J Korean Ophthalmol Soc > Volume 67(8); 2026 > Article
파장가변 빛간섭단층촬영계와 저간섭성 반사계의 안구생체계측 및 백내장수술 후 굴절 예측 비교

국문초록

목적

Anterion®과 Lenstar LS900®으로 측정한 안구생체계측치를 비교하고, 인공수정체 도수 계산 공식별 수술 후 굴절력 예측의 정확도를 평가하고자 하였다.

대상과 방법

백내장수술을 위한 검사를 받은 72명 72안에서 두 기기로 안축장, 전방깊이, 수정체두께, 각막곡률, 중심각막두께, 각막윤부직경을 비교하고, SRK/T, Hoffer Q, Holladay 1, Haigis, Barrett Universal II 공식으로 수술 1개월 후 실제 굴절력과 예측 굴절력의 평균예측오차 및 평균절대오차를 구면대응치 기준으로 분석하였다.

결과

안축장과 각막윤부직경은 기기 간 유의한 차이가 없었으나, 전방깊이, 수정체두께, 각막곡률, 중심각막두께는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). Bland-Altman 분석에서 각막곡률과 각막윤부직경은 다른 항목에 비해 넓은 일치 한계를 보였다. 평균예측오차는 두 기기 모두 근시화 경향을 보였으며, 모든 공식에서 Anterion®이 더 큰 근시 편향을 나타냈다(p<0.001). 평균절대오차는 SRK/T, Hoffer Q, Holladay 1에서 Lenstar LS900®이 유의하게 낮았으나, Haigis와 Barrett Universal II에서는 유의하지 않았다. 본 연구에서 두 기기 모두 Barrett Universal II가 가장 낮은 평균절대오차를 보였다.

결론

두 기기는 일부 생체계측 항목에서 차이가 있었고, 본 연구의 조건에서 Lenstar LS900®이 일부 공식에서 유의하게 낮은 평균절대오차를 보여 상호 대체 시 굴절예측 정확도의 차이를 고려해야 한다.

ABSTRACT

Purpose

To compare ocular biometric measurements and postoperative refractive prediction accuracy between swept-source optical coherence tomography (Anterion®) and low-coherence reflectometry (Lenstar LS900®) using five intraocular lens (IOL) power calculation formulas.

Methods

This retrospective study included 72 patients (72 eyes) who underwent phacoemulsification with IOL implantation. Axial length, keratometry, anterior chamber depth, lens thickness, white-to-white distance, and central corneal thickness were measured using both devices. Mean prediction error and mean absolute error were calculated based on postoperative spherical equivalent using the SRK/T, Hoffer Q, Holladay 1, Haigis, and Barrett Universal II formulas.

Results

Axial length and white-to-white distance showed no significant differences between the two devices, whereas keratometry, anterior chamber depth, lens thickness, and central corneal thickness differed significantly (p < 0.05). Bland-Altman analysis demonstrated wider limits of agreement for keratometry and white-to-white distance than for the other biometric parameters. Mean prediction error showed a myopic shift with both devices across all formulas, with Anterion® demonstrating a significantly greater myopic bias than Lenstar LS900® (p < 0.001). Mean absolute error was significantly lower with Lenstar LS900® for the SRK/T, Hoffer Q, and Holladay 1 formulas but did not differ significantly between devices for the Haigis or Barrett Universal II formulas. Among all formulas, Barrett Universal II yielded the lowest mean absolute error for both devices.

Conclusions

The two devices demonstrated strong agreement for most ocular biometric measurements despite significant differences in several parameters. Under the conditions of this study, Lenstar LS900® achieved lower mean absolute error with some IOL power calculation formulas than Anterion®, indicating that interdevice differences in refractive prediction should be considered when the two devices are used interchangeably.

백내장 수술 후 굴절력 예측의 정확도는 인공수정체 도수 계산 공식의 선택과 안구생체계측 장비의 정밀도에 의해 좌우된다.1 Olsen2은 안축장, 각막곡률반경, 전방깊이 각각 1.0 mm의 측정 오차가 약 2.7 D, 5.7 D, 1.5 D의 술 후 굴절오차를 유발할 수 있으며, 굴절예측 오차에 대한 기여도는 전방깊이 예측이 42%, 안축장이 36%, 각막곡률이 22%를 차지한다고 보고하였다. 이러한 생체계측 변수의 민감성을 고려할 때 측정 기기에 따른 계측치의 차이는 술 후 굴절 결과에 영향을 미칠 수 있다. 현재 임상에서는 광학적 안구생체계측 기기가 술 전 계측의 표준으로 자리잡고 있으며, 여러 인공수정체 도수 계산 공식을 이용하여 예측 굴절값을 산출한다.3
Lenstar LS900® (Haag-Streit AG, Köniz, Switzerland)은 저간섭성 반사계측 기반의 비접촉 안구생체계측 기기로, 한 번의 측정으로 안축장, 전방깊이, 각막곡률, 중심각막두께, 동공직경, 각막윤부직경을 동시에 측정하며, 내재된 인공수정체 도수 계산 공식을 통해 도수를 산출할 수 있다.4
Anterion® (Heidelberg Engineering Inc., Heidelberg, Germany)은 1,300 nm 파장의 파장가변 빛간섭단층촬영 기반의 전안부 계측 기기로, 전면 각막에서 후면 수정체까지의 고해상도 구조 영상을 제공하며, 각막 지형도 및 단층촬영, 전방각 평가가 가능하고, 안축장 측정과 인공수정체 도수 계산을 지원한다.5
최근 Romero et al.6은 Anterion®과 Lenstar LS900®의 안구생체계측치를 비교한 연구에서 안축장은 유의한 차이가 없었으나 수정체두께, 전방깊이, 각막곡률에서 유의한 차이를 보고하였다. 또한 Barrett Universal II 공식을 이용한 예측 인공수정체 도수를 분석한 결과 두 기기 간 유의한 차이가 있어 상호 호환이 어렵다고 보고하였으나, 실제 수술 후 굴절 결과는 평가하지 않아 두 기기 간 굴절예측 정확도의 비교가 필요하다고 제언하였다.
여러 연구에서 파장가변 빛간섭단층촬영 기기와 저간섭성 반사계측 기기 간의 안구생체계측치 및 실제 수술 후 굴절예측 정확도를 비교하였으나,7-9 Anterion®과 Lenstar LS900®을 이용한 굴절예측 정확도에 대한 국내 연구는 보고된 바 없다. 이에 본 연구에서는 Anterion®과 Lenstar LS900®을 이용하여 백내장 수술 전 안구생체계측치를 비교하고, 두 기기에서 측정된 값을 기반으로 SRK/T, Hoffer Q, Holladay 1, Haigis, Barrett Universal II의 다섯 가지 인공수정체 도수 계산 공식을 적용하여 백내장 수술 후 굴절력 예측 정확도를 구면대응치 기준으로 분석하고자 하였다.

대상과 방법

본 연구는 헬싱키선언(Declaration of Helsinki)을 준수하였으며, 본원 연구윤리심의위원회(Institutional Review Board, No. 116286-202512-HR-01)의 승인을 받았다. 2022년 12월부터 2025년 12월까지 본원 안과에서 백내장수술을 시행받은 환자 중 Anterion®과 Lenstar LS900® 두 기기로 같은 날 수술 전 검사를 시행한 72명 72안을 대상으로 후향적 의무기록 분석을 시행하였다.
이전에 굴절교정수술, 인공수정체삽입술, 각막이식을 받은 병력이 있는 경우, 각막 혼탁, 원추각막, 군날개 등 각막곡률에 영향을 줄 수 있는 질환이 있는 경우, 유리체 혼탁 또는 출혈, 과숙 백내장 등으로 정확한 광학적 측정이 불가능한 경우, 수술 중 후낭파열 등의 합병증이 발생한 경우, 수술 후 1개월 굴절력 측정값이 없는 경우는 제외하였다.
모든 백내장 수술은 동일한 술자에 의해 투명각막절개를 통한 수정체유화술 및 인공수정체 낭내 삽입술로 시행되었으며, 인공수정체는 Tecnis® ZCB00 (Johnson & Johnson Vision, Santa Ana, CA, USA)을 사용하였다.

술 전 생체계측치

Anterion®과 Lenstar LS900®으로 수술 전 환자의 안축장(axial length), 전방깊이(anterior chamber depth, ACD), 수정체두께(lens thickness, LT), 각막곡률의 편평한 축(K1)과 가파른 축(K2), 평균각막곡률(Kmean), 중심각막두께(central corneal thickness, CCT), 각막윤부직경(white-to-white, WTW)을 측정하였다. Lenstar LS900®은 각막상피에서 수정체전면까지의 전방깊이를 직접 측정하는 반면, Anterion®은 각막내피에서 수정체전면까지의 거리(aqueous depth)를 측정한다. 따라서 Anterion®의 전방깊이는 측정값에 중심각막두께를 합산하여 산출하였다. 인공수정체 도수 계산은 각 장비의 내장 소프트웨어에서 SRK/T, Hoffer Q, Holladay 1, Haigis, Barrett Universal II 공식을 이용하여 수행하였다. 상수는 인공수정체 제조사에서 제공하는 상수를 사용하였고, 두 장비에서 동일한 상수를 적용하였다. 본 연구에서 사용한 Tecnis ZCB00의 상수는 SRK/T 공식의 A-constant 119.30, Hoffer Q 공식의 pACD 5.80, Holladay 1 공식의 surgeon factor 2.02, Haigis 공식의 a0 -1.302, a1 0.210, a2 0.251, Barrett Universal II 공식의 Lens factor 2.04이었다.

술 후 평가항목

목표 굴절값은 정시에 가장 가까운 경도근시(+0.0 D to -0.50 D)로 설정하였다. 실제 술 후 굴절값은 수술 1개월 후 Essilor AKR 750® (Essilor Instruments, Charenton-le-Pont, France)을 이용하여 측정하였다. 굴절예측오차(prediction error, PE)는 각 기기 및 공식에서 산출한 예측 굴절력과 수술 후 실제 굴절력의 차이(실제 굴절력-예측굴절력)로 계산하였고, 이를 바탕으로 평균예측오차(mean error)와 표준편차(standard deviation of PE), 평균절대오차(mean absolute error, MAE) 및 절대오차의 중앙값(median absolute error, MedAE)를 구하여 기기 간 차이를 비교 분석하였다. 목표 굴절의 ±0.25 D, ±0.50 D, ±0.75 D, ±1.00 D 내에 포함된 비율을 기기별로 평가하였다.

통계적 분석 방법

모든 통계학적 분석은 Statistical Package for Social Sciences version 22.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 사용하였다. 두 기기의 생체계측치간 차이는 Shapiro-Wilk test로 정규성을 확인한 후, Paired t-test 또는 Wilcoxon signed-rank test로 비교하였다. 평균예측오차와 평균절대오차의 기기 간 차이는 정규성을 만족하여 Paired t-test를 시행하였다. 또한 두 기기 간 측정값의 일치도와 호환 가능성을 평가하기 위해 Bland-Altman 분석을 시행하여 평균 차이(bias)와 95% 일치 한계(95% limits of agreement, LoA)를 산출하였다. p-value가 0.05 미만인 경우 통계적으로 유의한 것으로 정의하였다.

결 과

본 연구의 대상자 72명 중 남성은 33명(45.83%), 여성은 39명(54.17%)이었으며 평균 연령은 73.18 ± 8.47세(41-87세)이었다. 현성굴절검사에서 술 전 평균 구면대응치는 0.03 ± 1.56 D (-4.75-3.25 D), 수술 1개월 후 평균 구면대응치는 -0.23 ± 0.37 D (-1.00-0.75 D)였다(Table 1).
Lenstar LS900®과 Anterion®으로 측정한 안축장의 평균은 각각 23.45 ± 0.71 mm (21.69-25.55 mm), 23.44 ± 0.71 mm (21.66-25.56 mm)였으며, 두 기기 간 평균차이는 0.00 ± 0.03 mm (-0.22-0.07 mm)로 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p=0.103). 두 기기가 측정한 각막곡률은 Lenstar LS900®과 Anterion®에서 각각 편평한 축 43.73 ± 1.39 D (40.42-46.99 D), 43.64 ± 1.36 D (40.45-46.76 D), 가파른 축 44.90 ± 1.49 D (42.14-48.45 D), 44.70 ± 1.41 D (41.70 -47.55 D), 평균 각막곡률 44.29 ± 1.37 D (41.26-47.36 D), 44.16 ± 1.33 D (41.06-46.99 D)이었다. 기기 간 각막곡률의 편평한 축, 가파른 축, 평균 각막곡률의 차이 값은 각각 0.09 ± 0.39 D (-0.79-1.33 D), 0.20 ± 0.44 D (-1.63-1.85 D), 0.13 ± 0.27 D (-0.43-0.76 D)로 모두 통계적으로 유의하였다(p=0.047, p<0.001, p<0.001). Lenstar LS900®과 Anterion®으로 측정한 전방깊이는 각각 3.00 ± 0.36 mm (2.30-3.86 mm), 3.05 ± 0.35 mm (2.36-3.88 mm), 수정체 두께는 4.65 ± 0.44 mm (3.41-5.57 mm), 4.72 ± 0.43 mm (3.47-5.62 mm), 중심각막두께는 539.85 ± 28.64 μm (467-619 μm), 536.71 ± 27.39 μm (472-610 μm) 이었으며, 두 기기 간 차이는 각각 -0.05 ± 0.05 mm (-0.17-0.22 mm), -0.07 ± 0.08 mm (-0.52-0.14 mm), 3.14 ± 3.47 μm (-7.00-11.00 μm)로 모두 통계적으로 유의하였다(모두 p<0.001). 각막윤부직경은 Lenstar LS900®과 Anterion®에서 각각 11.40 ± 0.65 mm (9.40-13.27 mm), 11.47 ± 0.49 mm (10.37-12.85 mm)였으며, 기기 간 차이는 -0.07 ± 0.65 mm (-2.15-1.53 mm)로 유의한 차이는 없었다(p=0.697) (Table 2).
두 기기 간 측정값의 일치도를 평가하기 위해 시행한 Bland-Altman 분석에서, 안축장은 평균 차이(bias) 0.00 mm, 95% 일치 한계(95% LoA) -0.07-0.07 mm로 좁은 일치 한계를 보였다. 전방깊이는 bias -0.05 mm, 95% LoA -0.15-0.04 mm, 수정체두께는 bias -0.07 mm, 95% LoA -0.22-0.08 mm, 중심각막두께는 bias 3.14 μm, 95% LoA -3.66-9.94 μm로 비교적 좁은 일치 한계를 보였다. 반면 평균각막곡률은 bias 0.13 D, 95% LoA -0.40-0.66 D, 편평한 축은 bias 0.09 D, 95% LoA -0.67-0.85 D, 가파른 축은 bias 0.20 D, 95% LoA -0.67-1.07 D로 일치 한계가 비교적 넓었으며, 각막윤부직경은 bias -0.07 mm, 95% LoA -1.34-1.20 mm로 일치 한계가 넓게 관찰되었다(Fig. 1).
삽입된 인공수정체 도수를 기준으로 각 기기의 예측 굴절값(target diopters)을 비교한 결과, 모든 공식에서 Lenstar LS900®이 Anterion®보다 근시화된 예측값을 보였으며, 두 기기 간 차이는 통계적으로 유의하였다(모두 p<0.001). Barrett Universal II 공식에서는 Lenstar LS900®이 -0.20 ± 0.17 D (-0.65-0.09 D), Anterion®이 -0.05 ± 0.23 D (-0.52-0.56 D)로 두 기기 모두 근시화 경향을 보였으나, 나머지 공식에서는 Lenstar LS900®은 근시, Anterion®은 원시 예측 경향을 보였다(Table 3).
굴절예측 정확도의 주된 평가지표인 평균절대오차의 기기 간 차이는 SRK/T, Hoffer Q, Holladay 1에서 Lenstar LS900®이 Anterion®보다 유의하게 낮았으며, 각각 -0.07 ± 0.20 D (-0.54-0.40 D, p=0.003), -0.07 ± 0.26 D (-0.68-0.46 D, p=0.026), -0.07 ± 0.24 D (-0.62-0.60 D, p=0.021)이었다. Haigis와 Barrett Universal II에서는 유의한 차이가 없었으며, 각각 -0.07 ± 0.28 D (-0.75-0.53 D, p=0.052), -0.06 ± 0.25 D (-0.64-0.62 D, p=0.061)이었다. 또한 본 연구에서는 두 기기 모두에서 Barrett Universal II에서 각각 0.31 ± 0.20 D (0.02-0.86 D), 0.37 ± 0.28 D (0.00-1.31 D)로 가장 낮은 값을 보였다(Table 3).
절대오차의 중앙값은 Lenstar LS900®에서 Barrett Universal II가 0.30 D로 가장 낮았고, SRK/T 0.32 D, Holladay 1 0.33 D, Hoffer Q 0.34 D, Haigis 0.35 D 순이었다. Anterion®에서도 Barrett Universal II가 0.32 D로 가장 낮았고, SRK/T 0.33 D, Haigis 0.34 D, Holladay 1 0.39 D, Hoffer Q 0.40 D 순이었다. Haigis에서는 Anterion®이 0.34 D로 Lenstar LS900®의 0.35 D보다 오히려 낮은 중앙값을 보여 평균절대오차와 상이한 경향을 나타냈다(Table 3).
Lenstar LS900®이 Anterion®보다 높았다. Lenstar LS900®에서 Barrett Universal II가 84.72%로 가장 높았고, SRK/T 77.78%, Hoffer Q 76.39%, Holladay 1 75.00%, Haigis 70.83% 순이었다. Anterion®에서도 Barrett Universal II가 73.61%로 가장 높았고, SRK/T 68.06%, Haigis 63.89%, Holladay 1 62.50%, Hoffer Q 59.72% 순이었다(Table 3).
구면대응치 기준 평균예측오차는 모든 공식에서 근시화된 결과를 보였으며, Anterion®이 Lenstar LS900®보다 더 큰 근시화 경향을 보였다. Barrett Universal II에서 Lenstar LS900®은 -0.03 ± 0.37 D (-0.86-0.69 D), Anterion®은 -0.18 ± 0.43 D (-1.31-0.72 D)로 가장 작은 평균예측오차를 보였으며, 두 기기 간 차이는 모든 공식에서 통계적으로 유의하였다(모두 p<0.001) (Table 3).
평균예측오차 분포는 Lenstar LS900®이 Anterion®보다 0에 더 가까웠으며, 평균절대오차는 Haigis를 제외한 모든 공식에서 Lenstar LS900®의 중앙값이 더 낮았다(Fig. 2). 예측오차의 절대값을 구간별(0-0.25 D, 0.25-0.50 D, 0.50-0.75 D, 0.75-1.00 D, 1.00 D 이상)로 분석한 결과, Lenstar LS900®에서 Barrett Universal II 공식이 ±0.50 D 이내 비율(84.72%)이 가장 높았고, 1.00 D 이상의 오차를 보인 비율은 모든 공식에서 0%였다. 반면 Anterion®에서는 해당 비율이 2.78-5.56%로 더 높았다(Fig. 3).
본 연구에서 가장 낮은 평균절대오차를 보인 Barrett Universal II을 기준으로 1.00 D 이상의 예측오차를 보인 굴절놀람(refractive surprise)은 총 3안(4.17%)이었다. 이 중 Anterion®에서만 해당하는 경우가 3안이었으며, Lenstar LS900®에서 해당하는 경우는 없었다(Table 4).

고 찰

기존 연구들에서 Anterion®과 Lenstar LS900®의 생체계측치 측정의 반복성과 기기 간 일치도에 대한 비교가 이루어져 왔으며,10-14 최근 Romero et al.6은 이를 바탕으로 예측 인공수정체 도수의 기기 간 비교를 보고한 바 있다. 본 연구는 두 기기의 생체계측치를 비교할 뿐만 아니라, 실제 백내장 수술 후의 굴절력 예측 정확도를 분석한 연구라는 점에서 의의가 있다.
Anterion®과 Lenstar LS900®로 측정한 안축장의 평균은 각각 23.44 ± 0.71 mm, 23.45 ± 0.71 mm이었으나 두 기기 간 유의한 차이가 없었다(p=0.103). Cho and Bae10에서는 Anterion®이 Lenstar LS900®보다 0.02 ± 0.08 mm 짧게 측정되어 통계적으로 유의하였으나(p=0.04), 이는 Eibschitz-Tsimhoni et al.15이 제시한 바와 같이 0.05 mm 이내의 안축장 차이는 0.1 D 이하의 굴절오차에 해당하여 임상적으로 의미 있는 차이로 보기 어려운 수준이었다. Romero et al.6과 Gjerdrum et al.8 또한 두 기기 간 안축장의 유의한 차이가 없음을 보고하였으며, Monera Lucas et al.14은 95% limits of agreement가 -0.06-0.04 mm로 두 기기 간 안축장이 임상적으로 호환 가능함을 제시하였다. 또한 Fişuş et al.11과 Shetty et al.12은 Anterion®, Lenstar LS900®, IOLmaster 700® (Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Germany) 세 기기를 비교하여 안축장의 반복성과 기기 간 일치도가 우수함을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 두 기기 간 안축장에 유의한 차이가 없었다는 결과는 기존 연구들의 보고와 일치하며, 인공수정체 도수 계산에 있어 두 기기의 안축장 측정값이 임상적으로 상호 호환 가능함을 지지하는 결과이다.
각막곡률의 경우 본 연구에서 Anterion®이 Lenstar LS900®보다 편평한 축에서 0.09 ± 0.39 D (p=0.047), 가파른 축에서 0.20 ± 0.44 D (p<0.001), 평균 각막굴절력에서 0.13 ± 0.27 D (p<0.001) 낮게 측정되어 Anterion®이 일관되게 더 편평한 값을 나타냈다. Cho and Bae10에서도 Anterion®에서 Lenstar LS900®보다 편평한 축, 가파른 축, 평균 각막굴절력에서 각각 -0.09 D, -0.12 D, -0.10 D 정도 더 편평하게 측정되었음을 보고한 바 있다. Romero et al.6은 Anterion®에서 평균 각막곡률이 -0.07 ± 0.26 D 더 편평하게 측정되었으며, 이 차이는 주로 가파른 축에서 기인한다고 보고하였다. 반면 Cheng et al.13은 Anterion®이 Lenstar LS900®에 비해 편평한 경향을 보였으나 통계적 유의한 차이는 없었다고 하여 상이한 결과를 보였다. 이러한 기기 간 각막곡률의 차이는 Anterion®이 약 3 mm 영역에서 65개의 방사형 스캔을 통해 측정하는 반면 Lenstar LS900®은 1.65 mm 및 2.30 mm의 두 동심원 영역에서 32개 광원의 반사를 이용하여 측정하는 측정 영역과 스캔 방식의 차이에 기인하는 것으로 제시된 바 있다.6 인공수정체 도수 계산식에서 각막곡률은 유효수정체위치 예측과 수술 후 굴절 예측에 모두 관여하므로, 각막곡률의 오차는 도수 계산 과정에서 증폭될 수 있다.16,17 따라서 본 연구에서 관찰된 두 기기 간 각막곡률의 차이가 크지 않더라도 수술 후 굴절 예측 결과에 영향을 미칠 가능성이 있다.
전방깊이는 Anterion®이 Lenstar LS900®보다 0.05 ± 0.05 mm 깊게(p<0.001), 수정체두께는 0.07 ± 0.08 mm 두껍게(p<0.001) 측정되었다. Cho and Bae10에서도 전방깊이와 수정체두께에서 유의한 기기 간 차이가 보고되었으며, Romero et al.6 역시 Anterion®에서 전방깊이가 0.05 mm 더 깊고 (p<0.001), 수정체두께는 0.11 mm 더 두껍게(p<0.001) 측정되어 본 연구와 유사한 결과를 보였다. 반면 Fişuş et al.11은 수정체두께에서는 동일한 방향의 차이를 보고하였으나, 전방깊이에서는 Anterion®이 Lenstar LS900®보다 짧게 측정되어 본 연구와 상이한 결과를 보였다. 이러한 기기 간 측정값의 차이는 각 장비의 측정 원리 차이로 설명될 수 있다. Anterion®은 파장가변 빛간섭단층촬영 기반의 전안부 단면 영상에서 각 구조물의 경계를 직접 검출하여 거리를 산출하는 반면, Lenstar LS900®은 저간섭성 반사계측 기술로 반사 신호의 시간 지연을 분석하여 구조물 간 거리를 계산하므로, 수정체 전면과 후면의 경계 검출 위치의 미세한 차이가 측정값의 차이로 이어진 것으로 판단된다. 또한 Fişuş et al.11은 Anterion®이 Lenstar LS900®에 비해 전방깊이와 수정체두께 측정의 반복성이 더 우수함을 보고하였는 데, 측정의 반복성은 두 기기 간 일치도 평가에 영향을 미치는 요소이므로 임상적 활용 시 함께 고려할 필요가 있다.
중심각막두께는 Anterion®이 Lenstar LS900®보다 3.14 ± 3.47 μm 얇게 측정되어 유의한 차이를 보였다(p<0.001). Cho and Bae10에서도 Anterion®이 2.66 ± 11.12 μm 더 얇게 측정되었으며, Romero et al.6 역시 1.79 ± 10.10 μm 더 얇게 측정되어 유의한 차이를 보고함으로써(p=0.031), 세 연구 모두 Anterion®이 Lenstar LS900®보다 중심각막두께를 일관되게 얇게 측정하는 경향을 보였다. 이러한 차이는 두 기기의 광원 파장 차이에 따른 조직 내 광학적 특성으로 설명될 수 있다. 파장이 길수록 조직 내 산란 계수가 감소하여 침투 깊이가 증가하며, 깊이에 따른 신호 감쇠가 보다 완만하게 나타난다.18 빛간섭단층촬영 기반 각막 두께는 각막 전·후면 경계를 분할한 후 그 사이 거리를 계산하여 산출되므로,19 광원 파장에 따른 신호 특성의 차이가 각막 경계의 검출에 영향을 미쳐 중심각막두께 측정값의 차이로 이어졌을 가능성이 있다.
각막윤부직경은 본 연구에서 Anterion®이 Lenstar LS900®보다 0.07 ± 0.65 mm 큰 값을 보였으나 유의하지 않았다(p=0.697). Cho and Bae10에서는 Anterion®이 0.08 ± 0.26 mm 작은 값을 보여 유의한 차이가 보고되었으며, Romero et al.6에서도 Anterion®이 0.28 ± 0.15 mm 작은 값을 보여 유의한 차이를 나타냈다(p<0.001). 이처럼 각막윤부직경은 기존 연구들과 본 연구 간 차이의 방향이 일관되지 않아 다른 생체계측 항목과는 상이한 양상을 보였다. 이는 윤부 경계의 검출 방식이 기기마다 상이한 데 기인하는 것으로 생각되며, 실제로 여러 장비 간 비교 연구에서도 각막윤부직경은 기기 간 유의한 차이를 보이는 것으로 보고된 바 있다.20,21 본 연구의 Bland-Altman 분석에서도 안축장과 전방 깊이는 좁은 일치 한계를 보였으나, 각막곡률과 각막윤부직경에서는 비교적 넓은 일치 한계가 관찰되어 두 기기 간 측정값을 임상에서 상호 대체 시에는 항목별로 신중한 접근이 필요함을 확인하였다(Fig. 1).
굴절력 예측 정확도 분석에서, 평균절대오차는 전반적으로 Lenstar LS900®이 Anterion®보다 낮은 경향을 보였으며, 기기 간 차이는 SRK/T, Hoffer Q, Holladay 1에서 유의하였으나(각각 p=0.003, p=0.026, p=0.021), Haigis (p=0.052)와 Barrett Universal II (p=0.061)에서는 유의하지 않았다. 이는 기기 간 측정 방식의 차이로 일부 안구생체계측 항목에서 유의한 차이가 관찰되었고, 각 공식의 입력 변수 및 유효수정체위치 예측 방식에 따라 이러한 차이가 굴절예측 결과에 다르게 반영된 것으로 볼 수 있다. 본 연구에서는 두 기기 모두 Barrett Universal II 공식에서 각각 0.31 ± 0.20 D, 0.37 ± 0.28 D로 가장 낮은 평균절대오차를 보였으나, 공식 간 직접 비교를 시행하지 않았으므로 이를 특정 공식의 통계적 우수성으로 해석하기에는 제한이 있다.
구면대응치 기준 평균예측오차는 모든 공식에서 두 기기 모두 음수를 보여 근시 방향의 체계적 오차가 존재하였으며, Anterion®의 근시화 편향이 Lenstar LS900®보다 더 컸다. 평균예측오차의 표준편차는 0.37-0.48 D로 나타났으며, 이는 인공수정체 상수의 최적화를 통해 평균 편향이 보정될 수 있음을 시사한다. 한편 모든 공식에서 Lenstar LS900®의 표준편차가 Anterion®보다 작게 나타난 점은(Table 3), 평균 편향뿐 아니라 산포도의 차이가 두 기기 간 굴절예측 정확도 차이에 일부 기여했을 가능성을 보여준다.
본 연구에서 Barrett Universal II 공식 기준 1.00 D 이상의 굴절놀람을 보인 3안은 모두 Anterion® 측정치를 이용한 인공수정체 도수 계산에서 발생하였다. 3안 모두에서 안축장은 두 기기 간 거의 동일하였고(차이 ≤ 0.01 mm), 전방깊이, 수정체두께, 중심각막두께의 차이도 본 연구 전체 평균과 유사한 범위였다. 반면 평균각막곡률에서는 Anterion®이 Lenstar LS900®보다 0.20-0.76 D 편평하게 측정되었다. 다만 본 연구 전체에서 유사한 정도의 평균각막곡률 차이를 보인 다른 안에서는 굴절놀람이 발생하지 않았으므로, 단일 파라미터의 차이만으로 굴절놀람을 설명하기는 어려울 것으로 보인다.
한편 Gjerdrum et al.8은 Argos®, Anterion®, Lenstar LS900® 세 기기의 Barrett Universal II 기반 굴절예측 정확도를 비교하여 절대오차에서 통계적으로 유의한 차이가 없었으며, ±0.50 D 이내 비율도 세 기기 간 유사하였다고 보고하였다. 이러한 연구 간 차이는 각 연구에서 사용된 인공수정체 상수의 최적화 여부, 대상군의 임상적 특성, 그리고 연구 설계의 차이에 기인했을 가능성이 있다.
또한 Romero et al.6은 Anterion®과 Lenstar LS900® 간 예측 인공수정체 도수에 유의한 차이가 있어 A-constant 보정이 필요하다고 보고하였다. 본 연구 결과도 이와 유사한 맥락으로, 동일한 인공수정체 도수 계산 공식을 사용하더라도 기기 간 측정값의 차이에 따라 굴절예측 결과가 달라질 수 있으며, 이에 따라 기기별 상수최적화가 필요할 것으로 판단된다.
본 연구에는 몇 가지 제한점이 있다. 첫째, 단일 기관에서 시행된 비교적 소규모 대상(72안)을 포함하고 있어 결과의 일반화에 제한이 있다. 둘째, 후향적 연구 설계로 인해 측정이 동일 검사자에 의해 일관되게 수행되었는지 통제되지 않았으며, 검사자 간 변이가 결과에 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 셋째, 인공수정체 제조사에서 제공하는 상수를 사용하였으며, 각 기기에서의 수술 결과를 반영한 상수 최적화가 이루어지지 않아 굴절예측 오차에 영향을 미쳤을 가능성이 있다.
결론적으로, Anterion®과 Lenstar LS900®은 대부분의 생체계측 항목에서 좁은 일치 한계를 보였으나, 각막곡률과 각막윤부직경에서는 비교적 넓은 일치 한계가 관찰되었다. 수술 후 굴절력 예측에서 구면대응치 기준 평균절대오차는 본 연구의 조건에서 Lenstar LS900®이 Anterion®보다 전반적으로 더 낮은 경향을 보였으며, 일부 공식에서 유의한 차이를 보였다. 따라서 임상 적용 시 두 기기 간 생체계측 항목별 일치도와 굴절예측 정확도의 차이를 고려해야 한다.

NOTES

Conflicts of Interest

The authors have no conflicts to disclose.

Figure 1.
Bland-Altman plots comparing measurements obtained with Lenstar LS900® and Anterion® for (A) axial length, (B) anterior chamber depth, (C) flat keratometry (K1), (D) steep keratometry (K2), (E) mean keratometry, (F) lens thickness, (G) central corneal thickness, and (H) horizontal white-to-white. The solid lines indicate the mean difference (bias), and the dashed lines indicate the 95% limits of agreement (mean ± 1.96 SD).
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Figure 2.
Box plots comparing mean prediction error (left) and mean absolute error (right) between Lenstar LS900® (white) and Anterion® (gray) for five intraocular lens power calculation formulas. The horizontal line within each box represents the median, the box indicates the interquartile range, whiskers extend to 1.5 times the interquartile range, and outliers are shown as individual points (circles: Lenstar LS900®; squares: Anterion®). SE = spherical equivalent.
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Figure 3.
Stacked bar chart showing the percentage of eyes within each absolute prediction error range for Lenstar LS900® and Anterion® across five intraocular lens power calculation formulas. Colors indicate the percentage of eyes within each absolute prediction error range. Horizontal black markers indicate the cumulative percentage of eyes with an absolute prediction error within ±0.50 D. MAE = mean absolute error; SE = spherical equivalent.
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Table 1.
Demographic and clinical characteristics of enrolled patients (72 eyes of 72 patients)
Characteristics Values
Age (years) 73.18 ± 8.47 (41-87)
Sex (male/female) 33 (45.83)/39 (54.17)
Eye (OD/OS) 52 (72.22)/20 (27.78)
IOL power (D) 21.09 ± 1.79 (15.5-25)
Preoperative Sph (D) 0.73 ± 1.60 (-4.00-4.00)
Preoperative Cyl (D) -1.40 ± 0.85 (-3.50-0.00)
Preoperative SE (D) 0.03 ± 1.56 (-4.75-3.25)
Postoperative Sph (D) 0.30 ± 0.43 (-0.75-1.50)
Postoperative Cyl (D) -1.06 ± 0.71 (-3.00-0.00)
Postoperative SE (D) -0.23 ± 0.37 (-1.00-0.75)

Values are presented as mean ± standard deviation (range) or number (%).

OD = oculus dexter; OS = oculus sinister; IOL = intraocular lens; D = diopters; Sph = spherical refraction; Cyl = cylindrical refraction; SE = spherical equivalent.

Table 2.
Comparison of ocular parameters between Lenstar LS900® and Anterion®
Parameters Lenstar LS900® Anterion® Lenstar LS900®-Anterion®
Difference p-value
AL (mm) 23.45 ± 0.71 (21.69-25.55) 23.44 ± 0.71 (21.66-25.56) 0.00 ± 0.03 (-0.22-0.07) 0.103
K1 (D) 43.73 ± 1.39 (40.42-46.99) 43.64 ± 1.36 (40.45-46.76) 0.09 ± 0.39 (-0.79-1.33) 0.047*
K2 (D) 44.90 ± 1.49 (42.14-48.45) 44.70 ± 1.41 (41.70-47.55) 0.20 ± 0.44 (-1.63-1.85) <0.001
Kmean (D) 44.29 ± 1.37 (41.26-47.36) 44.16 ± 1.33 (41.06-46.99) 0.13 ± 0.27 (-0.43-0.76) <0.001*
ACD (mm) 3.00 ± 0.36 (2.30-3.86) 3.05 ± 0.35 (2.36-3.88) -0.05 ± 0.05 (-0.17-0.22) <0.001
LT (mm) 4.65 ± 0.44 (3.41-5.57) 4.72 ± 0.43 (3.47-5.62) -0.07 ± 0.08 (-0.52-0.14) <0.001
WTW (mm) 11.40 ± 0.65 (9.40-13.27) 11.47 ± 0.49 (10.37-12.85) -0.07 ± 0.65 (-2.15-1.53) 0.697
CCT (μm) 539.85 ± 28.64 (467-619) 536.71 ± 27.39 (472-610) 3.14 ± 3.47 (-7.00-11.00) <0.001*

Values are presented as mean ± standard deviation (range).

AL = axial length; ACD = anterior chamber depth; LT = lens thickness; CCT = central corneal thickness; WTW = white-to-white; D = diopter.

* Analyzed with the paired t-test.

Analyzed with the Wilcoxon signed-rank test.

Table 3.
Comparison of predicted refraction and prediction errors of IOL power calculation
Formula Lenstar LS900® Anterion® Mean difference p-value*
SRK/T Target diopters -0.05 ± 0.18 (-0.64-0.35) 0.05 ± 0.24 (-0.46-0.74) -0.10 ± 0.21 (-0.55-0.38) <0.001
ME (D) -0.19 ± 0.37 (-0.86-0.81) -0.28 ± 0.43 (-1.33-0.73) 0.10 ± 0.21 (-0.38-0.55) <0.001
MAE (D) 0.34 ± 0.23 (0.00-0.86) 0.41 ± 0.31 (0.02-1.33) -0.07 ± 0.20 (-0.54-0.40) 0.003
MedAE (D) 0.32 0.33
Eyes within ±0.5D (%) 77.78 68.06
Hoffer Q Target diopters -0.11 ± 0.27 (-0.80-0.77) 0.03 ± 0.30 (-0.60-0.90) -0.13 ± 0.28 (-0.90-0.43) <0.001
ME (D) -0.13 ± 0.42 (-0.96-0.73) -0.26 ± 0.48 (-1.48-0.72) 0.13 ± 0.28 (-0.43-0.90) <0.001
MAE (D) 0.37 ± 0.23 (0.01-0.96) 0.43 ± 0.32 (0.01-1.48) -0.07 ± 0.26 (-0.68-0.46) 0.026
MedAE (D) 0.34 0.40
Eyes within ±0.5D (%) 76.39 59.72
Holladay 1 Target diopters -0.07 ± 0.21 (-0.71-0.57) 0.05 ± 0.25 (-0.46-0.77) -0.12 ± 0.26 (-0.80-0.40) <0.001
ME (D) -0.16 ± 0.39 (-0.85-0.72) -0.28 ± 0.44 (-1.42-0.67) 0.12 ± 0.26 (-0.40-0.82) <0.001
MAE (D) 0.35 ± 0.22 0.00-0.85) 0.42 ± 0.32 (0.01-1.42) -0.07 ± 0.24 (-0.62-0.60) 0.021
MedAE (D) 0.33 0.39
Eyes within ±0.5D (%) 75.00 62.50
Haigis Target diopters -0.13 ± 0.29 (-0.78-0.77) 0.03 ± 0.31 (-0.76-0.79) -0.16 ± 0.30 (-0.75-0.44) <0.001
ME (D) -0.11 ± 0.41 (-0.83-0.62) -0.27 ± 0.46 (-1.41-0.70) 0.16 ± 0.30 (-0.44-0.75) <0.001
MAE (D) 0.37 ± 0.21 (0.01-0.83) 0.43 ± 0.31 (0.03-1.41) -0.07 ± 0.28 (-0.75-0.53) 0.052
MedAE (D) 0.35 0.34
Eyes within ±0.5D (%) 70.83 63.89
Barrett II Target diopters -0.20 ± 0.17 (-0.65-0.09) -0.05 ± 0.23 (-0.52-0.56) -0.15 ± 0.25 (-0.64-0.38) <0.001
ME (D) -0.03 ± 0.37 (-0.86-0.69) -0.18 ± 0.43 (-1.31-0.72) 0.15 ± 0.25 (-0.38-0.64) <0.001
MAE (D) 0.31 ± 0.20 (0.02-0.86) 0.37 ± 0.28 (0.00-1.31) -0.06 ± 0.25 (-0.64-0.62) 0.061
MedAE (D) 0.30 0.32
Eyes within ±0.5D (%) 84.72 73.61

Values are presented as mean ± standard deviation (range).

IOL = intraocular lens; D = diopters; ME = mean prediction error; MAE = mean absolute error; MedAE = median absolute error.

* Analyzed with paired t-test.

Table 4.
Clinical characteristics of eyes with refractive surprise (absolute prediction error ≥1.0 D with the Barrett Universal II formula)
Parameter Case 1 Case 2 Case 3
Sex/Age F/84 M/86 F/69
AL (mm) (L/A) 23.13/23.13 23.60/23.61 24.07/24.07
Kmean (D) (L/A) 44.26/43.50 44.04/43.84 45.60/45.04
Corneal Astig. (D) (L/A) 1.85/3.07 1.20/1.13 1.67/1.07
ACD (mm) (L/A) 2.60/2.63 3.11/3.17 3.86/3.88
LT (mm) (L/A) 5.17/5.24 5.13/5.19 3.41/3.47
WTW (mm) (L/A) 12.00/11.51 11.83/12.02 11.22/11.27
CCT (μm) (L/A) 553/546 500/504 517/509
Absolute PE (D) (L/A) 0.67/1.31 0.86/1.04 0.47/1.01

L = Lenstar LS900®; A = Anterion®; AL = axial length; Kmean = mean keratometry; Corneal Astig. = corneal astigmatism; ACD = anterior chamber depth; LT = lens thickness; WTW = white-to-white; CCT = central corneal thickness; PE = prediction error; D = diopters.

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안다솜 / Dasom An
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