이번 세미나에서 일본녹내장학회는 녹내장 조기진단 수단으로 안저(眼底)화상분석장치인 Heidelberg Retina Tomograph(HRT)를 이용한 유두(乳頭)토포그라피 측정 및 Scanning Laser Polarimeter(SLP)를 이용한 망막신경 섬유층 두께 측정을 채택했다.
니가타대학 안과학교실 시라카세기 히로시 교수 |
니가타대학 안과학교실 시라카세기 히로시 교수는 녹내장 조기진단을 위한 새로운 진단기술인 안저화상분석장치인 HRT를 이용한 유두토포그라피 측정에 대해서 해설했다.
또 병원끼리의 제휴를 통한 녹내장의 조기진단?관리도 중요하다고 언급했다.
시신경 유두의 초기변화 검출이 중요
녹내장에 의해 한 번 잃은 시력은 치료해도 거의 회복되지 않는다. 녹내장에 의한 시력장애의 발생과 진행을 막기 위해서는 질환의 조기발견과 적절한 관리가 필수다.
녹내장의 조기진단에는 타각소견을 보는 안저 검사와 자각 증상을 보는 시야 검사가 모두 중요하다. 하지만, 녹내장이 아주 초기일 경우에는 시야 장애가 발생하기 전에 시신경 유두 및 망막신경 섬유층에 이상이 검출되는 경우가 있다. 따라서, 안저 검사로 초기 시신경유두변화를 검출해 내는 것은 매우 중요하다.
최근 다양하고 새로운 진단 검사기기의 개발과 도입에 따라 녹내장의 진단 기술도 비약적으로 향상하고 있다.
유두 검사로는 각종 안저화상 분석장치를 이용한 정량적 측정이 가능하다.
그 중 하나로 유용한 것이 안저화상 분석장치인 HRT를 이용한 유두 토포그라피 측정이다.
HRT이용한 유두토포그라피 측정의 의의와 문제점
HRT란 공동 초점 시스템을 이용한 레이저 주사형 검안경이고, 콘트라스트가 강한 선명한 화상은 물론이고 안저의 모양에 대해 2차?3차원적 파라미터를 산출할 수 있다(표1).
또, 파라미터 중 3개 항목과 연령을 통해 표2와 같은 Classification이라는 녹내장 판정 프로그램을 사용할 수 있다.
Classification의 정밀도에 대해서는 해외 데이터에 의하면 시야 장애의 검출 감도는 87%, 특이도는 84.4%로 보고되고 있다.
일본의 경우 각각 77.5%와 88.8%로 보고되어 있으며, 현재 정밀도를 좀더 높이기 위해 이 Classification 이외의 판정 프로그램도 개발됐지만 Classification의 문제점 중 하나에 근시, 즉 굴절이상의 영향이 있다고 시라카세 교수는 말했다.
이 점에 대해 시라카세 교수는 개방우각 녹내장 52례 52안(眼)(근시 28안?비근시 24안)을 대상으로 검토했다.
그 결과, 개방우각 녹내장의 근시안과 비근시안에서는 HRT를 이용해 측정한 유두 토포그라피와 시야 장애 지표의 상관 정도가 전체적이나 국소적으로 모두 다른 것으로 시사되었다.
시라카세 교수는 『HRT는 유두의 3차원적 변화를 정량적으로 측정할 수 있는 녹내장 진단상 유용한 장치이지만 HRT를 이용한 유두 토포그라피 측정은 굴절이상의 영향을 고려할 필요가 있으며, 향후 이러한 사항도 고려한 분석 프로그램을 만들어야 할 것』이라고 말했다.
녹내장 조기진단·관리에서 병원간 제휴필요
시라카세 교수는 또 녹내장의 조기진단?관리를 실제로 추진시키기 위한 의료체제상의 연구에 관해 언급했다.
점차 고령화 사회가 되면서 새롭게 증가가 예상되는 녹내장 환자에 대해 질환을 조기에 발견하거나 장기간 환자의 신뢰를 얻으면서 적절히 관리하기위해서는 개원의 단독이나 또 병원 단독으로는 어렵다.
따라서 개원의와 대학병원과의 협력 체제, 즉 병원간 제휴를 적극적으로 실시할 필요가 있다.
녹내장진단에서 양쪽의 역할 분담은, 기본적인 검사는 개원의에서, 정밀한 조사를 비롯한 특수 검사는 병원이 담당하는 것이 바람직하다(표3).
진료소에서 병원에 환자를 소개하는 시기로는 초진이나 재진 단계에서 기본적인 검사로 녹내장으로 진단되거나 녹내장이 의심되는 단계를 들 수 있다.
이 단계에서 병원에 특수 검사를 의뢰하고 진단의 확정과 치료방침의 결정을 위한 세컨드 오피니언을 요구한다.
그 후의 경과 관찰에 대해서도 지리적 조건 등에 맞춰 되도록 진료소와 병원의 양쪽이 제휴하는 것이 바람직하다. 시라카세 교수가 소속된 니가타대학에서는 한해에 2~4회 경과를 관찰하고 진료소에는 한달에 1~2회 경과 관찰을 의뢰하고 있다(표4).
한편 소개하는 시기에 있어서 문제가 되는 것은 시신경 장애나 시야 장애가 악화되는 경우 등 치료 변경을 고려하는 단계다.
이 단계에서는 개원의로부터 병원에 약물교체나 수술 적응의 결정 등 향후 치료방침에 관한 세컨드 오피니언을 요구하게 된다.
시라카세 교수는 『녹내장의 조기 발견과 장기 관리를 위해서는 개원의와 병원이 서로의 장점을 살리면서 효율적인 의료를 해야 한다』고 설명하고 있다.
토쿄대학 안과학교실 토미타 타케시 교수 |
| 그림1. SLP의 측정원리 |
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| 그림2. 강막신경섬유층 두깨와 연령의 상관관계(정상눈에서의 결과) |
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토쿄대학 안과학교실 토미타 타케시 교수는 녹내장 진단에서 화상분석의 의의에 대해 고찰했다.
교수는 또 녹내장 조기진단에서 중요한 망막신경 섬유층 장애의 화상진단에 대해 SLP를 중심으로 설명했다.
진단 보조 역할에 기대
화상 분석의 목적은 크게 진단의 용이성 그리고 진단을 통한 객관성 부여 2가지다.
현재 컴퓨터를 이용한 화상 분석의 순서로는, 우선 컴퓨터에 화상 정보를 입력해야 한다 즉, 아날로그 화상을 디지털화해야 한다.
이 때 어느 정보를 입력할지는 사람이 생각해야 한다.
그 다음에는 디지털화된 화상을 처리해야 한다. 처리 수법으로는 (1)의사의 노하우에 따라 판단을 쉽게 할 수 있도록 처리하는 주관적 화상처리, (2)화상을 계측하여 어떠한 수치 데이터를 요구하는 정량적 화상처리 (3)정량화시킨 결과를 다시 시각적으로 이해하기 쉽게 표시하는 처리─등 3가지를 들 수 있다.
그렇다면 왜 녹내장 진단에 안저화상 분석이 필요한 것일까. 시신경유두, 망막신경 섬유층의 변화는 임상적으로 검출할 수 있는 시야 장애의 출현에 앞서 종종 나타나기때문이다.
또, 녹내장의 발견율은 안압 측정에서 22.6%밖에 나타나지 않지만 안저 검사에서는 93.9%에 이르는 것으로 보고되고 있어, 안저를 평가하는 것은 녹내장의 조기 발견으로 이어진다.
그러나, 기존의 안저 검사만으로는 검사자에 따라 판정이 다르기때문에 토미타 교수는 어디에서나 누구라도 같은 정밀도로 녹내장을 검출할 수 있도록 화상 분석 장치를 이용하는 것이 진단 보조에 도움이 된다고 말했다.
SLP의 현상과 장래 전망
SLP란 파장 780nm의 근적외선 다이오드 레이저를 광원으로 하여 편광 변조기로 변조시킨 편광 레이저광을 안저에 조사하는 장치. 안저 자체의 화상을 분석하는 것이 아니라 망막신경 섬유층의 두께에 관한 retardation map를 분석하는 장치다.
원리는 망막신경 세포안에 있는 마이크로 튜브에 편광 레이저가 조사되면, 마이크로 튜브에 평행한 빛은 신속하게 투과되지만, 다른 빛은 방해되기때문에 통과시간이 늦어진다(그림1).
이러한 2가지 반사광의 통과 속도에 차이를 검출해 냄으로써 망막신경 섬유층의 두께를 정량적으로 계측하고 동시에 그 결과를 칼라로 화면에 표시하는 구조다.
토미타 교수가 SLP를 검토하기 시작한 처음에는 현재 이용되는 녹내장 진단 프로그램 GDx가 아니라 프로토타입 장치의 프로그램이었지만, 그 측정 재현성은 양호했다.
즉, 동일 검사자가 여러 차례 측정했을 때 나타난 변동 계수는 5%미만, 3명의 검사자가 같은 대상으로 측정했을 때의 변동 계수는 4%미만이었다.
측정치의 오차는, 동일검사자 내에서는 11μm미만이고 검사자들 사이에서는 12μm미만이라 검사자의 기량에 좌우되지는 않았고 재현성은 양호했다.
이 장치를 이용하여 정상눈을 측정한 결과, 망막신경 섬유층 두께와 연령 사이에 반비례 관계가 나타나 가령에 의해 망막신경 섬유층 두께가 점차 감소한다는 사실이 처음으로 밝혀졌다(그림2).
또, 녹내장 눈에서는 망막신경 섬유층두께와 시야 측정치의 상관관계는 의의가 있었지만 그다지 강하지 않았다.
이외에도 조기 녹내장진단에서의 검출률을 HRT를 이용한 유두 토포그라피 측정과 비교하자 표1에 나타나 있듯이 SLP를 이용한 GDx가 감도는 높지만, 특이성은 낮다는 결과가 나타났다.
토미타 교수는 스크리닝이라는 의미에서는 감도가 높은 편이 좋다고 설명했다.
그러나, SLP에는 한가지 문제점이 있다. 이 장치는 망막신경 섬유층의 복굴절성을 이용하고 있는데, 각막에도 복굴절성이 있기때문에 그 영향을 완전히는 보정시킬 수 없다.
따라서 최근 여러가지 새로운 파라미터가 설정되어 있다. 그 중 흥미로운 것이 검사 부위를 나누어 분석하는 섹터 분석이라는 방법이다.
이 유용성에 대해 토미타 교수는 안저 사진상 확실한 망막신경 섬유층 결손(NFLD)이 1개 존재하는 만성 개방우각 녹내장을 대상으로 검토했다.
그 결과, 표2에 나타나 있듯이 15안 중 14안에 이상이 나타났고 NFLD부(部)와의 일치율도 양호하여 녹내장 조기진단에 유용한 방법이라는 사실을 확인했다.
토미타 교수는 SLP의 장래성에 대해 새로운 파라미터가 녹내장 조기진단에 어느정도 활용할 수 있을지 의문이라고 지적한다.
또 고가인데다 신뢰성이 약간 떨어진다는 결점을 극복하는 것이 임상 응용상의 포인트가 된다고 지적하고 또 시야의 스크리닝 장치와 비교한 유용성에 대해서도 과제가 남는다고 지적했다.
끝으로 토미타 교수는 벌써 1개의 신경섬유층 분석장치 Optical Coherence Tomography(OCT)를 소개하고 현재의 화상분석 장치를 이용한 자동진단 수준은 인간의 독영(讀影)결과에 가깝다고 말했다.