전안부 빛간섭단층촬영으로 측정한 방수유출장치 매립에 사용되는 심낭막 이식재의 두께 비교

Comparison of Pericardial Patch Graft Thickness for Glaucoma Implant, Using Anterior Segment Optical Coherence Tomography

Article information

J Korean Ophthalmol Soc. 2020;61(5):532-537
Publication date (electronic) : 2020 May 15
doi : https://doi.org/10.3341/jkos.2020.61.5.532
Myung-Gok Eye Research Institute, Kim’s Eye Hospital, Konyang University College of Medicine, Seoul, Korea
강민구, 서재신, 이윤곤, 황영훈
건양대학교 의과대학 김안과병원 명곡안연구소
Address reprint requests to Young Hoon Hwang, MD, PhD Myung-Gok Eye Research Institute, Kim’s Eye Hospital, #1 Yeongsin-ro 34-gil, Yeongdeungpo-gu, Seoul 07301, Korea Tel: 82-2-2639-7777, Fax: 82-2-2633-3976 E-mail: brainh@hanmail.net
Received 2019 August 27; Revised 2019 November 16; Accepted 2020 April 19.

Abstract

목적

녹내장 방수유출장치 매립에 사용되는 두 가지 종류의 심낭막 이식재의 두께를 빛간섭단층촬영으로 측정하여 비교한다.

대상과 방법

두 종류의 심낭막 이식재(Tutoplast pericardium, IOP Inc., Costa Mesa, CA, USA) 및 Pericardium LYO, DCI Donor Services, Inc, Nashville, TN, USA)의 표본을 각각 7개씩 준비하여 전안부 빛간섭단층촬영계(CASIA2, Tomey Corporation, Nagoya, Japan)를 이용하여 두께를 측정하였다. 측정 위치는 표본의 중심과 중심으로부터 반지름 2 mm인 원을 기준으로 45° 간격 8지점이고, 각 지점의 두께는 전안부 빛간섭단층촬영계에 내장된 두께 측정 도구를 이용하여 측정하였다.

결과

Tutoplast pericardium의 두께는 중위값 217 μm, Pericardium LYO의 두께는 중위값 154 μm였다. 두 군의 두께를 비교했을 때 Tutoplast pericardium이 Pericardium LYO보다 유의하게 더 두꺼웠고(p=0.001), 각 표본 내의 측정치 사분위수 범위를 비교했을 때 Pericardium LYO가 Tutoplast pericardium보다 더 컸다(p=0.017).

결론

Tutoplast pericardium이 Pericardium LYO보다 두께가 더 두껍고 균일한 두께를 보였다. 방수유출장치삽입술 중 심낭막 이식재를 이용할 경우, 이러한 특성을 고려하는 것이 도움이 될 것으로 생각한다.

Trans Abstract

Purpose

To compare the thickness of the processed pericardial patch graft for glaucoma implant tube coverage using anterior segment optical coherence tomography (AS-OCT).

Methods

Thicknesses of seven samples of two pericardial patch grafts (Tutoplast pericardium, IOP Inc, Costa Mesa, CA, USA; pericardium LYO, DCI Donor Services, Inc., Nashville, TN, USA) were measured using AS-OCT (CASIA2, Tomey Corporation, Nagoya, Japan). The thickness of each sample was measured at the center and eight points with 45-degree angular distance, 2 mm from the center. The thickness was measured using AS-OCT program tools.

Results

The median thicknesses were 219 μm for Tutoplast pericardium and 157 μm for pericardium LYO. Tutoplast pericardium was significantly thicker than pericardium LYO (p = 0.001); pericardium LYO had a wider interquartile range within each sample, compared to Tutoplast pericardium (p = 0.017).

Conclusions

The thickness of the Tutoplast pericardium was greater and less variable than that of the pericardium LYO. These findings should be considered when choosing processed pericardium for coverage of glaucoma implants.

녹내장 치료의 핵심은 안압을 조절하는 것으로 안압 조절이 약물이나 레이저 치료로 충분하지 않을 때는 섬유주절제술이나 방수유출장치삽입술이 필요하다. 방수유출장치삽입술은 우수한 안압하강효과를 보이는 것으로 알려져 있지만 저안압증, 방수유출장치 주변 조직의 섬유화에 따른 방수유출의 저하, 방수유출장치와 실리콘관 주변 조직의 창상 관련 합병증, 감염, 각막부전, 제한사시, 실리콘관 차단과 같은 합병증이 보고되었다[1-4]. 특히 방수유출장치의 실리콘관 노출은 수술 후 발생할 수 있는 안내염과 밀접한 관련이 있다고 알려져 있다[4]. 방수유출장치와 그 실리콘관의 노출은 면역 매개 염증 반응, 주변 조직의 과도한 장력 또는 기계적 마찰, 주변 결막 조직의 혈액순환 장애로 인한 허혈성 손상 등이 그 원인으로 알려져 있다[3-6]. 또한 노출된 실리콘관의 복원술 시행 시 그 결과에 악영향을 미치는 인자로 인종, 당뇨 유병 상태, 술 전 많은 항녹내장약물의 사용, 녹내장 레이저 시술을 여러 차례 받은 경우, 다른 종류의 녹내장수술을 받았던 과거력 등이 알려져 있다[3].

이러한 방수유출장치삽입술 시 발생할 수 있는 실리콘관의 노출을 예방하기 위하여 여러 가지 이식재를 이용하여 실리콘관을 매립하는 방법이 이용되고 있다. 실리콘관의 매립에 사용하는 이식재로는 기증 공막, 각막, 대퇴근막, 경막, 심낭막 등이 있다. 사체 유래 심낭막은 유기용매와 저선량 방사선을 이용한 멸균 처리로 이식재의 항원성 자극을 낮추고, 강하고 유연한 심낭막 조직의 특성을 잘 보존하고 있다는 장점이 있다[6].

사체 유래 심낭막 이식재 중 우리 나라에서는 두 가지의 이식재(Tutoplast pericardium, IOP Inc., Costa Mesa, CA, USA 및 Pericardium LYO, DCI Donor Services, Inc, Nashville, TN, USA)가 사용되고 있다. 저자들이 이 이식재들을 실제 수술 중에 사용해본 결과, 제품마다 심낭막 이식재의 두께가 다른 경향이 있고, 같은 제품에서도 부위에 따라 그 두께의 편차가 있는 경우를 경험하였다. 이식재가 얇은 경우, 향후 실리콘관의 노출 위험이 있기 때문에 수술 방법 선택 시 주의가 필요하다. 하지만 아직 심낭막 이식재의 두께에 관해서는 알려진 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 방수유출장치삽입술 중 실리콘관 매립에 사용되는 두 가지 종류의 심낭막 이식재의 두께를 전안부 빛간섭단층촬영으로 측정하여 비교 분석하였다.

대상과 방법

본 연구는 김안과병원 연구윤리심위위원회(Institutional Review Board, IRB)에서 승인 면제를 받은 관찰 연구로(승인 번호: 2019-11-004) 녹내장수술에 사용되는 심낭막 이식재인 Tutoplast pericardium과 Pericardium LYO의 표본을 각각 7개씩 준비하여 분석에 이용하였다. 실제 수술에서 심낭막 이식재를 사용할 때는 포장을 개봉한 후에 필요한 크기만큼 미리 잘라서 사용하고 나머지 부분은 버리게 되는데 이번 연구에 사용된 표본은 수술 시에 사용 후 남은 부분을 모아둔 것으로 포장 개봉 후 특별한 처치를 추가로 시행하지는 않았다.

표본은 투명한 고정판에 접착제로 부착하여 고르게 편 상태에서 전안부 빛간섭단층촬영계(CASIA2, Tomey Corporation, Nagoya, Japan)의 ‘AC angle mode’를 이용하여 촬영하였고, 촬영된 영상은 ‘angle analysis mode’를 이용하여 분석하였다(Fig. 1, 2). Angle analysis mode는 16개의 연속된 횡단면에서 단면당 800회의 A-scan을 통해 얻은 측정치를 자동 배열하여 영상을 추출하게 된다. 두께를 측정한 위치는 총 9지점으로, 표본의 중심과 중심으로부터 반지름 2 mm인 원을 기준으로 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315° 지점에서 측정하였다(Fig. 1, 2). 각 지점의 두께는 CASIA2에 내장된 두께 측정 도구를 이용하여 3회씩 측정하였다.

Figure 1.

Appearance of processed pericardial patch graft. (A) Tutoplast pericardium, (B) Pericardium LYO. Thickness was measured at 9 points 45° angular distance 2 mm far from center (blue circles).

Figure 2.

Cross-sectional images of pericardial patch graft as measured by anterior-segment optical coherence tomography. Thickness was defined as the distance between the anterior and posterior borders of pericadrial patch graft.

이번 연구의 자료는 대상 수가 Tutoplast pericardium과 Pericardium LYO 각각 7개로 정규 분포를 만족할 정도로 크지 않았기 때문에 비모수 통계방법을 적용하였다. 9지점의 각 두께는 3회씩 측정한 각 지점의 두께 중에서 중위값을 사용하였고, 9지점의 두께 중의 중위값을 각 표본의 대표 두께로 정하였다. 각 표본 내의 9개 지점에서의 사분위수 범위(3분위수 값-1분위수 값)를 두께 편차로 정의하였다. 두 군의 대표 두께 및 사분위수 범위 비교는 Mann-Whitney U test를 이용하였고, p<0.05인 경우 유의한 것으로 판단하였다.

결 과

Tutoplast pericardium의 각 표본 9지점 중 대표 두께는 7개의 표본 각각 217, 208, 211, 225, 214, 219, 242 μm였다. 7개 측정치의 중위값은 217 μm였다. Pericardium LYO의 각 표본 9지점 중 대표 두께는 165, 140, 183, 183, 154, 135, 148 μm였고 중위값은 154 μm로 나타났다(Table 1). 두 군의 두께를 비교했을 때 Tutoplast pericardium이 Pericardium LYO보다 유의하게 더 두꺼웠다(p=0.001). 각 표본의 사분위수 범위를 비교했을 때 Pericardium LYO가 Tutoplast pericardium보다 더 컸다(p=0.017, Table 1).

Thickness of processed pericardium (μm)

고 찰

방수유출장치삽입술 후 발생할 수 있는 합병증으로는 저안압, 안압상승, 방수유출장치의 위치이동, 실리콘관의 노출, 각막부전, 안내염 등이 있다[1-4]. 특히 방수유출장치삽입술 후 실리콘관 부위의 결막 미란 및 그로 인한 실리콘관의 노출은 안내염 발생의 위험 요인이 될 수 있는 주요 합병증 중 하나이다[4]. 이를 예방하기 위하여 부분층 공막절편으로 실리콘관을 매립하는 방법이 시행되기도 하나 눈 상태에 따라 공막절편을 사용할 수 없는 경우도 있다[7].

따라서 방수유출장치삽입술 시 심낭막 이식재를 이용한 실리콘관 매립이 시행되고 있으며, 임상 연구 결과에 따르면, 14개월까지 추적 관찰하였을 때 11.3%에서 이식재가 얇아지는 현상이 발생하였으나, 감염이나 거부 반응, 염증이나 실리콘관의 노출 등의 합병증은 발생하지 않는 것으로 보고되었다[8]. 또한 방수유출장치삽입술 시 실리콘관 매립에 심낭막을 단층으로 이식한 경우와 이중층으로 이식한 경우를 비교한 연구에 따르면 평균 8.6개월 추적 관찰하였을 때, 단층으로 이식한 군의 경우 16%에서 실리콘관 주변의 결막미란이 발생하였으나, 이중층으로 이식한 군에서는 결막미란이 발생하지 않은 것으로 보고하였다[9]. 하지만 방수유출장치삽입술 시 사용하는 이식재의 두께가 지나치게 두꺼울 경우 이식재 주변 결막과 각막에 패임(dellen)이 발생할 수 있으며, 얇을 경우에는 결막 미란과 장치 노출이 발생할 수 있다는 점을 고려할 때 수술 전 이식재의 두께에 대한 정보를 미리 알고 수술 방법을 계획하는 것이 도움이 될 것이다[6].

심낭막 이식재의 두께를 측정할 수 있는 방법으로 우선 단면 사진을 찍는 방법을 생각해볼 수 있겠지만, 한 단면만 측정 가능한 한계가 있고, 별도로 두께 측정을 위한 영상처리 과정이 필요한 불편함이 있다. 초음파를 이용하는 방법의 경우, 접촉식이기 때문에 이식재가 눌려서 두께가 왜곡될 가능성이 있을 것이다. 반면, 빛간섭단층촬영의 경우, 비접촉성으로 이식재의 모든 부위의 단면 영상을 얻을 수 있고 내장된 프로그램으로 바로 두께를 측정할 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 방수유출장치삽입술 시 사용되는 두 가지 심낭막 이식재의 두께에 대한 정보를 확인하기 위하여, 전안부 빛간섭단층촬영을 이용하여 심낭막 이식재의 두께를 측정하고 이를 비교 분석하였다.

방수유출장치삽입술 시 사용되는 이식재는 그 두께에 따라 단층 이식 또는 중층 이식을 시행하여야 함에도 불구하고, 사용되고 있는 심낭막 이식재인 Tutoplast pericardium과 Pericardium LYO의 두께에 대한 정보는 업체에서 제공하는 제품 정보에도 정확하게 포함되어 있지 않으며, 이를 비교 분석한 연구는 지금까지 없었다. 본 연구 결과에 따르면 Tutoplast pericardium이 Pericaridium LYO보다 두꺼운 경향을 보였으며, 두께 편차도 적은 경향을 보였다. 즉, Tutoplast pericardium의 경우 비교적 두께가 두껍기 때문에 실리콘관 매립 시 단층 이식으로 충분할 수 있지만, Pericardium LYO의 경우 비교적 두께가 얇고, 편차가 크기 때문에 수술 시 이식재의 두께를 확인하여 지나치게 얇을 경우 실리콘관 매립 시 중층 이식을 염두에 두어야 한다. 저자들은 Tutoplast pericardium의 경우, 항상 한 층의 이식재를 사용하였고, Pericardium LYO의 경우, 두께에 따라 한 층 또는 두 층의 이식재를 사용하였다. 수술 중 이식재의 두께는 우선 손으로 만져봤을 때의 느낌으로 알 수 있고, 불투명한 Tutoplast pericardium과 달리 Pericadium LYO의 경우, 얇을수록 투명하기 때문에 아래에 있는 조직이 비쳐 보이는 정도로도 판단이 가능하다(Fig. 3). 특히, Pericardium LYO의 경우, 같은 이식재라도 부위에 따라서도 두께의 편차가 큰 편이라 수술 중 이식재의 어느 부위를 잘라서 사용할지, 몇 층으로 사용할지 미리 두께를 파악한 후 사용하는 것이 유용할 것으로 생각한다.

Figure 3.

Intraoperative appearance of Tutoplast pericardium (A) and Pericardium LYO used to cover tube. When Pericardium LYO is thin, it shows transparent appearance (C) compared to the thick Pericardium LYO (B). In this case, two layers of pericardium patches were used (D).

본 연구에서는 포장을 개봉한 후의 건조된 상태의 표본을 대상으로 두께를 측정하였다. 심낭막 이식재가 실제로 눈에 이식된 후에는 수화나 주위 조직반응 등으로 건조 상태와 다른 두께를 보일 수 있다. 따라서 실제 수술에 사용된 후의 심낭막 이식재 두께에 관한 추가 연구가 필요할 것이다. 또한 수술 후 실리콘관 노출의 빈도를 비교하는 임상 관찰도 필요하겠지만 실리콘관의 노출 자체가 빈도가 낮아 통계분석은 시행하지 못했다. 향후 더 많은 수의 환자와 더 긴 경과 관찰을 통해서 실제 임상결과를 분석하는 연구도 필요할 것으로 생각한다. 또한 표본의 전체 부위 두께를 측정한 것이 아니고 수술 시 사용 후 남은 부분의 두께를 측정하였기 때문에 어떤 부분을 선택하였는가에 따른 선택 변향(selection bias) 발생 가능성도 고려해야 할 것이다.

결론적으로 방수유출장치삽입술 시 사용되는 심낭막 이식재의 종류에 따라 두께에 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다. 즉, Tutoplast pericardium이 Pericardium LYO보다 두께가 더 두껍고, 이식재간 편차가 적은 것을 확인할 수 있었다. 따라서 방수유출장치 삽입에 심낭막 이식재를 이용할 경우, 이와 같은 특성을 고려하는 것이 도움이 될 것으로 생각한다.

Notes

Conflict of Interest

The authors have no conflicts to disclose.

References

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4. Al-Torbak AA, Al-Shahwan S, Al-Jadaan I, et al. Endophthalmitis associated with the Ahmed glaucoma valve implant. Br J Ophthalmol 2005;89:454–8.
5. Chaku M, Netland PA, Ishida K, Rhee DJ. Risk factors for tube exposure as a late complication of glaucoma drainage implant surgery. Clin Ophthalmol 2016;10:547–53.
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9. Lankaranian D, Reis R, Henderer JD, et al. Comparison of single thickness and double thickness processed pericardium patch graft in glaucoma drainage device surgery: a single surgeon comparison of outcome. J Glaucoma 2008;17:48–51.

Biography

강민구 / Min Gu Kang

건양대학교 의과대학 김안과병원 명곡안연구소

Myung-Gok Eye Research Institute, Kim’s Eye Hospital, Konyang University College of Medicine

Article information Continued

Figure 1.

Appearance of processed pericardial patch graft. (A) Tutoplast pericardium, (B) Pericardium LYO. Thickness was measured at 9 points 45° angular distance 2 mm far from center (blue circles).

Figure 2.

Cross-sectional images of pericardial patch graft as measured by anterior-segment optical coherence tomography. Thickness was defined as the distance between the anterior and posterior borders of pericadrial patch graft.

Figure 3.

Intraoperative appearance of Tutoplast pericardium (A) and Pericardium LYO used to cover tube. When Pericardium LYO is thin, it shows transparent appearance (C) compared to the thick Pericardium LYO (B). In this case, two layers of pericardium patches were used (D).

Table 1.

Thickness of processed pericardium (μm)

Variable Center 45° 90° 135° 180° 225° 270° 315° Median Interquartile range (width)
Tutoplast pericardium
 1 241 257 210 200 209 217 210 225 224 217 209.0-233.0 (24.0)
 2 203 215 201 214 228 203 208 217 207 208 203.0-216.0 (13.0)
 3 203 210 212 220 219 213 203 211 203 211 203.0-216.0 (13.0)
 4 209 236 223 225 235 222 235 235 223 225 222.0-235.0 (13.0)
 5 209 220 206 210 209 229 228 214 254 214 209.0-228.0 (19.0)
 6 223 219 222 218 215 214 214 228 228 219 214.0-225.0 (11.0)
 7 240 263 257 225 228 256 260 242 215 242 226.5-258.5 (32.0)
Pericardium LYO
 1 161 165 165 165 172 170 184 190 153 165 163.0-178.0 (15.0)
 2 142 142 142 140 107 168 135 108 140 140 121.5-142.0 (20.5)
 3 183 157 160 196 157 172 198 196 190 183 158.5-196.0 (37.5)
 4 219 156 192 159 159 183 146 183 197 183 157.5-194.5 (37.0)
 5 154 140 154 183 196 170 131 149 157 154 144.5-176.5 (32.0)
 6 137 148 121 135 134 187 121 144 105 135 121.0-146.0 (25.0)
 7 161 148 176 144 118 134 163 131 183 148 132.5-169.5 (37.0)

p = 0.001 for comparison of median thickness between Tutoplast pericardium and pericardium LYO (Mann-Whitney U test). p = 0.017 for comparison of interquartile range between Tutoplast pericardium and pericardium LYO (Mann-Whitney U test).