2년 이상 저농도 아트로핀 점안한 소아 환자에서 근시 진행과 안축장 변화
Myopia Progression and Axial Length Elongation in Children: Low-dose Atropine Eyedrops for More than Two Years
Article information
Abstract
목적:
소아 근시 환자에서 2년 이상 저농도 아트로핀 점안이 근시 진행과 안축장 변화에 미치는 영향을 알아보고자 한다.
대상과 방법:
의무기록 후향적 분석 연구로 2018년 1월부터 2022년 6월까지 본원에 내원하여 안축장을 측정한 근시 환자를 대상으로 하였다. 아트로핀 사용군(106명)과 아트로핀 사용하지 않은 대조군(38명)의 저농도 아트로핀 점안 전, 후 2년간 구면렌즈대응치와 안축장 변화를 분석하였다.
결과:
2년간 안축장 변화의 중위수는 아트로핀 점안군에서 우안은 0.72 mm, 좌안은 0.71 mm로 나타났고, 대조군에서 우안은 0.48 mm, 좌안은 0.55 mm로 나타났으나 두 군 간 유의미한 차이를 보이지 않았다(OD: p-value = 0.136; OS: p-value = 0.155). 2년간 구면렌즈대응치 변화의 중위수는 아트로핀 점안군에서 양안 1.63 D, 대조군에서 양안 2.25 D로 두 군 간 유의미한 차이를 보였다(OD: p-value = 0.009; OS: p-value < 0.001).
결론:
소아 및 청소년 환자를 대상으로 2년 이상의 저농도 아트로핀 점안은 구면렌즈대응치 변화를 지연시키는 효과가 있는 것으로 생각된다.
Trans Abstract
Purpose
This study investigated the effects of low-dose atropine eye drops on myopia progression and axial length changes in pediatric patients with myopia for > 2 years.
Methods
We retrospectively analyzed the medical records of patients with myopia who visited our hospital and underwent axial length measurement between January 2018 and June 2022. This study compared the outcomes of the atropine (106 patients) and control (38 patients) groups. Changes in spherical equivalent (SE) and axial length were analyzed over 2 years before and after using low-dose atropine eye drops.
Results
The median change in axial length was 0.72 mm for the right eye (OD) and 0.71 mm for the left eye (OS) in the atropine group, whereas the control group showed a median change of 0.48 mm (OD) and 0.55 mm (OS). However, there was no significant difference between both groups (OD: p = 0.136; OS: p = 0.155). The median change in SE was 1.63 diopters (D) and 2.25 D in the atropine and control groups, respectively, with a significant difference between both groups (OD: p = 0.009; OS: p < 0.001) for 2 years.
Conclusions
In pediatric and adolescent patients, the use of low-dose atropine eye drops for > 2 years appeared to delay changes in the SE, suggesting its potential effectiveness in slowing myopia progression.
근시는 단순 굴절이상이 아니라 시력을 위협하는 질환이다. 고도근시는 구면렌즈대응치가 -6 diopters (D) 이상 또는 안축장 신장 26.0 mm 이상으로 정의되며, 전 세계적으로 근시 환자의 1/5 정도가 고도근시에 해당한다[1,2]. 고도근시로의 진행은 녹내장, 망막박리, 맥락막신생혈관, 망막층간분리, 황반위축 등 합병증을 일으켜 실명을 유발할 수 있다. 근시 유병률은 점차 증가하여 최근 공중보건 분야에서 중요 사안으로 여겨진다. 특히 한국, 중국, 대만 등 동아시아 지역 젊은층 80-90%가 근시로 높은 유병률을 나타내고 있다[2]. 우리나라의 경우, 5-11세 50%, 12-18세 78%, 고등학생의 45.7%가 근시인 것으로 조사되었다[3]. 근시 진행을 억제하기 위해 아트로핀 점안, 각막굴절교정렌즈, 이중초점렌즈 등 다양한 치료법이 시도되고 있으며, 그중 저농도 아트로핀 점안 치료는 대표적인 근시 진행을 억제하는 방법 중 하나로 보고된 바 있다[4].
항콜린제는 부교감신경 신경분포와 평활근에서 무스카린 수용체에 대한 아세틸콜린의 작용을 억제하는 콜린억제성의 약물 계열로, 망막과 공막 발달에 관여하고 눈의 길이 성장을 조절하는 것으로 보고된 바 있다[5,6]. Cochrane database 연구에 따르면 항콜린제 계열 약물 중 아트로핀과 피렌제핀만이 근시를 느리게 진행하도록 하는 가역적인 효능을 보였으며, 현재 근시 진행 억제 치료에서 지속적인 효능을 가진 아트로핀이 이용되고 있다[7,8]. 근시 진행 억제 치료에 있어 아트로핀 안약 사용에 대한 최적 농도와 장기간 치료에 대해서는 아직 연구 중에 있다. Chia et al [9]은 0.5%, 0.1%, 0.01% 각 아트로핀 농도에서 구면렌즈대응치와 안축장 변화에 대한 영향 비교 시, 0.01% 저농도 아트로핀에서도 0.05%, 0.1% 농도에서처럼 근시 진행 억제가 가능하며, 약을 중단하였을 때 0.05%, 0.1%보다 반동 효과가 적다고 보고하였다. Yam et al [10]은 0.01%, 0.025%, 0.05% 아트로핀 저농도 안약을 사용하였을 때 근시 진행 정도를 비교하였고, 0.05% 농도의 아트로핀은 부작용 없이 근시 진행 억제 치료와 안축장 신장 억제에 가장 효과적이었으며, 2년간의 장기적 관찰 기간에도 그 안전성과 효용성이 유지되어 현재까지 알려진 최적의 치료 농도로 보고하였다.
최근 국내에서도 저농도 아트로핀 점안 치료가 진행되고 있다. 하지만 한국 소아 근시 환자에서 2년 이상의 저농도 아트로핀 점안이 근시 진행과 안축장 변화에 대해 보고된 바가 없다. 본 연구의 목적은 소아 및 청소년을 대상으로 2년 이상의 저농도 아트로핀 점안이 근시 진행과 안축장 변화에 미치는 영향을 알아보고자 한다.
대상과 방법
본 연구는 헬싱키 선언을 준수하였고 본원 임상시험위원회의 승인을 받아(IRB 승인번호: 2022-08-034) 진행하였다. 의무기록의 후향적 분석 연구로 2018년 1월부터 2022년 6월까지 본원 안과에 내원하여 안축장을 측정한 적 있는 만 4-13세 소아, 청소년 -1 D 이상의 근시 환자를 대상으로 하였다. 아트로핀 사용군을 환자군으로 아트로핀 사용하지 않는 환자군을 대조군으로 설정하고, 구면렌즈대응치의 변화와 안축장 변화를 분석하였다. 아트로핀 안약을 중도 투약 중지한 경우, 각막굴절교정렌즈를 사용한 경우, 약시 환자의 경우, 2 D를 초과하는 난시, 1.5 D 이상의 굴절부등을 제외하여 연구를 진행하였다(Fig. 1).
Flow diagram of final study patients selection between low dose atropine group vs. control group.
구면렌즈대응치는 최초 내원 시 현성굴절검사와 조절마비검사를, 경과 관찰 시 현성굴절검사를 시행하였고, 안축장은 IOL Master (Carl Zeiss Meditec, Jena, Germany)를 이용하여 검사하였다. 저농도 아트로핀 안약은 멸균환경에서 의료진이 조제하였는데, 그 방법은 인공누액(Sodium hyaluronate 0.1%, Hyalein®; Santen, Osaka, Japan)에서 주사기로 거품이 생기지 않게 0.05 mL, 0.1 mL, 0.25 mL를 뺀 후 아트로핀 용액(Atropine sulfate hydrate 10 mg/mL; Isopto® Atropine 1%; Alcon, Fort Worth, TX, USA)을 각각 0.05 mL, 0.1 mL, 0.25 mL를 인공누액 용기에 넣는 것으로 하였다. 매일 자기 전 저농도 아트로핀 희석 안약을 잘 흔들어 사용하는 것으로 보호자가 양안 하루 1회 점안하도록 하였다. 저농도 아트로핀 점안은 6개월 이상 경과 관찰 후 근시 변화가 0.5 D 이상인 치료를 시작하였으며, 안축장 변화는 6개월 간격으로 경과 관찰하도록 하였다. 저농도 아트로핀 점안액을 사용하는 중 1년간 구면렌즈대응치가 1 D 이상 변할 경우, 아트로핀 농도를 변경하여 점안하도록 하였다. 내원 시마다 아트로핀 점안에 따른 주관적 불편감을 확인하였고, 알레르기, 눈부심, 근거리 불편감, 건조감 등 증상이 지속되어 일상생활이 어려운 경우 아트로핀 점안을 중지토록 하였다. Low-concentration atropine for myopia progression (LAMP) 연구에 따라 2년 점안 후 안약을 중단한 경우와 지속 사용한 환자가 있으며, 1년 휴지기 이후 반동 현상으로 6개월 근시 변화가 0.5 D 이상이며 안축장 길이 변화가 0.2 mm 이상인 경우 다시 점안하도록 하였다.
저농도 아트로핀 안약을 사용한 환자군과 대조군은 Mann-Whitney U test를 이용하여 분석하였다. 통계 분석은 SPSS version 27.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 통하여 시행하였다.
결 과
2018년 1월부터 2022년 6월까지 근시 진단하 2년 이상 저농도 아트로핀 약물 치료를 시행한 환아 106명을 대상으로 하였으며, 아트로핀 안약 사용 없이 안축장을 검사한 환자를 대조군으로 총 38명이 포함되었다. 환아들의 평균 연령은 8.28세, 대조군은 7.79세였다(p-value = 0.285). 저농도 아트로핀 약물 치료를 시행한 남아는 49명으로 대조군과 유의한 차이를 보이지 않았다(p-value = 0.852). 치료군의 난시값은 우안 -0.44 ± 0.49 D 좌안 -0.47 ± 0.05 D, 대조군의 우안 -0.45 ± 0.89 D, 좌안 -0.41 ± 0.09 D로 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 1).
Demographic characters between low-dose atropine group and control group
저농도 아트로핀 치료의 초기 농도는 환자군마다 차이가 있는데, 0.01%는 16명(15.1%), 0.02%는 85명(80.2%), 0.05%는 5명(4.7%)으로 나타났다. 마지막까지 농도 변화 없이 0.01%로 유지한 환자군이 5명, 0.02%로 유지한 환자군이 40명, 0.05%로 유지한 환자군이 5명이었다. 농도 변경은 1년간 구면대응치가 1 D 이상 변할 경우에 시행하였다. 연구 중간에 농도 변경을 1차례 한 환자군은 0.01%에서 0.02%로 변경한 환자군이 5명, 0.02%에서 0.05%로 변경한 환자군이 45명이었다. 0.01%에서 0.02%로 또 다시 0.05%로 2차례의 농도를 변경한 환자군도 6명 포함되었다(Fig. 2). 아트로핀 점안하였을 때, 불편감이 지속되어 중단한 환자는 총 6명이었으며, 알레르기(3명), 눈부심(2명), 근거리 불편감(1명) 등이 관찰되어 제외되었다(Fig. 1). 당시 용법으로 2년간 사용한 아트로핀을 중단한 후 6개월 동안 안축장 길이 변화가 0.2 mm 이상일 경우 이를 휴지기 이후 반동 현상이 있다고 판정하였다. 반동 현상이 있던 환아는 총 7명이었으며, 모두 고도근시로 확인되었다. 7명의 환아 중 5명은 중단 당시 아트로핀 농도가 0.05%였기에 다시 같은 농도로 안약을 사용하였으며, 2명은 0.02% 아트로핀 농도를 0.05%로 변경하여 유지하도록 하였다.
A chart showing the number of participants in the atropine eye drop groups by concentration.
환자군에서는 치료 전 구면렌즈대응치는 우안 -3.66 ± 0.15 D, 좌안 -3.64 ± 0.15 D, 안축장은 우안 24.73 ± 0.95 mm 좌안 24.70 ± 0.93 mm였다. 마지막 내원 시 구면렌즈대응치는 우안 -5.41 ± 0.15 D, 좌안 -5.31 ± 0.16 D, 안축장은 우안 25.54 ± 0.98 mm, 좌안 25.49 ± 0.96 mm였다. 대조군에서는 초기 구면렌즈대응치는 우안 -2.55 ± 0.23 D, 좌안 -2.65 ± 0.27 D, 안축장은 우안 24.32 ± 0.15 mm, 좌안 24.33 ± 0.16 mm였다. 마지막 내원 시 구면렌즈대응치는 우안 -4.72 ± 0.27 D, 좌안 -4.92 ± 0.31 D로 나타났고, 안축장은 우안 25.04 ± 0.15 mm, 좌안 25.07 ± 0.98 mm였다. 2년 경과 관찰 시 대조군 좌안의 구면렌즈대응치를 제외하고 환자군이 대조군보다 안축장과 구면렌즈대응치가 유의하게 큰 것으로 관찰되었다(Table 1).
최종 방문 시 안축장의 변화의 중위수 및 범위는 환자군에서 우안 0.72 mm (0.01 to 2.34), 좌안 0.71 mm (0.04 to 2.22), 대조군에서 우안 0.48 mm (0.09 to 2.34), 좌안 0.55 mm (0.04 to 2.29)로 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(right eye [OD]: p-value = 0.136; left eye [OS]: p-value = 0.155). 그러나 최종 방문 시 구면렌즈대응치 변화의 중위 수는 아트로핀 점안군에서 우안 1.63 D (0.13 to 3.50), 좌안 1.63 D (0.00 to 3.75), 대조군에서 우안 2.25 D (0.25 to 4.88), 좌안 2.25 D (0.50 to 4.75)로 아트로핀 치료를 받은 환자군에서 의미 있게 낮게 나타났다(OD: p-value = 0.009; OS: p-value < 0.001; Table 2).
Axial length and spherical variations between the atropine and control groups
고 찰
본 연구에서 만 4-13세 근시 소아, 청소년을 대상으로 저농도 아트로핀 점안군과 대조군을 2년 이상 이상 경과 관찰 후 비교한 국내 최초 연구로, 구면렌즈대응치 변화가 경과 관찰 기간 동안 저농도 아트로핀 점안군에 유의하게 적은 것으로 나타났다.
이전 연구를 살펴보면, 1916년 Pollock은 최초로 수개월에서 1년 동안 장기적인 아트로핀 사용이 근시 치료에 효과가 있다고 발표된 적이 있으나, 약 1세기 동안 근시에 대한 약물 치료는 적용되지 않았다. 이후 아시아 국가를 중심으로 대규모 소아 근시 환자에서의 아트로핀 치료제 점안 효과에 대한 연구들이 보고되었다[11].
대만에서 6-13세 학령기 소아 환자 186명을 대상으로 2년동안 아트로핀 점안 결과, 0.1% 0.25%, 0.5% 모든 농도에서 근시 진행 억제 효과를 보였으며, 농도에 비례하여 그 효과가 큰 것으로 나타났다. 하지만 눈부심, 시야 흐림, 낮은 약물 순응도 등 아트로핀 점안에 따른 부작용도 함께 보고되었다[12]. 6-12세 400명의 -1.00에서 -6.00 D의 굴절이상과 -1.5 D 이하 난시를 가진 싱가포르 어린이에서 1% 아트로핀을 자기 전 매일 1회 2년간 투여 결과, 근시 진행 억제와 안축장 신장 변화에 모두 치료 효과가 있었다. 아트로핀 치료 중단 후 1년간 관찰 기간에는 다시 근시가 진행하는 반동 효과를 보였다[6].
싱가포르 어린이를 대상으로 한 5년간 후속 연구에서 0.01% 아트로핀 치료 시 0.1%, 0.5% 아트로핀과 비교하여 근시 진행 정도가 임상적 차이가 크지 않았다. 또한 동공 크기 및 조절 변화나 시야 흐림, 알레르기 결막염 등 부작용이 거의 확인되지 않았으며, 반동 효과가 적어 저농도 아트로핀 치료가 유용하다는 결과를 얻었다[9]. 4-12세 383명 홍콩 소아 근시 환자를 대상으로 2년간 0.01%, 0.025, 0.05% 아트로핀을 사용하였을 때 근시 진행 및 안축장 신장 억제에서 0.05%가 0.01% 아트로핀에 비해 그 효과가 2배로 가장 효과적인 농도로 보고되었다[10]. 이어 3년의 관찰 기간에서도 휴약기를 가진 비교군에서도 동일한 결과를 보였으며, 휴약기 나이가 높을수록 반동 효과가 적음을 확인하여 근시 진행이 적어지는 나이에서 아트로핀 치료를 중단할 것을 제안하였다[13].
국내에서도 아트로핀 근시 진행 억제 효과와 최적의 점안 농도를 찾기 위한 연구가 보고되었다. 116명 만 6-11세 근시 초등학생을 대상으로 6개월 동안 아트로핀 점안군과 점안하지 않은 대조군의 구면렌즈대응치 및 안축장 신장 변화를 비교 분석하였다. 아트로핀 점안군은 마이오가드(Atropine sulfate hydrate 0.125%; LifePharmTech, Seoul, Korea) 1회 점안 후, 인공누액(Sodium hyaluronate 0.1%, Hyalein®; Santen, Osaka, Japan) 1회 점안토록 하였다. 아트로핀 점안군에서는 구면렌즈대응치 -0.9 ± 1.1 D, 안축장 0.47 ± 0.39 mm 변화가, 대조군에서는 구면렌즈대응치 -0.8 ± 1.5 D, 안축장 0.32 ± 0.77 mm 변화가 관찰되었다. 아트로핀 점안군의 경우, 구면렌즈대응치 -0.1 ± 0.2 D, 안축장 0.15 ± 0.23 mm 변화로 유의미하게 근시 진행 억제 치료 효과가 있으며, 근거리 불편감을 부작용으로 보고하였다[14]. 국내 소아 근시 환자 3,272명을 대상으로 8개의 다른 아트로핀 사용 안약의 농도별 안정성 및 유효성에 대해, 최소 1년 이상의 아트로핀 치료 연구 결과들을 네트워크 메타분석 연구하였다. 1%, 0.5%, 0.05% 농도 아트로핀 안약이 근시 조절 효과를 보였으며, 상대 위험도를 고려하였을 때 0.05% 아트로핀 안약이 가장 효과적으로 최적 치료 농도가 아트로핀 농도에 비례하지 않음을 보고하였다[15].
국내 보고에 의하면, 2 D 이상의 부등시를 제외한 6-11세를 대상으로 평균 한 달간 굴절력의 변화의 평균값이 대조군에서 -0.10 ± 0.12 D/개월, 아트로핀 점안군에서 -0.03 ± 0.04 D/개월로 나타났으며, 안축장 변화의 평균값이 대조군에서 0.06 ± 0.01 mm/개월, 아트로핀 점안군에서 0.02 ± 0.02 mm/개월로 보고한 바 있다[16]. 국외 보고에 의하면, 싱가폴 APPLE (Atropine Ophthalmic Solution to Reduce Myopia Progression in Pediatric Subjects) 연구에 의하면, 고도근시를 제외한 6-11세 환자를 대상으로 구면렌즈대응치 변화의 평균값이 대조군에서 -0.55 D/년 0.01% 아트로핀 점안군에서 -0.35 D/년, 안축장 변화의 평균값은 대조군에서 0.36 mm/년, 0.01% 아트로핀 점안군에서 0.25 mm/년으로 보고하였다[17].
중국에서 시행한 LAMP 연구에 의하면, 4-12세 대상으로 대조군과의 비교 없이 난시 값은 2.5 D 미만, 1년에 적어도 0.5 D의 근시 진행 환자를 대상으로 0.01% 아트로핀 점안군에서 구면렌즈대응치 변화의 평균값이 -0.56 D/년, 안축장 변화의 평균값이 0.30 mm/년으로 보고하였다[10]. 국내에서 진행한 연구에 의하면 6-16세를 대상으로 하여, -6 D 이상의 고도근시를 제외하고, 6개월간 0.5 D 이상의 근시 진행을 대상으로 한 환자에서 0.1% 아트로핀 치료군에서 6개월간의 구면렌즈대응치 변화의 평균값이 -0.72 D, 안축장 변화의 평균값은 0.42 mm로 보고하였다[18].
본 연구는 국내에서 넓은 연령을 포함하는 2년 이상 후향적 관찰 연구로 유일하며, 2 D를 초과하는 난시, 1.5 D 이상의 굴절부등을 제외하였으나 고도근시를 포함한 환자를 대상으로 진행한 연구에서의 결과를 보고하는 데 의미가 있다. 연구 대상자에는 -1.0 D의 근시 환자부터 -10.0 D의 근시 환자가 포함되어 있으며, 6 D 초과하는 근시가 11명이 포함되었다. 또한, 초기 내원 시 대조군에서 구면렌즈대응치 및 안축장이 아트로핀 점안군보다 유의하게 적게 측정되는 인구학적 특성을 보이는 연구 대상자임에도 불구하고, 구면렌즈대응치 변화가 경과 관찰 기간 동안 저농도 아트로핀 점안군에 유의하게 적은 것으로 나타났다. 근시 진행을 평가하는 안축장 변화 및 구면렌즈대응치 변화를 모두 변화가 나타나는 기존 연구와 달리 본 연구에서 대조군에서 구면렌즈대응치 변화가 유의하게 크게 나타난 것은 다음을 고려할 수 있겠다. 각막곡률의 변화나 수정체의 굴절력 변화가 크게 굴절력의 변화에 영향을 줄 경우, 그리고 근시 진행 초기이거나 근시 진행이 빠른 환자가 포함된 경우를 고려할 수 있다.
본 연구의 제한점으로는 첫째, 단일 의료기관 데이터에 국한하여 연구 대상자 수가 적으며, 초기 내원 시 구면렌즈대응치 및 안축장이 대조군에서 아트로핀 점안군보다 유의하게 적게 측정되는 인구학적 특성을 보이는 제한점을 가진다. 둘째, 근시 진행에 영향을 줄 수 있는 근거리 작업 정도, 야외활동 시간, 부모의 근시 유무에 대한 조사가 반영되지 못하였다. 셋째, 구면렌즈대응치 변화 평가에 있어 내원 시 경과 관찰마다 현성굴절검사를 시행하여 굴절검사 결과의 오차 가능성이 있다. 넷째, 아트로핀 점안 농도를 0.01%에서 시작하여 0.02%, 0.05% 변경 점안한 경우가 있어, 근시 진행 정도 결과에 영향을 미치고 및 각 농도별 효과 분석에 제한점을 가진다. 다섯째, 근시 진행 억제 치료의 적응증에 대한 연구가 진행 중으로 현재 연구 대상자가 일관적이지 않다는 점이다. 이는 추후 근시를 치료하는 적응증에 있어 성별, 나이, 굴절부등, 중등도 이상의 난시, 고도근시와 관련한 정밀한 기준이 필요하겠다.
결론적으로 소아 및 청소년 환자를 대상으로 2년 이상의 저농도 아트로핀 점안은 구면렌즈대응치 변화를 지연시키는 효과가 있는 것으로 생각된다.
Notes
The author has no conflicts to disclose.