본 연구는 헬싱키선언을 준수하였으며 동국대학교 일산병원 윤리심의위원회(Institutional review board)의 승인을 받아 진행하였다(IRB no 2023-02-007).

근시 진단 하에 2013년 7월부터 2021년 7월 사이 본원에서 저농도 아트로핀 점안 치료를 시행한 소아 환자의 12개월간 의무기록을 후향적으로 분석하였다.

환아들이 0.01%의 저농도 아트로핀을 사용하게 하기 위해 1% 아트로핀(1% atropine sulfate, Alcon Lab. Inc., Fort Worth, TX, USA)을 인공눈물(sodium hyaluronate 0.1%, Santen Pharmaceutical CO., Ltd., Osaka, Japan)과 1:10으로 희석하여 0.1%의 아트로핀을 제조한 후 이를 인공눈물과 다시 1:10으로 희석하여 0.01% 아트로핀을 제조하여 처방하였다. 0.01% 저농도 아트로핀은 약제팀에서 제조하였다.

본 연구는 저농도 아트로핀(atropine sulfate 0.01%)을 매일 1회씩 점안하는 6세에서 16세(범위: 6-16세) 환아들을 대상으로 선정하여 진행하였다. 이때 나이 범위(6-16세) 내 키 성장 멈추지 않았고 구면렌즈값이 -6.00 Dsph 이상의 고도근시가 아닌 환아들에서 6개월간 구면렌즈값의 진행이 -0.50 Dsph 이상일 때 아트로핀 점안 치료를 시작하도록 하였다. 이 중 저농도 아트로핀 점안 치료 기간이 12개월 미만이거나 하루 1회 미만 혹은 1회보다 많이 점안하였을 때, 저농도 아트로핀 치료 첫 시행 시 근시값이 -6.00 Dsph 초과일 때, 저농도 아트로핀으로 효과가 보이지 않아 아트로핀의 농도를 올려(atropine sulfate 0.05%) 치료를 시행하였을 때 연구 대상에서 제외하였다.

COVID-19 대유행 시점을 2020년 2월로 기준삼아 COVID-19 대유행 이전, 2013년 7월부터 2020년 1월 사이 아트로핀 약물 치료를 시작하여 12개월 이상 치료를 시행한 군을 A군, COVID-19 대유행 이후 2020년 2월부터 2021년 7월 사이 아트로핀 약물 치료를 시작하여 12개월 이상 치료를 시행한 군을 B군으로 지정하여 매일 1회 아트로핀 점안하였다. 그리고 치료 시행 12개월 이후 두 군 간의 우안 안축장과 구면렌즈대응치 차이가 유의한지 알아보았다.

안축장은 IOL Master 700 (Carl Zeiss, Meditec, Jena, Germany)을 이용하여 측정하였고 모든 환자에게 조절마비굴절검사를 시행하였다. 1% cyclopentolate (1% Cyclogyl, Alcon Lab. Inc., Fort Worth, TX, USA)를 10분 간격으로 3회 점안하고 1시간 후 자동굴절검사기를 이용하여 굴절이상값을 다시 측정하였으며 검영굴절검사법을 시행하여 다시 한 번 확인하였다. 본 연구에서 구면렌즈대응치는 조절마비굴절검사 결과를 바탕으로 도출되었다.

통계분석은 저농도 아트로핀 점안 시작 시, 점안 치료 12개월 경과 후 시점의 우안 굴절이상, 안축장을 Mann-Whitney test를 이용하여 분석하였다. COVID-19 대유행 전 저농도 아트로핀 치료를 시행한 군과 후에 시행한 군을 비교할 때에도 Mann-Whitney test를 이용하여 분석하였다. p값이 0.05 미만일 때 통계학적으로 유의한 것으로 간주하였으며 통계 분석은 SPSS 프로그램(version 21.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하였다.

2013년 7월부터 2020년 1월까지 근시 진단하 저농도 아트로핀 약물 치료(atropine sulfate 0.01%)를 시행한 환아 34명과 2020년 2월부터 2021년 7월까지 동일한 치료를 시행한 환아 38명을 대상으로 하였다.

환아들의 평균 연령은 A군에서 10.56 ± 2.05세(범위: 8-15세), B군에서 11.42 ± 2.31세(범위: 6-16세)였다(p-value=0.055). A군에서 남/여 비율이 20/14, B군에서 남/여 비율이 14/24로 역시 유의한 차이를 보이지 않았다(p-value=0.064). 아트로핀 약물 치료 시작 전 A군에서 우안의 구면렌즈대응치는 -3.14 ± 1.60 diopters (D), B군에서 -3.69 ± 1.54 D였으며(p-value=0.149) A군의 우안 난시값은 -0.74 ± 0.62 D, B군의 난시값은 -0.76 ± 0.86 D였다(p-value=0.583). 치료 시작 이전 우안의 안축장은 A군에서 25.25 ± 1.04 mm(범위: 23.56-27.55 mm), B군에서 24.83 ± 1.13 mm(범위: 21.38-26.89 mm)로(p-value=0.116) 두 군 간 아트로핀 약물 치료 전 인구통계학적 요소들의 유의한 차이는 없었다(Table 1).

A군의 치료 시작 전 우안 구면렌즈대응치 평균은 -3.14 ± 1.60 D(범위: -0.25 to -5.75 D)였으며 치료 시작 12개월 후 -3.72 ± 1.50 D(범위: -0.45 to -6.88 D)였다. B군에서는 치료 시작 전 우안 구면렌즈대응치 평균이 -3.69 ± 1.54 D (범위: 0.00 to -6.00 D), 치료 12개월 후 -4.53 ± 1.54 D(범위: -1.25 to -6.50 D)였다. 치료 12개월 후 우안 구면렌즈대응치 변화는 A군에서 -0.58 ± 0.47 D(범위: 0.00 to -1.88 D), B군에서 -0.84 ± 0.56 D(범위: -0.88 to -1.50 D)로 양 군 간 유의한 차이를 보였다(p-value=0.045) (Fig. 1, Table 1).

우안 안축장 평균은 치료 시작 전 A군에서 25.25 ± 1.04 mm(범위: 23.56 to 27.55 mm)였으며 치료 시작 12개월 후 25.58 ± 1.00 mm(범위: 22.96 to 27.60 mm)였다. B군에서는 치료 시작 전 우안 안축장 평균이 24.83 ± 1.13 mm(범위: 21.38 to 26.89 mm)였으며 치료 후에는 25.33 ± 1.08 mm(범위: 22.41 to 27.21 mm)였다. 치료 12개월 후 우안 안축장의 변화는 COVID-19 대유행 전 12개월 이상 저농도 아트로핀 치료 시행군에서 +0.33 ± 0.23 mm(범위: 0.02 to 0.96 mm), 대유행 후 치료 시행군에서 +0.50 ± 0.31 mm (범위: 0.05 to 1.41 mm)로 양 군 간 유의한 차이를 나타내었다(p-value=0.011) (Fig. 2, Table 1).

이 연구는 COVID-19 대유행 이후 삶의 방식의 변화가 소아 근시 진행 속도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 시행되었다. 저농도 아트로핀 약물 치료를 시행하는 환아 중 COVID-19 대유행 이전에 치료를 시행한 환아보다 COVID-19 대유행 이후 치료를 시행한 환아에서 근시 진행 속도가 빨라진 것을 확인할 수 있었다.

COVID-19의 방역을 위해 정부 주도하 여러 정책들이 시행되었는데 그중 하나로 학교 대면 수업을 중지하고 온라인 프로그램을 이용한 원격수업이 시행되었다. 이 과정에서 자연스럽게 소아들이 디지털 스크린에 노출되고 근거리 작업을 하는 시간이 길어졌으며 타인과의 대면을 피하기 위해 실외 활동을 자제하고 실내에서 생활하는 기간이 늘어났다.

이미 다른 몇몇 연구들에서 근거리 작업 시간의 증가와 불충분한 야외 활동은 근시의 발생과 진행에 중요한 위험인자라는 것이 밝혀져 있다.^1-4,10,11 본 연구에서 확인할 수 있듯이 동일한 방법으로 아트로핀 약물 치료를 시행함에도 불구하고 COVID-19 대유행 이전 시기와 비교하여 대유행 시기에 구면렌즈대응치의 변화와 안축장이 증가하는 속도가 증가하였기 때문에 저농도 아트로핀 약물 치료의 근시 진행에 대한 억제 효과가 약한 것으로 확인된다. 이것은 COVID-19 대유행으로 인한 생활 양식의 변화로 인한 것으로 유추된다.

Pawar et al¹²은 COVID-19로부터 아이들과 가족들을 보호하기 위해 학교를 장기간 폐쇄하고 디지털 기기를 통한 온라인 수업 진행, 실내 생활을 하는 것이 여러 부작용을 낳았다고 하였다. 근시 진행뿐만 아니라 건성안, 다양한 조절력 장애, 정신사회적인 문제가 이에 해당한다. 또 COVID-19 대유행 기간에 집에서 격리 생활을 하는 것이 일상이 되어 야외 활동 제한, 근거리 작업 시간 및 온라인 수업 시간의 증가, 햇빛에 노출되는 시간 감소 등의 요인들이 근시의 유병률 및 근시 진행을 가속화시켰다고 보고하였다. 이 연구에서는 2020년에서 2022년 사이 소아안과 클리닉을 내원한 20명의 소아 환아를 대상으로 조절마비굴절검사 시행 후 그 결과를 바탕으로 구면렌즈대응치를 도출하였다. COVID-19 대유행 전 소아안과에서 조절마비굴절검사를 시행 후 이를 바탕으로 도출한 구면렌즈대응치의 평균은 -2.50 ± 1.0 D였으며 18개월 뒤 이 환아들의 조절마비굴절검사 결과로 도출한 구면렌즈대응치의 평균은 -6.00 ± 1.50 D로 변화하였다고 한다. 18개월 동안 구면렌즈대응치의 평균이 -3.5 ± 0.75 D 증가하였는데 이는 소아 환아에서 보편적으로 보이는 근시 진행의 양상으로는 보기 어렵다. 20명으로 적은 환자의 수와 안축장을 측정하지 않은 점이 이 연구의 한계점이었다.¹²

Yum et al⁹은 COVID-19 대유행 기간 동안 연령대별 근시 진행 속도를 비교하는 연구를 진행하였다. 이 연구에 따르면 11-15세 연령군에서보다 5-7세와 8-10세 연령군에서 안축장 길이의 증가가 유의하게 나타났다. 전 연령층에서 COVID-19 대유행 이후 디지털 스크린을 보는 시간은 증가하였으며 야외, 육체 활동은 감소하는 경향성을 보였으나 어린 연령군에서 근시 진행 속도가 가속화되는 것으로 보아 저자들은 어린 연령군이 환경적 위험요인들에 더 취약하다고 결론지었다.⁹ 이는 Wang et al¹³의 연구와도 일관성을 보이는데 이 연구의 저자들 역시 COVID-19 대유행 기간 동안 6-8세의 유아에서 뚜렷한 근시 진행 속도를 보인다고 보고하였다.

아트로핀이 근시 진행을 억제하는 이유를 설명하려는 초기 연구들에서는 그 기전이 조절 억제라고 알려졌었다. 조절을 하게 되면 수정체가 두꺼운 상태로 오래 유지되게 되는데 이로 인해 유리체에 압력이 가해져 공막이 신장되고 근시가 진행한다고 생각했기 때문에 아트로핀이 조절을 억제함으로써 근시 진행을 억제한다고 생각하였다.^14,15 그러나 아트로핀을 제외한 조절을 억제하는 다른 치료들에서는 근시 진행 억제 효과가 없다고 밝혀져 직접적인 조절로 근시 진행이 억제된다는 이론은 더 이상 받아들여지지 않고 있다. 최근 연구 결과에서 아트로핀은 비선택적 무스카린성 아세틸콜린 수용체 길항제로서 안구에 존재하는 무스카린 아세틸콜린 수용체들에 비선택적으로 작용하여 공막 성장을 억제하는 것으로 생각하고 있다.^16,17

연구자들은 항콜린제 약제들이 근시 진행 억제에 다양한 영향을 줄 수 있다고 생각하였으나 아트로핀과 피렌제핀, 두 가지 약제만 여러 임상시험에서 근시 진행 감소에 효과를 보였다. 이 중 피렌제핀은 여러 제도적, 경제적인 제약으로 인해 임상시험이 중단되었기 때문에 근시 진행 억제 및 고도 근시 예방을 위해 다양한 농도와 용량의 아트로핀만이 임상적으로 사용되고 있다.¹⁸

아트로핀 약물 치료를 시행하지 않는 환아들을 연구에서 제외하였는데 이것을 본 연구의 한계점으로 들 수 있다. 아트로핀 약물 치료를 시행하지 않은 환아들은 경과 관찰 시행 시 주기적으로 조절마비굴절검사 및 안축장 길이 측정을 하지 않았기 때문이다. 이는 아트로핀 약물 치료를 받지 않는 환아의 경우 비교적 경과 관찰의 순응도가 떨어져 정기적 경과 관찰을 시행하기 어려웠던 점 또한 영향을 미쳤다. 둘째, 연구에 참여한 환아들의 수가 적고 연구에 포함된 환아들의 연령대가 넓으며 연령대별로 세분화해 분석하지 못하였다. 그리고 12개월간의 비교적 짧은 경과 관찰 결과라는 것도 제한점으로 볼 수 있다. 그러나 COVID-19의 대유행이 시작된 지 약 3년 정도 경과하였으며 이 과정 중 예정대로 경과 관찰을 시행하지 않거나 아트로핀 약물 치료를 중단한 경우도 있었다. 바이러스의 대유행이 장기화되면 조금 더 많은 수의 환아를 대상으로 한 장기적인 연구 결과를 관찰할 수 있을 것으로 생각한다. 셋째, 저농도 아트로핀 약물 치료(0.01%)에 효과가 없어 농도를 높여 아트로핀 약물 치료를 시행한 환아의 경우 이 연구에서 제외되었다. 넷째, 드림렌즈나 1회용 근시 억제 소프트렌즈 등 근시 억제를 위한 다른 치료들의 치료 효과와 비교하지 못하였다. 마지막으로 실내 활동과 근거리 작업 시간 증가 등 환경적 요인에 대해 환아들을 대상으로 직접 조사하지 않았다는 점도 이 연구의 한계점이다.

결론적으로 COVID-19 대유행 이후 저농도 아트로핀 약물 치료의 근시 진행 억제 효과는 감소하였다. 이는 생활 환경의 변화가 근시 진행에 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 근시 진행 억제를 위해서는 아트로핀 약물 치료뿐만 아니라 환경적인 요인들을 개선하려는 노력 또한 필요하다.