search
Contact Us
HOME

Journal Search Engine

to

Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.20 No.3 pp.313-325
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2018.20.3.313

Effects of Illumination-Dependent Pupil Size on Higher Order Aberration

Jeong-Min So, Chang-Jin Kim, Hyun-Il Kim*
Department of Optometry, Konyang University, Daejeon, Korea
August 9, 2018 September 19, 2018 September 19, 2018

Abstract

Purpose :

We investigated the effect of illumination-dependent pupil size on higher order aberration.


Methods :

Thirty five patients (mean age, 22.5 ± 1.04 years) who had no ocular or systemic disease and had no other relevant surgical experience were selected, and we measured aberration. Due to the property of i.Profiler plus instrument, it is assumed that the pupil size ’3 mm’ under photopic vision is similar to photopic vision environment and pupil size ’maximum’ under semidark room is similar to mesopic vision environment. Correlation analysis between pupil size and equivalent defocus and equivalent blur circle was performed.


Results :

RMS values were 0.30±0.13 μm and 0.38±0.15 μm when the pupil size was divided into 3 mm and maximum. The equivalent defocus of total high order aberration was 0.28±0.14 D at the pupil size of 3 mm and 0.41±0.16 D at the maximum, which are significant differences(p=0.000). The difference of equivalent defocus of spherical aberration, coma aberration, and trefoil aberration was 0.07 D, 0.04 D, and 0.02 D at 3 mm and maximum, respectively, and there were significant differences in the spherical(p=0.000) and coma aberration(p=0.000)). There were significant positive correlations between equivalent defocus and equivalent blur circle(total higher order aberrations (R2=0.7045, p < 0.01), spherical aberration(R2=0.9376, p < 0.01), coma aberration(R2=0.8429, p < 0.01) and, trefoil aberration(R2=0.7824, p < 0.01)).


Conclusions :

The result of the aberration measurement is expressed as equivalent defocus, so that the degree of required correction can be expressed as diopter. Unless the correction of high order aberrations is considered, it is valuable to study the visual discomfort of high order aberrations as there would be a change in the corrected visual acuity.


Pupil , Mesopic vision , Photopic vision , Higher order aberration , Spherical aberration , Visual acuity , i.Profiler plus

조명에 따른 동공 크기가 고위수차에 미치는 영향

    Ⅰ. 서론

    동공(pupil)은 주시거리에 따라 들어오는 빛의 양 과 크기가 조절되어 시야와 시력을 유지하는데 중요 한 역할을 하며,1-3) 가까운 곳을 바라보거나 밝은 곳 에서는 축동되고 멀리 있는 곳을 보거나 어두운 곳에 서는 산동 된다.4-6)

    해가 지고 어두워지면 야간 운전자의 경우 불편함을 호소하게 되고, 눈의 굴절 상태가 근시 상태로 변하는 것을 야간 근시(night myopia)라 한다. 어두울 때 청 년기 대상자는 1.00 D정도의 근시화가 있을 수 있고, 이러한 것들은 구면수차(spherical aberration), 조절 (accommodation), 색수차(chromatic aberration)등 이 원인이다.7-10)

    기존 문헌들의 내용을 보면 박명시 상태에서는 명 소시 상태에서 보다 시력이 감소하는 것을 볼 수 있 다. Richards11)는 야간 도로 조명 상태를 재현하여 실험을 진행한 경우 0.50~0.75 D의 근시화가 나타 났고, Epstein12)은 박명시 상태에서 0.35 D의 근시 화 및 암소시 상태에서는 1.01 D 정도의 근시화가 발 생하였다고 보고하였다. 박명시 상태의 시각적 변화 는 동공이 커짐으로써 수차 증가, 눈부심 증가 등을 원인으로 볼 수 있으며,13) 동공 크기가 커짐에 따라 증가하는 눈의 수차는 시력의 질에도 영향을 미친다 고 볼 수 있다.1-3)

    수차(aberration)란 원거리의 한 점에서 나온 빛이 광학계에 의해 상을 맺을 때, 한 점에 맺히지 않고 흐 려지거나 일그러져 보이는 현상을 말한다.14) 수차는 저위수차 및 고위수차 2 가지로 구분된다. 저위수차 는 0차, 1차, 2차의 수차를 말하며 안경, 콘택트렌즈 그리고 교정굴절수술과 같은 기존 굴절 이상 교정 방 법으로 교정이 가능하다. 고위수차는 3차 이상의 수 차이고, 구면수차(spherical aberration), 코마수차 (coma aberration), 트레포일수차(trefoil aberration) 등이 대부분이며, 고위수차는 굴절이상을 제거하여도 교정되지 않고 시력의 질적인 부분을 방해하는 요인 이다. 20세기에는 네덜란드의 제르니케(Zernike)에 의해 고위수차를 양적으로 분석할 수 있는 제르니케 다항식이 소개되었다.15,16) 더불어 수차를 측정 할 수 있는 기기들의 개발로 객관적인 수치화가 가능해 시 력의 질에 대한 평가와 이해가 가능해졌다.17,18)

    수차의 측정 방식은 Hartmann-Shack 방식, Tscherning 혹은 ray tracing 방식, Automated retinoscopy 방 식으로 나뉘게 된다. 최근 많이 사용되고 있는 Hartmann- Shack 방식은 불투명한 원판에 많은 구멍을 뚫어서 microlens를 집결시킨 작은 렌즈배열(lenslet array) 의 구멍을 통해 여러 광선이 다시 되돌아왔을 때, 망 막을 향한 빛과 반사된 빛의 어긋남을 이용해 왜곡된 파면을 만들게 되고, 고위수차는 이 어긋남을 제르니 케 다항식을 이용한 수치화를 통해 측정한다.19-25)

    본 연구에서는 명소시 및 박명시 유사 조명상태에 따른 동공 크기 변화에 따라 수차를 측정하여 고위수 차에 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 본 연구에 사용된 i.Profiler plus(Carl zeiss vision, Germany) 는 기기의 특성상 조도의 영향을 많이 받지 않기 때 문에 명소시 상태에서 설정된 동공 크기 3 mm를 명 소시 유사 환경, 반암실 상태에서 설정된 maximum 을 박명시 유사 환경 상태로 가정하였다. Han26) 등의 연구에 따르면 조도를 1,000 lx 로 설정하여 평균 동 공 크기를 측정하였을 경우, 3.46 mm로 측정되었다. 평상시 일상생활의 조도는 일반적으로 1000 lx보다 높기 때문에 본 연구에서는 명소시 유사 환경의 동공 크기를 3 mm, 박명시 유사 환경의 동공 크기를 maximum으로 설정하여 측정된 수차를 등가디포커 스(equivalent defocus) 및 등가착란원(equivalent blur circle)으로 나타내어 상관성을 알아보고 임상에 서 참고할 수 있는 정보를 제시하고자 한다.

    Ⅱ. 연구 대상 및 방법

    1. 연구대상

    본 연구에 관련된 모든 임상시험에 대한 규약과 검 사과정은 건양대학교 생명윤리위원회(Institutional Review Board, IRB)의 승인을 받았다. 본 연구에서 는 굴절교정 수술 및 안과 관련 수술 경험이 없고, 시 력에 영향을 줄 수 있는 전신질환 및 안질환이 없는 평균 연령 22.5±1.04세인 35명을 대상자로 선정하 였다. 대상자들의 원거리 양안 최대 교정시력은 0.9 이상이었으며, 구면 굴절이상은 S-1.00∼-6.00 D, 원주 굴절이상은 C-1.50 D 이하였다(Table 1).

    2. 연구방법

    1) 수차 측정

    수차의 측정은 Hartmann-Shack 방식을 적용한 i.Profiler plus(Carl zeiss vision, Germany)을 이용하 여 측정하였고, 눈의 저위수차(lower order aberration) 및 총 고위수차(high order aberration)를 측정하였다.

    수차분석은 이 값을 제르니케 다항식(Zernike polynomial)을 이용하여 수차를 산출할 수 있고, 임 의의 주어진 제르니케 모드에 대한 제곱평균(root mean squared, RMS)으로 나타낼 수 있다. 파면의 총 RMS 파면오차 값은 제르니케 계수들의 제곱에 대 한 합의 제곱근으로 식 (1)과 같다.27)

    RMS   =   ∑ n,   m ( c n m ) 2
    (1)

    (1) 저위수차

    일반적인 구면과 난시굴절이상과 관련된 2차식 으로 표현되는 저위수차는 디옵터 단위의 디포커스 (defocus) 식 (2)로 나타낼 수 있다.27) 디포커스는 동공의 면적에 반비례하고, RMS에는 비례함을 알 수 있다.

    M = δ W ( r , θ ) / δ r r = δ ( c 2 0 3 ( 2 r 2 / R 2 − 1 ) ) δ r r = c 2 0 4 3 R 2 = 4 π 3 RMS P u p i l   A r e a
    (2)

    (2) 고위수차

    임상적인 활용성을 고려하여 3차부터 5차까지 각 차수별로 계산된 고위수차(식 3, 4, 5)와 3 차항에서 5 차항까지의 총 고위수차(식 6)를 계산하였다. 각 차수 의 항들은 i.Profiler plus로 측정한 값을 대입하였다.

    3차 고위수차 ( RMS 3 ) = ( Z 3 − 3 ) 2 + ( Z 3 − 1 ) 2 + ( Z 3 1 ) 2 + ( Z 3 3 ) 2
    (3)

    4차 고위수차 ( RMS 4 ) = ( Z 4 − 4 ) 2 + ( Z 4 − 2 ) 2 + ( Z 4 0 ) 2 + ( Z 4 2 ) 2 + ( Z 4 4 ) 2
    (4)

    5차 고위수차 ( RMS 5 ) = ( Z 5 − 5 ) 2 + ( Z 5 − 3 ) 2 + ( Z 5 − 1 ) 2 + ( Z 5 1 ) 2 + ( Z 5 3 ) 2 + ( Z 5 5 ) 2
    (5)

    총 고위수차 = ( R M S 3 ) 2 + ( R M S 4 ) 2 + ( R M S 5 ) 2
    (6)

    3차인 코마수차(coma aberration)의 RMS( Z 3 − 1 ,   Z 3 1 )(식 7)와 트레포일수차(trefoil aberration)의 RMS( Z 3 − 3 ,   Z 3 3 )(식 8)와 4차인 구면수차(spherical aberration)의 RMS( Z 4 0 )(식 9)로 제한하여 계산하였다.

    코마수차 = ( Z 3 − 1 ) 2 + ( Z 3 1 ) 2
    (7)

    트레포일수차 = ( Z 3 − 3 ) 2 + ( Z 3 3 ) 2
    (8)

    구면수차 = ( Z 4 0 ) 2
    (9)

    동일한 RMS 파면오차를 나타내기 위한 디포커스를 등가디포커스(equivalent defocus, Me)로 식 (10)을 이 용하여 나타낼 수 있고, 등가디포커스의 개념은 디옵터 단위로 표현되기 때문에 임상에서 유용할 수 있다.27)

    M e = 4 π 3 P u p i l   A r e a ∑ n ⋅ m ( c n m ) 2 = 4 π 3   ·   R M S P u p i l   A r e a
    (10)

    등가착란원(equivalent blur circle, Be)은 등가디 포커스와 동일한 크기로 디포커스 되어 형성된 점상 으로 정의되며, 등가착란원의 직경은 식 (11)을 이용 하였다.27) 착란원의 크기가 동공의 반경에는 반비례 하고, RMS에는 비례함을 알 수 있다.

    B e = M e   ·   P u p i l   D i a m e t e r = 4 π 3   ·   R M S π r 2 2 r = 8 3 r R M S ( r = p u p i l   r a d i u s )
    (11)

    등가착란원은 수차가 있는 눈에서 점상의 크기를 결정하는데 도움이 되며, 흐린 상에서 착란원의 크기 에 대한 중요성의 유용함을 알 수 있다.27)

    2) 동공 크기 측정

    동공 크기는 Hartmann-Shack 방식을 적용한 i.Profiler plus를 이용하여 측정하였다. 동공 크기는 밝은 환경의 명소시 상태에서 기기 자체에서 설정된 ʻ 3 mmʼ 그리고 반암실 상태에서 최대로 커질 수 있는 ʻmaximumʼ 동공 크기로 구분하였다.

    3) 자료처리 및 분석

    동공 크기 3 mm 및 maximum에서 등가디포커스 와 등가착란원의 비교는 대응표본 t검정(paired t-test)으로 하였고, 등가디포커스와 등가착란원의 상관분석을 실시하였다. 신뢰구간은 95%로 설정하여 p<0.05일 때 유의성을 갖는 것으로 간주하였다.

    Ⅲ. 결과

    1) 등가디포커스

    (1) 저위수차를 고려한 등가디포커스

    명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 저위수차의 RMS는 각각 2.33±0.57 ㎛ 및 4.52±2.27 ㎛ 이었다. 등가디포 커스는 명소시 및 박명시 유사환경 상태에서 동공 크 기가 3 mm 및 maximum인 경우 각각 -4.10±1.61 D 및 -4.36±1.77 D 이었고, -0.26 D 의 차이를 보 였다. 명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 저위수차의 등가디포커스 를 비교 시 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.000) (Table 2).

    (2) 고위수차를 고려한 등가디포커스

    명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 고위수차의 RMS는 각각 0.30±0.13 ㎛ 및 0.38±0.15 ㎛ 이었다. 등가디포커 스는 명소시 및 박명시 유사환경 상태에서 동공 크기 가 3 mm 및 maximum인 경우 각각 0.28±0.14 D 및 0.41±0.16 D 이었고, 0.13 D의 차이를 보였다. 명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum에서 고위수차를 비교 시 통계적으로 유 의한 차이를 보였다(p=0.000)(Table 2).

    2) 동공 크기에 따른 수차 별 등가디포커스

    (1) 구면수차

    명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 구면수차의 RMS는 각각 0.06±0.11 ㎛ 및 0.11±0.11 ㎛ 이었다(Table 3). 구 면수차의 동공 크기에 따른 등가디포커스의 분포는 Fig. 1에 나타나 있다. 구면수차의 등가디포커스는 명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 각각 0.03±0.03 D 및 0.10±0.07 D 이었고 0.07 D의 차이를 보였고, 통계 적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.000)(Table 4).

    (2) 코마수차

    명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 코마수차의 RMS는 각각 0.10±0.21 ㎛ 및 0.12±0.18 ㎛ 이었다(Table 3). 코 마수차의 동공 크기에 따른 등가디포커스의 분포는 Fig. 2에 나타나 있다. 코마수차의 등가디포커스는 명 소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 각각 0.13±0.09 D 및 0.17±0.12 D이었고 0.04 D 의 차이를 보였고, 통계적으로 유의 한 차이를 보였다(p=0.017)(Table 4).

    (3) 트레포일 수차

    명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 트레포일 수차의 RMS는 각각 0.09±0.05 ㎛ 및 0.14±0.11 ㎛ 이었다(Table 3). 트 레포일 수차의 동공 크기에 따른 등가디포커스의 분포 는 Fig. 3에 나타나 있다. 트레포일 수차의 등가디포커 스는 명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 각각 0.11±0.07 D 및 0.13±0.08 D 이었고 0.02 D 차이를 보였고, 통계적으 로 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.214) (Table 4).

    3) 동공 크기에 따른 수차 별 등가착란원

    (1) 총 고위수차

    명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 총 고위수차의 등가착란원 은 각각 0.85±0.44 ㎛ 및 2.27±1.08 ㎛ 이었고 1.42 ㎛의 차이를 보였고, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.000)(Table 5). 총 고위수차의 동공 크기 에 따른 등가착란원의 분포는 Fig. 4에 나타나 있다.

    (2) 구면수차

    명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 구면수차의 등가착란원은 각각 0.13±0.07 ㎛ 및 0.67±0.46 ㎛ 이었고 0.54 ㎛의 차이를 보였고, 통계적으로 유의한 차이를 보였 다(p=0.000)(Table 5). 구면수차의 동공 크기에 따른 등가착란원의 분포는 Fig. 5에 나타나 있다.

    (3) 코마수차

    명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 코마수차의 등가착란원은 각각 0.41±0.29 ㎛ 및 0.91±0.66 ㎛ 이었고 0.50 ㎛의 차이를 보였고, 통계적으로 유의한 차이를 보였 다(p=0.000)(Table 5). 코마수차의 동공 크기에 따른 등가착란원의 분포는 다음 Fig. 6에 나타나 있다.

    (4) 트레포일 수차

    명소시 및 박명시 유사상태에서 동공 크기가 3 mm 및 maximum인 경우 트레포일 수차의 등가착란원은 각각 0.34±0.21 ㎛ 및 0.72±0.50 ㎛ 이었고 0.38 ㎛의 차이를 보였고, 통계적으로 유의한 차이를 보였 다(p=0.000)(Table 5). 트레포일 수차의 동공 크기에 따른 등가착란원의 분포는 Fig. 7에 나타나 있다.

    4) 등가디포커스와 등가착란원의 상관관계

    (1) 수차 별 등가디포커스와 등가착란원의 상관성

    수차별로 등가디포커스와 등가착락원의 상관성을 알 아보았다. 총 고위수차(R2=0.7045, p<0.01), 구면수차 (R2=0.9376, p<0.01), 코마수차(R2=0.8429, p<0.01), 트레포일 수차(R2=0.7824, p<0.01)에서 모두 유의한 양의 상관성을 볼 수 있었다 (Fig. 8-A, B).

    Ⅳ. 고찰

    일반적으로 시력에 영향을 미치는 인자로서는 조 도, 시표 및 배경의 대비, 동공 크기 등이 있고, 저위 수차와 고위수차로 나눠지는 파면수차에서 중요시되 는 것은 동공의 크기이다. 동공 크기가 증가함에 따 라 여러 수차가 커지고 초점심도가 얕아져 핀홀 효과 는 작아지므로 시력이 저하 될 수 있다.28)

    검사실 조도 변화에 따른 굴절 교정 값의 변화에 대 한 연구29)에서 동공 크기는 760 lx에서 2 lx로 검사실 조도가 변할 때 3.87±0.50 mm에서 5.71±0.73 mm 의 변화를 보였고, 등가구면 굴절력은 +0.25~-0.75 D 의 변화를 보였다. 따라서 조도의 변화는 굴절검사 값을 변화시키는 요인임을 알 수 있다. 조도에 따른 눈의 굴절력과 동공 크기 변화에 대한 연구26)에서는 조도에 따라 동공 크기 차이는 유의하였지만, 굴절력 의 변화는 유의한 차이를 보이지 않았다고 보고 하였 다. 선행 연구 결과들에서 차이를 보이는 것은 대상 자의 나이, 검사조건, 그리고 검사 방법의 차이로 선 행 연구들을 토대로 동공의 크기에 따라 굴절력이 달 라질 것 이라 예상할 수 있었다. Han 등26)의 연구에 따르면 조도를 1,000 lx로 설정하여 평균 동공 크기 를 측정하였을 때 3.46 mm로 측정되었다. 평상 시 일상생활의 조도는 일반적으로 1000 lx보다 높을 것 이기 때문에 본 연구에서는 명소시 유사환경의 동공 크기를 3 mm로 설정하였다. Lee 등30)에 따르면 자동 동공측정계를 사용하여 측정한 박명시 동공 크기의 평균은 5.37± 1.03 mm 이였으며, Noh 등29)이 측정 한 박명시 동공 크기의 평균은 5.71±0.71 mm 이었 다. 본 연구에서 i.Profiler plus를 이용하여 측정한 반암실 상태에서의 동공 크기의 평균은 5.40±0.79 mm 이었고 Noh 등29)이 측정한 값에 비해 동공 크기 가 작게 측정 되었다. 이는 기기가 가지는 고유의 측 정 방식과 기기 내부의 조도 기준에 기원한 것으로 생각된다. 본 연구에서는 박명시 유사 환경의 동공 크기를 피검자 동공이 최대로 커지는 maximum으로 설정하였다.

    본 연구에서 대상자의 동공 크기를 3 mm, maximum 으로 나뉘어 고위수차를 측정하였을 때 RMS는 각각 0.30±0.13 ㎛ 및 0.38±0.15 ㎛로 나타났고, 임상에 서 유용한 등가디포커스로 변환하였을 때는 3 mm 와 maximum에서는 각각 0.28±0.14 D 및 0.41±0.16 D로 유의한 차이가 있었다. De Castro31)은 고위수차 에 영향을 주는 인자로는 나이, 각막곡률, 근시, 동공 크기 등이 있다고 보고하였고 특히 동공 크기의 증가 가 고위수차의 증가와 강한 상관관계가 있다고 하였 다. Koo 등32)은 총 고위수차는 굴절이상과 관련이 없 고, 동공이 큰 경우 더 높게 측정되는 결과를 보였다. 본 연구에서도 마찬가지로 동공 크기 변화에 고위수 차가 유의한 차이를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

    Petterson 등33)은 구면수차가 고위수차에 영향을 미친다고 보고하였다. 본 연구에서도 구면수차, 코마 수차, 트레포일 수차의 등가디포커스에서 3 mm와 maximum에서의 차이는 각각 0.07, 0.04, 0.02 D 이었다. 총 고위수차의 차이에서 구면수차가 가장 많 은 부분을 차지 한다는 것을 확인할 수 있었다.

    Kim 등34) 의 연구에 따르면 광학적 흐림과 원거리 시력의 관계를 수학적 공식 Y= 0.0145 + 1.2884e– x/1.257을 통해 시력이 저하된 정도를 확인할 수 있었 다. Y는 시력이고, e는 지수, x는 흐림 정도에 대한 디옵터를 의미한다. 상기 연구에서 광학적 흐림을 유 발시키지 않은 상태에서의 시력은 1.3이었다

    상기 연구에 언급된 식을 본 연구에 적용하는 경우 동공 크기가 maximum 일 때 측정된 고위수차인 등 가디포커스가 0.41 D 교정이 부족한 경우, 교정시력 이 0.94로 0.36만큼 저하되고, 마찬가지로 동공 크기 가 3 mm인 경우 0.28 D 교정이 부족한 경우, 1.05로 0.25의 교정시력이 저하됨을 알 수 있었다.

    Kim 등35)의 연구에 따르면 굴절교정수술 대상안에서 수술 전의 총 고위수차는 0.34±0.12㎛, 수술 후에 측 정한 총 고위수차는 0.54±0.18 ㎛ 이었다. 따라서 수 술군에서는 고위수차가 증가함을 확인할 수 있었다. 본 연구는 비수술군 대상으로 총 고위수차는 0.38±0.15 ㎛로 비슷한 수치를 보였다. 따라서 수술군에서는 상 대적으로 더 큰 시력저하 현상이 발생 할 수 있음을 추측할 수 있다. 이와 같이 고위수차의 교정이 고려되 지 않았을 경우, 수차의 영향으로 교정시력에 변화가 있을 수 있으며, 고위수차 교정을 통하여 시력의 질을 높여 줄 수 있을 것으로 생각된다.

    등가디포커스 공식에 의해 성립된 디포커스와 파면 수차간의 등가성은 전체 RMS에 기초로 하고 이것은 수차의 효과와 망막 상의 디포커스가 동일한 것을 의 미하지 않는다.27) 예를 들어 0.75 D의 난시가 미치는 효과는 망막 상에서의 0.75 D의 디포커스가 미치는 효과와 동일하지는 않다. 그럼에도 불구하고 수차는 망막 상의 질에 일정한 영향을 미친다고 볼 수 있다.

    본 연구에서는 반암실 상태에서 측정한 동공 크기 가 기존 박명시 상태에서의 평균 동공 크기보다 작게 측정되었을 것을 감안하면 고위수차 또한 낮게 측정 되었을 것으로 사료된다. 하지만 동공 크기 3 mm와 maximum의 수차를 등가디포커스 값에 근거하여 시 력에 어느 정도 영향을 주는지 판단하는데 도움을 줄 수 있기 때문에 각각의 수차들을 비교하였다.

    실제로 고위수차와 시력과 관련된 연구들이 활발 히 진행되고 있지만 많은 연구들은 임상에서 적용할 수 있는 결과들을 제시하지 않았다. 따라서 본 연구 의 결과를 통해 임상에서 고위수차에 대한 이해와 기 초자료로 활용될 수 있을 것이라 사료되며, 추후 연 구를 통해 수술군의 고위수차를 분석하여 비수술군과 의 차이를 제시할 수 있을 것이라 기대한다.

    Ⅴ. 결론

    등가디포커스는 동공 크기 maximum과 3 mm에서 총 고위수차(p=0.000), 구면수차(p=0.000), 코마수차 (p=0.017)가 통계적으로 유의한 차이를 보였으며 동공 크기가 커질수록 증가하는 것으로 나타났다. 동공 크 기 maximum과 3 mm에서 총 고위수차 차이 값 0.13 D 중 구면수차가 0.07 D(p=0.000)로 나타나서 구면 수차가 가장 많이 차지하는 것으로 나타났다.

    수차 측정 결과를 등가디포커스로 나타내어 교정 이 필요한 정도를 디옵터로 표현할 수 있었고, 고위 수차의 교정이 고려되지 않을 경우 교정시력에 변화 가 있을 수 있음을 예측 할 수 있었다.

    Figure

    KJVS-20-313_F1.gif

    Distribution of equivalent defocus values of spherical aberration according to pupil size.

    KJVS-20-313_F2.gif

    Distribution of equivalent defocus values of coma aberration according to pupil size. .

    KJVS-20-313_F3.gif

    Distribution of equivalent defocus values of trefoil aberration according to pupil size.

    KJVS-20-313_F4.gif

    Distribution of equivalent blur circle values of total higher order aberrations according to pupil size.

    KJVS-20-313_F5.gif

    Distribution of equivalent blur circle values of spherical aberration according to pupil size.

    KJVS-20-313_F6.gif

    Distribution of equivalent blur circle values of coma aberration according to pupil size.

    KJVS-20-313_F7.gif

    Distribution of equivalent blur circle values of trefoil aberration according to pupil size.

    KJVS-20-313_F8A.gif

    Correlation between equivalent blur circle and equivalent defocus: (A)total higher order aberrations, (B)spherical aberration.

    KJVS-20-313_F8B.gif

    Correlation between equivalent blur circle and equivalent defocus: (C)coma aberration, (D)trefoil aberration.

    Table

    Basic clinical characteristics of subjects

    RMS and equivalent defocus values of lower and high order aberrations according to pupil size

    RMS values of total higher order aberrations, 3rd, 4th, 5th order aberration, spherical, coma, trefoil aberration according to pupil size

    Equivalent defocus values of spherical, coma, trefoil aberration according to pupil size

    Equivalent blur circle values of total higher order aberrations, spherical, coma, trefoil aberration according to pupil size

    Reference

    1. Kim EA, Kim YH et al.: Change on Lens Accommodation and Pupil Light Reflex in VDT works. Korean J Prev Med. 30(3), 599-60, 1997.
    2. Winn B, Whitaker D et al.: Factors affecting light-adapted pupil size in normal human subjects. Invest Ophthalmol Vis Sci. 35(3), 1132-1137, 1994.
    3. Kasthurirangan S, Glasser A: Characteristics of pupil responses during far‐to‐near and nearto‐ far accommodation. Ophthalmic Physiol Opt. 25(4), 328-339, 2005.
    4. Mathur A, Gehrmann J et al.: Influences of luminance and accommodation stimuli on pupil size and pupil center location. Invest Ophthalmol Vis Sci. 55(4), 2166-2172, 2014.
    5. Ko BU, Ryu WY et al.: Pupil size in the normal Korean population according to age and illuminance. J Korean Ophthalmol Soc. 52(4), 401-406, 2011.
    6. Wolffsohn JS, O'Donnell C et al.: Simultaneous continuous recording of accommodation and pupil size using the modified Shin‐Nippon SRW‐5000 autorefractor. Ophthalmic Physiol Opt. 24(2), 142-147, 2004.
    7. Charman WN: Night myopia and driving. Ophthalmic Physiol Opt. 16(6), 474-485, 1996.
    8. Leibowitz HW, Gish KW et al.: Role of vergence accommodation in correcting for night myopia. Am J Optom Physiol Opt. 65(5), 383-386, 1988.
    9. Leibowitz HW, Owens DA: Night myopia and the intermediate dark focus of accommodation. J Opt Soc Am. 65(10), 1121-1128, 1975.
    10. Koomen M, Scolnik R et al.: A study of night myopia. J Opt Soc Am. 41(2), 80-90, 1951.
    11. Richards OW: Night myopia at night automobile luminances: final report. Am J Optom Physiol Opt. 55(7), 469-470, 1978.
    12. Epstein D, Ingelstam E et al.: Low‐luminance myopia as measured with a laser optometer. Acta Ophthalmologica 59(6), 928-943, 2009.
    13. Artal P, Tabernero J: The eye's aplanatic answer. Nature Photonics 2(10), 586-589, 2008.
    14. Ivanoff A: About the spherical aberration of the eye. J Opt Soc Am. 46(10), 901-903, 1956.
    15. Won JB, Kim SW et al.: Comparison of internal and total optical aberrations for 2 aberrometers: iTrace and OPD scan. Korean J Ophthalmol. 22(4), 210-213, 2008.
    16. Guirao A, Redondo M et al.: Corneal optical aberrations and retinal image quality in patients in whom monofocal intraocular lenses were implanted. Arch Ophthalmol. 120(9), 1143-1151, 2002.
    17. Castej　n-Moch　n JF, L　pez-Gil N et al.: Ocular wave-front aberration statistics in a normal young population. Vision Res. 42(13), 1611-1617, 2002.
    18. Bailey MD, Mitchell GL et al.: Patient satisfaction and visual symptoms after laser in situ keratomileusis. Ophthalmology 110(7), 1371-1378, 2003.
    19. Liang J, Grimm B et al.: Objective measurement of wave aberrations of the human eye with the use of a Hartmann–Shack wave-front sensor. J Opt Soc Am A Opt Image Sci Vis. 11(7), 1949-1957, 1994.
    20. Marcos S, Barbero S et al.: Optical quality and depth-of-field of eyes implanted with spherical and aspheric intraocular lenses. J Refract Surg. 21(3), 223-235, 2005.
    21. Rocha KM, Soriano ES et al.: Wavefront analysis and contrast sensitivity of aspheric and spherical intraocular lenses: a randomized prospective study. Am J Ophthalmol. 142(5), 750-756, 2006.
    22. Nanavaty MA, Spalton DJ et al.: Effect of intraocular lens asphericity on vertical coma aberration. J Cataract Refract Surg. 36(2), 215-221, 2010.
    23. Guirao A, Tejedor J et al.: Corneal aberrations before and after small-incision cataract surgery. Invest Ophthalmol Vis Sci. 45(12), 4312-4319, 2004.
    24. Spors F, Egan DJ et al.: Corneal wavefront aberrations in patients wearing multifocal soft contact lenses for myopia control. Open Ophthalmol J. 2(3), 45-53, 2012.
    25. Kim JM, Mun MY et al.: Change of spherical aberration with aspheric soft contact lens wear. J Korean Oph Opt Soc. 17(4), 365-372, 2012.
    26. Han SH, Kim BH et al.: Change in the eyes refractive power and pupilʼs size following intensity of illumination using auto refkeratometer. Korean J Vis Sci. 15(1), 1-7, 2013.
    27. Benjamin WJ: Borish's clinical refraction, 2nd ed., Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, pp. 777-778, 2006.
    28. Kim, BH, Han SH et al.: Comparison of the Refracting Power and Aberration according to the Measurement Change in Illumination and Area of the Pupils. J Korean Clin Health Sci. 4(2), 550-555, 2016.
    29. Noh YS, Kim SY et al.: Changes of refractive errors caused by corneal shape and pupil size. J Korean Oph Opt Soc. 19(3), 383-387, 2014.
    30. Lee TJ, Kim HS et al.: Comparison of automatic pupillometer and pupil card for measuring pupil size. J Korean Ophthalmol Soc. 56(6), 863-867, 2015.
    31. De Castro LE, Sandoval HP et al.: High-order aberrations and preoperative associated factors. Acta Ophthalmol Scand. 85(1), 106-110, 2007.
    32. Koo KL, Choi SK et al.: Classification of corneal topography and analysis of astigmatism based on computer-assisted videokeratography. J Korean Ophthalmol Soc. 34(11), 1101-1108, 1993.
    33. Lindskoog Pettersson A, Jark　 C et al.: Spherical aberration in contact lens wear. Cont Lens Anterior Eye 31(4), 189-193, 2008.
    34. Kim CJ, Choi EJ: Effects of induced dioptric blur on visual acuity and contrast sensitivity. J Korean Ophthalmic Soc. 19(2), 261-270, 2014.
    35. Kim TH, Lee H et al.: Determination Factors Affecting the High Order Aberrations in Preoperative and Postoperative LASEK. J Korea Acad Industr Coop Soc. 15(9), 5621-5627, 2014.
    Copyright © The Korean Society of Vision Science. All rights reserved.