[건강] 전기신호로 되찾는, 시력

 

 

눈은 크게 각막·망막·홍채·수정체로 구성되어 있다. 과거에는 각막만 이식이 가능했지만, 지금은 망막도 이식할 수 있는 듯하다. 이는 불법장기매매 현상에서 확인할 수 있는데, 몇 년 전만 하더라도 강남고속버스터미널 화장실에는 귀신헬리콥터를 매수한다는 명함 크기의 종이들이 널부러져 있었다. 여기서 귀신헬리콥터는 다음과 같이 7개의 장기를 의미하는데, 눈과 관련하여 각막·망막이 포함되어 있다.

 

귀신 : 귀하의 신장
헬리콥터(HELICOPTER) : Heart(심장), Liver(간), Cornea(각막), Pancreas(췌장), Tendon(힘줄), Retina(망막)

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가장 표면에 위치한, 각막

 

각막·망막에 대한 수요는 언제나 컸었고, 그 만큼 소중히 관리해야 한다. 각막은 안구의 검은 동자 부분에 위치하고 있는 0.5㎜ 가량의 투명한 막으로, 검게 보이는 이유는 각막 안쪽의 구조가 그대로 들여다 보이기 때문이다. 이전 글 <녹색과는 무관한, 녹내장>에서 안압은 방수배출에 의해 영향을 받으며, 방수는 각막·수정체 사이에 채워진 투명액체라고 언급했었다. 

눈의 구조

각막은 굴절력의 3분의 2 가량을 담당하고 있으며, 각막이식을 해야 하는 대표적인 경우는 다음 3가지이다.

 

혼탁

부종

난시

 

외상·염증으로 혼탁이 발생하면, 빛이 통과하지 못하면서 시력문제가 생긴다. 또한 각막 내피세포가 손상됨에 따라 각막에 물이 고여서 두터워지면, 각막 내피세포를 이식해야 한다. 각막 형태가 불규칙하게 돌출되는 원추각막은 심한 난시와 함께 시력을 저하시키게 된다. 이전 글 <빛을 모이지만, 과하면 바래지는 눈>에서는 UV에 노출되는 시간이 많아지면서 각막상피가 손상되면서 각막에 염증이 발생하게 되며, 그 증상으로 부종, 야간시력 감소 등을 있다고 언급한 바 있다.

 

기술의 발전으로 발전한, 망막 이식

 

각막이식은 안구 겉면에 이식하는 반면, 인공망막은 안구 내부의 망막을 대신하는 기기를 이식하는 방향으로 발전해 왔다. 2017년 인공망막 이식수술이 국내 최초로 성공하면서, 실명환자의 시력이 0.03까지 회복되었다고 한다. 대상환자는 망막색소변성증(망막 시세포 사멸)으로 인해 15년 전에 시력을 완전히 잃었는데, 특수안경(소형카메라 장착)을 통해 시력을 되찾았다. 참고로 이동우(개그맨)·이영호(배우)가 망막색소변성증으로 인해 시력을 잃었다.

 

소형카메라에 입력된 영상정보를 안경에 연결된 휴대용 컴퓨터로 전송한 후, 컴퓨터는 영상정보을 시각정보로 변환한다. 그리고 안구 내에 이식된 내부기기로 무선전송된 시각정보는 전기파동으로 변환된다. 전기파동은 신경세포를 자극해 뇌로 전달되는데, 뇌는 전기신호를 시각으로 인식한다. 기술의 발전이 가속화될수록, 과거 접근할 수 없었던 치료분야로 진입하고 있다. 인공망막이식의 큰 틀은 변하지 않더라도, AI기술 발전에 따라 입력되는 영상정보와 출력되는 전기신호의 퀄리티는 갈수록 발전할 것이다.

 

2025년 10월 유럽 5개국(영국·독일·프랑스·이탈리아·네덜란드)의 17개 안과병원에서 임상실험(칩이식)이 진행되었는데, 초소형(2×2㎜) 마이크로칩 장치를 망막 아래에 삽입하는 시험이었다. 대상은 중장년층에서 주로 발생하는 건성황반변성으로 인한 지리적 위측증 환자로, 황반부 세포가 서서히 손상되어 중심시력을 잃었다. 프리마(Prima, 망막 대신 빛신호 전달)로 불린 칩을 이식받은 환자들 중 다수가 글자를 읽을 수 있었다고 한다. 안경에 들어온 영상정보를 허리에 찬 컴퓨터가 AI알고리즘을 통해 전기신호로 변환한 후, 이 전기신호를 망막·시신경을 거쳐 뇌로 전달한다. 안경을 통해 대상에 초점을 맞추고 확대·스캔도 할 수 있었는데, 이러한 기능에 익숙해지기 위해 수개월 동안 시각재활훈련이 필요했다.