광선추적 기술 입은 '퍼스널아이즈', 시력의 질 높인다
박기택 기자
입력 2026. 09. 15 10:59
[신기술 임상실록③] 알콘 新시력교정술 ‘퍼스널아이즈’
1.25 이상 시력 달성률 89%…3D 스캔 고위수차 교정
가상 안구 모델 기반 개인 맞춤형 시력교정
알콘 퍼스털아이즈 레이저장비 EX500(사진 제공: 알콘)
시력교정술 분야에서 라식(LASIK)과 라섹이 도입된 이후, 굴절교정 기술은 최소 침습적 방식과 빠른 회복력을 바탕으로 눈부신 발전을 이뤄냈다. 그러나 이 같은 기술적 성숙에도 불구하고 임상 현장에서는 여전히 해결되지 않은 과제가 존재해 왔다. 바로 환자 개개인이 가진 안구의 고유한 광학적 특성과 이로 인한 개인 편차 문제다. 같은 도수의 근시 환자라 하더라도 안축장, 각막 곡률, 전방 깊이, 수정체 위치 및 비대칭 수차의 조합은 저마다 다르다.
기존 시력교정술의 표준은 각막의 평균적인 광학 특성을 기준으로 절삭 프로파일을 산출하는 방식이었다. 이 방식은 대다수 환자에게 비교적 안정적인 굴절교정 결과를 제공했으나, 평균값에 기반한다는 한계 때문에 개별 안구의 고위수차나 복합적인 지형적 특성까지 정밀하게 다루지는 못했다. 이로 인해 수술 후 측정되는 굴절 도수가 정상이더라도 야간 빛 번짐, 달무리 현상, 대비감도 저하 등 시각의 질 측면에서 불편을 호소하는 사례가 꾸준히 보고됐다.
글로벌 안과 전문기업 알콘(Alcon)이 선보인 '퍼스널아이즈(WaveLight Plus)'는 이러한 기존 평균값 기반 절삭 방식의 한계를 극복하기 위해 개발된 광선추적(Ray-tracing) 기반 맞춤형 시력교정 플랫폼이다. 퍼스널아이즈는 단일 안구 표면이나 각막 지형에만 의존하던 기존 기술과 달리, 안구 전체를 하나의 완결된 광학계로 파악하는 정밀 진단 시스템을 갖췄다.
진단 장비인 사이트맵(Sightmap)을 통해 조사되는 약 2,000개의 광선은 환자의 눈 안으로 투과돼 빛이 어떻게 굴절되고 반사되는지 추적한다. 이를 통해 굴절 도수, 각막 곡률, 파면 수차, 각막 전후면 형상, 각막 두께, 전방 깊이, 수정체 두께와 위치, 안축장에 이르는 안구 전체의 광학 데이터 포인트를 수집한다. 이렇게 통합 측정된 데이터는 수십만 개의 정밀 포인트로 전환되어 환자 고유의 3차원 가상 안구 모델로 구현된다.
이어 퍼스널아이즈의 핵심 기술인 광선추적 알고리즘이 가상 안구 모델 위에서 빛의 이동 경로를 반복 계산하며, 환자의 안구 특성에 최적화된 맞춤형 절삭 프로파일을 산출한다. 이 과정에서 각막의 절삭 효율, 창상 치유 반응, 각막 생체역학적 변화 등 수술 후 발생할 수 있는 주요 광학 변수까지 시뮬레이션에 반영된다. 또 측정 데이터가 엑시머 레이저 장비로 자동 연동되어 기존에 의료진이 수동으로 노모그램을 입력하면서 생길 수 있었던 오차 가능성을 차단하고 절차적 효율성을 개선했다.
임상적 측면에서 퍼스널아이즈의 등장이 갖는 중요한 의의는 '시력의 질(Quality of Vision)'을 보장하는 고위수차 교정 능력이다. 고위수차는 안경이나 일반적인 비맞춤형 레이저 시술로는 교정하기 어려운 미세한 굴절 이상으로, 선명도 저하와 빛 번짐을 유발하는 주요 원인이다. 퍼스널아이즈는 안구 중심부뿐만 아니라 주변부를 통과하는 빛의 왜곡까지 직접 추적 및 계산해 각막 표면 절삭을 유도함으로써 수술로 인해 새로 발생할 수 있는 구면수차 및 고위수차 증가를 억제한다.
알콘은 이를 실제 대규모 임상 연구 결과로 검증했다. 성인 근시 환자 200명(400안)을 대상으로 진행된 후향적 임상 연구 결과, 퍼스널아이즈 방식을 통한 LASIK 수술 3개월 후 대상 안구의 100%가 1.0(20/20) 이상의 나안원거리시력(UDVA)을 달성했다. 나아가 89.3%의 안구는 1.25(20/16) 이상, 50.5%는 1.6(20/12.5) 이상의 고도 시력을 기록했으며, 8%는 2.0(20/10) 시력에 도달했다.
주목할 만한 점은 수술 후 나안시력이 수술 전 안경이나 콘택트렌즈로 교정할 수 있었던 최대교정시력(CDVA)과 비교했을 때 동등하거나 이를 상회했다는 사실이다. 전체 대상의 98%가 수술 전 교정시력과 1줄 이내 차이의 나안시력을 회복했으며, 39%의 안구는 수술 전 최대교정시력보다 1줄 이상 향상된 나안시력을 보였다. 이는 안경을 썼을 때보다 더 선명한 시력을 맨눈으로 확보할 수 있음을 의미한다.
굴절 정확도와 안정성에서도 성과가 관찰됐다. 수술 3개월 후 목표 굴절력 대비 등가구면 굴절력 오차가 ±0.50디옵터(D) 이내인 안구가 96.3%, ±1.00D 이내인 안구가 100%로 집계되어 높은 예측도를 증명했다. 난시 교정 역시 ±0.50D 이내 완벽한 교정을 이룬 비율이 96%에 달했다.
수차 분석 결과에서도 통상적인 레이저 시력교정술 이후 수배에서 수십 배까지 늘어나던 구면수차가 수술 후 오히려 감소하거나 상쇄되는 경향이 확인됐다. 임상적으로 유의미한 수준의 고위수차 증가 없이 각막 고유의 광학적 안정성이 유지됨에 따라, 환자들의 야간 빛 번짐 호소가 크게 감소하고 전반적인 시각 만족도가 극대화되는 결과를 낳았다.
결론적으로 알콘 퍼스널아이즈의 임상 도입은 시력교정술의 패러다임을 단순한 '안경 탈출'이나 '1.0 시력 도달'이라는 단순 목표에서 '개인 맞춤형 시력의 질 향상'이라는 새로운 차원으로 끌어올렸다. 안구 전체를 3차원 광학계로 재구성하는 광선추적 알고리즘을 통해 기존 술기의 한계였던 개인 광학 편차와 고위수차 발생 문제를 정밀하게 통제함으로써, 퍼스널아이즈는 현대 시력교정 분야에서 한층 높은 차원의 안전성과 예측 가능성을 제시하고 있다.
[전문가 평가] "시력 1.0 나와도 불편했던 원인, 각막 너머 고위수차에 있었다"
세란안과 이은석 원장(ⓒ청년의사).
-환자들이 시력교정술 후 1.0의 시력을 얻고도 시각적 불편을 호소하는 원인은 무엇인가.
고위수차 때문이다. 근시와 난시가 교정되더라도 각막을 절삭하는 과정에서 구면수차를 비롯한 고위수차가 새로 생기거나 늘어날 수 있다. 기존 시력교정술에서는 굴절값이 0으로 측정되면 수술 목표가 달성된 것으로 보았기 때문에, 환자가 느끼는 시력의 질적 불편함을 간과하기 쉬웠다.
-기존의 웨이브프론트 기술과 퍼스널아이즈의 기술적 차이점은.
이전 방식이 각막 표면만을 기준으로 삼았다면, 퍼스널아이즈는 사이트맵 진단 장비를 통해 환자의 눈 전체를 3차원으로 스캔하여 복제한 가상 안구 모델인 이른바 아이바타를 구현한다. 이를 바탕으로 광선추적 알고리즘이 빛이 각막, 수정체, 동공을 지나 망막에 도달하는 경로를 추적해 안구 전체 광학계의 왜곡을 계산한다. 따라서 개별 환자의 고유한 광학 구조에 맞춘 정밀한 절삭 설계가 가능해졌다.
-퍼스널아이즈 시술 전 진행되는 검사 과정은 기존 검사와 어떻게 다른가.
기존 수술은 각막의 곡률과 두께, 단순 굴절력 위주로 측정했다면, 퍼스널아이즈는 '사이트맵(SightMaps)'이라는 진단 장비를 활용해 안구 전체의 광학적 특성을 측정한다. 눈의 전안부부터 후안부까지 빛의 전달 과정을 수천 개의 레이저 광선으로 추적하며, 각막의 앞·뒷면 모양, 수정체의 위치, 안축장(눈의 길이)까지 종합 측정해 환자의 안구 구조를 시뮬레이션한다.
-실제 임상 현장에서 경험한 퍼스널아이즈의 시력 교정 효과는.
해외 논문에서 1.25 이상의 시력 달성률이 90퍼센트, 1.6 달성률이 50퍼센트로 보고됐는데, 실제 시술 후 결과도 이에 부합했다. 환자들이 선명도 개선을 직접 체감하고 작은 글씨도 잘 읽었으며, 1.0을 넘어서는 시표 판독에도 대다수 성공했다. 수차 감소로 인해 시각적 만족도가 매우 크게 향상된 것을 확인할 수 있었다.
-퍼스널아이즈 시술 시 유용한 대상과 주의해야 할 환자군은.
동공이 크거나 근시 및 난시 도수가 높은 환자에게 유용하다. 동공이 크면 주변부 빛으로 인해 구면수차가 늘어나 야간 빛 번짐이 생기기 쉬운데, 퍼스널아이즈는 이러한 환자에게 훌륭한 선택지가 된다. 반면 교정 범위가 넓어지는 만큼 절삭량이 늘어날 수 있으므로, 각막 두께가 충분하지 않은 환자는 안전을 위해 대상에서 제외하는 것이 맞다.
-노안이나 백내장과 같은 연령성 안질환이 있는 환자에게도 퍼스널아이즈가 적용 가능한가.
퍼스널아이즈는 주로 각막을 절삭해 시력을 교정하는 굴절교정술(라섹·라식 등)에 최적화된 기술이다. 각막 상태가 건강한 중장년층의 단순 근시·난시 교정에는 적용할 수 있다. 다만 백내장이나 황반변성 등 수정체 및 망막 자체의 질환이 원인인 시력 저하는 각막 교정만으로 해결하기 어렵다. 백내장 수술 시 사용하는 다초점 인공수정체 삽입술 등 질환에 맞는 별도의 치료법을 우선 고려해야 한다.
-퍼스널아이즈 시술 후 회복 기간이나 일상 복귀 시점은 기존 라식·라섹과 차이가 있나.
기본적으로 각막 상피를 다루는 수술 방식(라식/라섹)의 회복 메커니즘을 따르기 때문에 일상 복귀에 걸리는 전체적인 시간 자체는 기존과 유사하다. 다만, 개인 맞춤형으로 고위수차를 정밀하게 교정하고 각막 상피 재생 과정의 변수까지 알고리즘으로 보정하기 때문에, 수술 초기부터 시력의 선명도가 더 빠르게 올라오고 야간 빛 번짐 등의 부작용 적응 기간이 상대적으로 단축되는 경향을 보인다.
-각막의 창상 치유나 생체역학적 변화까지 알고리즘에 보정된 부분은 어떻게 평가하나.
레이저 조사 시 발생하는 주변부 절삭 효율 저하나 수술 후 상피 재생 과정에서 생기는 미세한 형태 변화는 임상에서 실제로 관찰되는 변수들이다. 이러한 요소들을 알고리즘이 미리 보정해 준다는 점은 논문뿐만 아니라 실제 임상 결과에서도 유효성이 확인됐다.
-당부하고 싶은 말이 있다면.
첫째는 안전이다. 시력교정술은 비필수 수술인 만큼 무엇보다 안전을 우선해야 한다. 둘째는 지속적인 학술 학습이며, 셋째는 본인의 개인적 경험에만 의존하기보다 검증되고 발표된 데이터를 바탕으로 환자에게 설명하고 수술을 집행하는 자세가 필요하다.
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