수기 수정체낭 원형절개술과 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개술의 임상 결과 비교 연구

The Clinical Outcomes of Manual Continuous Curvilinear Capsulorhexis and Precision Pulse Capsulotomy

Article information

J Korean Ophthalmol Soc. 2023;64(11):1014-1021
Publication date (electronic) : 2023 November 15
doi : https://doi.org/10.3341/jkos.2023.64.11.1014
Department of Ophthalmology, Jeju National University College of Medicine, Jeju, Korea
지만, 이혜진, 하아늘, 남기태, 정진호
제주대학교 의과대학 안과학교실
Address reprint requests to Jinho Jeong, MD, PhD Department of Opthalmology, Jeju National University Hospital, #15 Aran 13-gil, Jeju 63241, Korea Tel: 82-64-717-1730, Fax: 82-64-717-1665 E-mail: dr.jinho.jeong@gmail.com
Received 2023 May 4; Revised 2023 June 14; Accepted 2023 October 27.

Abstract

목적

일반적인 양안 백내장수술 환자에서 단안은 수기로 반대안은 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개를 시행하였을 때 안전성 및 일관성을 비교하며 수술 후 임상 결과에 차이를 확인해보고자 하였다.

대상과 방법

양안 백내장으로 진단받은 환자 101명을 대상으로 동일한 환자에서 양안 백내장수술 진행 시 단안은 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개술을 시행하였고 반대안은 수기로 수정체낭 원형절개를 진행하였다. 전낭절개의 소요 시간, 크기 및 원형도를 측정하였고 수술 중 방사상 파열 등의 합병증 여부, 초음파 에너지, 수술 후 시력, 각막내피세포 수를 측정하여 두 군 간 독립표본 t검정을 통해 비교하였다.

결과

펄스에너지군과 수기군에서 전낭절개에 소요된 시간은 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. 전낭절개의 크기는 펄스에너지군에서 통계적으로 유의하게 작았고 전낭절개의 원형도는 펄스에너지군에서 통계적으로 유의하게 높았다. 전낭절개 도중 합병증 발생은 수기군에서 2건, 펄스에너지군에서는 없었으며 술 후 나안시력, 최대교정시력, 각막내피세포 수에는 두 군 사이에 유의한 차이가 없었다.

결론

백내장수술 시 동일한 환자에서 양안을 수기 및 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개를 시행하였을 때 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개가 높은 원형도와 작은 수정체낭 원형절개 크기를 보였으며 수술 중 낮은 합병증 발생률을 보였다. 수술 후 임상 결과에서는 두 군 간 유의한 차이를 나타내지 않았다.

Trans Abstract

Purpose

To compare the safety and consistency of manual capsulorhexis and precision pulse capsulotomy performed using pulsed energy during bilateral cataract surgery and to explore the differences in clinical outcomes.

Methods

A total of 101 patients with bilateral cataracts were selected. Precision pulse capsulotomy was performed on one eye and manual continuous curvilinear capsulorhexis on the other. The independent-samples t-test was used to compare the duration of continuous curvilinear capsulorhexis, incisional size and roundness, complications such as radial tears, the cumulative dissipated energy, the visual acuity after surgery, and the corneal epithelial cell count.

Results

There was no significant difference in the capsulorhexis time between the pulse energy and manual groups. The extent of capsulorhexis was significantly smaller and the circularity of capsulorhexis was higher in the former group. Complications occurred in two manual capsulorhexis patients but in no pulse energy capsulotomy patient. There was no significant between- group difference in any of postoperative visual acuity, best-corrected visual acuity, or the corneal endothelial cell count.

Conclusions

During bilateral cataract surgery on the same patients, precision capsulotomy using pulse energy afforded smaller and more circular capsulorhexis and fewer complications than did manual capsulorhexis. However, there was no significant between- group difference in the postoperative clinical outcomes.

백내장수술에서 수정체낭 원형절개술(continuous curvilinear capsulorhexis, CCC)을 중심에서 이탈하지 않고 적절한 모양과 크기로 시행하는 것은 수술 후 인공수정체의 이탈 및 기울어짐, 탈구 등을 방지하는 역할을 하며, 다초점 인공수정체의 사용이 늘어나는 현대 백내장수술 과정에서 더욱 그 중요성이 강조되고 있다.1 수정체낭 원형절개술은 원형으로 절개된 전낭이 수술 중 방사상 열개에 대한 저항력을 가지기 때문에, 수정체 핵을 제거할 때나 인공수정체 삽입 시 방사상 파열이 생길 위험이 적은 장점이 있지만, 여러 번의 시술 경험이 필요하고, 완벽하게 중앙에 위치한 적절한 크기의 수정체 전낭절개를 수기로 일관되게 만드는 것은 여전히 쉽지 않은 과정으로 남아있다.2

2010년대에 들어서 도입된 펨토초 레이저를 이용한 백내장수술(femtosecond laser assisted cataract surgery, FLACS)은 레이저를 이용한 정확한 모양의 수정체낭 원형절개와 수정체 분할을 통하여 과도한 초음파 에너지의 사용을 줄임으로써 백내장수술의 정확성과 안정성을 향상시킬 수 있었다.3 하지만 고식적인 백내장수술과 비교하여 상대적으로 높은 비용으로 인해 사용에 제한이 있었으며, 적정한 크기의 원형 수정체 절개술을 재현 가능하게 자동화할 수 있는 능력이 있는 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 절개술(precision pulse capsulotomy, PPC)이라고 하는 새로운 수정체 절개 기술이 개발되었고, 2017년 6월에 미국 식품의약국 승인을 받았다.4

국내에서도 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술의 사용에 대한 몇몇 연구가 있었으며, Park et al5은 산동이 잘 되지 않거나 각막혼탁이 있는 환자, 과숙 백내장 등의 수술이 어려운 환자에서 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술의 안정성과 유효성에 대해 발표하였고, Bang and Jun6이 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술과 수기 수정체낭 원형절개술을 비교하여 유효 수정체위치의 변동성, 수정체낭 원형절개의 원형성 및 예측 가능한 크기 측면에서 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술군에서 우수하였다고 보고하였으며, An and Jun7은 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술을 시행할 때 점탄물질을 통해 수술 온도 상승을 최적화하는 방안을 보고한 바 있다.

본 연구에서는 일반적인 양안 백내장 환자군을 대상으로 하여, 동일한 환자에서 양안 백내장수술을 진행하고, 한쪽 안은 수기로 수정체낭 원형절개를 시행하고 반대안은 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개를 시행하여, 수정체낭 원형절개의 소요 시간 및 원형도, 크기, 백내장수술을 할 때 사용된 초음파 정도, 방사상 파열 등의 합병증 발생의 비율, 술 후 교정 및 나안시력 및 각막내피세포에 끼치는 영향을 비교하는 연구를 진행해 보고자 하였다.

대상과 방법

본 연구는 헬싱키선언을 준수하였으며, 의학연구심의위원회(Institutional Review Board, IRB)의 심의 하에 진행되었고(승인번호: 2021-01-010), 전향적인 비교 연구 방법으로 이루어졌으며 2021년 7월부터 2022년 6월까지 11개월 동안 한 명의 술자에 의해 101명 202안에 대하여 백내장수술을 진행하였다. 양안 백내장을 진단받아 양안 백내장수술을 진행할 환자들을 대상으로 수술 방법과 수술 중 측정 요소에 대해 환자들에게 설명 및 동의를 구하였고 연구에 참여하는 모든 환자들은 백내장수술 예약을 할 때 수정체낭 절개 시 두 가지 방법에 대한 설명을 들었으며 환자의 수술 당일 제비뽑기를 통하여 수정체낭 원형절개 시 수기로 진행하는 방법과 펄스에너지를 이용한 방법 중 하나를 선택하였으며 환자의 다음 반대안 수술에서는 이전에 선정되었던 방법 이외의 방법으로 수술을 진행하였다. 각각의 환자에서 술 전 병력 청취 및 나안시력 및 최대교정시력, 안압, 세극등 및 안저검사, 각막내피세포검사를 시행하였으며, 모든 환자에서 수술 전 산동한 상태에서 세극등검사로 수정체 혼탁 분류 시스템 III (Lens Opacities Classification System III)의 분류에 의하여 백내장의 핵경화도가 평가되었다. 산동이 6 mm 이상으로 잘 되지 않거나, 외상성 백내장, 거짓비늘증후군, 각막혼탁이 있는 환자의 경우에는 연구 대상에서 제외하였다.

모든 백내장수술은 산동제(0.5% tropicamide+0.5% phenylephrine; Mydrin P®, Taejoon Pharm, Seoul, Korea)로 점안하여 산동하였으며, 점안마취제(0.5% proparacaine hydrochloride; Alcaine®, Alcon, Fort Worth, TX, USA)로 국소 점안마취를 하여 진행하였다. 수술 중 전방 유지 및 내피세포 보호를 위하여 점탄물질(Provisc, Alcon)을 사용하였다. 수정체낭 원형절개 시 수기로 진행하는 경우에는 육안으로 동공 중심을 기준 삼아 5.5 mm를 목표로 하여 26게이지 주사바늘로 진행하였다. 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개 시에는 투명한 각막절개 부위를 통해 젭토 수정체낭 원형절개 기구를 삽입하며 원형 니티놀(Nitinol) 링이 있는 팁을 수정체와 접촉시키고 접촉 후에 흡입을 시행하였다. 이후 전기 나노 펄스가 링에 전달되면 조직의 소작이나 연소 없이 순간적으로 동시에 수정체낭 원형절개술을 시행하는 방식으로 진행되었다. 이후 관류액으로 평형염액(balanced salt solution; BSS®, Alcon)을 사용하여 수력분리술과 수력분층술을 시행하였고 Centurion® Vision System (Alcon)을 사용하여 초음파 백내장 쪼개기(phaco-chop) 방식으로 초음파유화술을 시행한 다음, 인공수정체를 낭내 삽입하였다. 이후 점탄물질을 제거하였으며, 절개 부위에 관류액으로 기질 부위 수화를 시행하였고 봉합은 시행하지 않은 상태에서 창상의 유출이 없음을 확인하고 수술을 종료하였다.

백내장수술 중 사용된 누적소비 에너지(cumulative dissipated energy, CDE)는 평균 초음파 출력과 초음파 사용 시간을 곱한 값과 회전진동크기(torsional amplitude)와 회전진동시간(torsional time)을 곱하고 0.4의 계수를 곱한 값을 더하여 계산하였다. 수술을 진행하면서 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술의 경우 젭토 수정체낭 원형절개 기구가 각막절개 부위로 들어간 때부터 원형절개술 완료 후 다시 각막절개 부위로 나올 때까지의 시간을 소요 시간으로 기록하였으며, 수기 수정체낭 원형절개술의 경우 26게이지 바늘이 각막절개 부위로 들어간 때부터 수기 수정체낭 원형절개술 이후 다시 각막절개 부위로 나올 때까지의 시간을 소요 시간으로 기록하였다. 수정체낭 원형절개를 완성한 다음 캘리퍼를 사용하여 수정체낭의 지름을 기록하였고, 원형도(circularity)의 경우, 수정체낭 원형절개의 수술 영상을 저장한 다음 Image J (Image J, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA) 프로그램으로 영상을 불러들여 수정체낭 원형절개를 선택하고, 입자 분석(analyze particle) 기능으로 원형절개의 둘레(perimeter) 및 넓이(area)를 측정하였으며, 원형도를 구하는 공식인 4 π/(area/perimeter^2)을 적용하여 계산하고, 백분율로 환산하여 기록하였다. 수정체낭 원형절개 도중 전낭의 방사상 파열이나 후낭 파열 등의 합병증이 발생할 경우 기록하였으며, 수술 후 4주째에 현성 굴절검사를 하여 수술안의 나안 및 교정시력을 측정하였으며, 내피세포밀도를 기록하였다. 통계분석은 SPSS statistics (version 22.0, IBM, Armonk, NY, USA)를 사용하였으며, 독립표본 t검정을 통해 분석하였고, 통계적 유의 수준은 0.05로 하였다.

결 과

백내장수술 시 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개를 수행한 101명 101안(시험군)과 수기로 수정체낭 원형절개를 시행한 101명 101안(대조군)이 분석에 포함되었으며 남자는 45명, 여자는 56명이 연구에 포함되었다. 평균 연령은 72.71 ± 9.15세였으며, 수술 전 나안시력은 대조군과 시험군에서 각각 logarithm of minimal angle of resolution (logMAR) 0.56 ± 0.42와 0.46 ± 0.35로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었고(p=0.07, Independent t-test) 수술 전 최대교정시력도 대조군과 시험군에서 각각 logMAR 0.41 ± 0.39와 0.35 ± 0.32로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었다(p=0.21, independent t-test). 수술 전 현성굴절검사를 통한 구면오차값은 대조군과 시험군에서 각각 0.38 ± 2.57과 0.47 ± 2.90으로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었고(p=0.83, independent t-test) 난시값 또한 대조군과 시험군에서 각각 -0.98 ± 0.96과 -1.17 ± 1.04로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었으며(p=0.20, independent t-test) 구면대응치 값도 대조군과 시험군에서 각각 -0.11 ± 2.52와 -0.12 ± 2.91로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었다(p=0.98, independent t-test). 수술 전 측정한 수정체의 핵경화 정도는 대조군과 시험군에서 각각 2.12 ± 0.52와 2.08 ± 0.58로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었으며(p=0.70, chi-square test) 수술 전 측정한 각막내피세포 수는 대조군과 시험군에서 각각 2,744.32 ± 267.69와 2,691.94 ± 374.39로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었다(p=0.25, independent t-test) (Table 1).

Baseline characteristics of 'PPC' group and 'Manual' group

백내장수술 시 수정체낭 원형절개에 소요된 시간은 대조군과 시험군에서 각각 25.85 ± 10.13초와 27.61 ± 10.42초로 유의한 차이가 없었으며(p=0.22, independent t-test), 수정체낭 원형절개의 크기는 대조군과 시험군에서 각각 5.89 ± 0.41 mm와 4.52 ± 0.19 mm로 시험군에서 대조군보다 유의하게 작은 것으로 나타났다(p<0.001, independent t-test). 수정체낭 원형절개 시 전낭절개 도중 합병증 발생은 대조군에서 2건, 시험군에서는 없었으며 백내장수술 중 사용된 초음파 총 에너지량(CDE)은 대조군과 시험군에서 각각 4.52 ± 2.80, 5.12 ± 4.14로 유의한 차이가 없었다(p=0.23, independent t-test). 수정체낭 원형절개의 원형도는 대조군과 시험군에서 각각 88.44 ± 3.38과 96.34 ± 1.90으로 시험군에서 대조군보다 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<0.001, independent t-test) (Table 2).

Comparison of the CCC time, CCC size, CCC tear or extension, CDE and circularity of PPC group and Manual CCC group

백내장수술 후 나안시력은 대조군과 시험군에서 각각 logMAR 0.19 ± 0.26과 0.19 ± 0.25로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었고(p=0.93, independent t-test) 수술 후 최대교정시력도 대조군과 시험군에서 각각 logMAR 0.11 ± 0.24와 0.09 ± 0.24로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었다(p=0.48, independent t-test).

수술 후 현성굴절검사를 통한 구면오차 값은 대조군과 시험군에서 각각 0.04 ± 0.64와 0.14 ± 0.59로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었고(p=0.29, independent t-test) 난시값 또한 대조군과 시험군에서 각각 -0.76 ± 0.85와 -0.82 ± 0.66으로 두 군 사이에 유의한 차이는 없으며(p=0.56, independent t-test) 구면대응치값도 대조군과 시험군에서 각 각 -0.34 ± 0.50과 -0.27 ± 0.53으로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었다(p=0.40, independent t-test). 수술 후 측정한 mm당 각막내피세포 수는 대조군과 시험군에서 각각 2,450.03 ± 554.63과 2,420.33 ± 556.40로 두 군 사이에 유의한 차이는 없었다(p=0.70, independent t-test) (Table 3).

Surgical outcomes 1 month after phacoemulsification

고 찰

백내장수술에서 적절한 크기로 중심에 정확하게 시행된 중심 원형 수정체낭 절개술은 수술 후 굴절 정확도의 중요한 요소인 인공수정체의 안정성을 높인다.8 또한 수정체낭 원형절개술 이후 남아 있는 전방 수정체낭과 삽입된 인공수정체의 적절한 중첩은 수정체 후낭 혼탁을 줄이며9 수정체낭 원형절개술의 안정적인 가장자리는 전방 수정체 파열 가능성을 줄이고 남아있는 수정체낭의 기계적 강도를 높인다.10 이러한 수정체낭 원형절개술을 만드는 방법으로 수기로 시행하는 방법이 현재 가장 일반적으로 사용되고 있다. 수기로 수정체낭 원형절개를 시행할 경우, 원형, 적절한 크기, 시축 중심에 맞는 위치에 만드는 것이 학습 곡선이 필요하며 이에 술자의 경험도에 좌우되는 면이 있기 때문에,11 펨토초 레이저를 이용한 백내장수술(FLACS)이 개발되었고, 2012년도부터 국내에서 도입되어 사용되고 있다.12-14 펨토초 레이저 수술은 각막과 수정체의 3차원적 이미지를 획득하여, 각막절개, 수정체 전낭절개 및 수정체 분할을 일정한 출력의 레이저로 정확한 깊이와 길이 및 위치에 절개를 하며, 수정체 분할 시 사용되는 유효 초음파 에너지 양을 줄여주며, 인공수정체의 중심이탈이 적다는 장점이 있다.15 하지만 Yang et al16에 따르면 펨토초 레이저를 이용한 백내장수술 시 시술 부위를 동공 중심으로 판단하므로, 동공 형태가 비정상이나 산동 불량, 수정체가 탈구되어 있는 환자들의 경우 펨토초 레이저의 정확성이 낮을 수 있으며, 각막 중심부에 혼탁이 있는 경우는 시술 부위에 도달하는 에너지가 적어 불완전한 수정체 전낭절개가 되는 경우가 보고되었다. 또한 상대적으로 높은 환자의 지불 비용 및 장비 비용, 고정형으로 인한 특별한 수술 장소의 필요성으로 인하여 아직까지는 제한적인 사용을 보여주고 있다.

이에 비하여 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술은 백색 백내장 및 각막의 혼탁, 작은 동공, 아탈구된 백내장, 홍채각막유착 등으로 인해 수정체낭 원형절개를 적용하기 어려운 환자에도 유용하게 사용될 수 있다.17,18 이와 같이 합병 백내장에서 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술에 대한 효과는 다수 보고되었으나, 이 기술이 추후 일반적인 백내장수술에서도 조금 더 보편적으로 사용될 때 수기로 시행되는 원형절개술과 어느 정도 대등하게 사용될 수 있을지에 대한 연구가 필요하다고 판단하였으며, 환자군에 따른 차이를 보정하기 위하여, 본 연구에서는 양안 백내장수술 환자들을 대상으로 수정체낭 절개 시 수기로 진행하는 방법과 펄스에너지를 이용한 방법을 동일한 환자의 양안에 시행하여 과정과 결과를 비교하였다. 그 결과, 수기로 진행하는 수정체낭 절개에 비해 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개가 높은 원형도와 작은 수정체낭 원형절개의 크기를 일관되게 보여주었으며, 수술의 안전성에서는 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 수술 후 나안시력, 최대교정시력, 현성굴절검사를 통한 구면오차 및 난시값, 구면대응치값, 각막내피세포 수에도 각 군 간 통계학적으로 유의한 차이가 없어, 두 수술 방법이 임상적으로 유의미한 차이가 없는 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

Zepto®로 알려져 있는 원형 전방 수정체 절개술을 생성하도록 설계된 소형 휴대용 장치는 거꾸로 된 프라이팬 모양의 얇고 부드러운 실리콘 흡입 컵 및 니티놀링으로 구성되어 있다. 전방을 안과용 점탄물질로 채운 후 실리콘 흡인 컵과 니티놀링을 전방에 삽입한 다음 투명한 흡입 컵이 흡입 과정을 통하여 전방 수정체낭에 단단히 니티놀 링을 고정시키게 되고 이후 전기 에너지의 전달을 통해 약 4 ms 내에 수정체낭 원형절개를 시행하게 된다. 토끼의 수정체낭 절개 시 반대쪽 눈의 수기 수정체낭 원형절개와 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술을 비교한 연구에서는 염증 차이, 내피세포 손실 차이에서 통계학적으로 유의하지 않았으며 니티놀링의 발열은 미미한 것으로 나타났는데, 이는 에너지 투입이 매우 짧은 시간에 일어나고 니티놀링의 가장자리에만 국한되며, 전기에너지로 수정체낭 절개가 시행될 때 니티놀링은 실리콘 흡인 컵에 의해 완전히 둘러 쌓이고, 점탄물질로 절연되기 때문이다.4

백내장수술 이후 임상적 결과를 비교 평가한 연구에서는 수기 수정체낭 원형절개군에서 조금 더 근시 이동을 보였는데 이는 수기 수정체낭 원형절개군에서 인공수정체의 이동이 더 큰 것과 연관이 있을 수 있으며, 이에 비하여 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술군에서 유효 인공수정체의 위치의 변동성이 낮았다. 또한 수술 후 1, 3, 6개월에 측정한 수기 수정체낭 원형절개군과 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개술군에서의 원형도는 통계학적으로 유의하게 정밀 펄스에너지를 이용한 군에서 높게 결과가 도출되어 본 연구의 결과와 유사하였으나, 수술 후 경과 기간이 원형도에 미치는 영향은 통계적으로 유의미하지 않았다. 각 군 간 수정체낭 원형절개술의 면적이 차이는 통계적으로 유의하지 않았으나, 수술 후 경과 기간이 장기간 진행될수록 수정체낭 원형절개술의 면적이 두 군에서 모두 통계적으로 유의하게 감소하였다.6 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술 장치는 투명한 원형이므로 시각적으로 동공 내 중심화를 용이하게 되기 때문에, 시축에 적절한 위치에 시행할 수 있으며 초탄성 형상 기억 합금으로 되어 있기 때문에 직경 5.25 mm의 균일한 크기의 수정체낭 원형절개술을 시행한다.18 이는 본 연구의 결과에서 수정체낭 원형절개술의 모양에서 수기로 시행할 때보다 높은 원형도가 측정될 수 있는 이유로 판단한다. 낮은 유효수정체 위치의 변동성 및 높은 수정체낭 원형절개 원형도는 최근 많이 사용되고 있는 다초점인공수정체 수술 및 난시교정을 위한 인공수정체삽입술에 장점이 있다. 광축의 중심부에 5.25 mm의 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절 개술을 시행할 경우, 수정체낭 가장자리 강화를 최적화할 수 있어 인공수정체의 위치 변화를 최소화하고 및 후낭하 혼탁 예방에도 도움이 될 수 있다.10

본 연구에서는 수정체낭 원형절개 도중 합병증 발생이 수기 수정체낭 원형절개군에서 2건, 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개군에서는 없었다. 합병증이 발생하였던 첫 번째 환자에서 수기로 수정체낭 원형절개를 시행한 안의 전방 깊이는 3.77 mm, 백내장 핵경화도는 2단계였으며, 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개술을 시행한 반대 안의 전방깊이는 3.78 mm, 백내장 핵경화도는 2단계로 양 안이 거의 동일하였다. 또한 두 번째 환자에서도 수기로 수정체낭 원형절개를 시행한 안의 전방깊이는 2.64 mm, 백내장 핵경화도는 2단계였으며, 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술을 시행한 반대안의 전방깊이는 2.56 mm, 백내장 핵경화도는 2단계로 큰 차이를 보이지 않았다. 두 환자 모두 수술 중 양안 산동 후 동공 크기 7 mm로 비슷하여 이를 통해 눈 상태의 차이에서 기인한 합병증 발생 가능성은 떨어짐을 확인할 수 있었으며 양안의 상태가 비슷함에도 정밀 펄스에너지를 이용하였을 때 성공적으로 수정체낭 원형절개가 진행된 것으로 판단하였다. 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체 전낭 원형절개술의 인장력을 분석한 연구에 의하면, 수정체 전낭 가장자리의 강도가 수기 수정체낭 원형절개에 비해 4.1배, 펨토초레이저를 이용한 전낭 절개보다 3.1배 강하다고 나타났으며, 이러한 강도의 차이가 수정체낭 관련 합병증을 줄이는 데 도움이 되는 것으로 판단된다.19 일부 연구에서는 펨토초 레이저 백내장수술이 수기 수정체낭 원형절개를 사용한 수정체 유화술에 비해 전방 수정체 파열 비율이 더 높다고 보고하였다.20,21 수기 수정체낭 원형절개 및 펨토초 레이저 수정체낭 절제술과 비교해 보았을때 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개의 캡슐 가장자리는 주사전자현미경으로 관찰 시 둥근 표면으로 구성되어 상대적으로 높은 수정체낭 안정성에 기여하여,4 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개술은 백내장수술 중 수정체낭 파열을 줄여 백내장수술의 안전성 측면에서 향상을 기대해 볼 수 있다. 이와 같은 합병증의 빈도 차이가 발생하는 이유로는 수기로 수정체낭 절개술을 시행할 때 사람이 시행하므로 매번 동일하게 진행할 수 없으며, 환자의 산동 상태, 전방 유지가 잘 되지 않는 경우 등 다양한 환자의 조건에 영향을 받을 수 있는 반면, 펄스에너지를 이용한 수정체낭 절개술은 이론상 동일한 크기의 수정체낭 원형절개를 얻을 수 있으며 4 ms의 짧은 시간 동안 시행되어 환자 개개인의 다양한 기저요인에 상대적으로 덜 영향을 받는 이유도 있을 것이다.

펨토초 레이저 시스템은 장치 비용이 상대적으로 Zepto®에 비해 현저히 높으며 환자가 산동이 되지 않는 경우 아예 사용이 불가하다는 한계가 있다.13,14 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개의 경우 장치 비용이 상대적으로 낮으며, 산동이 되지 않는 환자에서 홍채 확장 장치를 삽입한 후 사용할 수 있으며, 필요한 경우 동공 직경이 작은 경우 밑으로 경사를 주어서 홍채 가장자리 아래로 니티놀링을 삽입할 수 있도록 장치가 구성되어 있다. 백색 백내장, 갈색 백내장 등의 적색 반사가 잘 되지 않는 안구의 경우에도 수정체낭의 염색 없이 수정체낭 원형절개를 시행할 수 있다는 장점이 있다.18

다만, 니티놀링 장치를 전방에 삽입할 때, 2.2 mm 이하의 얕은 전방의 환자의 경우에는 해당 장치를 삽입 및 제거 과정, 수정체낭 원형절개 전과정에서 각막내피세포 손실 가능성이 있어서, 얕은 전방을 가진 안구 및 수정체 팽대 백내장 등에는 주의가 필요하며, 이러한 경우에는 만니톨을 정맥 주사하여 전방을 깊게 만들어 두거나 점탄물질을 충분히 사용하여 전방에 핸드피스를 삽입하거나 제거하는 동안 내피세포 손상을 최소화하기 위해 각막내피를 코팅하는 과정이 도움이 된다. 또한 니티놀링으로 전달된 열에너지가 기계 에너지로 전환되어 전낭절개가 이뤄지는 과정에서 니티놀링이 수정체 전낭에 정확하게 밀착하지 못하여 열에너지가 주변으로 소실되는 경우에는 전낭절개된 가장 자리 부분이 다양한 정도의 콜라겐 섬유가 닳고 일부의 불규칙 영역이 생긴다는 보고가 있어 주의가 필요하다.4 이러한 불규칙한 절개 가장자리는 방사형의 전낭 찢어짐의 위험을 증가시킬 수 있는 부분이기 때문에,22 전낭과 흡입 컵 간의 부착을 위해 적절한 흡입의 과정을 통해 최대한의 열에너지의 소실을 막아 불규칙한 전낭절개의 가장자리가 생성되지 않도록 하여야 한다.

본 연구에서 누적 초음파 에너지는 대조군과 시험군에서 각각 4.52 ± 2.80, 5.12 ± 4.14로 유의한 차이가 없었으며, 다른 연구에서는 유효 초음파 시간을 14.40 ± 5.4초 및 13.09 ± 3.71초로 보고하였다.23,24 Chougule et al25은 백내장 특이 사례인 16세 이하의 백내장에서 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개 시술 시간 75초, 총 백내장 시술 시간을 26분으로 보고하였으며, 본 연구에서는 각막 절개 부위로 전낭절개를 위한 기구가 각막절개 부위로 들어갔을 때부터 나올 때까지의 시간으로 수정체낭 원형절개에 소요된 시간을 각각 측정하였고, 대조군과 시험군에서 각각 25.85 ± 10.13초와 27.61 ± 10.42초로 유의한 차이가 없었다.

본 연구에서는 국내에서는 처음으로 양안 백내장을 수술할 환자에서 수기 수정체낭 원형절개를 시행하고 동일 환자에서 다른 안구는 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개를 시행하여 비교 연구를 시행하였기에, 환자군에 따른 차이를 보정하여 비교를 할 수 있었고, 또한 101명의 202안이 연구에 등록하여 진행하였기에 이전의 연구보다 비교적 많은 수의 환자군을 대상으로 등록하였다는 점은 본 연구의 장점이다. 본 연구의 한계점으로 각 군의 안구 수와 관련된 합병증의 수가 적었기 때문에 상대적인 합병증 비율에 대한 유의미한 분석을 하기 어려웠으며, 수정체낭 원형절개의 중심 편위, 수술 후 유효 수정체 위치, 인공수정체의 기울임 등을 측정하지 못하였으며, 연구 기간의 한계로 인해 후낭 혼탁 및 전낭 주변부 혼탁 등의 합병증을 측정하지 못한 점이 있어 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 수정체낭 원형절개 시 수기로 진행하는 경우에 동공 중심을 기준 삼아 5.5 mm를 목표로 하여 진행하였는데, 이는 동공 및 각막윤부를 기준으로 어림잡아 수정체낭 절개 크기가 결정되어 술자의 경험도 및 직관에 영향을 받는다. 정확한 크기의 수정체낭 원형절개를 위하여 각막 가이드링을 사용해 마커로 표시하거나 개방형 고리를 이용한 전낭절개, 수술 현미경에서 수정체낭 절개 크기를 추적 가능한 시스템을 적용하는 등의 객관적으로 수정체낭 원형절개술의 크기를 보정하기 위한 시도가 부족하였던 것은 본 연구의 약점으로 지적된다. 또한 통상적인 범위의 백내장을 가진 환자를 대상으로 연구를 시행하였지만, 양안의 백내장이 정확하게 동일한 상태는 아니기 때문에, 연구 결과에 영향을 끼쳤을 가능성도 있다.

이번 임상 연구의 결과를 요약하자면, 통상적인 백내장수술 시 수기 및 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개를 시행하였을 때 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개가 조금 더 높은 원형도와 작은 수정체낭 원형절개의 크기를 보였으며, 수술의 안전성이나 수술 후 시력에서 수기로 수정체낭 원형절개를 시행한 경우와 유의한 차이를 나타내지 않았다. 수정체낭 원형절개술 방법을 선택하는 데 있어 합병된 백색 백내장 등의 특수한 경우의 백내장 이외에도, 일반적인 백내장수술 시에도 정밀 펄스에너지를 이용한 수정체낭 원형절개술이 추후 유용하게 사용될 수 있을 것으로 보인다. 다만 본 연구가 단일기관, 한 명의 안과의사에게 진행되었기에 추후 조금 더 많은 수의 환자군을 대상으로 하여 다기관 및 여러 연구자가 참여하는 후속 연구가 이루어지기를 기대한다.

Acknowledgements

This paper was studied by the 2021 Jeju National University Hospital Research Support.

Notes

Conflicts of Interest

The authors have no conflicts to disclose.

References

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Biography

지 만 / Man Ji

제주대학교 의과대학 안과학교실

Department of Ophthalmology, Jeju National University College of Medicine

Article information Continued

Table 1.

Baseline characteristics of 'PPC' group and 'Manual' group

Characteristics PPC (n = 101) Manual (n = 101) p-value*
Age (years) 72.71 ± 9.15
Sex, male/female 45/56
VA (logMAR) 0.46 ± 0.35 0.56 ± 0.42 0.07
BCVA (logMAR) 0.35 ± 0.32 0.41 ± 0.39 0.21
Refractive error (D)
 Sphere 0.47 ± 2.90 0.38 ± 2.57 0.83
 Cylinder -1.17 ± 1.04 -0.98 ± 0.96 0.20
 Spherical equivalent -0.12 ± 2.91 -0.11 ± 2.52 0.98
NS 2.08 ± 0.58 2.12 ± 0.52 0.70
ECC 2,691.94 ± 374.39 2,744.32 ± 267.69 0.25

Values are mean ± standard deviation.

PPC = precision pulse capsulotomy; VA = visual acuity; logMAR = logarithm of minimal angle of resolution; BCVA = best corrected visual acuity; D = diopters; NS = nuclear sclerosis; ECC = endothelial cell count.

*

p <0.05, independent t-test.

Table 2.

Comparison of the CCC time, CCC size, CCC tear or extension, CDE and circularity of PPC group and Manual CCC group

PPC (n = 101) Manual (n = 101) p-value*
CCC time (seconds) 27.61 ± 10.42 25.85 ± 10.13 0.22
CCC size (diameter, mm) 4.52 ± 0.19 5.89 ± 0.41 <0.001
CCC tear or extension 0 2 0.50
CDE 5.12 ± 4.14 4.52 ± 2.80 0.23
Circularity 96.34 ± 1.90 88.44 ± 3.38 <0.001

Values are mean ± standard deviation or number.

CCC = continuous curvilinear capsulorhexis; CDE = cumulative dissipated energy; PPC = precision pulse capsulotomy.

*

p <0.05, independent t-test.

Table 3.

Surgical outcomes 1 month after phacoemulsification

Characteristics PPC (n = 101) Manual (n = 101) p-value*
VA (logMAR) 0.19 ± 0.25 0.19 ± 0.26 0.93
BCVA (logMAR) 0.09 ± 0.24 0.11 ± 0.24 0.48
Refractive error (D)
 Sphere 0.14 ± 0.59 0.04 ± 0.64 0.29
 Cylinder -0.82 ± 0.66 -0.76 ± 0.85 0.56
 Spherical equivalent -0.27 ± 0.53 -0.34 ± 0.50 0.40
ECC 2,420.33 ± 556.40 2,450.03 ± 554.63 0.70

Values are mean ± standard deviation.

PPC = precision pulse capsulotomy; VA = visual acuity; logMAR = logarithm of minimal angle of resolution; BCVA = best corrected visual acuity; ECC = endothelial cell count.

*

p <0.05, independent t-test.