리드)
약 1초 이내에 3만~3.5만 개 점을 측정, 전·후면 aberrometry, 각막두께·전방각 등 전안부 정보를 제공
특징: RGP 렌즈 피팅, 파필로그래피, KCN(원추각막) 요약 리포트 등 다양한 응용 가능
연구에 따르면, 전면 곡률(3.0mm 영역) 측정에서 매우 높은 재현성. 후면 표면에서는 다소 가변적이지만, 다른 기기(Pentacam, Galilei)와의 비교에서도 좋은 일치도를 보임.
광간섭단층촬영(OCT)
그리고 샤임플러그 방식 이외에 각막 후면까지 측정할 수 있는 방식은 빛을 이용한 광간섭단층촬영이 되겠습니다.
앞서 설명드린 슬릿스캐닝, 샤임플러그 방식과 달리 빛을 쏴서 그 빛이 언덕 사이사이를 통과하고, 그 과정에 서 반사되는 것을 측정, 어디가 울퉁불퉁한지 층층이 잘라서 분석하는 방법입니다.
그렇기 때문에 아주 미세한 변화도 캐치할 수 있다는 장점이 있지만, 전반적인 평가에는 어려울 수 있죠.
Visante, Avanti 등
비접촉 방식으로 빛을 각막에 쏘고 반사된 간섭 패턴을 분석, AS(전안부) 전체 이미지를 얻음
Time-domain(TD-OCT): Visante(Zeiss) 등
Placido 기반 Atlas와 연동(Visante OMNI)해 전후면 커브, 두께, 파형수차, 동공 크기 등 종합 분석 가능
Fourier-domain/ Swept-source(SS-OCT): Avanti(Optovue), SS-1000(Tomey) 등 최신 기기는 최대 50,000 A-스캔/초로 빠른 속도와 높은 해상도 확보
단, 6mm 정도의 비교적 좁은 범위를 고해상으로 스캔하는 경우가 많아, 주변부 측정에 한계가 있을 수 있음
광간섭단층촬영의 장단점
• 장점: 높은 종횡비 해상력, 각막부터 수정체 후면까지 한 번에 스캔 가능(SS-OCT).
• 단점: 장비·버전에 따라 측정 범위(직경)가 제한되기도 하고, 각막두께·전방각 측정에서 Scheimpflug 등과 약간의 편차가 있을 수 있음.
각 측정 방법의 쉬운 비교
정리
자, 이렇게 각막모양을 측정하는 다양한 방법들에 대해 알아보았습니다.
각 원리를 알아야 어떤 상황에서 어떻게 해석하는지 알기 쉽습니다.
다음 포스팅은 조금 다른 개념인 각막 수차를 분석하는 수차분석 장비에 대해 알아보겠습니다.
그리고 본격적으로 이렇게 측정한 난시를 교정하는 방법들에 대해 공부를 해봅시다.
긴 글 읽어주셔서 감사합니다.
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