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ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.17 No.2 pp.123-130
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2015.17.2.123

Variation of Horizontal Phoria of Myopic Refraction Error According to Gaze Direction and Gaze Angle

Ha-Na Kim, Hyun-Gug Cho, Byeong-Yeon Moon*
Dept. of Optometry, Kangwon National University, Samcheok
Address reprint requests to Byeong-Yeon Moon Dept. of Optometry, Kangwon National University, Samcheok Tel: 033-540-3412, E-mail: bymoon@kangwon.ac.kr
April 15, 2015 May 13, 2015 June 13, 2015

Abstract

Purpose:

To investigate the variations of phoria and NPC(near point of convergence) in accordance with the gaze direction and the gaze angle at distance.


Method:

61 subjects (male 29, female 32) who had no ocular diseases and manifest heterotropia were participated and their corrected visual acuity were more than 0.9. After full correction of sybject’s refractive error, The horizontal phoria at distance (5m) was measured using subjective alternate cover test with prism bar in accordance with gaze angles of 10°, 20°, 30° in the right and left directions as well as the primary position. Also NPC was measured in primary position and 10°, 20°, 30° in the right and left direction.


Result:

The exophoria tended to decrease with increase of gaze angle as compared with phoria measured from primary position. There were more subjects who showed different variations of phoria according to the gaze direction. The decrement of exophoria was larger when subjects gazed to the left direction rather than the right direction. As the gaze angle increased, near point of convergence was receded significantly.


Conclusion:

Phoria and NPC are dependent on gaze direction and angle, therefore it is necessary to consider gaze direction and angle in evaluation of visual function.



근시성 굴절이상자에서 주시방향과 각도에 따른 원거리 수평사위도의 변화

김 하나, 조 현국, 문 병연*
강원대학교 안경광학과, 삼척

    Ⅰ. 서 론

    몸과 머리를 바르게 한 상태에서 똑바로 바라볼 때 눈의 위치를 제 1안위라고 하고, 올림과 내림, 안쪽돌 림과 가쪽돌림을 한 눈의 위치를 제 2안위, 사방향의 눈의 위치를 제 3안위라고 하며 각 안위상태에서 작 용하는 근육이 다르다.1) 정위는 이러한 근육들이 모 든 주시거리와 주시방향에서 균형을 이루고 있는 상 태로 정의된다.2) 사시는 한쪽 눈의 시선이 항상 편위 되어 있어 두눈 보기가 불가능한 상태이고, 사위는 적절한 융합 자극이 존재하지 않을 때 두 눈의 시축 이 주시점을 향해 바르게 위치하지 않지만 운동성 융 합력으로 정렬, 교정되어 안위의 불균형이 잠복되어 있는 상태이며, 안근의 균형을 측정하는 척도로 사용 된다.3-5)

    Schmidt6)는 주시(gaze)를 공간 안에서 눈의 절대 적인 위치로 정의하였고, 주시는 안와 내의 두 눈 위 치와 머리위치에 따라 달라진다고 하였다. 주시는 작 업환경이나 직업에 따라 그 방향이나 각도가 다양하 다. 강의를 듣는 학생들의 경우나 영화관람, 공연관 람 등을 하는 경우에 앉는 위치에 따라 정면이 아닌 특정방향을 주시하게 되고, 운전 중에 차선변경을 하 기 위해 사이드미러를 주시할 때도 머리와 함께 눈을 움직여 측방을 주시하게 되며,7) 컴퓨터 게임시에도 정면이 아닌 다양한 방향을 주시하게 되는8) 등 일상 생활에서도 정면이 아닌 다양한 방향을 주시하게 된 다. 더욱이 야구나 양궁, 사격, 골프, 스쿼시, 테니스, 탁구 등과 같이 특정한 방향을 주시한 상태에서 이루 어지는 스포츠가 많으며, 동적인 스포츠의 경우 제 2, 3안위에서 요구되는 양안시기능은 제 1안위에서 요구 되는 양안시기능과 비슷하거나 더 많은 양안시기능이 요구된다.9)

    사위검사는 안위를 평가하기 위한 검사로, 임상에 서 양안시 이상을 보이는 피검자를 적절하게 처치하 기 위하여 실시해야 하는 기본적인 검사이지만 대부 분 사위측정은 정면을 보는 상태에서만 이루어지고 있다. 그러나, 정면을 주시한 상태에서 측정한 사위 만으로는 특정 방향이나 각도를 주시하는 스포츠 활 동이나 직업 활동을 위한 양안시기능을 정확하게 평 가하기는 어렵기 때문에 사위측정 시 정면뿐만 아니 라 다양한 주시방향과 각도에서 사위의 측정이 이루 어져야 할 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서는 수 평 주시방향과 각도에 따른 사위와 폭주의 변화가 나 타나는지 알아봄으로써 시기능 평가시 주시방향과 각 도를 고려할 필요성에 대해 알아보고자 하였다.

    Ⅱ. 대상 및 방법

    1. 연구대상

    본 연구의 취지에 동의한 근시성 굴절이상자 61명 (남 29명, 여 32명, 평균연령 22.67±1.65세)을 대상 으로 검사를 하였다. 대상자들의 평균 구면굴절력은 -3.51±1.96D, 평균 원주굴절력은 -0.96±0.84D였 다. 안질환이나 현성사시가 있는 경우, 교정시력이 0.9 미만인 경우는 검사대상에서 제외하였다.

    2. 연구방법

    완전교정된 안경을 착용한 상태에서 주시방향과 각도를 달리하여 사위를 측정하였다. 피검자의 머리 움직임을 최소화하기 위하여 받침대를 이용하여 이마 와 턱을 고정할 수 있도록 하였고, 받침대 아래에 판 을 부착한 뒤, 판 가운데 그어진 중심선을 기준으로 각도기를 이용하여 좌측 10°·20°·30°, 우측 10°· 20°·30°를 표시하였다(Fig. 1). 받침대와 각도표시 가 된 판으로 구성된 실험장치는 회전판 위에 설치되 어 받침대에 고정된 얼굴면을 중심으로 좌·우로 회 전할 수 있도록 하였다. 얼굴을 받침대에 고정시키고 전방에 고정된 타깃을 주시하도록 한 상태에서 실험 장비를 좌측과 우측방향으로 10°, 20°, 30° 회전하여 각각 우측과 좌측 10°, 20°, 30° 방향을 주시한 상태 가 되도록 하여 사위를 측정하였다. 측정된 사위는 외사위는 (-), 내사위는 (+)부호로 표시하였다.

    1) 굴절검사

    수동 포롭터(Ultramatic RX Master, Reichert, USA)를 이용한 자각적굴절검사를 실시하여 완전교정 값을 검출하였다. 운무상태에서 방사선시표를 이용하 여 난시교정 원주렌즈의 굴절력과 축을 결정한 후, 약한 과교정상태에서 크로스실린더와 점군시표를 이 용하여 난시정밀검사를 실시하였고, 최대구면최대시 력으로 끝점검사를 실시한 후, 양안 운무법을 이용한 양안균형검사를 실시하여 완전교정하였다.

    2) 사위측정

    사위검사는 프리즘바를 사용한 자각적 교대가림검 사를 실시하였다. 측정은 5m 전방에 고정된 타겟을 주시한 상태에서 정면에서 사위를 측정한 후(Fig. 2), 얼굴을 받침대에 고정시키고 5m 전방에 고정된 타겟 을 주시하도록 한 상태에서 실험장비를 회전하여 각 각 좌측과 우측 10°, 20°, 30° 방향을 주시한 상태가 되도록 하여 사위를 측정하였고(Fig. 3), 3회 측정하 여 평균값을 이용하였다.

    3) 폭주근점 측정

    끝부분이 색칠된 막대를 정면으로 주시하게 한 후 막대를 눈앞으로 이동시켜 막대의 끝 부분이 두개로 분리되는 분리점을 측정하였으며, 얼굴을 고정한 상 태에서 실험장비를 회전하여 각각 좌측과 우측 10°, 20°, 30° 방향을 주시한 상태가 되도록 한 뒤 막대를 눈앞으로 이동시켜 막대의 끝부분이 두 개로 분리되 는 분리점을 측정하였다. 측정값은 막대에서 얼굴정 중앙선 이마까지의 거리를 3회 측정하여 평균값을 이 용하였다.

    3. 통계처리

    측정된 자료의 통계는 SPSS for windows(ver. 20)를 이용하였다. 주시방향과 각도에 따른 사위도 변화와 폭주근점 변화를 분석하기 위하여 빈도분석과 t-test, ANOVA test를 실시하였다. 유의수준은 p<0.05로 하였다.

    Ⅲ. 결 과

    1. 주시방향과 각도에 따른 수평사위도 변화 비교

    정면에서 측정한 사위도는 -2.39±2.38 △였으며, 좌측 10° 방향으로 주시했을 때 사위도는 -1.70± 1.96 △, 좌측 20° 방향으로 주시했을 때 -1.18± 1.65 △, 좌측 30° 방향으로 주시했을 때 -0.62± 1.58 △로 나타나 주시각도가 커짐에 따라 외사위도 가 유의하게 감소되었다(p<0.05). 우측 10° 방향으로 주시했을 때 사위도는 -1.87±2.07 △, 우측 20° 방 향으로 주시했을 때 -1.45±1.98 △, 우측 30° 방향 으로 주시했을 때 -1.05±1.88 △로 나타나 주시각도 가 커짐에 따라 외사위도가 유의하게 감소되었다 (p<0.05, Table 1).

    정면에서 측정한 사위도와 비교하여 좌측 10° 방향 으로 주시했을 때 사위도는 0.69 △, 20° 방향으로 주시했을 때 사위도는 1.21 △, 30° 방향으로 주시했 을 때 사위도는 1.77 △의 외사위도 감소를 보였으며, 정면에서 측정한 사위도와 비교하여 우측 10° 방향으 로 주시했을 때 사위도는 0.52 △, 20° 방향으로 주 시했을 때 사위도는 0.94 △, 30° 방향으로 주시했을 때 사위도는 1.34 △의 외사위도 감소를 보였다.

    각각의 주시각도에서 좌측과 우측 주시방향 간의 평균 사위도의 변화는 유의한 차이를 보이지 않았으 나(Table 2), 10° 방향을 주시했을 때 좌측과 우측방 향에서 사위도의 차이를 보이지 않은 대상자는 27명 (44.3%), 좌측과 우측방향에서 사위도의 차이를 보인 대상자는 34명(55.7%)이었다. 또한 20° 방향을 주시 했을 때 좌측과 우측방향에서 사위도의 차이를 보이 지 않은 대상자는 25명(41.0%), 좌측과 우측방향에서 사위도의 차이를 보인 대상자는 36명(59.0%)이었으 며, 30° 방향을 주시했을 때 좌측과 우측방향에서 사 위도의 차이를 보이지 않은 대상자는 23명(37.7%), 좌측과 우측방향에서 사위도의 차이를 보인 대상자는 38명(62.3%)으로 모든 주시각도에서 주시방향에 따 라 사위도의 차이를 가지는 대상자가 더 많은 것으로 조사되었다(Table 3).

    2. 주시방향과 각도에 따른 폭주근점 변화 비교

    정면에서 측정한 폭주근점은 5.66±2.77cm, 좌측 10° 방향으로 주시했을 때 폭주근점은 7.07± 2.68cm, 좌측 20° 방향으로 주시했을 때 8.52± 2.82cm, 좌측 30° 방향으로 주시했을 때 10.23± 3.19cm로 나타났다. 우측 10° 방향으로 주시했을 때 폭주근점은 7.03±2.75cm, 우측 20° 방향으로 주시 했을 때 8.79±2.99cm, 우측 30° 방향으로 주시했을 때 10.49±3.33cm로 나타나 주시각도가 증가할수록 폭주근점은 유의하게 멀어지는 것으로 나타났다 (Table 4).

    정면에서 측정한 폭주근점과 비교하여 좌측 10° 방 향으로 주시했을 때 1.41cm, 좌측 20° 방향으로 주시 했을 때 2.86cm, 좌측 30° 방향으로 주시했을 때 4.57cm 멀어졌으며, 정면에서 측정한 폭주근점과 비 교하여 우측 10° 방향으로 주시했을 때 1.37cm, 우측 20° 방향으로 주시했을 때 3.13cm, 우측 30° 방향으 로 주시했을 때 4.83cm 멀어졌다.

    각각의 주시각도에서 좌측과 우측 주시방향에 따 른 폭주근점 변화는 통계적으로 유의한 차이를 보이 지 않았으나(Table 5), 10° 방향을 주시했을 때 좌측 과 우측방향에서 폭주근점의 차이를 보이지 않은 대 상자는 10명(16.4%), 좌측방향으로 주시했을 때 폭주 근점이 더 멀게 측정된 대상자는 22명(36.1%), 우측 방향으로 주시했을 때 폭주근점이 더 멀게 측정된 대 상자는 29명(47.5%)이었다. 20° 방향을 주시했을 때 좌측과 우측방향에서 폭주근점의 차이를 보이지 않은 대상자는 7명(11.5%), 좌측방향으로 주시했을 때 폭 주근점이 더 멀게 측정된 대상자는 21명(34.4%), 우 측방향으로 주시했을 때 폭주근점이 더 멀게 측정된 대상자는 33명(54.1%)이었다. 30° 방향을 주시했을 때 좌측과 우측방향에서 폭주근점의 차이를 보이지 않은 대상자는 5명(8.2%), 좌측방향으로 주시했을 때 폭주근점이 더 멀게 측정된 대상자는 20명(32.8%), 우측방향으로 주시했을 때 폭주근점이 더 멀게 측정 된 대상자는 36명(59.0%)이었다(Table 6).

    Ⅳ. 고 찰

    사위검사는 환자의 양안시 상태와 이상을 결정하 기 위해 사용되는 검사이다.10) 임상에서는 정면을 주 시하고 있는 상태에서만 사위를 측정하는 경향이 있 으나, 정면 주시시 측정한 사위만으로는 특정 근육의 기능을 평가할 수 없으며, 모든 주시방향에서 사위를 측정할 때 양안시에서 근육의 작용을 평가할 수 있 다.11)

    본 연구 결과, 주시각도가 커짐에 따라 외사위도가 유의하게 감소하였다. 또한 주시방향에 따른 사위도 의 변화는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으 나, 좌측과 우측방향에서 사위도의 차이를 보이는 대 상자가 더 많은 것으로 조사되었다. Bradlley 등9)은 4m에서 정면주시시와 좌측과 우측 33° 방향을 주시 했을 때, 이들 사이에 사위도의 차이를 보고하였다. 이러한 차이는 시선의 위치에 따른 특정 외안근의 기 계적인 이점, 조절성폭주에 영향을 미치는 고유요인, 융합과정의 유연성을 감소시키는 안구운동 스트레스 가 원인이 될 수 있으며, 이로 인해 비 정면 주시시 내사위쪽으로 이동한다고 하였다. 이것은 정면 주시 시 측정한 사위도와 비교하여 비 정면 주시시 외사위 도가 감소된 본 연구결과와 일치하며, 본 연구에서 주시각도가 커짐에 따라 외사위도가 감소하는 경향을 보이는 것은 안구운동 스트레스가 주시각도가 커짐에 따라 더욱 증가되고, 융합과정의 유연성이 더욱 감소 되었기 때문으로 사료된다.

    사위는 융합이 제거된 상태에서 상대적으로 시축 의 편위를 가지고 있는데, 시축의 상대적인 위치는 눈의 정렬을 유지하려는 힘과 이 정렬을 방해하려는 힘의 균형이나 불균형에 의해 결정된다.12) 헤링의 법 칙에 따르면 두눈운동을 할 때 두 눈의 동향근에 동 시에 똑같은 강도의 신경흥분이 전달되고, 쉐링톤의 법칙에 따르면 한눈운동을 할 때 한 근육이 자극을 받으면 길항근인 반대쪽 근육은 같은 강도로 억제된 다.13) 그러나 Carter 등14)은 수평주시 시 외직근과 내 직근의 힘 크기와 각각의 방향에서 눈을 움직이기 위 해 극복해야 하는 눈의 뻣뻣함 정도를 측정하여 실제 눈 위치에 따라 내직근과 외직근이 작용하는 힘과 긴 장도가 다르다고 하였다. 본 연구결과, 좌측방향으로 주시했을 때 측정한 사위도가 우측방향으로 주시했을 때 측정한 사위도보다 외사위도의 감소가 더 크게 나 타난 것은 이러한 외안근의 불균형으로 인해 좌안과 우안에 존재하는 사위량이 다르기 때문으로 사료된 다. 본 연구에서 주시방향과 각도에 따른 폭주근점을 측정한 결과, 주시각도가 커질수록 폭주근점이 멀어 졌으며, 좌측방향보다 우측방향을 주시했을 때 폭주 근점이 더 멀게 측정된 대상자가 많았다. 우측 주시 시 우안보다 좌안에 더 많은 폭주가 필요하게 되는데, 우안보다 좌안에 외사위가 더 많을 경우 외사위를 보 정하기 위해 필요한 폭주량까지 더해져 폭주부담이 더 심해지기 때문에, 우측으로 주시할 때 폭주근점이 더 멀게 측정되며, 우측방향으로 주시할 때 부담을 더 느낄 것으로 생각된다. 좌․우안의 사위도의 차이의 원인은 명확하지 않다. 우위안에 따른 좌․우안 사위도 의 차이도 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았 다. 연구결과에 의하면 인구의 85% 이상이 오른손잡 이이다.15) 이에 따라 생활환경, 작업환경들이 오른손 잡이의 편리에 맞춰져 있을 것이다. 우안과 좌안에 사위량의 차이를 보이는 것은 그에 따른 환경적 요인 이 작용할 수 있을 것으로 생각되며, 이에 대한 연구 들이 필요할 것으로 사료된다.

    Ⅴ. 결 론

    본 연구결과 주시방향과 각도에 따라 수평사위도 와 폭주의 변화가 나타났다. 주시방향에 따라 사위도 의 차이를 보이지 않는 대상자보다 차이를 보이는 대 상자가 더 많은 것으로 나타났으며, 주시각도의 증가 에 따라 외사위도는 감소하였고, 폭주근점은 유의하 게 멀어졌다. 따라서, 시기능 평가시 주시방향과 각 도를 고려할 필요가 있을 것으로 사료된다.

    Figure

    JMBI-17-2-123_F1.gif

    Photograph for the experimental device.

    JMBI-17-2-123_F2.gif

    Measurement of phoria at primary gaze.

    JMBI-17-2-123_F3.gif

    Measurement of phoria at the left gaze direction.

    Table

    Horizontal phoria according to gaze direction and angle

    Difference of horizontal phoria between left and right gazing according to gaze angle

    Distribution of subjects having difference between right and left phoria according to gaze angle at distance (persons)

    Near point of convergence according to gaze direction and angle

    Difference of near point of convergence between left and right gazing according to gaze angle

    Distribution of subjects having difference between right and left near point of convergence according to gaze angle (persons)

    Reference

    1. Von Noorden GK, Campos EC: Binocular vision and ocular motility: Theory and Management of Strabismus, 6th ed., St. Louis, Mosby, pp. 52-56, 2001.
    2. Wong A: Eye Movement Disorders, 1st ed, U.S.A, Oxford University press, pp. 11-13, 2008.
    3. Chen AH, Aziz A: Heterophoria in young adults with emmetropia and myopia, Malays J Med Sci. 10(1), 90-94, 2003.
    4. Sung PJ: Optometry, 6th ed., Seoul, Daihakseolim, pp. 238-240, 2009.
    5. Owens DA, Tyrrell RA: Lateral phoria at distance: Contributions of accommodation. Invest Ophthalmol Vis Sci. 33(9), 2733-2743, 1992.
    6. Lafont D: Gaze control during the hitting phase in tennis. International J Performance Analysis in Sport 8(1), 85-100, 2008.
    7. Doshi A, Trivedi MM: On the role of eye gaze and head dynamics in predicting driver's intent to change lanes. IEEE Transactions on Intelligent Transportation System 10(3), 453-462, 2009.
    8. Kwon KI, Woo JY, Park MJ et al.: The change of accommodative function by the direction of eye movements during computer game. J Korean Oph Opt Soc. 17(2), 177-184, 2012.
    9. Coffey B, Reichow AW, Clark DL: Influence of ocular gaze and head position on 4m heterophoria and fixation disparity. Optom Vis Sci. 68(11), 893-898, 1991.
    10. Sanker N, Prabhu A, Ray A: A comparison of near-dissociated heterophoria tests in free space. Clin Exp Optom. 95(6), 638-642, 2012.
    11. Sucher DF: Influence of extraocular muscle imbalance on binocular performance. Optom Vis Sci. 66(8), 558-562, 1989.
    12. Von Noorden GK, Campos EC: Binocular vision and ocular motility: Theory and Management of Strabismus, 6th ed., St. Louis, Mosby, pp. 134-152, 2001.
    13. Kim DH, Kwon OJ, Kim SM et al.: Ocular Physiology, 4th ed., Seoul, Hyunmoon, pp. 160-163, 2009.
    14. Collins CC, Carlson MR, Scott AB et al.: Extraocular muscle forces in normal human subjects. Invest Ophthalmol. Vis Sci. 20(5), 652-664, 1981.
    15. Jung HS, Jung HS: Surveying and the ergonomic analysis of hand dominance. J Korean Inst Ind Eng. 30(2), 165-174, 2004.