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ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.19 No.3 pp.275-281
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2017.19.3.275

Change Amplitude of Accommodation and Lens Adaptation after Adding Spherical Lens

Min Jae Lee, Sang-Yeob Kim, Byeong-Yeon Moon, Dong-Sik Yu, Hyun Gug Cho*
Dept. of Optometry, Kangwon National University, Samcheok, Korea

Address reprint requests to Hyun Gug Cho Dept. of Optometry, Kangwon National University, Samcheok +82-33-540-3411, hyung@kangwon.ac.kr
July 31, 2017 September 19, 2017 September 19, 2017

Abstract

Purpose:

To evaluate the lens adaptation by comparing the changes of amplitude of accommodation against adding power of (±) spherical lenses.

Methods:

51 subjects (26 men and 25 women) aged 21.76±1.76 years participated for this study. Refractive errors of subjects were fully corrected, S+1.00 D, S+2.00 D, S+3.00 D, S-1.00 D, S-2.00 D, and S-3.00 D were added in the order on each eye, and after that, monocular amplitude of accommodation (AA) was measured using a push-up method at 0, 15, and 30 minutes for each subject. The values were statistically compared to those of fully corrected state and the change level of AA between before and after adding lens was calculated as a relative ratio to the each spherical diopters added.

Results:

After S+1.00 D, S+2.00 D, or S+3.00 D was added, the AA was significantly (p<0.001) higher than that of fully corrected state. However, the change level of the AA was by 55~68% of the adding spherical diopter. After S-1.00 D, S-2.00 D, or S-3.00 D was added, the AA was significantly (p<0.001) lower than that of fully corrected state. The change level of the AA was by 72~105% of the adding spherical diopter.

Conclusion:

When prescribing a spherical lens related to accommodative functions, clinical practitioners have to consider that the change of AA is mostly smaller than the power of added spherical lens because of lens adaptation.


구면렌즈를 가입한 후 렌즈적응과 조절력의 변화

이 민재, 김 상엽, 문 병연, 유 동식, 조 현국*
강원대학교 안경광학과, 삼척

    Ⅰ.서 론

    조절은 흐린 상 자극에 반응하여 물체 상을 망막의 중심와에 선명하게 유지시키기 위해 초점거리를 변화 시키는 눈 광학계의 반응과정이다.1) 조절은 기능적으 로 조절력에 의해 평가되는데, 조절력은 5~10세 경 에 최대에 이르렀다가 나이의 증가와 함께 감퇴하게 된다.2) 조절능력은 기능적으로 음성굴절력과 양성굴 절력의 양으로 표기되며, 구면렌즈의 처방을 통해 조 절의 범위를 조정할 수 있다. 예를 들어 조절력이 감 퇴되어 근거리 선명 상을 맺지 못하는 노안의 경우 (+)구면렌즈를 처방하여 근점거리를 조정할 수 있 다.3) 조절은 폭주자극을 유도하고 폭주 또한 조절자 극을 유도하는 등 밀접한 상호작용을 통해 각각의 기 능에 큰 영향을 미친다.4) 이러한 상호작용 때문에 시 기능 이상의 처방 영역에서 폭주기능 이상을 교정하 기 위해 조절기능의 변화를 이용하고, 조절기능을 변 화시키기 위해 구면렌즈를 처방하는 예는 매우 다양 하다.5) 뿐만 아니라 조절이 근시화를 진행시키는 인 자로 인정되어 근시화 진행을 방지하기 위해 조절이 필요한 근거리 주시 때 (+)구면렌즈를 처방하고 있 다.6,7)

    이처럼 구면렌즈의 처방이 적용되는 예는 다양하 지만 정작 처방된 구면렌즈의 굴절력 값만큼 조절력 값의 변화를 이끌어 내지는 못한다. 다시 말해 조절 력 보정을 위해 가입한 (+)구면렌즈값과 실제 측정되 는 조절력값 사이에 나타나는 차이를 구면렌즈 적응 으로 표현할 수 있다. 이것은 조절자극에 대한 조절 반응의 신경학적 패턴 때문인 것으로 알려져 있지 만,8) 아직까지 조절이상의 교정을 위해 처방된 구면 렌즈의 적응현상에 대해 안경원 임상 전문가들이 쉽 게 이용할 만한 자료는 명확히 제시되어 있지 않다. 저자들은 이전연구에서9) 눈의 버젼스를 변화시키기 위해 가입한 프리즘렌즈와 구면렌즈의 적응효과에 대 한 결과를 제시한 바 있다. 이 결과에서 프리즘렌즈 는 물론이고 구면렌즈 가입 후 유도된 버전스의 변화 값이 시간이 경과함에 따라 렌즈적응 현상에 의해 감 소되는 것으로 나타났는데, 이것은 더해준 구면렌즈 의 굴절력과 비교하여 실제 반응한 조절량이 감소되 었다는 간접적 증거로 볼 수 있다.

    따라서 본 연구에서는 조절력이 풍부한 20대 성인 들을 대상으로 (±)구면렌즈를 가입한 후 얻어지는 조절근점의 변화를 측정하여 조절력 값으로 환산하 고, 가입한 (±)구면렌즈 굴절력 값에 대한 렌즈가입 전・후 조절력 변화값을 비교하여 처방 구면렌즈의 적 응효과를 알아보았다.

    Ⅱ.대상 및 방법

    연구에 참여한 대상자들의 특성은 Table 1과 같다. 모든 대상자들은 안과학적 수술경험이 없고 측정 당 시 안질환이나 눈에 영향을 미치는 전신질환, 그리고 기타 약물복용이 없는 조건을 만족하며, 안경으로 교 정한 단안시력이 1.0 이상이었다.

    조절력 측정 전 5 m 거리 시표(HDC-9000N/PF, Huvitz, Korea)와 수동포롭터(Phoropter 11625B, Reichert, USA)를 이용한 자각적 굴절검사를 실시하 였다. 난시교정은 방사선 시표검사와 잭슨크로스실린 더를 이용한 정밀검사를 실시하였고, (+)구면렌즈로 운무시킨 상태에서 +0.25 D 단위로 줄이면서 최대시 력에 이르는 구면끝점을 찾는 최대구면최대시력법으 로 완전교정을 결정하였다. 그리고 단안 조절근점 측 정을 위해 양안균형검사는 실시하지 않았다. 조절근 점은 먼저 완전교정 상태에서 한 눈을 가린 후 푸쉬 업법으로 3회 반복측정하여 그 평균값을 조절력값(디 옵터)으로 환산·표기하였다. 조절자극에 대한 조절 반응을 측정하기 위하여 완전교정된 눈 앞에 S+1.00 D, S+2.00 D, S+3.00 D, S-1.00 D, S-2.00 D, S-3.00 D를 순서대로 가입하여 동일한 방법으로 조 절근점을 측정하였다. 렌즈 가입 후 조절반응에 대한 적응도를 알아보기 위해 렌즈를 가입한 직 후, 15분 경과 후, 그리고 30분 경과 후 세 차례에 걸쳐 조절근 점을 측정하였다. 모든 조절근점 측정은 한눈검사로 실시하였으며, 조도는 760∼800 lx를 유지하였다.

    측정값의 분석은 SPSS (Ver. 19.0 for window, SPSS Inc, Chicago, IL, USA)를 이용하여 분산분석 (Analysis of Variation, ANOVA)을 실시하였고, 유 의수준이 p<0.05인 경우 통계적으로 유의하다고 판 단하였다.

    Ⅲ.결과 및 고찰

    굴절이상 완전교정 상태에서 (+)구면렌즈를 가입 한 후 측정된 조절력은 Table 2와 같다. S+1.00 D, S+2.00 D, 그리고 S+3.00 D 가입 후 조절력은 모두 완전교정 조절력과 비교하여 유의하게(p<0.001) 증 가되었다. 렌즈 가입 후 렌즈적응도를 파악하기 위해 가입한 구면굴절력을 예상 조절변화값으로 하고, 그 값에 대한 측정 조절변화값의 상대적 비율을 계산하 였다. S+1.00 D를 가입한 직 후 측정 조절력 변화량 은 오른눈과 왼눈 각각 예상 변화값의 67.0%와 75.0% 수준으로 나타났고, 30분 경과 후 62.0%와 64.0% 수준으로 나타났다. S+2.00 D를 가입한 직 후 오른눈과 왼눈 각각 63.0%와 63.5%, 30분 경과 후 55.0%와 55.0% 수준으로 나타났다. 그리고 S+3.00 D를 가입한 직후 오른눈과 왼눈 각각 69.3% 와 74.0%, 30분 경과 후 65.3%와 68.7% 수준으로 나타났다. 전반적으로 가입한 렌즈굴절력의 약 32~45% 만큼 렌즈적응이 발생한 것으로 나타났다. 이전 연구에서9) 구면렌즈를 이용한 버전스변화는 렌 즈착용 후 15분이 경과하면 렌즈적응에 대한 안정된 결과를 얻을 수 있었지만, 본 결과에서 (+)구면렌즈 의 처방 후 조절력 변화에 대한 렌즈적응을 확인하기 위해서는 30분의 시간이 필요한 것으로 나타났다.

    굴절이상 완전교정 상태에서 (-)구면렌즈를 가입 한 후 측정된 조절력은 Table 3과 같다. S-1.00 D, S-2.00 D, 그리고 S-3.00 D 가입 후 조절력은 모두 완전교정 조절력과 비교하여 유의하게(p<0.001) 감 소되었다. S-1.00 D를 가입한 직 후 실제 조절력 변 화량은 오른눈과 왼눈 각각 예상 변화량의 90.0%와 89.0% 수준으로 나타났고, 30분 경과 후 72.0%와 105.0% 수준으로 나타났다. S-2.00 D를 가입한 직 후 오른눈과 왼눈 각각 89.0%와 90.5%, 30분 경과 후 88.0%와 92.0% 수준으로 나타났다. 그리고 S-3.00 D를 가입한 직후 오른눈과 왼눈 각각 74.7% 와 73.3%, 30분 경과 후 82.0%와 78.7% 수준으로 나타났다. 전반적으로 가입한 렌즈굴절력의 약 -5~ 28% 만큼 렌즈적응이 발생한 것으로 나타났다. 결과 에서 (-)구면렌즈 가입 30분 후 측정값들은 (+)구면 렌즈를 가입하였을 때와 비교하여 볼 때 측정 조절력 이 더 높은 것으로 나타났다. 결국 (+)구면렌즈의 경 우 가입한 굴절력을 기준으로 볼 때 가입굴절력이 감 소된 효과로 나타나고, (-)구면렌즈는 가입한 후 가 입굴절력이 증가되는 효과로 나타났다.

    (±)구면렌즈를 가입 후 변화된 예상 조절력 변화 량에 대한 측정 조절력 변화량의 대응 곡선을 표시한 것이 Fig. 1과 같다. 대응곡선은 (+)구면렌즈와 (-) 구면렌즈를 가입하고 30분이 경과된 후 측정된 조절 력 변화량을 사용하였다. 측정된 조절력 값들은 예상 조절력 값보다 두 렌즈 모두에서 낮게 측정되었고, 그 양상은 조절력 변화 예상선과 거의 나란한 형태의 직선으로 나타났다. 이러한 결과는 조절반응에 대한 각 눈의 변수는 존재한다 하더라고 가입렌즈가 (+)값 이든 (-)값이든 더해 준 굴절력과 상관없이 렌즈의 적응도가 거의 일정하다는 것을 말해 주고 있다.

    조절자극에 대한 반응의 패턴은 (+)조절자극 영역 에서만 잘 알려져 있는데4), 조절자극 변화에 따른 조 절반응은 조절시스템의 신경비율조절(proportional neural controller)에 의한다고 하였고,10) Chauhan 과 Charman11)은 정적상태 조절자극의 반응오류, 즉 비율에 의한 조절반응의 감소량을 계산하였다. 결국 조절시스템은 폭주와 같은 버전스 기능과의 관계를 연계하지 않더라도 자극량에 비해 반응량이 더 낮게 나오도록 규칙화 되어 있다고 볼 수 있는데, 이것은 조절자극에 대한 조절래그 반응과 망막 상이 초점이 아닌 초점심도 영역에 형성되는 최소 조절량에 반응 하려는 것에서 알 수 있다.12) 특히 근거리 조절자극이 증가될수록 신경비율조절에서 조절반응의 고정비율 이 증가하기 때문에 정적상태 조절오류가 증가하여 반응량이 자극량에 비해 낮게 나오게 되는 것이 다.4,13) 그러나 아직까지 (-)조절자극에 대한 조절반 응의 실험적 증거나 설명은 부족한데, 본 연구결과에 서 가입한 구면굴절력을 조절자극의 하나로 볼 때, (+)조절자극에 대한 조절반응이 감소되었듯이 단안 (-)조절자극에 대한 조절반응 역시 감소되어 실제 조 절자극량이 더 큰 (-)값 효과를 보이는 것으로 나타 났다. 이런 결과는 앞선 (+)조절자극에 대한 반응과 같이 근거리 정적상태 조절오류의 증가와 최소조절로 초점심도 영역에 상을 형성하는 반응으로 설명될 수 있을 것이다.

    결과적으로 임상현장에서 조절력을 변화시킬 목적 으로 구면렌즈를 처방할 때, 그 렌즈값이 (+)와 (-) 에 관계없이 반드시 예상 조절력보다 실제 변화되는 조절량이 감소한다는 점을 고려해야 하며, 조절과 관 련된 모든 변수를 포함하는 렌즈 적응비율은 본 연구 결과 (+)구면렌즈의 경우 32~45%, (-)구면렌즈의 경우 -5~28% 수준인 것으로 나타났다.

    Ⅳ.결 론

    조절력이 풍부한 20대 성인을 대상으로 굴절이상 완전교정 상태에서 (±)구면렌즈를 가입한 다음, 푸 쉬업방법을 이용하여 단안조절력을 측정하였다. 가입 한 구면렌즈의 굴절력만큼 조절력이 변화할 것이라고 예상하지만, 실제 측정된 조절력 변화량은 가입한 (+)구면렌즈와 (-)구면렌즈 모두에서 평균적으로 비 슷한 수준의 감소율이 나타난다.

    Figure

    KJVS-19-275_F1.gif

    The curve of change amplitude of accommodation for adding spherical power.

    Table

    Characteristics of experimental participants

    Time-dependent dioptric changes of accommodative nearest points after adding (+) spherical lenses on monocular fully correction

    Data are expressed as mean±SD.
    The percentage in parentheses is a rate of accommodative diopter for adding spherical diopter.
    a,b,c,d : subgroups by LSD (least significant difference) post-hoc analysis
    *: significantly different among subgroups by post-hoc analysis LSD of repeated measures ANOVA

    Time-dependent dioptric changes of accommodative nearest points after adding (-) spherical lenses on monocular fully correction

    Data are expressed as mean±SD.
    The percentage in parentheses is a rate of accommodative diopter for adding spherical diopter.
    a,b,c,d : subgroups by LSD (least significant difference) post-hoc analysis
    *: significantly different among subgroups by post-hoc analysis LSD of repeated measures ANOVA

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