백내장 수술 기법 및 장비의 발전과 다초점인공수정체, 초점확장인공수정체 등의 발달과 함께 백내장 수술의 목적은 과거 백내장을 제거하고 교정시력을 호전시키는 것을 넘어, 굴절이상을 교정하여 나안시력을 향상시키고 더 나아가 노안을 교정하는 데까지 나아가고 있다[1-3]. 나안시력 및 노안을 교정하여 안경에 대한 의존성을 줄이기 위해 는 백내장 수술 후의 굴절오차를 최소화하는 것이 필수적으로, 정확한 수술 후 굴절력의 예측이 필수적일 것이다[1,4].

최근 사용이 늘어나고 있는 IOL Master^® 700 (Carl Zeiss Meditec, Jena, Germany) 및 ARGOS^® (Movu, Aichi, Japan) 등의 파장가변 빛간섭단층촬영계(swept-source optical coherence tomography)는 좁은 대역폭(bandwidth)의 파장을 가지는 광원을 이용하여 조직투과성을 개선하여 매체혼탁으로 인한 산란에 영향을 덜 받으므로, 영상의 질을 향상시킴으로써 중심와 등 안구 뒤쪽 구조물에 대한 더 정확한 정보를 얻고 이를 기반으로 안구내 구조물 간의 거리를 측정할 수 있어 심한 백내장이나 주시가 어려운 경우 등에서도 생체계측의 정확도를 높을 수 있는 것으로 보고되고 있다[5-8]. 두 기계 모두 안구의 생체계측은 유사한 방식으로 촬영하나, IOL Master^® 700의 경우 안구 전체에 걸쳐 단일한 굴절지수(refractive index)를 적용하여 안축장(axial length, AL), 앞방깊이(anterior chamber depth, ACD), 수정체두께(lens thickness, LT), 각막곡률(keratometry, K) 값을 측정하는 반면 ARGOS^®의 경우 각 구조물마다 별개의 굴절지수를 적용하여 각 구조물의 길이를 측정 후 이를 더하여 안축장을 측정한다는 차이가 있다(Fig. 1) [5,8,9].

안축장이 긴 고도근시안의 경우, 뒤포도종 등으로 인해 안축장 측정 시 오차가 클 수 있고, 검사 시 주시가 잘 되지 않는 경우가 드물지 않아 안구 생체계측치의 정확한 측정이 상대적으로 어려울 수 있고, 이는 백내장 수술 후 심한 굴절오차로 이어질 수 있다[2,10-12]. 파장가변 빛간섭단층촬영계는 안구내 구조물의 영상을 정확히 관찰하면서 측정할 수 있어 뒤포도종 등에 의한 오차를 예방할 수 있고, 주시 상태를 모니터링하면서 측정할 수 있어 주시불량의 위험을 배제할 수 있어, 이러한 고도근시안에서 안구내 생체계측치 측정의 정확성을 높이는 데 도움이 될 것이다[7,8,12]. 따라서 안축정이 긴 눈에서 특히 파장가변 빛간섭단층촬영계의 사용이 백내장 수술 후 시력 및 굴절력 예후에 큰 도움이 될 것으로 생각되며[8,12], 이를 위해 각 기계를 이용한 생체계측의 특성에 대해 이해하고 정보를 축적하는 것이 필수적일 것이다. 따라서, 본 연구에서는 안축장이 긴 눈에서 IOL Master^® 700과 ARGOS^®를 이용하여 측정한 안축장, 앞방 깊이, 각막곡률, 수정체두께를 비교하고, 백내장 수술 후 굴절예측값을 분석하여 굴절력 예측의 오차를 비교하고자 하였다.

본 연구는 새빛안과병원 생명윤리위원회의 승인(IRB No. SVEC 202504-001-01)을 받았으며, 헬싱키선언을 준수하였다.

2024년 10월부터 2025년 2월까지 새빛안과병원에서 백내장 수술을 위한 안구의 생체계측검사를 받은 환자들의 의무기록을 후향적으로 분석하였다. 모든 환자에서 IOL Master^® 700과 ARGOS^®를 같은 날 시행하였으며, 두 기계 모두에서 안축장이 27 mm 이상으로 측정된 환자들을 연구에 포함하였다. 각막혼탁, 익상편 등 각막의 계측에 영향을 주는 경우, 망막앞막 등 안구 뒤쪽의 계측에 영향을 주는 질환이 있는 경우, 눈외상 또는 눈수술의 과거력이 있는 경우, 다초점인공수정체, 초점확장인공수정체, 강화된 단초점 인공수정체를 사용한 경우 연구 대상에서 제외하였다. 각 환자와 수술 전 상담을 통해 0 diopter (D)에서 -3.00 D의 근시를 목표 도수로 하여 인공수정체 도수를 결정하였다[2].

총 17명(23안)의 나이, 성별, 각각의 기계로 측정한 안축장, 앞방깊이, 각막곡률, 수정체두께 등의 생체계측값을 분석하여 비교하였다. 수술 후 1개월째 현성굴절검사를 시행하여 굴절률의 구면대응치(spherical equivalent)를 계산하고, 이 값에서 수술 전 각 기계를 이용하여 계산된 목표 굴절률을 뺀 값의 평균을 평균 오차(mean error, ME)로, 수술 후 1개월째 구면대응치에서 각 기계를 이용하여 계산된 목표 굴절률을 뺀 값의 절대값의 평균을 평균 절대오차(mean absolute error, MAE)로 계산하였다[1,2]. 수술 전 목표 굴절률은 안축장이 긴 눈에서 비교적 정확한 것으로 보고된 Barrett Universal II (BUII) 공식을 이용하여 계산하였다[13,14]. 인공수정체는 SN60AT (Alcon, Fort Worth, TX, USA)를 기준으로 계산하였는데, 병원내 상비되어 있지 않은 6.0 D 이하의 인공수정체가 필요한 경우 K-Flex (Koryo Eyetech, Seoul, Korea) 인공수정체를 기준으로 계산하였다.

통계 분석은 SPSS software version 22.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하여 시행되었다. 두 기계 간 일치도를 분석하기 위하여 급내상관계수(intraclass correlation coefficient, ICC)를 사용하였다. 각 계측값이 두 기계에서 차이가 있는지를 분석하기 위해 paired t-test를 시행하였다. 굴절예측값의 평균 오차 및 평균 절대오차의 비교를 위해서는 두 기계 중 어느 기계의 예측 오차가 더 0에 가까 운지 검정이 필요하므로 독립표본 t-검정을 이용하여 분석하였다[9]. 각 기계별로 목표 굴절률의 ± 0.5 D 및 ± 1.0 D 내에 포함된 비율을 chi square test를 이용하여 비교하였다. p-value가 0.05 미만일 때 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 분석하였다.

연구에 포함된 17명(23안)은 남자 9명(12안), 여자 8명(11안)의 분포를 보였으며, 평균 연령은 63.4 ± 12.3세(range, 38-79세)였다.

두 기계를 이용해 측정한 생체계측치의 급내상관계수는 안축장 0.994, 앞방깊이 0.972, 각막곡률 0.994, 수정체두께 0.943으로 높은 일치도를 보였다. 각 생체계측치를 비교해 보면, 안축장은 IOL Master^® 700로 측정하였을 때 ARGOS^® 로 측정한 경우에 비해 유의하게 더 큰 값을 보였고(p = 0.013). 앞방깊이는 IOL Master^® 700에서 유의하게 더 작게 나타났다(p < 0.001). 두 기계 간 각막곡률(p = 0.567) 및 수정체두께(p = 0.117)는 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 1).

굴절예측값의 평균 오차(ME)는 IOL Master^® 700에서 ARGOS^®에 비해 유의하게 작게 나타났으며(p = 0.043), ARGOS^®의 경우 평균 오차가 근시로 나타나, 실제 수술 후 굴절력이 예측값에 비해 근시로 나타나는 경향을 보였다. 평균 절대오차(MAE)의 경우 두 기계 간 유의한 차이를 보이지 않았다(p = 0.601) (Table 2, Fig. 2).

굴절예측값의 오차가 ± 0.5 D 이내인 환자의 비율은 IOL Master^® 700과 ARGOS^® 모두에서 65.2% (23안 중 15안)로 유의한 차이를 보이지 않았으며(p = 1.000, Pearson’s chi square test), 굴절예측값 오차가 ± 1.0 D 이내인 환자의 비율은 IOL Master^® 700에서 91.3% (23안 중 21안)로 ARGOS^®에서 87.0% (23안 중 20안)에 비해 다소 높게 나타났으나, 그 차이가 통계적으로 유의하지는 않았다(p = 0.636, Pearson’s chi square test).

본 연구는 안축장이 27 mm 이상인 긴 눈에서 파장가변 빛간섭단층촬영계인 IOL Master^® 700와 ARGOS^®를 이용한 생체계측값은 높은 상관관계를 가지나, IOL Master^® 700에서 ARGOS^®에 비해 안축장이 유의하게 길게, 앞방깊이는 유의하게 짧게 측정되어 두 기계 간 검사 결과를 상호호환하여 사용하기는 어려움을 시사한다.

두 기계는 파장가변 빛간섭단층촬영이라는 동일한 방법을 사용하여 안구내 각 구조물을 계측한다는 공통점이 있으나, IOL Master^® 700는 안구 전체에 걸쳐 동일한 굴절지수 1.3375를 적용하여 측정하는 반면 ARGOS^®는 각막, 방수, 수정체, 유리체에 각각 1.376, 1.336, 1.410, 1.336의 별개의 굴절지수를 적용하여 측정하기 때문에 안구의 생체계측값의 차이를 유발할 수 있을 것으로 생각된다[4,15]. Yang et al [15]의 국내 연구에서 IOL Master^® 700와 ARGOS^® 모두 부분결합간섭계를 이용한 기존 IOL Master^® ver. 5.4에 비해 우수한 생체계측 능력을 보였으며, 안축장이 26 mm가 넘는 긴 눈에서 ARGOS^®로 측정한 안축장이 유의하게 짧게 나타나는 경향을 보여, 본 연구와 일치하는 소견을 보였다. Sabatino et al [16]은 IOL Master^® 700와 ARGOS^®의 생체계측값을 비교한 연구에서, 안축장을 제외한 각막두께, 수정체두께, 앞방깊이가 모두 유의한 차이를 보였으며, 앞방깊이의 경우 ARGOS^®로 측정하였을 때 유의하게 높았다고 보고하였다. Omoto et al4은 안축장이 22 mm 이상 26 mm 미만인 눈 76안과 안축장이 26 mm 이상인 눈 30안을 포함한 연구에서, 두 군 모두에서 IOL Master^® 700로 측정한 경우 ARGOS^®로 측정한 경우에 비해 안축장이 유의하게 길고, 앞방깊이가 유의하게 짧았다고 보고한 바 있다. 다른 외국 연구들에서 평균적인 안축장을 가진 눈에서는 두 기계 간 안축장 값에 유의한 차이가 없었으나, 안축장이 긴 눈에서 IOL Master^® 700에서 ARGOS^®에 비해 안축장이 길게 측정되었다고 보고하여, 본 연구의 결과와 부합되는 소견을 보였다. Tamaoki et al [17]는 이러한 두 기계 간의 안축장 계측값의 차이가 안축장이 길어질수록 더 커짐을 보여, 안축장이 심하게 긴 눈에서 두 기계로 측정한 생체계측값의 차이가 증폭될 수 있음을 시사한 바 있다. 안축장이 길어지는 경우 각막두께, 앞방깊이, 수정체두께 등이 앞쪽 구조물들이 이에 비례해서 길어지는 것은 아니며 후방의 유리체강이 주로 길어지기 때문에, 안축장에서 앞쪽 구조물들이 차지하는 비율이 일반적인 눈에 비해 상대적으로 감소하게 되고, 이러한 불일치는 안축장이 길어질수록 더 심해지게 된다[18]. 따라서, 안구 전체에 동일한 굴절지수를 적용하는 IOL Master^® 700과 각 구조물별로 다른 굴절지수를 적용하는 ARGOS^® 간의 불일치는 안축장이 길어짐에 비례하여 심해질 수 있음을 추론할 수 있을 것이다[4,19,20].

본 연구에서 백내장 수술 후 굴절오차에 대한 예측력은 두 기계 모두 통계적으로 비슷한 수준으로 우수하였는데, ARGOS^®에서 상대적으로 백내장 수술 후 실제 굴절력이 수술 전 예측값에 비해 근시로 나타나는 경향을 보였다. 이전 국내 연구에서도 두 기계의 평균 절대오차에서 유의한 차이가 없었으며, 굴절예측값의 오차가 ± 0.5 D 이내인 환자의 비율도 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다[15]. Tamaoki et al [17]도 두 기계 간 평균 절대오차가 ARGOS^®에서 0.29 D, IOL Master^® 700에서 0.28 D로 유의한 차이가 없었고, 굴절예측값 오차가 ± 0.5 D 이내인 비율이 ARGOS^® 에서 80.4%, IOL Master^® 700에서 82.9%로 유의한 차이를 보이지 않았으며, 안축장이 26 mm 이상인 눈에서 ARGOS^® 에서 IOL Master^® 700에 비해 상대적으로 수술 후 근시 오차가 크게 나타나, 본 연구와 일치하는 소견을 보였다. 한편, Omoto et al [4]은 안축장 26 mm 이상인 긴 눈에서 통계적으로 유의하지는 않았으나 굴절예측값 오차가 ± 0.5 및 ± 1.0 D 이내인 비율이 ARGOS^®에서 높게 나타나는 경향을 보였으며, 평균 굴절오차도 ARGOS^®에서 유의하게 작게 나타나 본 연구와 다른 결과를 보였다. Shammas et al21 도 ARGOS^®에서 평균 오차 및 평균 절대오차가 더 작았다고 보고하여, 두 기계 간 굴절예측력의 차이에 대해서는 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.

본 연구는 17명 23안이라는 적은 수의 환자를 대상으로 하였다는 점과 인공수정체 도수 계산에 하나의 공식(BUII)을 이용하였다는 제한점이 있다. 굴절오차가 비교적 심하게 나타날 수 있는 안축장이 심하게 긴 고도근시 환자에서의 두 기계의 생체계측 성능을 비교하기 위해 안축장 27 mm 이상인 눈만 연구에 포함하였고, 연구 결과에서 두 기계 모두에서 평균 안축장이 30 mm에 가까운 안축장이 심하게 긴 눈에서의 계측 결과를 분석한 의의가 있을 것이나(Table 1), 보다 정확한 결과를 위해서는 다수의 환자가 필요할 것이다. BUII가 상대적으로 근시안에서 굴절예측도가 우수하다고 보고되고 있으나[11], 두 기계의 생체계측값 및 굴절예측도의 정확한 분석을 위해서는 보다 많은 수의 환자 및 SRK-T, Haigis, Hollday 등의 다양한 공식을 포함한 연구가 필요할 것으로 생각된다. 안축장에 따른 백내장 수술 후 굴절예측값의 정확도를 평가하기 위해서도 보다 많은 환자를 포함한 추가 연구가 필요할 것이다. 또, 6.0 D 이하의 인공수정체가 필요한 안축장이 심하게 긴 눈에서는 인공수정체의 구비가 용이하지 않아 단일한 인공수정체가 아닌 두 가지 인공수정체를 기준으로 분석하였는데, 향후 다수의 환자를 대상으로 다양한 인공수정체를 기준으로 분석하는 연구가 필요할 것이다.

결론적으로, 본 연구에서 IOL Master^® 700과 ARGOS^®는 안축장이 긴 눈에서도 높은 일치도를 보이나, IOL Master^® 700에서 ARGOS^®에 비해 안축장은 유의하게 길게, 앞방깊이는 유의하게 짧게 나타났다. 두 기계 모두 유사한 수준으로 우수한 굴절예측력을 보였으나, ARGOS^®에서 다소 수술 후 상대적으로 근시로 나타나는 경향을 보였다.