본태눈꺼풀연축 환자에서 보툴리눔독소 주사 후 각막형태검사 변화
Corneal Topographic Changes after Botulinum Toxin-A Injection in Patients with Essential Blepharospasm
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Abstract
목적
본태눈꺼풀연축 환자의 보툴리눔독소 주사 전후 각막형태검사 변화를 비교하고자 한다.
대상과 방법
2015년 9월부터 2020년 12월까지 본원에서 본태눈꺼풀연축으로 진단받은 총 20명의 환자 40안을 대상으로 하였다. 나보타®를 이용한 보툴리눔독소 주사 전과 주사 후 1, 3개월에 iTrace®를 이용한 각막형태검사를 실시하였으며, 각막 중심부로부터 1 mm, 3 mm 영역에서 상측, 하측, 비측, 이측 지점의 각막굴절력을 측정하였다. 또한 가파른 각막곡률값과 편평한 각막곡률값, 난시의 변화 양상도 측정하였다.
결과
주사 후 1개월에 1 mm 영역의 상측, 하측 지점에서만 각막굴절력이 유의하게 감소하였다(p=0.038, p=0.042). 3 mm 영역의 모든 지점에서는 각막굴절력의 변화는 없었다. 주사 후 1개월에 가파른 각막곡률값만 유의하게 감소하였으며(p=0.046), 직난시가 감소하고 도난시가 증가하였다. 주사 3개월 후에는 각막곡률값과 난시가 주사 전으로 다시 회복하였다.
결론
나보타® 주사 후 1개월에 1 mm 영역의 수직 방향 경선의 각막 중심부가 일시적으로 편평화되었으며, 가파른 각막곡률값만 유의하게 변화하였다. 주사 후 3개월에는 보툴리눔독소의 작용 효과 감소로 각막의 형태학적인 변화는 다시 주사 전의 상태로 회복되었다.
Trans Abstract
Purpose
To compare the corneal topographic change before and after botulinum toxin A injection in patients with essential blepharospasm.
Methods
From September 2015 to December 2020, we enrolled total 20 patients, 40 eyes diagnosed with essential blepharospasm. We estimated the corneal refractive power and astigmatism before and after Nabota® (Daewoong Co. Ltd, Seoul, Korea) botulinum toxin injection at 1 and 3 months using iTrace® Topography (Software version 4.2.1., Tracey technology Inc., Houston, TX, USA). Corneal refractive power was analyzed in superior, inferior, nasal and temporal location at 1 mm, 3 mm zone. Also, steep and flat keratometry, astigmatism was measured by topography.
Results
Corneal refractive power showed significant difference in superior and inferior location of 1 mm zone at 1 month after botulinum toxin injection (p = 0.038, p = 0.042). There was no significant difference in all four locations of 3 mm zone. At 1 month after toxin injection, steep keratometry was only significant reduced (p = 0.046) and with-the-rule astigmatism was shifted to against-the-rule astigmatism. At 3 months after toxin injection, keratometry and astigmatism was resolved to before toxin injection.
Conclusions
At 1 month after Nabota® (Daewoong Co. Ltd) botulinum toxin injection, corneal refractive power at vertical axis was flattened and steep keratometry was significantly reduced. At 3 months after toxin injection, corneal topographic change was changed to before toxin injection.
본태눈꺼풀연축은 눈둘레근(orbicularis oculi muscle)과 주위에 있는 눈썹주름근(corrugator muscle), 눈살근(procerus muscle)에 과도한 수축으로 발생하는 근긴장 이상(focal dystonia)이다.1
초기에는 햇빛, 매연, 바람, 소음, 머리의 움직임, 스트레스 등에 의해 한쪽 눈을 자주 깜빡이다가 양안으로 진행하고, 이에 강직성 눈꺼풀 수축을 동반하게 되면서 방아쇠 당기듯 눈꺼풀이 닫혀 눈을 뜰 수가 없게 된다. 이러한 본태눈꺼풀연축의 치료 방법으로는 신경근 접합 부위에서 아세틸콜린의 분비를 차단시키는 보툴리눔독소 A가 가장 보편적으로 이용된다.2,3
눈꺼풀연축에서 관찰되는 지속적이고 강한 눈꺼풀의 압력은 각막의 형태학적인 변화를 일으킬 수 있다.4,5 이전 연구에 의하면, 반얼굴연축(hemifacial spasm) 환자에서 얼굴연축이 있는 눈과 얼굴연축이 없는 눈을 비교하였을 때, 얼굴연축이 있는 눈에서 정상안보다 각막곡률과 난시가 증가한다는 보고가 있었다.4,5 그리고 보툴리눔독소 주사 이후에는 일시적인 눈꺼풀 장력의 감소로 각막곡률과 난시가 감소한다고 하였고, 이는 본태눈꺼풀연축 환자의 지속적이고 강한 눈꺼풀 압력에 기인한 것으로 보고하였다.4-6 또한 Zhang et al7은 눈꺼풀연축이 있는 눈과 정상안을 샤임플러그(Schiempflug) 이미지를 이용하여 비교하였을 때, 눈꺼풀연축이 있는 눈에서 정상안보다 각막곡률수치가 증가하고, 증상 정도(severity)가 심할수록 그 수치가 증가한다고 하였다. 그러나 본태눈꺼풀연축 환자의 지속적이고 강한 눈꺼풀 압력으로 인해서, 각막 중심부와의 거리에 따라 일어나는 각막의 형태학적인 변화에 대한 연구는 없었고, 특히 국내에서 생산된 보툴리눔독소 주사 이후 각막굴절력의 변화에 대한 보고는 없는 실정이다.
따라서 본 연구는 본태눈꺼풀연축 환자를 대상으로 나보타® (NABOTA®, Daewoong Co. Ltd, Seoul, Korea)를 이용한 보툴리눔독소 주사 전후 각막의 특정한 지점에 대한 각막굴절력과 난시 변화를 각막형태검사를 이용해서 알아보고자 하였다.
대상과 방법
2015년 9월부터 2020년 12월까지 양산부산대학교병원 안과에 내원하여 본태눈꺼풀연축으로 진단받은 20명의 환자 40안을 대상으로 후향적 의무기록 조사를 실시하였다. 본태눈꺼풀연축의 진단과 보툴리눔독소 주사는 1명의 성형안과 전문의(J.H.A.)에 의해 이루어졌다. 모든 환자들은 보툴리눔독소 주사 전에 시술 및 검사에 대한 동의서를 받았으며, 양산부산대학교병원 연구윤리심의위원회의 승인을 통하여 진행되었고(IRB No. 052022281), 헬싱키선언을 준수하였다.
대상 환자는 모두 Jankovic Rating Scale에 따라 경증에서 중등도 이상의 환자로서 보툴리눔독소 주사로 치료받지 않으면 일상생활을 할 수 없을 정도였으며, 보툴리눔독소 주사 이후 3개월 이상 경과 관찰이 가능한 환자였다.8,9 보툴리눔독소와 약물에 알레르기가 있는 환자, 보툴리눔독소 주사 이후 경과 관찰 시간이 3개월 미만인 경우, 과거에 굴절교정수술 또는 각막 관련 수술을 받은 경우, 눈꺼풀처짐과 눈꺼풀속말림 등의 눈꺼풀 위치 이상이 있는 경우, 사시, 각막혼탁, 이차눈꺼풀연축, 반얼굴연축을 동반한 경우, 근이완제, 벤조디아제핀계, 항콜린제, 또는 벤자미드계 약물 등을 복용하고 있는 환자, 전신성 신경근접합부 장애를 가진 환자(중증근무력증, Lambert-Eaton 증후군, 근위축측삭경화증 등), 임산부 및 수유부 여성은 대상 기준에서 제외하였다. 환자들은 보툴리눔독소 주사 전과 보툴리눔독소 주사 이후 1, 3개월에 내원하여 얼굴 사진, 세극등검사, 각막형태검사를 시행하였다.
각막곡률 및 각막굴절력의 측정은 iTrace® (Software version 4.2.1., Tracey technology Inc. Houston, TX, USA)를 이용한 각막형태검사를 실시하였으며, 각막 중심으로부터 각각 1.0 mm, 3.0 mm 떨어진 두 눈의 상측, 하측, 비측, 이측 총 8지점의 보톡스 주사 전후 각막굴절력을 측정하였다. 모든 환자의 검사는 3회 이상 반복하여 시행하였으며, 각막 동심원(corneal ring)이 가장 잘 확인되는 결과로 각막굴절력을 분석하였다. 각막난시는 난시축에 따라 180 ± 20°인 경우를 직난시, 90 ± 20°인 경우를 도난시로 정의하고 직난시와 도난시에 모두 해당하지 않는 경우를 사난시로 정의하였다. 각막곡률 수치 중 동공 중심으로부터 3 mm 영역 내에서 가장 가파른 각막곡률값(steep keratometry)과 가장 편평한 각막곡률값(flat keratometry)을 확인하였으며, 각막 난시는 가파른 각막굴절력과 편평한 각막굴절력의 차이로 계산하였다.
보툴리눔독소 주사는 외래에서 시행하였으며, 대상 환자들은 모두 침대에 누워 있는 상태에서 5분간 얼음 찜질을 시행 후 Clostridium botulinum toxin type A 제제인 나보타® (NABOTA®, Daewoong Co. Ltd) 100 IU가 들어있는 한 앰플에 2.0 mL 생리식염수를 섞어 주사하였다. 1회 주사 부위의 보톡스 용량은 2.5 U이었으며, 인슐린 주사기를 이용해서 가쪽눈구석, 안쪽눈구석, 눈썹 사이 및 눈썹 위 안쪽 부위의 눈둘레근과 눈썹주름근, 눈살근에 각각 피하 주사를 시행하였다. 위아래 눈꺼풀의 중간 부위에는 주사를 하지 않았다. 대상 환자의 눈꺼풀연축의 증상 정도와 부위에 따라서 보툴리눔독소 용량 및 주사 위치는 조금씩 달랐으며, 평균 보툴리눔독소 주사 용량은 35 U에서 40 U이었다.
각막형태검사를 이용해서 보툴리눔독소 주사 전과 주사 후 1, 3개월의 각막굴절력 및 각막난시의 변화를 paired t-test를 이용하여 비교 분석하였다. 통계 분석은 SPSS 21.0 for Windows (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하였으며, p값이 0.05 미만인 경우를 유의하다고 판정하였다.
결 과
총 20명의 대상 환자의 평균 나이는 66.7 ± 8.9세(49-74)였으며, 남자는 2명(10%), 여성이 18명(90%)이었다. 보툴리눔독소 주사 이후 평균 경과 관찰 기간은 4.6 ± 1.2개월(3-7)이었다.
보툴리눔독소 주사 이후 모든 환자에서 눈꺼풀연축 증상은 호전되었다. 대상 환자들은 주관적으로 보툴리눔독소 주사 이후 평균 1주일이 지나서 눈꺼풀연축 증상이 서서히 호전되기 시작하고, 평균 3개월 정도 약물 효과가 지속된다고 하였다. 전체 20명의 환자 중 2명에서 주사 부위에 경미한 피하출혈이 발생하였으며, 토끼눈, 눈꺼풀처짐, 복시 등은 관찰되지 않았다.
보툴리눔독소 주사 전에는 각막 중심으로부터 1 mm, 3 mm 떨어진 상측 지점의 각막굴절력이 하측, 비측, 이측 지점보다 증가된 소견을 나타내었다(Table 1).
Changes of corneal refractive power in 1 mm and 3 mm zones before and after botox injection
보툴리눔독소 주사 후 1개월에는 상측, 하측, 비측, 이측 1 mm 지점에서의 각막굴절력은 주사 전보다 감소하였으나, 상측과 하측 1 mm 지점에서만 유의한 차이가 있었다(p=0.038, p=0.042). 주사 후 3개월에는 상측, 하측, 비측, 이측 1 mm 지점 모두에서 각막굴절력이 주사 후 1개월보다 증가하였으며, 주사 전과 비교하였을 때 유의한 차이는 없었다(p=0.652, p=0.564, p=0.723, p=0.765). 주사 후 3개월에는 주사 전의 각막굴절력으로 회복되는 소견을 보였다(Table 1).
상측, 하측, 비측, 이측 3 mm 지점에서의 각막굴절력은 주사 후 1개월, 3개월에서 모두 주사 전과 비교하였을 때 각막굴절력의 변화는 없었으며, 유의한 차이가 없었다(p=0.435, p=0.785, p=0.654, p=0.576; p=0.675, p=0.534, p=0.567, p=0.783) (Table 1).
각막곡률의 변화를 분석하였을 때, 가파른 각막곡률값과 편평한 각막곡률값, 난시량은 모두 주사 후 1개월에 난시가 감소하는 소견을 보였으나, 가파른 각막곡률값만 유의한 차이가 있었다(p=0.046, p=0.322, p=0.152). 주사 후 3개월에는 가파른 각막곡률과 편평한 각막곡률, 난시가 주사 후 1개월보다 증가하였으나, 주사 전과 비교하였을 때 유의한 변화는 없었다(p=0.752, p=0.654, p=0.673). 주사 후 3개월에는 각막곡률과 난시가 주사 전의 값으로 다시 회복되었다(Table 2).
Changes of keratometric power before and after botox injection
난시축의 변화의 경우, 주사 후 1개월에 직난시가 47.5%에서 37.5%로 감소하고, 도난시가 40.0%에서 47.5%로 증가하였다. 그러나 주사 후 3개월에는 주사 전의 난시축의 분포로 다시 회복되는 양상을 보였다(Table 3).
Distribution of the axes of astigmatism before and after botox injection
고 찰
각막의 형태학적인 변화는 눈꺼풀의 지속적인 압력에 의해 쉽게 발생할 수 있다. 눈꺼풀에 병변이 발생하면 눈꺼풀의 압력을 증가시키거나 압력의 방향을 변화시켜서 각막의 비대칭적인 형태학적인 변화를 관찰할 수 있다.10,11 예를 들면, 눈꺼풀에 생기는 다래끼나 혈관종은 종종 각막난시를 유발하고 난시축의 변화를 일으킨다.12,13 이러한 난시 변화는 병변의 크기와 비례하며, 병변이 제거되거나 크기가 줄어들면 각막의 비정상적인 난시도 정상적으로 다시 회복된다.12,13 특히 눈꺼풀처짐수술, 금판삽입술, 눈꺼풀겉말림수술, 눈꺼풀종양수술 후에 각막난시와 각막곡률의 변화가 관찰되며, 이것은 각막면과 해부학적으로 닿아 있는 눈꺼풀의 지속적인 압력으로 인한 것이다.14-17
본태눈꺼풀연축 환자에서 관찰되는 눈꺼풀의 과도한 긴장 상태도 각막의 일시적인 형태학적인 변화를 일으킬 수 있다. 샤임플러그 이미지를 이용해서 눈꺼풀연축 환자와 정상인의 각막곡률 및 난시를 비교한 연구가 있다.7 눈꺼풀연축 환자에서 정상인보다 각막난시가 더 많이 발생하고, 눈꺼풀의 압력으로 인한 각막곡률 변화는 눈꺼풀연축의 증상 정도(severity)에 비례한다고 하였다.7
또한 눈꺼풀연축 환자에서는 눈꺼풀의 압력으로 직난시가 많이 발생하고, 보툴리눔독소 주사 이후에는 눈꺼풀의 장력이 감소하여, 직난시가 감소하고 도난시가 증가하는 벡터 변화가 일어난다고 하였다.6 눈꺼풀의 강하고 지속적인 압력으로 인해서 각막 주변부의 수직경선이 편평화되고, 각막 중심부가 가파르게 되는 각막의 일시적인 형태학적인 변화를 초래하는 것이다. 그러나 보툴리눔독소 주사 이후에는 눈꺼풀의 압력이 감소하여 가파른 수직 방향의 중심부 각막곡률이 편평화되는 것이다.6 보툴리눔독소 주사 이후 흐릿한 시야(blurry vision)를 호소하는 경우가 있는데, 독소 주사 이후 안구의 자극감과 건성안이 일시적으로 심해져서 발생하는 것으로 알려져 있으며, 보툴리눔독소 주사 전후의 교정시력과 나안시력에는 변화가 없었다고 보고되었다.2
보툴리눔독소 주사 이후 각막형태 변화를 보고한 해외 연구를 살펴보면, 각막곡률 변화는 독소의 작용 기간에 따라서 다르게 발표되었다. Gunes et al5에 의하면 반얼굴연축 환자에서 보툴리눔독소 주사 이후 15일, 2개월, 3개월에 가파른 각막곡률과 난시가 감소하는 것을 관찰하였으며, 주사 후 4개월에는 다시 주사전의 각막곡률 및 난시로 회복된다고 하였다. Bayraktar Bilen et al4에 의하면 보툴리눔 독소 주사 후 3주에는 가파른 각막곡률과 난시가 의미 있게 감소하였지만, 주사 후 2개월에는 다시 주사 전으로 회복되었다고 보고하였다. Moon et al6은 보툴리눔독소 주사 이후 1개월에 직난시의 감소와 도난시의 증가를 보고하였으며, 주사 후 6개월에 보툴리눔독소 주사의 효과가 감소하여 눈꺼풀 긴장도가 다시 증가하고 각막난시가 주사 전으로 돌아가는 것을 관찰하였다. 이러한 연구 결과에 의하면, 보툴리눔독소 주사의 작용 기간 동안 눈꺼풀의 지속적인 압력이 감소하며, 가파른 각막곡률 및 직난시의 감소가 눈꺼풀 압력 변화에 민감한 지표라고 생각된다. 또한 보툴리눔독소 주사는 눈물막의 재분배(rearrangement)로 인해서 가파른 각막곡률과 난시가 감소하는 것으로 생각된다.3-5
이전에 발표된 해외 연구는 모두 onabotulinum toxin A 형태인 보톡스® (Botox, Allergan, Irvine, CA, USA)를 사용하였으며, 본 연구에서 사용된 prabotulinum toxin A 형태인 나보타®와는 독소의 작용 기간이 다른 것으로 생각된다. 나보타® 주사 후 1개월에 1 mm 상측, 하측 지점에서만 유의하게 각막굴절력이 감소하였으며, 3개월에는 다시 주사 전의 각막굴절력으로 회복되었다. 3 mm 지점의 상측, 하측, 비측, 이측 지점에서는 주사 후 1, 3개월째에 보툴리눔독소 주사로 인한 각막굴절력의 변화가 없었다. 즉, 보툴리눔독소 주사로 인한 1 mm 영역의 수직 방향 경선의 각막중심부가 일시적으로 편평화된 것을 확인할 수 있었다. 그리고 주사 후 1개월에 가파른 각막곡률값만 유의한 감소 소견을 나타내었고, 편평한 각막곡률 및 난시의 감소는 유의하지 않았다. 모든 수치는 주사 후 3개월에 주사 전의 값으로 다시 회복되었다. 난시축의 경우에도 주사 후 1개월에 직난시가 감소하고 도난시가 증가하였으나, 3개월에는 다시 주사 전의 상태인 직난시가 증가하는 상태로 회복되었다. 나보타®는 주사 후 2주에서 1달 이내에 독소의 효과가 발생하였으며, 독소의 작용 시간에 비례해서 각막의 형태학적인 변화를 초래한 것으로 생각된다. 주사 후 3개월에는 독소의 효과가 감소하여 주사 전의 각막 형태로 다시 회복되었다.
각막 중심부로부터 1 mm, 3 mm 지점에서의 보툴리눔독소 주사 후 각막굴절력의 변화가 다른 것은 각막두께와 각막곡률 차이로 인한 것으로 생각된다. 동공 중심부 영역으로 갈수록 각막두께가 얇아지고 각막곡률이 점점 더 가파른 소견을 보여서, 눈꺼풀의 지속적인 압력에 각막곡률 변화가 더 쉽게 일어나는 것으로 생각된다.18
본 연구의 제한점으로 보툴리눔독소 주사 용량을 35 U에서 40 U으로 시행한 것과 눈꺼풀연축 증상 정도에 따라서 보툴리눔독소 주사량 및 주사 위치를 다르게 한 것을 들 수 있다. 따라서 증상이 심한 환자에서는 많은 양의 보툴리눔독소를 주입한 것이 각막굴절력 변화에 더 많은 영향을 미쳤을 것으로 생각된다. 그리고 반복적으로 보툴리눔독소 주사를 맞은 환자가 연구 대상에 포함되어 있어, 이러한 환자들은 약물에 대한 저항성이 생겨서 주사에 의한 눈꺼풀연축 감소 효과가 떨어지고, 각막굴절력의 감소에도 영향을 미쳤을 것이라고 생각된다. 또한 보툴리눔독소의 효과가 주사 후 7일에서 15일에 최대로 작용하는 것을 고려할 때, 주사 후 1개월 이내의 각막굴절력 변화를 측정하지 못한 점과 주사 후 2개월에 각막형태검사를 실시하지 못한 점이 결과에 영향을 주었을 가능성이 있다. 각막형태검사의 경우, 중심 5 mm 지점의 주변부 각막곡률 변화를 측정하지 못하였는데, 눈꺼풀연축이 심한 환자에서 각막형태검사를 이용해서 각막의 주변부까지 정확하게 검사하는 것이 어려웠다.
결론적으로 나보타®를 이용한 보툴리눔독소 주사 이후 각막형태검사 변화를 관찰하였을 때, 주사 후 1개월에 1 mm 상측, 하측 지점에서 수직 방향의 경선의 각막굴절력이 주사 전보다 유의하게 감소하였으며, 3개월에는 주사 전의 각막굴절력으로 회복되는 소견을 보였다. 중심으로부터 3 mm 영역의 모든 지점에서 각막굴절력의 변화는 없었다. 그리고 주사 후 1개월에 가파른 각막곡률값만 유의하게 감소하였으며, 주사 후 3개월에는 각막곡률값과 난시는 주사 전으로 회복되었다. 추후 주사 후 1개월 이내의 짧은 기간과 주사 후 연속적인 기간에 대한 각막굴절력의 변화를 연구가 이루어진다면 보툴리눔독소 주사 후 각막형태의 변화에 대해 더 깊은 이해가 가능할 것으로 생각되며 이를 통해 보톡스의 사용량, 약효 지속 기간을 객관적으로 결정할 수 있는 지표로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
Acknowledgements
This study was supported by the 2022 overseas training grant from Pusan National University Yangsan Hospital.
Notes
Conflicts of Interest
The authors have no conflicts to disclose.
References
Biography
김상윤 / Sangyoon Kim
부산대학교 의과대학 양산부산대학교병원 안과학교실
Department of Ophthalmology, Pusan National University Yangsan Hospital, School of Medicine, Pusan National University
