Ⅰ. 서 론

학령기에는 안구 성장과 더불어 안광학 성분들의 변화로 근시가 많이 발생한다.¹⁾ Jung 등²⁾은 20~69 세 안과 방문자 중 정시 24.5%, 근시 55.5%, 원시 20%로 근시가 가장 많았다고 보고하였고, 근시화 현 상은 근시안에서 가장 많은 변화를 보이며 학령기 근 시안은 1년에 -0.55 D씩 가장 빠르게 근시화가 진행 된다고 보고되었다.^2-5) 최근에는 컴퓨터, 스마트폰, 독서 등 근거리에 집중하는 시간의 증가로⁶⁾ 근시 유 병율이 증가하고 있다.⁷⁾

근시는 특히 동양인에서 빈도가 높은 굴절이상으 로 이를 교정하고 근시진행을 억제하기 위해 여러 방 법과 연구를 시행하여 왔다. 근시를 교정하기 위한 수술적인 방법은 소아에게 적용하기 어려워 근시를 교정하고 근시진행을 억제하는 비수술적인 방법으로 myopic control(MC) 안경렌즈 또는 각막굴절교정렌 즈가 사용되고 있으며, 성장기 시절의 근시 및 난시 의 진행을 억제하기 위한 수단으로 각막굴절교정렌즈 사용빈도가 점점 늘고 있다.^8,9)

각막굴절교정렌즈는 하드콘택트렌즈를 이용하여 각막의 형태를 변형시켜 굴절이상을 교정하는 방법으 로, 1962년 Jessen¹⁰⁾이 플랫한 베이스커브의 하드콘 택트렌즈를 이용하여 근시를 감소시킨다는 이론을 제 시한 후 최근 산소투과율이 높은 GP 재질을 역기하 디자인으로 제조한 각막굴절교정렌즈가 개발되면서 근시 교정효과가 개선되고 저산소증으로 인한 각막부 종 현상을 줄일 수 있어 ‘취침 시 착용하는 각막굴절 교정렌즈’(overnight orthokeratology)가 가능하게 되었다.^11,12) 콘택트렌즈를 취침 중에 일정 시간 이상 착용하면 낮에 안경이나 콘택트렌즈 없이 좋은 시력 을 유지할 수 있는 장점과 시력 만족도가 높아 수술 적 근시교정 방법에 두려움이 있는 사람에게 처방되 고 있다.^13-17)

각막굴절교정렌즈를 착용하면 각막 중심부는 편평 해지면서 얇아지고 중간주변부는 두꺼워지면서 볼록 해지는 형태로 변하기 때문에 각막에 입사되는 빛에 영향을 줄 수 있고 시력의 질에 변화가 나타날 수 있 을 것으로 사료된다. 시력의 질을 평가하기 위한 방 법으로는 Hartmann-Shack wavefront 수차계를 이 용한 눈의 수차에 관한 연구가 진행되었고 그 결과 각막굴절교정렌즈 착용 후 안구의 고위수차가 증가하 고,¹⁷⁾ 특히 구면수차와 코마수차가 증가한다고 보고 되었다.^18-21) 그러나 Hartmann-Shack wavefront 수차계는 안구 매체를 통과한 여러 파장의 빛이 망막 에서 반사되어 돌아오는 빛의 편위 정도를 측정하여 분석하는 방법으로 광학적인 시력의 질은 평가할 수 있지만 망막에 맺힌 상의 질을 평가하기에는 한계가 있다. 각막에 입사되는 빛이 산란을 하면 점광원이 망막에 맺힐 때의 빛의 분포를 나타내는 PSF(point spread function)는 달라지고, 빛이 많이 산란되면 주변부 망막에 영향을 준다. 또한 PSF는 눈의 수차에 영향을 주기 때문에 눈의 수차와 빛의 산란을 모두 평가하는 방법으로 이중경로시스템(double-pass system)을 이용하여 시력의 질을 평가하는 것이 수 차계 만을 이용하여 평가하는 것보다 정확하다고 보 고되었다.^22,23) 최근에 많이 사용되는 OQAS(optical quality analysis system)는 이중경로시스템을 이용 하여 780nm 파장의 단색 다이오드 광이 망막에 맺히 고 이 상이 다시 안구 전체 매질을 통과하면서 CCD 카메라에 포착되어 객관적인 PSF가 측정되는 기기 로, 망막에서 반사된 모든 파장의 빛을 인식하기 때 문에 빛의 산란이나 고위수차에 의한 영향을 모두 반 영할 수 있어 망막에 맺힌 상의 질을 객관적으로 측 정할 수 있다고 보고되었다.^24,25)

지금까지 각막굴절교정렌즈에 대한 연구는 대부분 시력교정효과와 안전성 및 근시진행억제에 대하여 진 행되었고,^9,12-16) 각막굴절교정렌즈 착용 후 개선된 시 력의 질에 대한 연구는 미미한 실정이다.

따라서 본 연구에서는 각막굴절교정렌즈 착용 후 나타나는 망막 상의 질과 객관적인 시력을 평가하기 위하여 이중경로시스템으로 측정하는 OQAS 장비를 이용하여 MTF(modulation transfer function, 변조 전달함수), 망막에 맺히는 빛의 집중도인 Strehl ratio 및 산란도인 OSI(objective scatter index)와 객관적 시력을 측정하여 각막굴절교정렌즈 착용 전의 시력의 질과 비교 평가하고자 하였다.

Ⅱ. 연구대상 및 방법

1. 연구대상

2012년 11월부터 2014년 8월까지 부산 소재 S 안 과병원에서 각막굴절교정렌즈를 처음으로 착용하고 매일 밤 적어도 8시간 이상 렌즈를 착용할 수 있고, 6.00 D 이하의 근시와 2.00 D 이하의 난시를 가지며 각막만곡도가 40.00~47.50 D인 만 18세 이하를 대 상으로 하였다. 대상자 중 시험용 각막굴절교정렌즈 를 착용시키고 적합한 피팅 상태임에도 불구하고 1~3시간 시험착용 후 시력 개선효과가 없거나, 렌즈 의 중심 이탈이 생기는 경우, 각막혼탁 등 안내매체 의 혼탁이 있거나, 안과 질환이 있는 경우는 대상자 에서 제외시켰고 최종적으로 45명(우안 45안, 좌안 40안, 총 85안)이 연구에 참여하였다.

2. 연구 방법

1) 각막굴절교정 콘택트렌즈

각막굴절교정렌즈는 Ortho-K LK^TM렌즈 CH2 (Lucid Korea, Seoul, Korea)를 사용하였다. 렌즈의 재질은 Boston XO(Polymer technology Corp.)이며 DK 값은 140 Fatt unit이다.

2) 렌즈 피팅

자동굴절검사기(AutoRefractometer RK-5, Canon, Japan), 각막지형도검사(Pentacam, Oculus Inc.. Germany), 검영기(Retinoscope, Heine, USA)를 이용하여 각막만곡도, 편심률을 측정하고 이 값을 기준으로 시험렌즈를 착용시킨 후 콘택트렌즈의 피팅 상태를 관찰하였다. 콘택트렌즈가 각막의 중심 에 안정적으로 위치하고 콘택트렌즈의 중심부 3~5 mm가 각막의 중심과 얼라인먼트(alignment) 피팅상 태를 보이면서, 형광용액 패턴이 Bull’s eye pattern 을 보이고 동적움직임이 1 mm 정도이면 적합한 피팅 상태로 판단하였다.

3) 시력

자동굴절검사기를 이용하여 굴절력을 측정하였고 현성굴절검사를 시행한 후 3 m 거리에서 대비도가 100% LCD chart ETDRS(SC-2000, Nidek, Japan) 를 이용하여 밝은 조명상태(photopic lighting conditions)에서 한 쪽 눈을 차폐한 후 단안씩 나안 시력, 최대교정시력을 각막굴절교정렌즈 착용 후 1주 일 및 1개월째 LogMAR 단위로 측정하였다.

4) 시력의 질

시력의 질은 각막굴절교정렌즈 착용 전과 착용 후 1주 및 1개월에 OQAS(OQAS II, Visiometrics S.L., Tarrasa, Spain)를 사용하여 안구 내의 광학적 질과 관련이 있는 MTF cutoff, Strehl ratio, OSI 및 객관 적 시력을 보여주는 OV(OQAS values)를 대비도에 따라 OV_100%, OV_20% 및 OV_9%를 4 mm 동공 크기에서 측정하였다. 각막굴절교정렌즈 착용 전에는 현성굴절 검사 후 구면 굴절력은 -11.00~+5.00 D 범위 내에 서 기기 시스템으로 보정해 주었고, 원주 굴절력 -0.50 D 이상은 시험렌즈를 통해 교정한 후에 측정 하였고 각막굴절교정렌즈 착용 후에는 굴절이상에 대 한 보정 없이 나안으로 측정하였다. 측정을 하기 전 에는 눈을 충분히 깜박이게 하고 측정하는 동안에도 각막 건조에 의한 영향을 배제하기 위하여 눈 깜박임 을 유지하도록 하고 측정하였다.

5) 통계분석

통계분석은 SPSS version 18.0(SPSS, Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여, 각막굴절교정렌즈 착용 전과 착용 후의 측정값은 One-way ANOVA를 이용하여 비교하였고 Bonferroni’s 다중비교로 사후 분석을 하였으며 p 값이 0.05 미만일 경우를 통계학 적으로 유의한 것으로 판단하였다.

Ⅲ. 결 과

1. 대상 및 분석

각막굴절교정렌즈를 착용한 45명(우안 45안, 좌안 40안, 총 85안) 대상자의 최초 평균연령은 9.28± 2.34세(6-17세)이며 구면굴절력은 -2.50±1.10 D, 원주굴절력은 -0.65±0.44 D, 각막이심율(eccentricity) 은 0.56±0.10으로 나타났다(Table 1).

2. 각막굴절교정렌즈 착용 후 시력 및 굴절력 변화

원거리 나안시력은 각막굴절교정렌즈 착용 전 0.79±0.24 LogMAR, 착용 1주일 후 0.09±0.14 LogMAR, 착용 1개월 후 0.03±0.05 LogMAR로 유 의하게 향상되었고(p<0.001), 착용 후 1주일과 1개월 사이에도 유의한 차이가 있었다(p=0.032). 현성굴절 검사에서 구면굴절력은 렌즈 착용 전 -2.50±1.10 D, 착용 1주일 후 -0.22±0.59 D, 착용 1개월 후에는 -0.01±0.27 D로 유의하게 감소되었고(p<0.001), 착 용 후 1주일과 1개월 사이에는 유의한 차이가 없었다 (p=0.331). 원주굴절력은 렌즈착용 전 -0.65± 0.44 D, 착용 1주일 후 -0.35±0.43 D, 1개월 후에는 -0.19±0.34 D로 유의하게 감소하였고(p<0.001), 착 용 후 1주일과 1개월 사이에는 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.054).

각막굴절력 K_min은 렌즈 착용 전 42.45±1.31 D, 착용 1주일 후 41.33±1.55 D, 1개월 후에는 41.04±1.58 D로 유의하게 감소하였고(p<0.001), 착 용 후 1주일과 1개월 사이에는 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.684), K_max은 착용 전 43.71±1.42 D, 착용 1주일 후 42.06±1.44 D, 1개월 후에는 41.93±1.41 D로 유의하게 감소하였고(p<0.001), 착 용 후 1주일과 1개월 사이에는 유의한 차이를 보이지 않았다(p=1.000, Table 2).

3. 각막굴절교정렌즈 착용 후 시력의 질 변화

OQAS 기기로 측정한 MTF cutoff는 각막굴절교정 렌즈 착용 전 42.09±8.71 cpd(cycle per degree), 렌즈 착용 1주일 후 35.91±9.93 cpd, 1개월 후에는 37.58±11.41 cpd로 최대 구별 가능한 공간주파수가 유의하게 감소하였다(p=0.004). Strehl ratio는 각막 굴절교정렌즈 착용 전 0.25±0.07에서 착용 후 1주에 0.22±0.05, 1개월 후에는 0.21±0.06로 망막의 빛 집중도가 유의하게 낮아졌고(p=0.001), OSI는 각막 굴절렌즈 착용 전 0.38±0.24에서 착용 후 1주에 0.63±0.35, 1개월 후0.77±0.95로 객관적 산란지수 가 유의하게 증가하였다(p=0.001), (Table 3).

4. 각막굴절교정렌즈 착용 전과 착용 후의 객관적 시력

객관적 시력을 나타내는 OV_100%는 대비도가 100% 에서의 시력을 보여주며 OV_20%는 대비도 20%, OV_9% 는 대비도 9%의 객관적 시력을 나타낸다. 객관적 시 력 OV_100%는 렌즈를 착용 전 -0.13±0.11, 착용 1주 일 후 -0.08±0.13, 1개월 후 -0.07±0.19로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났지만(ANOVA test, p=0.047), Bonferroni 사후검증결과 착용 전과 착용 1주일 후 및 착용 1주일과 1개월 후에는 서로 차이가 없는 것으로 나타났다(P>0.05). 통계적인 1종 오류 이론에 따르면 사후 분석은 t-분석을 여러 번 수행하 는 과정에서 p값이 보정되기 때문에 t-분석보다 보 수적인 결과가 나올 수 있어 ANOVA 검정에서 유의 한 결과가 나와도 사후분석에서는 유의하지 않았고 p 값이 0.05에 가까울 때 이런 경우가 발생할 수 있다 는 multiple comparison 이론^26,31)에 기초하여 차이 가 없는 것으로 판단하였다.

OV_20%은 렌즈를 착용 전 -0.01±0.21, 착용 1주일 후 0.06±0.14, 착용 후 1달 0.05±0.27로 유의한 차 이를 보이지 않았다(ANOVA test, p=0.158). OV_9%는 착용 전 0.20±0.14, 착용 후 1주 0.26±0.13, 1달 후 0.29±0.20로 유의한 차이를 보였고(p=0.008), 렌즈 착용 전과 착용 1주일과 1개월 후 사이에는 유의 한 차이를 보였다(Table 4).

Ⅳ. 고 찰

각막굴절교정렌즈 착용 후에는 각막상피세포의 재 배열로 각막의 곡률과 전방깊이에 변화가 나타나고 근시와 난시를 효과적으로 교정하여 나안 시력 개선 에 효과가 있다고 알려져 있다.¹²⁾ 현재까지 각막굴절 교정렌즈에 관한 연구는 시력이 개선되는 방향에 국 한되어 있었으나 최근에는 교정시력의 질에 대한 관 심이 증가하고 있고, 각막굴절교정렌즈 착용 후 시력 개선은 뚜렷하지만 고위수차가 증가한다는 결과가 발 표되어^17,18) 증가된 고위수차가 시력의 질에 영향을 줄 것인지에 대하여 관심이 높아지고 있다.

시력의 질을 결정하는 요소는 빛의 산란, 안구의 파면수차가 있으나 과거 각막굴절교정렌즈 착용 후 시력의 질을 평가함에 있어서는 웨이브프론트 수차계 를 활용한 수차분석과 대비감도에 의존하였다. 웨이 브프론트 수차계는 안구 내에서 산란되는 빛을 반영 하지 못하기 때문에 망막에 맺힌 상의 질을 평가하기 에는 한계가 있었다. 그러나 최근 개발된 OQAS 장비 는 이중경로시스템을 이용하기 때문에 PSF로 부터 직접 Fourier 변환을 통해 MTF값을 계산할 수 있어 수차뿐 만 아니라 산란에 의한 영향을 모두 반영할 수 있다.²²⁾

MTF는 공간주파수에 대한 응답함수로 객관적인 시기능을 평가하는데 우수하며 재현성을 갖는 지표로 각각의 공간주파수(spatial frequency)에 따라 망막 에 맺힌 상의 대비감도와도 관련이 있다고 보고되었 다.²⁷⁾ 측정 기기에서 PSF가 기록될 때 고체촬영소자 카메라나 주변부의 고주파수 잡음이 존재하므로 정확 한 MTF 값을 계산하는데 한계가 있기 때문에 OQAS 장비에서는 MTF 값이 1% 유효치에 도달했을 때의 공 간주파수 MTF cutoff를 제공하며, MTF cutoff 값이 클수록 시력의 질이 좋다고 할 수 있다. 수차와 회절 이 낮은 이상적인 환경에서 인간의 눈이 감지할 수 있는 최대공간주파수는 60 cpd 정도이다.²⁷⁾

본 연구에서 MTF cutoff 값은 각막굴절교정렌즈 착용 1개월 후 37.58±11.41 cpd로 착용 전 42.09±8.71 cpd과 비교하여 감소하였지만 유의한 차이는 없었으며, 이 값은 Xu 등²⁸⁾이 보고한 정상안 의 MTF 값 39.32±9.75 cpd보다는 낮고 Jeon 등²⁹⁾ 이 보고한 각막굴절교정렌즈 착용자의 MTF 값 34.79±10.30 cpd보다 높은 값으로 나타났다. 각막 굴절교정렌즈에 의한 시력교정 후 MTF cutoff 값은 라섹수술(Laser in situ keratomileusis) 후 측정값 33.43±11.10 cpd³⁰⁾ 보다 큰 것으로 나타나 시력의 질이 라섹수술보다 좋은 것으로 보인다.

Strehl ratio는 수차가 없는 이상적인 안구에서 측 정한 MTF 그래프의 곡선 아랫부분의 넓이 비율을 의 미하는데 시력의 질을 양적으로 측정한 것으로,²⁶⁾ 0 에서 1사이의 값으로 측정된다. 정상 성인에서 4 mm 동공 상태에서 측정하였을 때 평균 0.3에 가까운 값 을 가지며, 1에 가까울수록 시기능이 좋은 것으로 볼 수 있다.³¹⁾ 본 연구에서 Strehl ratio는 렌즈를 착용 하기 전 0.25±10.30, 착용 1개월 후 0.21±0.06으로 착용 전보다 유의하게 낮아졌고, 정상평균값²⁸⁾보다 작았지만, 각막굴절교정렌즈 착용자에서 측정한 0.21±0.07,²⁹⁾ 라식 수술 후 측정값 0.20±0.07³⁰⁾과 유사한 결과값으로 나타났다.

객관적 산란지수 OSI는 이중경로 이미지 중심부에 서의 빛의 집중도와 주변부 빛의 퍼짐 간의 비율로써 안구 내 산란의 정도를 수치화 한 값이다. OQAS에서 는 0~25까지 측정이 가능하고 정상안에서 1.0 이하 의 값을 가지며 중등도 백내장에 1.5~4.0 정도의 값 을 나타내며,²⁷⁾ 수치가 높을수록 안구내의 산란이 심 함을 나타낸다. 비슷한 시력을 가진 사람이라도 안구 내 산란이 있는 경우는 실제 망막에 맺히는 상의 질 이 떨어지게 된다. 본 연구에서 객관적 산란지수는 각막굴절교정렌즈 착용 전 0.38±0.24에서 착용 1개 월 후에 0.77±0.95로 유의한 증가가 있었는데, 이 값은 Xu 등²⁸⁾이 보고한 정상안의 측정값 0.60±0.42 보다 크고 Jeon 등²⁹⁾이 보고한 각막굴절교정렌즈 착 용자의 측정값 0.72±0.40와 비슷한 결과를 보였고, 각막굴절교정렌즈 착용 후 산란지수는 라식수술 후 측정값 1.07±0.58³⁰⁾보다 낮은 것으로 나타났다. 각 막굴절교정렌즈 착용 후 산란지수는 증가하였으나 이 값은 정상값 1.0 이하의 범주 내에 있는 값으로 시력 의 질에는 유의한 차이가 없을 것으로 예상된다. 본 연구의 착용 전 측정값 0.38은 Xu 등²⁸⁾이 보고한 정 상안의 측정값과 차이가 있었는데 Xu 등²⁸⁾은 보고한 정상안의 측정값은 대상자가 21~39세(평균 26.8± 3.9세)로 본 연구 대상자의 연령 9.28±2.34세(6-17 세)보다 많기 때문으로 사료된다.

OV는 MTF 그래프의 0.05와 0.1에 대응하는 공간 주파수 값으로 각막굴절교정렌즈 착용 전에는 시험렌 즈로 교정한 후 측정하였고, 각막굴절교정렌즈 착용 후에는 굴절이상에 대한 보정 없이 측정한 값으로, 본 연구에서 측정한 객관적 시력 OV_100%, OV_20%, OV_9% 값은 1.38±0.32, 1.07±0.30, 0.67±0.21로 Xu 등²⁸⁾이 보고한 정상 성인의 측정값 1.31±0.33, 1.33±0.39, 1.33±0.41 보다 비슷하거나 낮은 값으 로 측정되어 이에 대한 추가적인 확인이 필요할 것으 로 보인다. 각막굴절교정렌즈를 착용 후 OV_100%와 OV_20%는 착용 전과 비교하여 유의한 차이를 보이지 않았고, OV_9%는 착용 1달 후에는 0.29±0.20로 착용 전 0.20±0.14보다 유의하게 낮아져 저대비시력에 대한 추가적인 확인이 필요할 것으로 보인다.

Ⅴ. 결 론

각막굴절교정렌즈 착용 후 나안시력이 개선되었고 시력의 질을 평가한 MTF cutoff, Strehl ratio 및 OSI 값은 정상 범위 내의 값으로 측정되었으나, 각막 굴절교정렌즈 착용으로 MTF cutoff, Strehl ratio는 감소하고 OSI 값은 증가하였으며 저대비 객관적시력 은 유의하게 낮아졌다. 본 연구는 과거 대비감도, 수 차 등을 측정함으로써 각막굴절교정렌즈의 시력의 질 을 평가하는 방법과 달리 최근에 개발된 이중경로시 스템을 활용한 OQAS 장비를 이용하여 시력의질과 객관적 시력까지 측정하여 비교했다는 점에 의의를 둘 수 있다고 사료된다.