칼럼 [박길호원장]웨이브프론트(맞춤시력교정)시스템이란？

[밝은세상★]

[박길호원장]웨이브프론트(맞춤시력교정)시스템이란？

Wavefront(맞춤시력교정)란?

우리의 눈에 들어온 사물이 머리 속에 정확히 인식되기 위해서는 여러 가지의 필요한 요건이 있다 . 이러한 요건은 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있는데 먼저 우리 눈의 각막으로 부딪혀 들어온 빛이 망막에 정확한 상을 맺기까지의 과정과 맺혀진 상에 대한 신호가 시신경을 통해 망막으로부터의 뇌로 전달되어 상으로 인식하는 과정이다.

시력교정수술은 굴절이상의 원인인 각막의 표면을 매끄럽게 하여 망막까지 정확한 초점을 맞추어주는 과정을 해결해주는 수술이며 , 이러한 시력교정수술은 주로 레이저를 이용하여 각막 표면의 굴절력 변화를 일으키는 방법을 이용하고 있다.

Wavefront맞춤시력교정이란 말 그대로 개개인마다 각기 다른 안구의 특성을 고려하여 맞춤 시력교정을 하는 것이다. 즉 각막의 중심 한 부분의 도수만을 계산하는 것이 아니고 각막의 표면에서 개인마다 각기 다른 미세한 수차(편차)를 정밀 분석하여 기존의 시력교정술로 근시, 난시 등을 제거 한 후 추가로 수차(편차)까지 제거 함으로써 거의 완벽한 시력의 질적인 향상을 기대할 수 있는 수술법이다.

Wavefront는 시력에 영향을 미칠 수 있는 개인마다 다른 모든 미세한 굴절 이상 (수차：aberration)을 수차분석프로그램(wavefront analyzer, aberrometer)을 이용하여 정밀 분석하고, 이 결과 데이터를 전환 프로그램을 통해 엑시머레이저에 연계하여 실제 수술 시 수차현상 정도에 따라 각막을 연마하여 시력을 교정함과 동시에 시력의 질적인 면을 향상시키는 첨단 수술 시스템이다．

웨이브프론트 수술을 위해 갖추어야 할 조건은 ?

：웨이브프론트 수?통한 눈의 굴절이상을 교정하기 위해서는 아래와 같은 사항이 필요하다 .

• 모든 굴절 이상 전체를 측정 할 수 있는 전문 검사 장비 및 수차분석프로그램
• 측정된 값을 정확하게 레이저를 이용하여 수술할 수 있도록 분석 , 제어하는 소프트웨어 프로그램
• 이러한 수술을 응용할 있는 레이저 빔 조사 방식의 전문 엑시머레이저 장비

① 웨이브프론트 수차 분석 시스템 (Wavefront Analyzer)

시력에 영향을 미칠 수 있는 근시 , 난시와 같은 일반적인 굴절이상은 물론 렌즈 , 초자체, 망막등까지의 모든 미세한 굴절 이상(수차)을 읽어내고， 각막지형도기능까지 동시에 수행하여 정밀하게 분석할 수 있는 특수 정밀한 기기가 필요하다．

그리고 하나의 장비로 동시에 측정하지 않으면 측정기준 축이 전부 달라져 부정확한 데이터를 얻게 되는 점을 해결하여 모든 측정이 한대로 동시에 이루어져 보다 정확한 결과를 얻을 수 있는 분석 시스템이 갖춰져야 한다 .

② 안구 추적장치 (Eye-Tracker)

 

정확한 각막연마를 위해서는 엑시머레이저의 Flying Spot 이 원하는 위치에 정확하게 조사되어야 하는데, 만약 미세한 눈의 움직임으로 인해 1mm 전후의 레이저 Spot 이 조사를 한 곳에 또 조사를 하게 되면 연마되는 각막 표면이 균질하지 못하게 되고 결국 수술 후 시력의 질이 떨어지게 되는 것이다.

그러므로 Eye-Tracker는 안구가 움직이는 것을 포착하는 감지시스템과 감지된 부분을 실제로 따라가서 레이저를 그 부분에 조사하여 주는 추적 시스템이 중요한 것이다.

③ 수차분석기로 얻은 데이터를 엑시머레이저로 전달해 실제 수술과정에 각막절삭을 조절 할 수 있도록 연계해 주는 프로그램

수차 분석기에서 분석한 눈의 총괄적인 굴절이상을 바탕으로 레이저 발생을 실제로 제어하기 위해서는 하드 웨어적인 연결장치 뿐만 아니라 전문적인 연결 프로그램이 있어야 한다 .

④ 정확하고 정밀한 Flex Scan 엑시머레이저 조사

굴절이상을 완벽하게 조절하기 위해서는 각막표면을 수차분석기로 읽어낸 데이터에 따라 정확하게 연마할 수 있는 레이저 빔이 필수적인데 이것은 빔의 크기가 매우 작으며 정교해야 한다 .

Scan의 간격이 환자 데이터에 따라 가변됨으로써 구면수차(Spherical Aberration)를 줄이기 위해 한번에 깎지 않고 복잡하게 깎아 이전의 broad beam과 slit scan beam방식의 결정적인 단점을 보완하여 좀 더 정교한 레이저 조사가 가능하다．

Flex Scan 방식으로 1스캔당 10펄스를 조사함과 동시에 조사방향을 60도씩 회전하면서 조사하는 방식은 넓은 광학부(Optical Zone-3mm ~ 6.5mm)과 균일한 각막절삭(ablation) 은 물론, 최대교정시력(BCVA-Best Correction Visual Acuity)의 회복속도가 빠르고 중심부 융기(Central Island)가 생기지 않아 가장 매끄러운 각막표면을 얻을 수 있다.

Wavefront System( 맞춤시력교정형 라식 )이 과연 이론만큼 좋은가?

일차적으로 라식수술에서 맞춤시력교정을 위해 아직 승인된 레이저시스템은 없지만 , 웨이브프론트 시스템은 맞춤시력교정을 위해 레이저가 도달하는 visual system에 관한 정보를 수집하는데 이론상으로는 가장 좋다고 여겨지는 방법이 웨이브프론트(wavefront) 기술이다.

근본적으로 , 웨이브프론트 기술은 반사된 빛이 눈 밖으로 나올 때 많은 지점에서 굴절률의 측정값을 제공한다. 만들어진 굴절지도(refractive "map")는 지문과 비슷하며, 이것은 개개인 마다 완전히 다르다. 굴절력에 영향을 주는 각막내의 조건은 고차원수차(higher-order aberration)인 것으로 알려져 있으며, 이것은 불규칙난시와 연관이 있다.

전문가들은 고차원수차 (higher-order aberration)의 구성과 특징을 시력교정 수술에 이용하면 획기적인 시력교정법이 될 것으로 생각하고 있다.

그러나 라식수술에서 맞춤형 각막절삭 방식이 이론상 상당히 효과적이고 이상적이지만 , 실제로 그렇게 완전하지는 않은 것으로 밝혀지고 있는데, Review of Ophthalmology 2002년 5월 호에 따르면 로체스터 대학과 오하이오 주립대학의 연구결과를 보면 각막절삭기에 의한 절삭면이 어떻게 맞춤시력교정술에 방해가 되는지 알 수 있다 .

각막절편 아래의 각막을 맞춤시력교정형태로 절삭하는 새 레이저의 기능에도 불구하고 , 수술자가 절삭부위 위로 덜 정확하게 잘린 각막뚜껑을 다시 제자리에 놓아야 하는 것 때문에 고차원 수차 교정의 정확도(고차원 수차들은 때때로 시력에 영향을 미치는 근소한 눈의 결함들이다)에 한계가 있을 수 있다.

그럼에도 불구하고 맞춤각막절삭 접근법은 주로 FDA에 의해 연구되어 왔는데, 그것은 예전의 수술에서의 중심이탈이나 비대칭을 교정하기 위한 것이다. 앞으로 이 이론의 적합성과 효과에 대해 계속적인 연구가 필요할 것이다.

wavefront는 일반인들에게 맞춤수술(customized ablation)이라는 방법으로 소개되고 있으나 이 또한 정확한 의미전달은 아니며, 항간에 마치 wavefront가 이미 완성된 완벽한 레이저 시력교정수술인 것처럼 이야기 되고 있으나 아직은 해결되어야 할 부분이 많이 남아있고 아직 실현해 나가는 단계라고 말하는 것이 더 정확할　것이다．

그러므로 라식 수술을 고려하고 있는 사람들은 현재의 wavefront수술이 어느 수준까지 이르렀는지 정확하게 인식하고 향후 기대할 수 있는 것이 어떤 것인지를 알고 있어야 오해가 생기지 않을 것이다．