Ⅰ. 서 론
주간의 일상생활에서는 느끼지 못하다가 어두워지 게 되면서 시력의 불편함을 호소하는 경우를 가끔 보 게 된다. 비가 오거나 안개가 끼면 더욱 힘들다. 불편 함의 이유는 하루 중 낮과 밤의 빛의 양에 따라서 동 공의 크기가 달라지고 근시도가 증가하기 때문으로 알려져 있다1,2). Koomen et al3)의 연구에 의하면 휘 도가 낮은 상태에서 상대적으로 근시가 되고 1.5D~ 2.00D의 근시를 관찰했다고 보고하였다.
야간근시의 원인으로는 구면수차의 증가2), 조절의 증가4,5), 색수차의 변화6,7) 등이 있다. 어두워지면 동 공이 커지면서 수정체나 각막의 주변부로 들어가는 빛의 굴절도가 커서 근시가 심해지는 것이 구면수차 의 증가이다. 어두워지거나 대상이 없는 빈 공간을 보게 되면 조절이 풀리지 않고 오히려 심해져 근시가 나타나는 것이 조절의 증가이다. 빛은 파장에 따라 굴절력이 다르며 짧은 파장인 청색이 좀더 앞에 초점 을 맺게 되는데 어둠에서 망막은 청색에 보다 예민하 므로 근시 상태가 되는 것이 색수차의 변화이다.
Koomen et al3)은 조절이 야간근시의 중요한 원인 이 아니라고 주장하며, Leibowitz et al8)은 수차가 주요 원인이 아니라고 하였다. 이렇게 야간근시에 대 한 연구3,8-10)는 많이 이루어지고 있지만 아직까지 완 벽한 원인은 밝혀지지 않고 있으며 특히 동공크기가 클수록 야간시력의 불편함이 발생할 확률이 높다고 알려져 있다11).
동공크기의 측정 및 굴절력 측정 방법은 여러 가지 가 있으며 검사실 조도 변화에 따른 굴절교정 값의 변화에 대한 연구12)에서는 생활환경에 맞는 조도에서 자각적굴절검사를 실시하여야 한다고 보고하였고, 조 도에 따른 눈의 굴절력과 동공크기의 변화에 대한 연 구13)에서는 조도에 따른 눈의 굴절력 변화는 유의한 차이를 보이지 않았지만 조도변화의 일부 구간에서 다소 변화를 보였고 검안실 조도의 적절한 기준이 필 요할 것으로 보고하였다.
검사실 조도에 따라 굴절력의 변화에 대한 보고가 되고 있지만 일상생활에서의 동공의 변화 및 직접적 인 조도를 알아볼 수 없는 한계점이 있다. 아직도 검 안실 조도의 적절한 기준이 제시되어 있지 않고 있으 며, 실제 임상에서 조도를 측정하여 적절한 기준에 맞는 검안실에서 검사를 하는 경우는 드물기 때문에 검안실 마다 조도는 다르지만 검안시 동공의 크기는 필요시 측정이 가능하므로 본 연구에서는 각각의 동 공크기에 따라 굴절력을 측정하여 어떻게 변하는지 알아 보고자 하였다.
동공의 크기가 일정하게 증가할 때 굴절력의 변화 를 측정하여 결과를 분석하고 변수들과의 상관성을 분석해 보면 임상에서 굴절검사시 참고할 수 있는 자 료로 활용하기 위하여 본 연구를 하였다.
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 연구 대상
백내장이나 안질환 및 시력교정수술 등의 경력이 없는 59명(117안)을 대상으로 검사를 실시하였다. 대 상자 중 근시는 50명(100안)이었고 원시는 9명(17안) 이었다. 대상자중 1명은 한쪽 눈만 측정할 수 있었다. 평균 연령은 44.05±11.91세(25~64세)였고 연령별 분포는 Fig. 1에 나타내었다. 성별 구성비는 남자 28 명(55안), 여자 31명(62안)이었다.
2. 연구 방법
암소시 동공크기는 Colvard Pupillometer(OASIS medical, USA)에 디지털 카메라를 장착하여 어두운 곳에서 1분 이상의 암순응 적응 후14) 반대안으로 3m 거리의 목표물을 주시한 상태에서 촬영하여 수평 길 이를 기준으로 0.1mm 단위로 측정하였다(Fig. 2).
각 동공크기에 따른 굴절력은 Zywave(Baush & Lomb Inc, ver 5.20, USA)를 사용하여 측정하였다 (Fig. 3). Zywave는 Hartmman Shark방식의 파면 분석장치로 파면평가 시 동공의 위치를 적외선 카메 라가 캡쳐하여 동공의 크기를 표시해주는 장치로서 임상에서 동공의 직경을 측정하기 위하여 많이 사용 되고 있다. 측정된 굴절력은 동공 크기가 3.0mm에서 6.0mm범위에서 0.5mm씩 증가할 때마다 각각의 구 면굴절력, 원주굴절력, 등가구면굴절력의 평균으로 나타내었고, 검증은 Repeated measured analysis of variance(RM-ANOVA)를 사용하였다. 결과값은 근시안과 원시안으로 나누어서 제시하였으며 원시안 의 경우 동공크기가 6.0mm일 때 굴절력은 대상자(17 안)중 7안만 측정이 가능하여 통계분석시 동공크기 3.0mm에서 5.5mm까지 결과값만 제시하였다.
근시도, 성별, 그리고 연령별 등가구면굴절력 변화 에 대한 비교는 ANOVA로 분석하였으며, 나이, 근시 도, 성별, 암소시 동공크기, 그리고 등가구면굴절력 변화는 correlation analysis를 하였다.
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 암소시 상태의 동공크기
동공크기는 백내장이나 굴절교정 수술 시 중요하 게 고려해야 할 항목 중의 하나로서15-17) 콘택트렌즈 처방 및 야간근시의 진단 및 처방을 위해 측정하게 된다. 밝은 실외나 야간 및 어두운 곳 등 다양한 빛의 밝기에 따라 동공크기는 변하며 특히 어두운 조도에 노출될 때 눈부심 현상, 달무리, 야간근시 등이 발생 할 수 있다.
Colvard Pupillometer로 측정된 암소시 동공크기 는 6.57±0.52mm였고 굴절상태, 근시 정도, 성별, 나 이에 따라 그룹으로 나눠서 분석하였다(Table 1). 굴절 상태에 따라 분류했을 때 근시(100안)는 6.67± 0.49mm, 원시(17안)는 5.95±0.20mm로 차이는 유의 하였다(p=0.000, Mann-Whitney). 근시정도에 따라 세 그룹으로 분류하여 동공크기를 비교했을 때 경도근 시(30안)는 6.68±0.41mm, 중등도근시(49안)는 6.66±0.53mm, 고도근시(21안)는 6.70±0.50mm로 차이가 없었다(ANOVA). 성별에 따라 비교했을 때 남 성은 6.54±0.49mm, 여성은 6.59±0.55mm로 차이 가 없었다(ANOVA). 나이에 따라 두 그룹으로 분류했 을 때 청년층(42안)은 6.76±0.57mm, 중·장년층(75 안)은 6.46±0.46mm로 차이는 유의하였다(p=0.002, ANOVA).
나이에 따른 암소시 동공크기의 상관분석 결과 나 이가 증가할수록 동공크기가 작아지는 상관성을 보였 으며(상관계수: -0.38, p=0.000), 선형회귀분석 결 과 회귀식은 y=-0.017x + 7.296으로 1년씩 나이가 증가함에 따라 동공크기는 0.0017mm씩 감소함을 보 였다(결정계수: 0.14, p=0.000)(Fig. 4).
10대에서 80대까지 연령군별로 각 20명씩 320안 을 대상으로 연령 및 조도에 따른 동공크기에 대한 연구18)에서 연령이 증가할수록 모든 조도에서 동공크 기가 감소하였다고 하였다. 17세에서 83세까지 건강 한 91명을 대상으로 조도에 따른 동공크기에 영향을 미치는 요인을 분석한 연구19)에서는 모든 조도에서 연령이 증가함에 따라 동공크기는 선형적으로 감소하 였으며 높은 조도에서는 1년당 0.015mm씩 감소, 낮 은 조도에서는 1년당 0.043mm씩 감소하였지만 동공 크기와 성별, 굴절이상, 홍체 색상과는 상관성이 없 었다고 보고하였다. 남성과 정시보다 여성과 근시가 동공이 크다고 밝혀진 연구도 있지만20,21), Jones22) 은 18세에서 26세의 48명을 대상으로 정시와 근시, 남성과 여성으로 분류하였을 때 차이는 없다고 보고 하였으며 기존의 연구들은 실험절차, 집단별 개체수 및 통제 조건이 적절히 수행되지 않았다고 하였다. Nakamura et al23)은 60세까지 같은 조도하에서 동 공의 크기가 줄어든다고 보고하였고, 고 등18)은 연령 이 증가할수록 동공의 수직 및 수평 길이, 면적이 유 의하게 감소하였다고 보고하였다.
나이가 들수록 동공크기가 축동된다24)고 알려진 바 와 같이 본 연구에서도 같은 연구 결과를 보였다.
2. 동공크기에 따른 굴절력
1) 근시(100안)
동공의 크기가 3.0mm부터 6.0mm까지 0.5mm씩 변화할 때 굴절력의 평균값은 다음과 같다(Table 2). 동공크기가 증가할수록 구면굴절력과 등가구면굴절 력은 근시의 증가를 보였고(각각p=0.000, p=0.027), 원주굴절력은 차이가 없는 것으로 나타났다(p= 0.721). 동공크기 3.0mm일 때와 6.0mm일 때 등가 구면굴절력의 변화는 -0.52±0.48D로 근시의 증가 를 보였다(p=0.000). 이와 같은 결과는 암소시 동공 크기의 증가는 근시도의 증가를 가져온다는 기존 연 구4~7)와도 일치됨을 알 수 있다. 동공크기에 따른 굴 절력의 변화가 생기는 현상은 동공크기 변화가 각막 굴절면의 크기와 수차의 변화를 야기시키기 때문으로 판단된다.
2) 원시(17안)
동공의 크기가 3.0mm부터 5.5mm까지 0.5mm씩 변화할 때 굴절력의 평균값은 다음과 같다(Table 3). 동공크기가 증가할수록 구면굴절력과 등가구면굴절 력은 원시의 감소를 보였고(각각 p=0.000, p= 0.009), 원주 굴절력은 차이가 없는 것으로 나타났 다. 동공크기 3.0mm일 때와 5.5mm일 때 등가구면 굴절력의 변화는 -0.82±0.34D로 원시의 감소를 보 였다(p= 0.000).
3. 등가구면굴절력 변화량 분석
1) 근시(100안)
동공크기 3.0mm에서 4.5mm로 변할 때와 4.5mm 에서 6.0mm로 변할 때 등가구면굴절력 변화량은 각 각 -0.23±0.23D, -0.29±0.30D이며, 차이는 -0.05±0.25D로 동공크기 4.5mm에서 6.0mm로 변 할 때 근시가 더 많이 증가 하였다(p=0.039)(Fig. 5). 따라서 밝을 때 보다 어두울 때 변화가 더 많을 것으 로 판단된다.
동공크기 3.0mm에서 6.0mm로 변할 때 등가구면굴 절력의 변화는 -0.52±0.48 D이었고 증감, 근시 정도, 성별, 나이에 따라 그룹으로 나눠서 분석하였다(Table 4). 증감에 따라 세 그룹으로 분류했을 때, 근시가 감소 한 경우는 12안이었고, 근시가 증가한 경우 87안 변화 가 없는 경우 1안이었다. 감소 범위는 0.02~0.65D, 증 가 범위는 -0.05~-1.860D로 나타났다. 동공크기 3.0mm일 때 근시도에 따라 경도근시, 중등도근시, 고 도근시의 세 그룹으로 분류하였을 때 등가구면굴절력 의 변화는 근시도에 따라 차이를 보이지는 않았다 (p=0.666). 대상자를 성별에 따라 분류하였을 때 여성 은 -0.42±0.45D, 남성은 -0.65±0.48D로 여성보다 남성인 경우에 등가구면굴절력의 변화가 많았다 (p=0.018). 나이에 따라 청년층(20세~39세)과 중·장 년층(40세~69세)으로 나누었을 때 청년층은 -0.38± 0.49 D, 중·장년층은 -0.61±0.45 D로 청년층보다 중·장년층에서 등가구면굴절력의 변화가 많았다 (p=0.0014).
나이에 따른 등가구면굴절력의 변화의 상관분석 결과 나이가 증가할수록 등가구면굴절력의 변화는 많 아지는 상관성을 보였으며(상관계수: 0.24, p= 0.008), 선형회귀분석 결과 회귀식은 y=-0.010x– 0.107로 1년씩 나이가 증가함에 따라 등가구면굴절력 은 0.107D씩 근시가 증가함을 보였다(결정계수: 0.05, p=0.017)(Fig. 6).
2) 원시안(17안)
동공크기 3.0mm에서 4.5mm로 변할 때와 4.5mm 에서 5.5mm로 변할 때 등가구면굴절력 변화는 0.41±0.21D, 0.40±0.18D로 각각 원시가 감소하였 지만 유의한 차이를 보이지는 않았다(p=0.787). 동공 크기 3.0mm에서 5.5mm까지 변할 때 등가구면굴절 력이 감소하였고 변화량은 0.81±0.34D이었다. 나이 에 따른 등가구면굴절력 변화에 대한 상관분석 결과는 상관성을 보이지 않았다(상관계수: -0.04, p=0.873).
원거리 시력검사 시 검사실의 조도에 대한 기준 및 이에 따른 굴절력 변화에 대한 연구를 보면, 평균연 령 23.33±1.78세의 30명을 대상으로 검사실 조도 변화에 따른 굴절교정값의 변화에 대한 연구12)에서 동공크기는 760Lux에서 2Lux로 검사실 조도가 변할 때 3.87±0.50mm에서 5.71±0.73mm의 변화를 보 였고 굴절교정값의 변화는 완전교정값을 기준으로 구 면굴절력은 +0.5~-0.75D의 변화, 원주굴절력은 +0.25~-0.50D의 변화, 등가구면굴절력은 +0.25~ -0.75D의 변화를 보였다고 하였다. 따라서 조도의 변화는 자각적굴절검사 값을 변화시키는 요인으로 작 용하므로 생활환경에 맞는 조도에서 자각적 굴절검사 를 실시하여야 한다고 하였다. 조도에 따른 동공크기 에 대한 연구에서 Ko 등18)은 일반적인 밝은 햇빛 아 래에서의 밝기(3500lux), 실내에서 독서등을 사용했 을 때의 밝기(1200lux), 일반적인 실내에서의 조명의 밝기(500lux)와 실내조명이 꺼진 상태에서의 밝기 (5lux)일 때 측정된 동공크기의 평균은 각각 2.95mm, 3.57mm, 4.93mm, 7.19mm라고 보고하였 다. Han 등13)은 검안실 조도가 800lux와 500lux일 때 동공 크기는 각각 4.01mm, 5.75mm라고 보고하 였다. 선행 연구 결과를 토대로 보면 동공크기 4.5mm일 때 조도는 개인적인 차이와 실내의 조명의 밝기에 따라 달라질 것이라 예상할 수 있다. 검안실 환경에 대한 정확한 기준은 없지만 동공크기 4.5mm 를 기준으로 보았을 때 검안 후 안경 착용시 낮에 햇 빛에 노출이 된다면 근시 과교정이 발생할 것이고 저 녁이 되면 근시 저교정이 발생하게 된다. 검안시 조 건은 개인이나 환경에 따라서 차이가 있으므로 실제 임상에서 검안시 참고하면 도움이 될 것으로 사료된 다. 평균연령 20세의 30명을 대상으로 자동굴절검사 시 조도에 따른 눈의 굴절력과 동공크기의 변화에 대 한 연구13)에서 조도에 따른 동공의 크기는 통계적으 로 유의 하였지만 굴절력의 변화는 유의한 차이를 보 이지는 않았다고 보고하였다. 본 연구에서는 선행 연 구와는 다르게 동공의 크기가 증가할 때 등가구면굴 절력의 변화는 유의한 차이를 보였다.
조도에 따른 동공크기의 경우 선행 연구와 비교했 을 때 크기의 차이는 나지만 결과의 차이는 없었다. 조도에 따른 굴절력의 변화는 각각의 선행 연구결과 들에서 차이를 보이고 있는데 다른 결과의 원인은 대 상자의 나이, 검사 조건 및 검사방법의 차이로 생각 되어진다. 본 연구는 정해진 조도에 따른 굴절력을 측정하지 않고 정해진 동공크기에 따른 굴절력을 측 정하였으며 동공크기가 증가함에 따라 구면굴절력과 등가구면굴절력은 통계적인 차이를 보였지만 원주굴 절력은 차이를 보이지 않았다. 근시의 경우 동공크기 3.0mm에서 6.0mm로 변하는 동안 등가구면굴절력 의 변화량은 -0.52±0.48D로 근시의 증가를 보였고, 원시의 경우 동공크기 3.0mm에서 5.5mm까지 변할 때 등가구면굴절력의 변화량은 0.81±0.34D로 원시 의 감소를 보였다.
나이에 따라 청년층과 중·장년층으로 분류하였 때 등가구면굴절력의 변화량을 보면 청년층은 -0.38±0.49D, 중·장년층은 -0.61±0.45D로 중· 장년층에서 변화량이 더 많았다. 연령과 각막의 수차 에 대한 연구결과26)를 보면 50세 이후로 고위 수차가 증가하였다고 보고하고 있다. 나이에 따른 안구의 단 색광 수차 변화에 대한 연구 결과27)를 보면 나이가 증가할수록 수차가 증가하였다고 보고하였다. 연령과 대비감도에 대한 연구결과28-30)를 보면 나이가 증가 할수록 대비감도가 저하된다고 보고하였다. 따라서 동공의 크기가 커짐에 따라 등가구면굴절력의 변화가 청년층보다는 중장년층에서 많이 나타난 결과는 나이 가 증가함에 따라 대비감도 저하나 수차의 증가 또한 원인으로 작용했을 것으로 판단된다.
굴절검사 시 피검자의 상태, 피검자가 필요로 하는 시력, 조도, 시표 등의 검사 조건 및 환경에 따라 굴 절교정 값은 다르므로 본 연구 결과가 임상에서 자각 적굴절검사 시 참고자료로 도움이 되리라 사료된다. 서양과는 달리 원시안이 적기 때문에 검사 대상자가 근시에 비해 적어서 아쉬움이 남지만 추후 추가적인 연구들이 진행되어서 원시에 대한 연구도 활발히 이 루어졌으면 한다.
Ⅳ. 결 론
본 연구결과는 동공크기에 따른 굴절력 변화에 대 한 연구로서, 동공크기가 증가할수록 근시가 증가하 는 것으로 나타났다. 근시 정도에 따라 경도근시, 중 등도근시, 고도근시로 분류하였을 때 굴절력 변화에 서는 차이가 없었다. 성별에 따라 분류하였을 때 여 성보다 남성인 경우에 근시의 변화량이 더 많았다. 청년층, 중·장년층으로 분류하였을 때 청년층보다 중·장년층에서 더 많은 변화를 보였다. 상관분석 결 과 나이가 증가할수록 암소시의 동공 크기가 작게 나 타나고 근시의 경우 굴절력 변화를 많이 보였다. 따 라서, 자각적 굴절검사를 할 때 굴절력 결정 시 고려 해야 될 변수 중 동공의 크기, 성별, 나이 등에 따른 참고 자료로 활용하는데 도움이 될 것이다.
