Efficacy of Different Powers of Low-Level Red Light in Children for Myopia Control (2024)

https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2023.08.020

 

해당 논문은 저출력 적색광(LRL)이 어린이 근시 진행을 억제할 수 있는지 평가한 무작위 대조 임상 시험 연구이다. 연구는 세 가지 다른 출력(0.37mW, 0.60mW, 1.20mW)에서의 효과와 안전성을 비교하며, 근시 진행 억제와 관련된 안축장(Axial Length, AL) 및 황반하 맥락막두께(Subfoveal Choroidal Thickness, SFCT) 변화를 관찰했다. 결과적으로, 모든 출력의 LRL이 근시 억제에 유의미한 효과를 보였으며, 특히 고출력 LRL(1.20mW)의 억제 효과가 가장 컸다.

 

연구 방법 및 설계

• 연구 디자인: 단일센터, 단일 마스킹, 무작위 대조 시험

• 참여자 모집: 2022년 4월~5월 중국 쉬저우 의과대학 부속병원에서 모집한 6~15세 어린이 200명

  • 참여 조건
    • 근시가 -0.50 디옵터(D) 이상, 난시가 -2.50D 이하인 경우
    • 안구 내압(10~21 mmHg)과 최대교정시력(20/25 이상)이 정상인 경우
    • 안질환(백내장, 황반변성, 사시 등)이나 이전 근시 치료 경험이 없는 어린이
  • 제외 조건: 전신질환(심혈관계, 호흡기 질환 등) 또는 안과 질환을 가진 경우

• 시험 절차
  참여자들은 다음 네 그룹으로 나눠짐:

  1. 0.37mW LRL
  2. 0.60mW LRL
  3. 1.20mW LRL
  4. 대조군(Single-Vision Spectacle, SVS 착용만 시행)

  LRL 그룹은 하루 2회, 한 번에 3분씩 적색광을 쬐며, 세션 간 최소 4시간 간격을 유지했다. 모든 그룹은 교정 안경을 착용했다.

• 측정 변수

  • 구면대응치(Spherical Equivalent, SE): 근시 정도를 반영
  • 안축장(Axial Length, AL): 근시 진행과 밀접한 연관
  • 황반하 맥락막두께(Subfoveal Choroidal Thickness, SFCT): 망막과 맥락막의 건강 상태를 반영

  측정은 기저치와 6개월 후 시점에서 이루어졌으며, 황반하 맥락막두께는 광간섭단층촬영기기(OCT)로 정밀하게 측정했다.

 

연구 결과

1. 구면대응치(SE) 변화

• 6개월 변화

  • 1.20mW 그룹: +0.16D(근시 완화 효과)
  • 0.60mW 그룹: -0.05D
  • 0.37mW 그룹: +0.01D
  • 대조군: -0.22D(근시 진행)

  고출력(1.20mW)의 적색광이 가장 큰 근시 완화 효과를 보였으며, 출력이 낮을수록 효과는 감소했으나 모든 LRL 그룹이 대조군보다 근시 진행 억제에 유의미한 차이를 보였다.

2. 안축장(Axial Length, AL) 변화

• 6개월 변화

  • 1.20mW 그룹: -0.04mm(길이 감소)
  • 0.60mW 그룹: 0.00mm(유지)
  • 0.37mW 그룹: +0.04mm
  • 대조군: +0.27mm(길이 증가)

  안축장은 근시 진행의 주요 지표로, 대조군에서 가장 큰 증가를 보였다. 반면, 1.20mW 그룹은 안축장이 감소하며 가장 뛰어난 근시 억제 효과를 보였다.

3. 황반하 맥락막두께(SFCT) 변화

• 6개월 변화
  황반하 맥락막두께의 증가는 맥락막 혈류 증가와 관련이 있다. 출력이 높은 그룹일수록 두께 증가가 뚜렷했으며, 이는 근시 진행을 억제하는 중요한 생리적 기전으로 작용했을 가능성을 시사한다.

  • 1.20mW 그룹: +42.59μm(두께 증가)
  • 0.60mW 그룹: +36.17μm
  • 0.37mW 그룹: +22.63μm
  • 대조군: -5.07μm(두께 감소)

4. 부작용 및 안전성

• 연구 기간 동안 모든 출력 그룹에서 시력 이상, 안구 구조 변화 등 부작용은 관찰되지 않음
• 이는 LRL 치료가 기존 근시 치료 방법(아트로핀 점안제, 각막굴절교정렌즈 등)보다 부작용이 적고 안전한 대안이 될 수 있음을 보여준다.

 

적색광의 작용 기전

• 적색광은 황반하 맥락막두께를 증가시키고, 공막의 저산소증을 완화하여 안축장 성장을 억제함
• 황반의 혈류가 증가하며 망막과 공막의 산소 공급이 개선되고, 결과적으로 근시 억제 효과가 나타남

 

 

그래프 설명

1. Change in Spherical Equivalent (D)

• 대조군(Control): -0.22D로 근시가 진행됨.
• 0.37mW 그룹: +0.01D로 근시 진행은 거의 없었음.
• 0.60mW 그룹: -0.05D로 약간의 근시 진행이 관찰됨.
• 1.20mW 그룹: +0.16D로 근시가 완화됨.

• 구면대응치(SE)는 근시 정도를 나타내는 주요 지표다. 대조군에서 근시 진행(-0.22D)이 확인된 반면, 모든 LRL 그룹에서 근시 진행이 억제되었다. 특히, 1.20mW 출력 그룹에서 근시가 완화(+0.16D)되는 결과가 나왔으며, 출력이 높을수록 억제 효과가 강해졌다. 이는 LRL의 근시 억제 효과를 강력히 시사한다.

2. Change in Axial Length (mm)

• 대조군(Control): 안축장이 +0.27mm 증가
• 0.37mW 그룹: +0.04mm 증가
• 0.60mW 그룹: 안축장이 유지됨(0.00mm)
• 1.20mW 그룹: -0.04mm 감소

• 안축장(AL)은 근시 진행의 주요 원인으로, 안축장이 증가하면 근시가 심화된다. 대조군에서 +0.27mm의 큰 증가가 있었던 반면, LRL 그룹은 출력에 따라 안축장이 거의 증가하지 않았거나(0.60mW), 오히려 감소(1.20mW)했다. 이는 1.20mW LRL 출력이 안구의 물리적 변화를 효과적으로 억제할 수 있음을 보여준다. 출력이 높을수록 안축장 성장을 더 잘 억제한다는 점이 명확히 드러났다.

3. Change in Subfoveal Choroidal Thickness (µm)

• 대조군(Control): -5.07µm로 두께 감소
• 0.37mW 그룹: +22.63µm 증가
• 0.60mW 그룹: +36.17µm 증가
• 1.20mW 그룹: +42.59µm로 가장 크게 증가

• 황반하 맥락막두께(SFCT)는 망막과 맥락막의 혈류 상태를 반영하는 중요한 지표다. 맥락막 두께가 증가하면 산소와 영양 공급이 개선되어 근시 억제 효과를 높일 수 있다. 대조군에서 두께가 감소한 것과 달리, 모든 LRL 그룹에서는 두께가 유의미하게 증가했다. 특히, 출력이 높을수록 두께 증가가 더 커졌으며, 이는 1.20mW 출력이 근시 억제를 위한 맥락막 두께 증가에 가장 효과적임을 보여준다.

4. 핵심 포인트

1. LRL의 출력과 효과의 관계
   출력이 높아질수록 근시 진행 억제 효과가 강해지는 경향을 보였다(SE 완화, AL 감소, SFCT 증가). 특히, 1.20mW 그룹은 모든 지표에서 가장 우수한 결과를 보였다.

2. 기전 설명

   • 황반하 맥락막두께의 증가는 맥락막 혈류 증가와 관련 있다. 이는 망막과 공막의 저산소증을 완화하여 안축장 성장을 억제하고, 근시 진행을 막는 데 기여했을 가능성이 높다.
   • 안축장이 짧아지고 SE가 완화된 것은 LRL이 안구 구조 변화에도 긍정적 영향을 미쳤음을 시사한다.

3. 임상적 중요성
   이 연구는 저출력 적색광이 기존 근시 치료법(예: 아트로핀, 각막굴절교정렌즈 등) 대비 부작용 없이 효과적인 대안이 될 수 있음을 시사한다. 특히, 높은 출력의 적색광 사용이 더 강력한 근시 억제 효과를 제공했다.

 

연구 결론

저출력 적색광(LRL)은 어린이 근시 진행을 효과적으로 억제할 수 있는 안전한 치료법으로 확인되었다. 특히 1.20mW 출력은 근시 완화와 안축장 감소, 황반하 맥락막두께 증가에서 가장 우수한 효과를 보였다. 이 연구는 LRL이 기존 근시 치료법에 비해 부작용이 적으면서도 효과적인 대안이 될 수 있음을 시사하며, 출력과 사용 빈도에 대한 표준화된 지침이 향후 연구를 통해 필요할 것으로 보인다.