김성일 대표 원장(강남더밝은안과)이 독자적으로 개발한 시스템인 Smart IPM(smart integrated prediction managing system), 우리말로 번역하면 통합 예상관리 시스템이다.

이 시스템은 수술을 하기 전에 미리 수술 후 잔여 각막량 및 안압의 변화를 레이저 종류별로 예측하고 수술계획을 세우는 데 가이드라인을 제시한다. 지금껏은 환자는 시력교정술을 받을 때 자신에게 어떤 수술방법이 맞는지 수술 후 결과가 어떻게 나타날지에 대해 알지 못하는 상태에서 의사에게 모든 것을 맡겨야 했었다.

의사 역시 환자가 오면 각막을 얼마나 깎아야 할지를 그때그때 체크하여 수술 범위를 잡고, 의사가 알아서 이 정도면 충분하겠지 하고 감으로 하는 경우가 많았다. 그러나 앞으로는 ‘통합 예상관리 시스템’을 통해 보다 정확하고 세밀한 수술이 가능해질 전망이다.

김 원장은 자신이 개발한 IPM시스템이 많은 안과 의사들에게 도움이 됐으면 한다고 밝혔다. 그가 개발한 ‘통합 예상관리 시스템’은 레이저가 수술할 수치를 찾아내 백 데이터로 축적해 놓았다가 통계를 내서 계산하는 방식인데 환자는 직접 자기 눈에 맞는 수술이 어떤 것인지를 미리 알 수 있고, 의사는 환자가 올 때마다 계산해서 수술범위를 정하는 번거로움을 덜 수 있다.

김 원장은 군대 보건의로 근무하던 지난 2008년 선배가 있는 병원에 놀러 갔다가 환자의 라식수술을 앞두고 어떤 방법으로 수술을 해야하는지 고민하는 선배를 보고 아이디어를 냈다고 했다.

“당시 선배가 고민하는 걸 보고 ‘데이터를 만들어 놓으면 될 것 같은데 왜 그걸 하지 않고 고민을 할까?’ 그런 생각이 들었습니다. 그래서 선배한테 ‘수치표’를 만들어서 선물해주어야겠다는 생각을 했어요. 그래서 조금은 조잡하지만 개념을 잡아서 수치표를 만들어 드렸더니 아주 편리하고 좋다고 하더라구요. 통계나 알고리즘에 대한 프로그램을 잘 알고 있었던 저는 쉬운 문제였지만 선배님을 그렇지가 않았던 모양이에요.

이후에 보다 구체적으로 만들어서 후배들에게 나눠주면 좋겠다고 생각했죠. 그래서 지난 2011년 2월, 기본 데이터를 토대로 구체적이고 정밀하게 완성하여 프로그램화했습니다. 처음엔 이런 것도 특허가 되나 싶었는데 지난해 12월 특허확정을 받았죠.”

안전기준치에 대한 신중한 접근

김 원장이 개발한 IPM시스템은 안전기준치를 초과하지 않기 때문에 환자가 안심할 수 있다는 게 가장 큰 장점이다. 의사들에 따라 무리해서 수술을 잡을 수도 있는데 이 시스템을 이용하게 되면 안전기준치를 넘어 설 때 빨간불이 들어와 더 이상 수술을 진행할 수가 없어 맞지 않는 수술은 할 수가 없게 된다. 김 원장은 눈의 각막도 사람의 체형과 같다고 말했다.

“옷도 몸이 큰 사람은 큰 옷을 입어야 하고 몸이 작은 사람은 작은 사이즈의 옷은 입어야 하는 것처럼 눈 수술도 마찬가집니다. 자신의 눈에 맞지 않는 수술을 선택하게 될 경우 부작용으로 이어질 확률이 크죠. 더군다나 눈 수술은 그동안 모든 정보가 의사에게 독점되어 있어 환자들이 자신의 상태를 결정할 수가 없었거든요. 그런데 이 시스템을 이용하면 환자 스스로가 내 눈에 맞는 수술이 라식인지, 라섹인지를 알 수가 있어요.”

김 원장은 눈 수술에서 가장 큰 부작용이 실명과 안구돌출인데 이를 방지하기 위해서라도 눈의 상태에 맞는 수술이 꼭 필요하다고 강조했다.

10년 전만 해도 많은 안과에서는 수술할 때 안전기준치가 없어서 각막을 많이 깎아내기도 했다. 그 결과 처음에는 잘 보이지만 시간이 가면서 안구가 돌출되어 시력이 점점 떨어지는 부작용이 상당히 많았다. 이를 예방하고자 국제표준화기구(ISO)에서는 국제기준(E+6/m)치를 정해 놓고 그 이상을 깎아 내지 못하도록 권고하고 있다. 우리나라는 현재 300(E+6/m)정도를 남겨 놓고 수술해야 하는데 IPM시스템은 350(E+6/m)에 기준을 정해두고 있다. 김 원장은 보다 안전하게 수술하기 위해 수치를 더 높였다고 말했다.

라식을 해야 하는 눈과 라섹을 해야 하는 눈은 달라

김성일 원장은 라식을 해야 하는 눈과 라섹을 하는 눈은 다르다고 했다. 여기서 잠깐 라식과 라섹에 대해 알아보자면, 라식은 속살을 레이저로 깎아내기 위해 뚜껑을 만들고 시력교정술을 한 다음에는 그 뚜껑을 덮어두는 방식이다.

라식은 속살을 깎아 내기 때문에 각막이 얇은 사람은 수술을 할 수가 없다는 게 단점이지만, 회복기간이 빠르고 혼탁에 대한 걱정을 하지 않아도 된다는 것은 장점이다. 이에 반해 라섹은 겉살을 깎아내는 것으로 수술 후에는 라식처럼 덮어 놓을 살이 없기 때문에 수술한 부위에 새로운 살이 차오를 때까지 기다려야 해서 그만큼 회복이 더디다.

물론 깎는 양으로만 보면 라섹이 더 안전하다고 생각될 수 있다. 그러나 상처를 내서 회복하기를 기다려야하는 만큼 회복기간이 길고, 상처가 열려있는 상태라 감염을 조심해야 한다.

간혹 상처가 회복되는 과정에서 부작용(혼탁)이 생길 우려가 있다는 게 단점인 만큼 수술을 결정할 때는 자신의 눈과 맞는지를 꼼꼼히 체크한 후에 수술을 결정해야 한다. 

망막은 어떠한 기전으로 손상이 될까?

대개 자외선(햇빛)을 쐬면 눈이 상하게 되는데 이는 햇빛의 강한 에너지가 눈의 변화를 줄 수 있기 때문이다. 여기서 말하는 에너지는 파장과 관련이 있는데 가령 파장이 짧을수록 에너지가 세다고 보면 된다. 빨·주·노·초·파·남·보의 순서대로 파장이 짧게 나타나는데 파장이 짧다는 것은 그만큼 진동이 많기 때문에 눈에 부담을 줄 수 있다는 얘기가 된다.

각막이나 수정체, 또는 망막에 영향을 준다는 얘기는 자외선에 오래 노출되면 피부가 손상을 입는 것과 마찬가지다. 블루라이트라고 하는 일종의 에너지 파장 때문이다.

블루라이트(blue light)란 일반적으로 자외선을 380~200나노미터(nm)사이의 보이지 않는 빛으로 정의하고 다시 파장에 따라 UVA(380nm to 315nm), UVB(314nm to 280nm,) and UVC(279 to 200nm)으로 나뉜다. 이때 UVC는 가장 파장이 짧은 자외선으로 지구의 오존층이 이 UVC를 대부분 필터링해주기 때문에 일반적인 지구환경에서는 거의 존재하지 않고 살균목적으로 치과나 산업전반에서 사용된다. 하지만 UVB와 UVA는 지구까지 도달해 피부암이나 백내장, 망막변성과 같은 질환을 초래한다. UVA는 보통 야광불빛을 낼 때 사용하는 블랙라이트에서 많이 존재한다.

“블루라이트는 500~381nm사이의 파장에 존재하는 빛으로 UVA와 매우 근접한 파장의 빛을 의미하는데, 보통 블루라이트와 UVA는 near UV로 불리기도 하지만 일반적으로 블루라이트로 통칭됩니다. 이 블루라이트가 눈에 미치는 영향 중 가장 대표적인 것이 시력에서 가장 중요한 역할을 담당하는 망막과 수정체 손상인데요. 망막손상이 생기면 망막변성이 초래되고 노인성 황반변성이 빨리 올 수 있어 결국 백내장을 촉발시키게 됩니다.”

김 원장은 블루라이트에 대한 유해성은 1980년대부터 이미 수많은 동물 실험을 통해 입증되어 왔다고 설명했다.

그 내용을 보면 다음과 같다. group of Sperling, Johnson and Harwerth의 원숭이의 망막에 블루라이트를 조사결과를 보면, 망막색소상피 층에 존재하는 멜라닌 소체에 과다한 에너지가 흡수되면서 심한 망막손상을 초래하게 됨을 발표한 바 있다. 또 다른 시험결과도 있는데 1992년 첸(Chen)은 연구를 통해 블루라이트가 망막변성을 일으키는 기전을 밝혀냈다.

1989년 E. L. Paulter, Morika and Beenley에 의해 세포가 산소공급을 받는데 cytochorme oxidase라는 효소가 중요하다는 점이 발표된바 있는데 이점에 주목한 것이다. 이것은 세포호흡에 주된 효소인데 망막색소상피 층과 시세포 층에서 발견이 된다.

폴터 등은 블루라이트에 노출시키면 RPE cell의 효소를 파괴함으로써 세포호흡을 방해한다는 점을 발견됐는데 이러한 세포내 산소공급 저하가 망막변성을 초래하게 된다고 밝혔다.

첸 또한 비슷한 실험을 진행했는데 404nm의 블루라이트를 15분간 쥐의 시세포에 노출시킨 후 그 쥐들의 시세포를 분석해본 결과, 블루라이트가 실제로 효소의 생산을 저해한다는 점을 발견했다. 이러한 증거들을 기반으로 그는 블루라이트에 의해 시세포가 손상되었음을 발표했다. 결론적으로 블루라이트에 의해 cytochrome oxidase라는 효소가 억제되고 그로 인해 세포내 대사활동이 억제되어 망막변성을 초래하게 된다는 것이 확실해졌다.

수정체 손상을 줄이려면 어떻게

과거 연구에서는 UVB만이 백내장의 유발인자라고 한 바 있으나 최근, 연구에서는 단지 UVB뿐 만아니라 UV 근처의 파장은 백내장 발생에 주요 인자라고 밝혀지고 있다.

수정체는 20세까지는 아주 투명한 상태를 유지하다가 20세가 넘어가면서 점차 노란색을 띠게 되는데 그 이유로는 모든 빛과 자외선 등이 시신경에 도달하기 전에 수정체를 거치기 때문이라는 것이다. 즉, 자외선과 블루라이트에 의한 수정체 세포의 손상으로 색깔이 변하게 되고 이는 추후 백내장으로 진행하게 되는데, 20세 이후 사람들의 수정체가 점차 노란색으로 변해가는 것은 완전하지는 않지만 400~320nm의 파장을 흡수하는 데 도움이 되기 때문이다. 이것은 곧 망막이 UV로부터 손상을 막는 데 도움이 된다고 볼 수도 있다.

즉 수정체는 불완전할지라도 블루라이트에 의한 망막손상을 줄여 주게 되고 이 때문에 망막손상을 막기 위해서 사람들의 수정체가 점차 그 투명성을 잃어가며 백내장화 되는 것이라고 볼 수 있다.

결론적으로 망막과 수정체는 반드시 일생에 거쳐서 블루라이트와 UV로부터 보호되어야 하며 그렇게 함으로써 백내장의 발생 및 망막변성의 발생을 지연시킬 수 있다는 얘기다.

눈 피로 예방하려면 자주 눈을 깜빡여야

겨울철 눈 질환 중 가장 심한 것이 안구건조증인데 그만큼 공기가 건조하기 때문이다. 눈 주위 신경은 뇌와 직접 연결되어 있어서 스트레스 받으면 눈이 충혈이 되는데 이때는 잠시 눈을 감아서 정보를 차단하는 게 좋다. 예를 들어 한 시간 동안 모니터를 봤다면 10초라도 눈을 감고 휴식을 취해주는 게 좋고 눈 주위 신경을 자극을 해주면 혈액순환에 도움이 된다.

김 원장은 “눈의 휴식이라는 게 눈을 감았을 때가 휴식이다. 눈을 뜨고 있으면 계속 정보가 뇌로 가기 때문에 피로가 엄청나다. 평상시에는 12~14번 눈을 깜빡이는 횟수가 1분에 3~4회밖에 되질 않는다. 눈을 깜빡인다는 것은 눈물 층에 코팅을 해준다는 의미인 만큼 눈 깜빡임의 횟수가 줄어들면 눈이 건조해진다. 코팅할 기회가 그만큼 줄어드는 것인 만큼 눈을 자주 감아주는 것도 좋지만 자주 깜빡이는 것도 좋다”고 조언했다.

또 “겨울철 스포츠인 스키를 탈 때는 더욱 눈을 보호하기 위해 꼭 고글을 써야한다”고 덧붙였다.

하늘에서 자외선이 내려와 지상의 눈과 반사돼 눈에 자외선이 쏘이기 때문에 자칫 각막에 염증이 생길 수 있다는 것이다.

마지막으로 김 원장은 휴대폰과 같이 작은 모니터에 집중하기 위해 눈에 힘을 주다 보면 근시가 생길 수 있으므로 평소 눈을 보호하는 노력을 습관화 할 것을 당부했다.