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목적 : Deep Anterior Lamella Keratoplasty (DALK)는 전층각막이식술과 비교할 때, 상대적으로 시력회복이 빠르고 장기적인 예후가 더 좋은 것으로 보고되었다. DALK에서 데스메막과 기질층을 분리하기 위해 big-bubble technique을 이용하는데, 이 과정에서 수술자는 바늘 끝을 데스메막 바로 위에 위치시킨 후 공기를 주입해야 한다. 그러나, 깊이 정보의 부재와 수술자의 손떨림은 부정확한 바늘 삽입의 원인이 된다. 본 연구에서는 빛광간섭단층촬영 (Optical Coherence Tomography; OCT)과 모터구동식 바늘 삽입 장치를 이용하여 big-Bubble technique을 수행한 초기 실험 결과를 소개하고자 한다.
방법 : 바늘의 깊이 정보를 획득하기 위해 Swept-source OCT (SS-OCT)를 이용하였으며, SS-OCT는 13mm X 13mm의 최대 측정 범위, 7um의 축방향분해능, 3.3um의 측면 분해능을 갖고 있다. 모터구동식 바늘삽입장치는 1um의 정밀도, 50mm의 이동거리, 20mm/s의 이동속력을 갖는 스테이지와 주사기를 고정하는 파트로 구성하였다. 실험을 위해 적출된 돼지 안구 7개와 1cc 주사기, 27G 바늘이 사용되었다. 돼지 안구를 고정시킨 후, 개발된 장치를 이용하여 바늘 삽입을 수행하였다. 바늘 끝점이 각막의 90% 이상에 위치했을 때, 바늘 삽입을 정지하고, 공기주입을 수행한 후, 기질층을 제거하였다.
결과 : 개발된 장치를 이용하여 수술자는 바늘 끝 점의 위치와 각막의 변형을 실시간으로 관찰 하였으며 간단한 키보드입력으로 바늘의 위치를 조작 하였다. 총 7번의 실험 결과 6개의 돼지 안구에서 성공적으로 big-bubble이 형성되었으며, 데스메막과 내피층을 제외한 나머지 층들을 제거 할 수 있었다. 분리가 실패한 1개 케이스의 경우 OCT 이미지에서 각막내부에 공기가 성공적으로 주입된 것은 확인 하였으나, 기질층 제거 과정에서 천공이 일어난 것으로 보였다. 실험에서는 0.1mm/s의 속력으로 바늘을 삽입하였고, 평균 바늘 삽입시간은 47초로 측정되었다.
결론 : 본 실험에서는 각 돼지 안구에 1번의 바늘삽입과 1번의 공기주입만을 이용하여 막 분리를 수행 할 수 있었다. 정밀 바늘 삽입에 OCT와 모터구동식 바늘삽입장치를 활용하면 정밀하게 바늘삽입을 제어할 수 있고, 이런 장치를 개선하여 임상에 적용한다면 big-bubble technique과 DALK의 성공률을 높이고 수술 시간을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
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