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ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.22 No.1 pp.83-91
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2020.22.1.83

Comparison of Frequent Replacement Circle Soft Contact Lenses in Sagittal Depth

Dong-Ha Shin1), Hyun-Il Kim2)*
1)Dept. of Optometry, Graduate School, Konyang University, Student, Daejeon
2)Dept. of Optometry, Konyang University, Professor, Daejeon
*Address reprint requests to Hyun-Il Kim Dept. of Optometry, Konyang University, Daejeon TEL: +82-42-600-8428, E-mail: hyunik@konyang.ac.kr
February 17, 2020 March 24, 2020 March 26, 2020

Abstract

Purpose :

This study was intended to evaluate the sagittal depth differences of frequent replacement circle soft contact lens commercially available producted by eleven domestic manufacturers.


Methods :

Two specific parameters such as total diameter and base curve kept same for each contact lens experimented. The contact lenses were placed in each disposable polystyrene Petri dish that was parallel to the plane of the horizon and contained saline solution. The sagittal depth of each lenses was taken by integrated digital camera of slit lamp and measured.


Results :

The sagittal depth of all lenses ranged from 3.26 to 3.67 mm and was 3.52±0.11 mm in average. The calculated base curve based upon the measured sagittal depth ranged from 8.51 to 9.15 mm and was 8.73±0.17 mm in average.


Conclusion :

Eleven frequent replacement circle soft contact lenses measured in this study were markedly discrepant in sagittal depth.



교체용 써클 소프트 콘택트렌즈의 새그깊이 비교

신 동하1), 김 현일2)*
1)건양대학교 보건복지대학원 안경광학과, 학생, 대전
2)건양대학교 안경광학과, 교수, 대전

    Ⅰ. 서 론

    1991년부터 교체 시스템을 갖는 콘택트렌즈가 스위 스 시장에서 출시되었고 이러한 다양성은 콘택트렌즈를 변화시키고 성장시켰다.1) 2010~2013년 사이 국내 안 경원에서 판매된 1,973건의 콘택트렌즈 처방 내용을 조 사한 결과 90%가 소프트 콘택트렌즈이었고, 그 중에서 교체 주기는 일회용은 29%, 2주 교체용은 5%, 한 달 교 체용은 9%로 나타났고, 3~6개월 교체용이 40%, 1년 이상 사용하는 경우는 17%의 비율을 보였다.2) 특히 써 클 소프트 콘택트렌즈가 차지하는 비율은 29%로 매년 증가하고 있는 추세이다.2) 2019년 안경업계 전문 리서 치 기관인 Real Optical Research에서 300명을 대상으 로 착용하고 있는 소프트 콘택트렌즈 교체 주기 및 종류 에 대한 설문 조사 결과 일회용은 36%, 2주용은 8%, 한 달 교체용은 39%, 한 달 이상의 장기착용은 17%이었 다.3) 그리고 착용하는 종류는 써클 소프트 콘택트렌즈가 52.3%로 투명 렌즈 수요보다 더 높게 조사됐다.3) 이렇 듯 최근에는 눈을 화려하게 보이고자 하는 미용적인 이 유로 다양한 교체 주기의 다양한 컬러의 미용 소프트 콘 택트렌즈가 많이 판매되고 있다.4) 교체 주기를 갖는 콘 택트렌즈는 렌즈의 취급과 관리를 최소화 할 수 있고 언 제든지 대체 렌즈를 즉시 사용할 수 있기 때문에 착용자 에게 호평을 얻는다.

    2017년에 국내에 유통되는 1,020종의 모든 소프트 콘 택트렌즈의 기본커브는 8.1~8.9 mm로 한 개의 품목에 2개의 기본커브를 선택할 수 있는 제품은 총 9종으로 보 고되었다.5) 교체 시스템의 소프트 콘택트렌즈를 생산하 는 많은 제조사들이 존재하지만 유감스럽게도 제한된 변 수의 선택을 통해 종종 피팅을 어렵게 한다. 차선의 소프 트 콘택트렌즈 피팅은 불편함, 시력 저하, 생리학적 변화 때문에 착용 탈락률을 증가시킨다.6-9) 따라서 부작용이 없는 콘택트렌즈 착용을 위해서는 적절한 피팅 상태는 매 우 중요하다. 충분한 산소 수준을 제공하고 렌즈 뒤에 축 적된 대사 분비물, 염증 세포 등을 제거하기 위해 적절한 눈물 교환을 보장하려면 적절한 렌즈 이동은 필수적이다.10) 소프트 콘택트렌즈 피팅과 관련하여 여러 가지 요소들이 영향을 미친다. 눈꺼풀 틈새 간격(palpebral aperture, PA),11) 콘택트렌즈의 재질(materials) 및 중심두께(central thickness, CT),12,13) 기본커브(base curve, BC)14,15)와 수평가시홍채직경(horizontal visible iris diameter, HVID)에 의해 결정되는 전체직경(total diameter, TD), 16-18) 새그깊이(sagittal depth, SD)19-23) 및 각막 이심 률(eccentricity, e)6,24) 등이다.

    일반적으로 수평가시홍채직경으로 정의되는 각막 직경 은 소프트 콘택트렌즈 피팅의 중요한 요소 중의 하나이 고,25) 이것은 콘택트렌즈의 새그깊이와 직접적인 관련이 있다. 따라서 직경이 큰 렌즈는 전체적으로 상당히 큰 새 그깊이를 나타낸다. 콘택트렌즈 직경의 변화 및 이심률은 각막 중심곡률반경 측정값과 비교하여 콘택트렌즈 새그깊 이에 훨씬 더 큰 영향을 미치며 따라서 렌즈 피팅에 잠재 적으로 영향을 미치는 것으로 보고되었다.19) 또한 렌즈 디 자인 변수 특히 렌즈 두께, 전체직경 및 새그깊이와 관련 하여 소프트 콘택트렌즈 움직임을 관련시켰을 때 렌즈 두 께가 감소할 때 주어진 움직임 양을 유지하기 위해 기본커 브의 새그깊이도 감소되어야 한다고 보고되었다.26) 따라 서 새그깊이에 따른 피팅 방법에 기초하여 렌즈의 새그깊 이를 제시하는 것이 이론적으로 더 의미가 있을 것으로 보 고되었다.20) 콘택트렌즈의 새그깊이를 측정하는 방법들은 그림자 윤곽 투영기(shadow profiles projector), 초음파 기기, 세극등 등의 방법들이 있고, 최근에는 소프트 콘택트 렌즈 측정 장비(SHSOphthalmic omniSpect, Optocraft, Erlangen, Germany)를 사용하여 측정할 수 있다.27)

    본 연구의 목적은 콘택트렌즈 새그깊이가 포함된 정 보들을 얻는 것에 대한 필요성을 알아보고자 하였다. 이 러한 정보들이 추후 존재하게 되면 검사자의 콘택트렌즈 변수의 세분화된 판단에 기여할 수 있으리라 여겨지며 더불어 적절한 콘택트렌즈 피팅에 더 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 서로 다른 11개 국내 제품의 소프트 콘택트렌즈의 새그깊이를 세극등과 내장된 카메라를 사용해서 측정 및 비교하여 렌즈 간의 새그깊이 차이를 확인하고자 하였고 더불어 그 차이에 따른 기본커브의 변화 관계를 확인하고자 하였다.

    Ⅱ. 재료 및 방법

    1. 연구에 사용된 콘택트렌즈

    11개의 서로 다른 국내 제조 회사의 무도수 써클 소프 트 콘택트렌즈 제품들을 선정하였고, 모든 렌즈는 후면 이 단일 커브인 구면 소프트 콘택트렌즈 디자인이었고, 기본커브는 8.6 mm, 전체직경은 14 mm 이었다. 모두 HEMA 재질이었고, 함수율은 9개 제품은 38%이었고 두 개 제품은 42%이었다. 교체 주기는 모두 4주이었다.

    2. 연구 방법

    실험에 사용한 렌즈 용기는 폴리스티렌(polystyrene) 재질의 페트리 디쉬(petri dish, D60×H15 mm2, Korea) 를 사용하였고 홀더 바깥쪽 면에 4 mm에 해당하는 기준 선 표시를 하였다. 용기 내에 식염수(Cleanwash, K&JC, Kwangju, Korea)를 채운 후 렌즈를 바닥에 콘택트렌즈 핀셋으로 위치시킨 후 덮개로 용기를 막았다. 비교 표준화 를 위해 국제 표준화 기구(International Organization for Standardization, IOS)의 기준에 따라 각각의 렌즈 는 식염수로 채워진 페트리 디쉬에서 30분 정도 지난 후 측정하였다. 사용된 식염수의 온도는 20.0±0.5°C이었다.

    콘택트렌즈 새그깊이를 측정하기 위해 세극등(DC-1, Topcon, Japan)과 내장된 카메라를 사용하여 ×10 배율로 촬영하였다. 렌즈 용기는 세극등 턱받이 위치에 수평으로 고 정시켰다. 촬영된 사진은 CF 메모리 카드(TS32GCF400, Transcend, Taiwan)에 저장하였고 디지털 자(MB-Ruler, version 5.1)의 각도기와 Adobe Photoshop CS6을 사 용하여 사진의 수평 기울기를 확인 및 조정 후 채도와 대비를 조정하여 사진의 선명도를 최적화하였다. 그 후 에 새그깊이 측정을 위해 다시 디지털 자를 사용하여 밀 리미터(mm) 단위로 소수점 넷째 자리까지 측정하였고, 둘째 자리로 반올림된 값을 통계에 사용하였다. Fig. 1 은 샘플 렌즈의 측정 모습이다.

    자료 분석은 Microsoft Excel 2010의 기술 통계를 사 용하여 측정된 콘택트렌즈 새그깊이, 새그깊이에 기초하 여 계산된 콘택트렌즈 기본커브, 제조 회사의 제시된 기 본커브와의 차이에 대한 평균 및 표준 편차를 구하였다.

    3. 이론적 배경

    소프트 콘택트렌즈의 새그깊이는 렌즈 전면의 커브 정점에서 커브의 두 끝을 교차하는 현(chord)까지의 수 직 거리로 간주한다(Fig. 2).27)

    이러한 새그깊이(t)는 콘택트렌즈 후면 디자인이 구면 인 경우 수식(1)을 통해 계산이 가능하다.27)

    t = r o r o 2 ( T D 2 ) 2
    (1)
    (t: sagittal depth, r0: back optic zone radius, TD: total diameter)

    t는 콘택트렌즈 후면이 단일 커브인 새그깊이이다 (Fig. 3).

    새그깊이(t)를 알면 수식 (2)를 사용하여 후면광학부곡 률반경을 구할 수 있다.

    r o = t 2 + ( T D 2 ) 2 2 t
    (2)
    (t: sagittal depth, r0: back optic zone radius, TD: total diameter)

    수식 (2)를 사용하여 동일한 전체직경을 갖는 콘택트렌 즈의 새그깊이 변화에 따른 서로 다른 기본커브를 계산할 수 있다. 소프트 콘택트렌즈 전체직경이 모두 14 mm이 고 각각의 렌즈 새그깊이가 t1 =3.47 mm, t2 =3.53 mm, t3 =3.60 mm 이면 (3), (4), (5)와 같은 계산을 통해 서 로 다른 기본커브를 얻을 수 있다.

    r o 1 = t 1 2 + ( T D 2 ) 2 2 t 1 = ( 3.47 mm ) 2 + ( 14 mm/2 ) 2 2 3.47 mm = 8.8 mm
    (3)

    r o 2 = t 2 2 + ( T D 2 ) 2 2 t 1 = ( 3.53 mm ) 2 + ( 14 mm/2 ) 2 2 3.53 mm = 8.7 mm
    (4)

    r o 3 = t 3 2 + ( T D 2 ) 2 2 t 1 = ( 3.60 mm ) 2 + ( 14 mm/2 ) 2 2 3.60 mm = 8.6 mm
    (5)

    따라서 서로 다른 새그깊이는 콘택트렌즈의 피팅 상 태도 영향을 미칠 수 있다. 위의 계산 예시에서 전체직 경 14 mm에서 새그깊이가 0.13 mm 변하면 기본커브 0.20 mm 차이를 유발하는 것을 알 수 있다.

    렌즈 후면이 이중 커브인 구면 소프트 콘택트렌즈는 동일한 축에서 두 번째 커브가 존재하기 때문에 새그깊 이를 구하는 수식은 (6)처럼 변경이 필요하다(Fig. 4).27)

    t = r 0 r 0 2 ( O Z D 2 ) 2 + r 1 2 ( O Z D 2 ) 2 r 1 2 ( T D 2 ) 2
    (6)
    (t: sagittal depth, r0: back optic zone radius, OZD: optic zone diameter, TD: total diameter, r1: first back peripheral radius)

    Ⅲ. 결 과

    본 연구의 목적은 서로 다른 제조사의 콘택트렌즈 새 그깊이 비교와 그 결과에 따른 기본커브의 변화 관계이 다. 이러한 요소들은 콘택트렌즈의 편평함에 대한 정보 를 주고 이것을 통해 가파른지 혹은 편평한지에 대한 정 보를 얻을 수 있다.

    1. 콘택트렌즈 새그깊이 비교

    11개 제품의 새그깊이 평균값은 3.52±0.11 mm이 었고, 제품 별로 비교한 결과, 제일 큰 값은 3.67 mm, 제일 작은 값은 3.26 mm이었다(Table 2)(Fig. 5).

    2. 제조 회사의 제시된 기본커브와 새그깊이 별 계산된 기본커브의 비교

    11개 제품의 새그깊이 별 계산된 기본커브 평균값은 8.73±0.17 mm이었고, 제조 회사의 제시된 기본커브인 8.6 mm와의 차이에 대한 평균값은 0.15±0.16 mm이 었다(Table 2)(Fig. 6, 7). 가장 큰 차이 값은 0.55 mm, 가장 작은 차이 값은 0.01 mm이었고, 차이 값이 0.20 mm 이상인 경우는 11개 제품 중 0.55 mm, 0.26 mm, 0.20 mm로 3개 제품이었다(Table 2)(Fig. 7). 각각의 제품 에 해당하는 새그깊이에 기초한 계산된 기본커브는 9.15 mm, 8.86 mm, 8.80 mm이었다(Table 2)(Fig. 6).

    Ⅳ. 고 찰

    소프트 콘택트렌즈 피팅에 일반적으로 사용되는 모델 중 하나는 해당하는 눈의 새그높이와 관련이 있는 소프 트 콘택트렌즈의 새그깊이이다.28) 이것은 가파른 각막에 서는 새그높이가 더 커서 각막에 맞도록 가파른 기본커 브의 형태로 더 큰 새그깊이의 렌즈를 필요로 한다는 가 정에 근거한다.28) 따라서 소프트 콘택트렌즈 피팅은 렌즈 의 새그깊이를 해당하는 눈의 새그높이와 매칭시키는 과 정으로서 렌즈 전체직경 및 기본커브의 적절한 조합을 선 택함으로써 고려될 수 있다. 결과적으로 가파르게 피팅된 렌즈는 렌즈의 새그깊이가 증가하고, 반대로 새그깊이가 너무 작으면 느슨한 피팅 상태로 간주될 수 있다.19)

    1차 기본커브의 선택은 전통적으로 각막곡률계(keratometry) 에 의해 측정된 각막 중심 2~3 mm 반경의 각 막 곡률에 기초한다. 이것은 가파른 각막이 더 큰 새그 높이를 갖고 따라서 각막에 맞는 가파른 기본커브의 형 태로 더 큰 새그높이의 렌즈를 필요로 한다는 가정에 근 거한다.29) 하지만 각막곡률계 측정값은 소프트렌즈 피팅 의 단순화 예측 요소로 간주될 수 있으며, 각막곡률계 측정값과 가장 적합한 소프트 콘택트렌즈 피팅 사이에 상관관계가 없음이 보고되었다.29)

    각막의 정점 곡률반경, 이심률, 수평가시홍채직경이 각 막 새그높이에 미치는 영향을 조사한 결과 각막 직경의 지표로 사용되는 수평가시홍채직경이 각막의 새그높이에 가장 큰 영향을 미쳤으며, 따라서 최적의 소프트 콘택트 렌즈 사양을 선택하는데 있어 가장 적합한 측정으로 보고 되었다.30) 이러한 결과에도 불구하고 대량 생산되는 렌즈 제조업체가 상업적으로 경쟁력을 유지하기 위해 재고 크 기를 최소화하려고 시도함에 따라 시장에서 가장 인기 있 는 많은 소프트 콘택트렌즈는 대부분 하나의 직경으로만 제공된다.18) 또한 많은 제조업체는 평균 각막 크기를 기 초하여 여전히 기본커브 권장 사항을 만들고 있다.

    앞선 계산을 통해 전체직경 14 mm 기준으로 새그깊 이가 0.13 mm 변하면 기본커브 0.20 mm 차이가 유발 된다. 본 연구에서는 전체직경 14 mm, 기본커브 8.6 mm인 서로 다른 제조사의 11개 제품의 새그깊이 범위 는 3.26~3.67 mm이었고 0.41 mm의 범위를 보였다. 전체직경 14 mm에서 새그깊이 3.26 mm 기준으로 계 산된 기본커브는 9.15 mm이었고, 새그깊이 3.67 mm 기준으로 계산된 기본커브는 8.51 mm이었다. 따라서 새그깊이가 0.41 mm 변화 시 0.64 mm의 기본커브 차 이를 유발하였다. 결과적으로 전체직경 14 mm에서 서 로 다른 새그깊이에 따라 변환된 기본커브는 8.51~9.15 mm범위를 보여주었으며 제품에 제시된 기본커브인 8.6 mm와도 일정한 차이가 발생하였다. 소프트 콘택트렌즈 를 on fitting 상태에서 기본커브를 0.20 mm 변화시켰 을 때 피팅 상태에 유의한 변화가 있는 것으로 보고되었 다.5) 따라서 본 연구에서 새그깊이에 기초한 0.20 mm 이상의 변환된 기본커브 차이는 콘택트렌즈 피팅에도 영 향을 미칠 것으로 생각된다.

    2주 및 4주 교체용 구면, 토릭 실리콘 하이드로겔 소 프트 콘택트렌즈 제품들의 새그깊이를 소프트 콘택트렌 즈 측정 장비를 사용하여 측정 및 비교한 선행 연구 결과 11개의 구면 -3.00 D 렌즈의 새그깊이 범위는 3,454~ 3,765 ㎛ 이었고, 11개의 구면 +3.00 D 렌즈의 새그깊 이 범위는 3,493~3,757 ㎛ 이었다.20) 그리고 8개의 토 릭 마이너스 렌즈 그룹(S-2.00 C-0.75 x180°)의 새그 깊이 범위는 3,495~3,953 ㎛이었고, 토릭 플러스 렌즈 그룹(S+3.00 C-0.75 x180°)의 새그깊이 범위는 3,493~ 3,980 ㎛이었다.20) 본 연구에서는 11개의 무도수 렌즈 대상으로 측정한 결과 새그깊이 범위는 3,258~3,669 ㎛이었고 상대적으로 조금 더 작은 값의 범위를 보였지 만, 동일한 직경 및 동일한 기본커브를 갖는 무도수 렌 즈를 대상으로 실험을 진행하였기 때문에 직접적인 비교 를 하기는 어렵다고 생각된다.

    본 연구의 결과를 통해 국내에 시판되는 11개의 동일 한 전체직경 및 기본커브를 갖는 무도수 써클 콘택트렌 즈 제품들의 새그깊이 차이를 확인할 수 있었고, 새그깊 이에 따른 피팅 방법에 기초하여 렌즈의 새그깊이를 제 시하는 것이 유용할 수 있으리라 생각된다. 따라서 추후 새그깊이가 포함된 렌즈 정보를 검사자가 얻을 수 있다 면 적절한 소프트 콘택트렌즈 피팅에 더 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.

    Ⅴ. 결 론

    국내에 시판되는 11개의 동일한 전체직경 및 기본커 브를 갖는 무도수 써클 콘택트렌즈 제품들의 새그깊이를 측정한 결과 새그깊이의 범위는 3.26~3.67 mm이었다. 새그깊이에 기초하여 계산된 기본커브는 8.51~9.15 mm 범위를 보여 주었고, 제품에 제시된 기본커브인 8.6 mm 와도 일정한 차이 값이 발생하였다.

    Figure

    JMBI-22-1-83_F1.gif

    Measurement of Sagittal depth(d: sagittal depth (mm), r: reference line (mm), h: horizontal line (mm)).

    JMBI-22-1-83_F2.gif

    Change in sagittal depth with total diameter.

    JMBI-22-1-83_F3.gif

    Sagittal depth of single curve spherical soft contact lens(t: sagittal depth, TD: total diameter, r0: back optic zone radius).

    JMBI-22-1-83_F4.gif

    Sagittal depth of double curve spherical soft contact lens(t: sagittal depth, OZD: optic zone diameter, TD: total diameter, r0: back optic zone radius, r1: first back peripheral radius).

    JMBI-22-1-83_F5.gif

    Comparison of sagittal depth among 11 contact lenses.

    JMBI-22-1-83_F6.gif

    Comparison of calculated base curve based upon sagittal depth among 11 contact lenses.

    JMBI-22-1-83_F7.gif

    Comparison of differences between LBC and CBC (LBC: labeled base curve, CBC: calculated base curve).

    Table

    Specifications of the contact lenses used in the study

    Sagittal depth, calculated base curve and difference value between labeled base curve and calculated base curve for 11 contact lenses

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