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서론
성형안과 수술은 안과 미세수술의 정확성과 성형 및 재건 수술의 원칙을 결합하여 눈꺼풀, 안와, 눈물체계의 전문적 치료를 가능케 한다. 성형안과 의사는 안과학적 기초를 바탕으로 지식과 술기를 이용하여 기능적이고 미용적 결과를 달성하면서 안구를 안전하고 성공적으로 보호할 수 있다. 그러나 안과의 다른 분과와 비교하였을 때 성형안과는 상대적으로 뒤늦게 학문적인 중요성이 부각된 분과 중의 하나이다. 과거 우리나라를 비롯한 서구에서도 명확한 과의 경계 없이 성형외과, 이비인후과, 피부과에서 비슷한 치료를 시행하여 왔으며 지금까지도 일부 영역에서는 치료영역이 명확하게 구별되어 있지 않는 실정이다.
성형안과의 현재
세계적으로 안과 차원에서 성형안과학이 독립된 분과로서 그 중요성이 대두된 것은 2차 세계대전 이후였다[1]. 전시에 발생한 안면부 수상 환자들의 치료 과정에서 보다 전문적이고 세분화된 치료 및 수술기법에 대한 필요성이 제기되었으며, 이전까지는 상대적으로 낮게 평가되었던 안면부 수상 환자들의 치료 후 기능적, 미용적 측면을 고려 하는 계기가 되었다. 그 과정에서 다양한 임상적 데이터와 수술기술이 연구 되면서 각 국에 성형안과학회가 창립되었고, 이는 외상환자, 눈꺼풀처짐과 안면마비를 비롯한 선천 눈꺼풀질환까지 안과의사들의 관심이 확장되는 전환점이 되었다. 미국안과학회 내 소규모 연구회로 시작한 American Society of Ophthalmic Plastic & Reconstructive Surgery가 정식 분과학회로 출범하게 된 것이 1969년이며, 이후 1982년 European Society of Ophthalmic Plastic & Reconstructive Surgery가 창립하였다. 국내에서는 학문적 연구 체계의 확립과 질적 향상을 위하여 1987년에 초대 회장에 최억, 총무이사에 이태수 교수를 추대하였고 1988년 2월 11일 대한안성형학회가 정식으로 출범하였다. 이후 매년 춘계와 추계 증례 토의를 통해 다양하고 어려운 성형안과 증례의 진단 및 치료에 관해 논의하고 있으며, 2005년 위눈꺼풀 성형술을 주제로 제1회 대한안성형학회 눈꺼풀성형술 워크샵을 개최 한 이후 매년 위, 아래 눈꺼풀 성형술을 격년으로 다루어 안과의사와 전공의 뿐만 아니라 타과 전문의와 미용성형 전문가들도 참가하는 본격적인 눈꺼풀 성형술 워크샵으로 발전을 거듭하고 있다.
성형안과에서 다루는 분야는 크게 눈꺼풀, 안와, 눈물기관으로 나눌 수 있다. 주요한 눈꺼풀 수술로는 쌍꺼풀을 비롯한 눈의 미용성형수술, 눈꺼풀 종양 수술 및 재건술, 눈꺼풀처짐, 외상이나 선천성질환으로 인한 눈꺼풀 모양이상을 교정하는 수술 등이 포함된다. 안와 수술에는 갑상샘눈병증 교정을 위한 안와벽감압술, 안와골절정복술, 안와종양 수술, 의안 수술 등이 포함된다. 눈물기관 수술에는 외상으로 인한 눈물소관 열상을 교정하는 수술, 눈물주머니코안연결술, 결막눈물주머니코안연결술 등이 포함되어 있다.
국민건강보험공단의 성형안과 관련 행위 코드별 수술건수 현황 데이터에 따르면, 15년 전인 2002년에 눈물주머니코안연결수술을 시행 받은 환자의 수는 1,406명에서 2016년에는 3,714명으로 15년 동안 약 2.5배 증가되었으며, 2002년 눈꺼풀처짐 교정 수술을 받은 환자가 2,611명이었던 것에 비해 2016년에는 12,555명으로 약 5배 증가 되었다. 또한 2002년에 1,893건이 시행된 안와골절정복술은 2016년에는 6,064건이 시행되어 약 3.2배의 증가를 보였다. 2016년 한 해 동안 누소관 성형술은 1,722명, 내시경하누관스텐트삽입술은 5,624명에서, 안와벽감압술은 195명에서 시행되었다. 눈꺼풀 양성종양 절제술은 8,747명에서, 악성종양 절제술은 263명에서 시행되었고 안와종양 수술은 990명에서 시행되었다. 이는 건강보험 진료실적으로 의료 급여 및 비급여 환자수는 제외되었고 코드별로 파악한 수술 건수이므로 한계가 있을 수 있으나, 이전에는 상대적으로 관심이 적었고 치료를 받지 못했던 성형안과 질환 환자들에 대한 사회적 관심 증가와 더불어 안과의사들의 치료기술 향상에 의한 것으로 판단할 수 있다. 또한 국민소득의 향상과 노령화 사회로의 진입에 따라 향후에도 성형안과 치료를 필요로 하는 환자의 수적 증가가 지속될 것이 충분히 예상되는 바이다.
성형안과의 미래
1. Training in oculoplasty
지난 수십 년간 우리는 성형안과 분야가 꾸준한 회원수의 증가와 더불어 완전하고 독립적인 세부전공으로 발전하여 감을 지켜보았다. 이와 더불어 세계적으로 다양하고 헌신적인 성형안과학회가 등장하여 더 넓은 교육과 학회 모임, 강좌를 통해 전문가적 지식의 보급을 촉진하고 다양한 펠로우쉽 프로그램의 보급에 앞장서고 있다. 폭 넓은 내과적 치료와 외과적 시술은 법률상 ‘수련시간 제한’이라는 변화와 점점 커지고 있는 관리와 규제의 중요성, 법률소송에 참여하는 환자 수 증가와 한층 커진 환자의 기대에 적응해야 한다. 이러한 요인들은 관리 향상과 분명한 자격 검증을 필요로 하고 있다. 공식적인 수행능력 평가도구의 개발 또한 이를 반영한다.
성형안과 분야에서 세계적인 협력과 통합이 지속되면서 더 큰 전문성의 조화를 고취하는 방법을 모색중인 다양한 기관이 있다. International Council of Ophthalmology는 이론적이고 임상적인 교과 과정을 적합한 시험제도와 함께 확립하였다. 이 기관의 목적은 안과학에서 세계적인 기준을 만드는 것이다. 더욱 객관적이고 구조화된 방법으로 수술 능숙도를 평가하려는 새로운 시도가 계속되고 있으며 2008년 Gauba 등[2]은 성형안과적 수술술기 평가도구를 만들었다. International Council of Ophthalmology에서 모인 세계적인 심사위원들은 Dreyfus model을 이용하여 이 도구를 이용하여 OSCAR LTS (ophthalmology surgical competency assessment rubric for lateral tarsal strip surgery)를 만들었다[3].
최근에는 motion capture가 성형안과 교육에 이용되고 있다[45]. 이는 수술 중에 수술자의 손의 움직임이나 수술기구의 움직임을 객관적이고 양적으로 분석한다. 이 방법은 상급자와 하급자의 수술을 시간, 이동 길이, 움직임의 횟수 등의 지표를 고차 변수를 이용하여 운동학적으로 분석하여 타당성을 확보한다. 이러한 자료는 구조화된 평가법의 개발에도 유용하다.
빠른 사회적 변화에 직면하고 있어 오래된 수련모델은 이제 더 이상 적합하지 않다. 우리의 수련 체계를 혁신적인 기술 전수 방법의 개발을 통해 수련의에게 제공함으로써 수술경험의 감소를 보상하고 환자들의 높은 기준을 만족시키는 효율적인 수련을 지속할 수 있을 것이다.
2. Stem cell application in oculoplasty
눈은 면역특권을 가진 대표적인 기관으로 체내의 다른 기관에 비해 줄기세포의 주입을 이용한 치료가 상당히 용이하다[6]. 현재 각막상피줄기세포를 이용하여 각막윤부의 각막화상 및 각막혼탁의 치료가 시도되고 있으며, 망막의 신경절세포 및 무축삭세포를 줄기세포를 사용하여 복원시켜 황반변성의 치료에 이용하는 동물실험도 시도되고 있다[7]. 성형안과 분야에서는 줄기세포를 치료에 활용하여 화상 및 안와종양 수술 후 피부 결손의 재건뿐만 아니라 눈물샘 질환에 까지 응용하려는 시도가 이루어지고 있다.
Embryonic stem cell과 induced pluripotent stem cell (iPSCs)은 모두 자기 재생과 분화 능력이 있는 다분화능 세포이다. 특히 iPSCs는 최소의 전사인자 과발현을 통하여 유도될 수 있어 줄기세포치료의 새로운 지평을 연 것으로 평가 받고 있다[8]. 성형안과 영역에서 이러한 줄기세포를 이용한 치료는 눈꺼풀재건, 눈물샘 성장, 종양절제 후 안와부 재건, 미용수술에 이용될 수 있다.
눈물샘은 눈물을 분비하는 기관으로 안구표면의 항상성을 유지하기 위해 중요한 기관이고, 눈물샘 기능이상이 있는 경우 안구불편감과 각막상피손상으로 인한 시력저하까지 유발할 수 있다. E16.5 마우스의 눈물샘에서 상피세포와 간엽세포로 재구성되어 생체공학 기법을 이용해 만들어진 눈물샘이 시험관 내 환경에서 눈물샘의 모양을 갖는데 성공하였고[9], 이는 향후 눈물샘에 줄기세포를 이식하여 눈물샘 기능을 회복하는데 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 안와종양 환자 에서도 줄기세포치료가 유용하게 사용될 수 있다. 눈 주위 피부를 침범하는 악성 종양은 전체 피부암의 5-10%를 차지하며, 대표적인 예로 바닥세포암, 편평세포암, 피지샘암, 악성흑색종이 포함된다. 지금까지는 광범위한 눈 주위 조직결손의 재건을 위해 피판을 이용한 수술방법 및 연골이식 등이 시행되어 왔으나, 줄기세포를 이용한 피부이식을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. Trottier 등[10]은 인간 각질형성세포(keratinocyte)를 지방조직 유래 줄기세포로부터 얻어 시험관 내 환경에서 피부대체조직으로 배양 후 누드마우스(nude mice)에 성공적으로 이식한 예를 보고한 바 있다. 줄기세포를 이용한 이식술이 향후 활성화 된다면 종양제거 후 피부재건뿐만 아니라 외상 후 재건술에도 광범위한 임상적 응용의 가능성이 높다. 또한 잘 낫지 않는 창상, 안면 화상, 감염에도 사용될 수 있다[11]. 마지막으로 피부미용의 분야, 특히 항노화에도 줄기세포가 응용될 수 있는데, 지방조직유래줄기세포의 피하주사로 섬유모세포의 진피 내 이동 및 1형 콜라겐의 분비를 유발시킬 수 있으며, 진피두께를 10%가량 증가시키는 효과를 유발하여 주름개선에 효과적이라는 보고가 있었다[12]. 아직까지 줄기세포치료의 이식조직의 장기적 생존율 및 면역거부반응 등의 문제가 완벽하게 해결되지 않은 한계점이 있으며, 지금까지의 많은 실험이 동물실험에 국한되어 실제로 인간의 치료에 적용되기 까지는 많은 시간과 노력이 필요한 것이 사실이지만, 향후 줄기세포를 이용한 치료는 재생의학의 새로운 분야로서의 응용 가능성을 열어주어 향후 발전의 여지가 크고 다양한 임상방면에 적용될 것으로 기대된다.
3. Tissue engineering in oculoplasty
조직 공학이란 세포, 생물반응기, 뼈대, 성장인자를 이용하여 생체 조직을 합성하는 것을 일컫는 것으로 결손을 재건하는 기능적 조직을 만드는 것을 목표로 한다. 공학적으로 만들어진 3차원의 생체재료의 건축을 이용하여 살아있는 조직을 재건하는 것은 지난 20년간 광범위하게 연구되어 왔다[13].
조직공학의 일반적인 원칙은 중합체 뻐대와 줄기세포 또는 전구세포와의 결합이다. 안와하벽골절은 안와 외상에서 흔하게 발생하여 안구함몰과 복시가 발생할 수 있다. 안와삽입물 을 통해 안와 부피를 복원하는 것은 이러한 합병증을 막고 정상적인 눈의 기능을 유지하는데 필수적이다. 다양한 삽입물이 있으며, 자가 골편이 기본적으로 사용되었으나 공여부위 손상과 수술시간이 길어지는 단점이 있다. Polyglactin mesh, gelatin film 등의 흡수성 인공삽입물과 polytetra fluoroethylene, polyamide mesh, titanium mesh 등의 비흡수성 인공삽입물도 사용되었다. 최근에는 다공성 폴리에틸렌 같은 다공성 삽입물이 많이 사용되고 있으며 polylatic-co-glycolic acid (PLGA)가 생분해성 고분자로서 연구되어 사용되고 있다[14]. 최근 PLGA에 골막세포, 두개골 골모세포, 중간엽 간세포, 성장인자 등을 처리하여 사용하는 것에 초점을 맞추어 연구가 진행되고 있다[151617].
눈꺼풀종양 절제술 후 전층의 눈꺼풀 결손이 있는 경우 눈꺼풀판 구조의 회복을 위해 공학적으로 만들어진 고분자 뼈대를 이용하는 연구에서 쥐에서 polyhydroxyalkanoate를 무세포성 합성 눈꺼풀판 대체로 사용하여 좋은 결과를 얻었다고 보고하였다[18]. 향후 조직공학을 통한 재건 의학의 발전을 통해 성형안과 재건 수술 분야에서 그 적응 가능성이 클 것으로 기대된다.
4. Treatment of lacrimal gland tumor
눈물샘은 눈물을 생산하는 기관으로 안와 상이측에 위치한다. 눈물샘에서 발생하는 종양의 약 절반은 비상피성 병변이고 나머지 절반은 상피성병변이며, 상피성 눈물샘종양의 반은 양성이고 반은 악성이다. 이러한 일차성 악성 상피성 눈물샘 종양은 매우 드물지만 사망률이 높은 질환이다[19]. 상피성 악성 눈물샘 종양의 약 60%를 차지하는 샘낭암종은 공격적인 국소 치료에도 불구하고 공격적으로 진행하며 예후가 나쁜 암이다[20]. 이는 초기에 신경절 전이와 뼈 침범이 일어나기 때문이다. 국소 재발과 원격전이의 비율이 매우 높아 현재의 치료에도 불구하고 50% 환자들은 이 병으로 사망한다[21].
이러한 눈물샘 종양 치료의 목표는 국소제어와 원격전이의 예방이지만 치료방법은 기관에 따라 다양하다. 전통적 수술적 치료는 안와내용물제거술로 주변 안와골을 포함하여 광범위한 완전 제거를 하는 것으로 추가적으로 방사선치료와 항암치료를 시행하기도 한다. 그러나 텍사스 MD Anderson 암센터에서 국소적으로 진행된 눈물샘낭암종의 치료로 안와내용제거술, 골 제거, 술 후 방사선 치료를 시행하였음에도 불구하고 5명의 환자에서 원격 전이가 발생하였으며 수술 후 12-32개월 사이에 사망하여, 공격적인 국소치료인 안와내용물제거술이 생존율에는 효과가 크지 않음을 보고하였다[20]. 이에 눈을 보존하는 수술법을 생각해 보게 되었고 11명의 눈물샘 종양환자에서 이러한 다학제적인 접근으로 눈을 보존하는 수술과 치료를 통해 좋은 결과를 보고하였다[22].
수술 후 방사선 치료는 눈물샘 종양의 국소 제어에 중요한 역할을 한다. 전통적인 접근은 외부광자방사선 치료이지만 종양이 완만한 성장 방식을 보이거나 방사선저항성을 가지는 제한점이 있다. 이에 방사선 치료와 cisplatin 항암치료를 동시에 하는 치료가 시도되고 있는데, 절제가 불가능한 비전이성 두경부 샘암종 환자 9명에서 양성자 방사선 치료와 동시에 platinum 기반의 항암치료를 시행하여 좋은 결과가 보고된 바 있다[23]. 눈물샘 종양의 분자 이상에 대한 다양한 연구도 계속되고 있다. Bell 등[24]은 24명의 눈물샘 종양환자의 조직에서 돌연변이를 확인하였고 KRAS, NRAS, MET 변이가 가장 흔하였으며 샘암종에서 변이의 비율이 가장 높다고 하였다. RAS 변이의 발견을 통해 EGFR-RAS-RAF cascade를 치료 목표로 하는 표적 치료의 가능성을 열어 주었다. 눈물샘 adenocarcinomas에서 Her-2 단백질의 과발현이 확인되어 Her-2 표적 치료의 가능성이 열렸고 전이성 눈물샘 adenocarcinoma 환자에서 Her-2 tyrosinekinase inhibitor인 lapatinib의 치료 결과가 보고되었다[25].
앞으로 정맥 또는 동맥내 신보강항암치료와 광자 치료를 포함하는 새로운 방사선 치료방법의 개발, 돌연변이 연구와 치료법 개발 연구를 통해 눈물샘 종양의 표적치료가 더욱 발전할 수 있을 것이다.
5. Treatment of thyroid ophthalmopathy
갑상선눈병증은 자가면역에 의해 다양한 염증세포가 외안근과 안와조직에 침윤되거나 히알루론산이 안와지방 조직 내와 외안근 근섬유 사이에 축적되어 다양한 임상양상을 보이는 질환이다. 경미한 증상만 보이기도 하며 심한 눈꺼풀부종, 결막 부종, 눈꺼풀후퇴, 외안근 비대와 이로 인한 복시, 사시, 안구돌출이 발생할 수 있으며 드물게는 압박시신경병증으로 인한 시력저하 및 상실을 초래할 수도 있다. 갑상선눈병증의 증상 및 징후는 제한된 안와 공간 내에서 외안근, 안와 지방조직이 비대 해지면서 안구 조직이 압박을 받아 발생한다. 원인으로는 유적적, 면역학적, 환경 요인이 대표적이며 스트레스, 흡연, 호르몬 등 많은 인자들에 대해 연구되어 왔지만 정확한 병태생리는 아직 밝혀지지 않고 있는 실정이다. 일반적으로 갑상선눈병증은 안와 내 자가면역질환의 일종으로 여겨지고 있으며 안와 내 다양한 세포에 존재하는 thyroid stimulating hormone (TSH) 수용체와 여기에 작용하는 TSH 수용체 자극항체가 중추적인 역할을 한다고 알려져 있다. 활동성인 경우 T 세포, 대식세포, 비만세포, B 세포, 형질세포 등의 염증세포가 외안근과 안와조직에 침윤되어 있으며 이러한 염증세포는 사이토카인과 성장인자를 분비하여 안와 섬유모세포에서 히알루론산 등 세포외기질이 다량으로 생성되어 외안근과 안와 조직의 부종을 유발한다.
현재 급성 중등도 중증 갑상선눈병증의 내과적 치료는 스테로이드와 외부 방사선 치료에 국한된다. 수술적인 치료는 이러한 급성기가 안정적인 만성기로 전환될 때까지 기다려야하며 24-48개월이 걸린다[26]. 불행하게도 이러한 치료적 접근 중에서 갑상선눈병증의 자연 경과를 바꾸는 것은 없는 듯이 보이며, 중요한 미충족 필요를 위해 새로운 치료법의 개발이 필요하다. 미량무기물인 selenium을 경증 갑상선눈병증 환자에 투여하는 전향적 연구에서 삶의 질을 향상시키고 눈병증의 진행을 늦추는 효과가 보고되었다[27]. 플라보노이드 식물 에스트로겐인 Quercetin이 안와섬유모세포에서 interleukin (IL)-1β 유도 염증과 지방생성을 억제함을 보고하였고, 녹차에서 발견되는 주요한 폴리페놀 성분인 (-)-epigallocatechin-3-gallate이 안와섬유모세포에서 IL-1β 유도 IL-8 Expression을 억제하는 효과를 보고하였다[2829].
현재 가능한 질환의 기전에 바탕을 둔 면역치료는 anti-CD3 항체를 이용한 T cell 제거와 T lymphocyte의 조절자인 CTLA-4를 목표로 하는 것이다[30]. B 세포 표면 항원인 CD20의 단클론성항체인 rituximab은 안와 염증을 감소시키는 효과를 보여주었지만 최근 보고된 두 가지 전향적 연구에서 그 효과가 동일하지는 않았다[3132]. B 세포를 목표로 한 다른 치료는 anti-CD19에 초점을 맞추고 있으며[33], 항사이토카인 치료인 etanercept과 infliximab이 연구되고 있다[3435]. IGF-1R 방해 치료인 teprotumumab도 현재 연구가 진행 중이다.
결론
눈성형수술은 눈꺼풀, 안와, 눈물기관이 삼위일체가 된 안구 부속기관을 치료대상으로 하는 영역으로 향후 줄기세포와 조직공학을 이용한 치료 등의 새로운 치료법 및 수술법 연구와 연구 활성화가 이루어질 것으로 생각되는 분야이다. 또한 환자들의 삶의 질에 대한 관심이 높아지고, 국민소득의 증대로 인한 미용적인 수요가 늘어나며 고령화 시대로 진입한 추세와 동반하여 눈물길질환, 안와종양, 눈꺼풀종양의 치료와 미용수술에 대한 연구의 다양화와 연계연구의 확대 및 활성화가 가속화 할 것으로 보인다. 향후 국내 성형안과학의 비약적인 발전이 더욱 기대되는 바이다.
Peer Reviewers' Commentary
본 논문은 성형안과 영역의 현재 현황을 검토하여 이에 따른 미래의 발전방향을 예측하는 매우 독창적인 종설 논문이다. 성형안과의 학문적, 미용적 필요성을 안과학적 기초를 바탕으로 지식과 술기를 이용하여 설명하고 특히 최근 활발히 논의되는 첨단 의학 분야를 접목하여 미래의 치료방향을 적절히 제시하고 있다. 또한 성형안과의사의 수련에서도 세계적인 협력과 통합이 지속되면서 더 큰 전문성의 조화를 고취하는 방법을 제시하였다. 미래의 치료방법으로 줄기세포를 이용한 새로운 치료법이나 생체 조직을 합성하여 결손을 재건하는 조직공학의 치료법, 새로운 방사선 치료나 표적치료를 이용한 난치성 악성눈물샘 종양치료, 삶의 질을 현저히 떨어뜨리는 갑상선 눈병증의 면역치료등에 대한 방향성과 필요성을 그 학문적 근거를 충분히 제시 하고 기술하였다. 본 논문이 향후 다양한 성형안과 질환의 기전, 새로운 수술방법 및 치료법 연구를 통하여 눈의 기능과 미용적인 면 모두를 달성하는 눈 성형, 재건 수술의 발전을 이루어 환자들의 삶의 질을 향상시키는데 크게 기여하리라는 점에서 그 방향을 제시한 데 의의가 클 것으로 판단된다.
[정리: 편집위원회]
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