Ⅰ. 서 론
각막은 빛이 망막으로 도달하기 위한 주요 굴절기관 으로, 전체 굴절력의 70% 이상을 차지한다.1,2) 1800년 대 후반에 확립된 2개의 각막부위설에 따르면 각막은 중 심부(cap zone)와 주변부(peripheral zone)로 나뉘는 것으로 알려져 있다. 각막의 중심부는 각막 정점을 중심 으로 4~5 mm 정도의 영역으로 구면이나 토릭면을 이 루고 있으며, 주변부는 중심부를 고리모양으로 둘러싼 부위로 공막을 향할수록 곡률이 점차 완만한 비구면의 형상을 하고 있다.3) 각막의 외형(corneal contour)은 개인마다 차이를 보이는데 이러한 각막의 외형은 콘택트 렌즈를 피팅할 때 중요한 고려 대상이 되며3) 백내장수술 시 수술 후 굴절예측오차를 줄이는 중요한 요소 중 하나 로 알려져 있다.4)
각막의 비구면 형상은 각막의 비구면계수(corneal asphericity), 각막 이심률(corneal eccentricity), 그리 고 형상 계수(shape factor) 등으로 나타낼 수 있다.4) 선행 연구에서 구면 및 비구면 RGP 렌즈의 눈물양과 눈 물분포는 각막 이심률에 영향을 받기 때문에 각막 이심 률에 따른 RGP렌즈 디자인의 선택이 중요하다고 보고 된 바 있다.5) 또한, 다초점 인공수정체 삽입 후 굴절력 에 대한 각막 비구면성의 영향을 평가한 논문에서 수술 전 각막의 비구면계수가 증가할수록 다초점 인공수정체 삽입 수술 후 원시화 된 결과를 유발할 수 있기 때문에 뾰족한 각막은 기존 굴절 예측 값과 비교했을 때 더 양 수의 굴절 예측 값을 가지는 인공수정체를 선택하고, 반 대로 편평한 각막에서는 기존 굴절 예측 값과 비교했을 때보다 더 음수의 굴절 예측 값을 가지는 인공 수정체를 선택하는 것이 수술 후 굴절예측오차를 줄일 수 있다고 하였다.6)
광학적으로 정상의 각막은 음의 비구면계수를 가진 편장형(prolate shape)의 모양을 가지고 있기 때문에 주변부 구면수차를 감소시켜 더 선명한 시야를 얻도록 한다.7) 하지만, 이러한 비구면계수는 인종,2) 연령,8) 성 별,2) 굴절 상태,9) 그리고 안과적 수술10) 등에 영향을 받 는 것으로 알려져 있다. 따라서 콘택트렌즈의 처방 연령 및 백내장 수술 연령을 고려해볼 때 전 연령대의 한국인 을 각막의 비구면 정도를 파악하는 것은 매우 중요하다. 하지만 현재까지 국내에 보고된 연구를 보면 대상자의 연령대가 한정되어 있거나,11) 대상자수가 적은 한계가 있었다.12) 따라서 본 연구에서는 한국인을 대상으로 30 대 이상에서 비구면도의 분포를 알아보고 연령과 성별에 따른 각막 비구면도의 변화를 알아보고자 하였다.
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 검사 대상자의 일반적 특성
본 연구는 총 317명(남자: 142명, 여자: 175명)의 데이터를 후향적으로 수집하여 분석하였다. 시력에 영향 을 줄 수 있는 안과적 질병이나 질환을 가지고 있는 자, 원추각막, 안과적 수술을 받은 자, 콘택트렌즈 착용자는 제외하였으며, 단안(우안)만 대상에 포함하였다.
대상자의 평균나이는 58.40±12.95(범위 30.00∼ 98.00)세이었고, 평균 굴절 이상도는 –1.18±3.16(범위 –9.75∼7.13) D이었다(Table 1). 각막 전면의 수평곡률 은 44.03±1.56 D, 수직곡률은 43.86±1.54 D이었으 며, 각막 후면의 수평곡률은 –6.40±0.31 D, 수직곡률 은 –6.43±0.30 D이었다.
2. 연구방법
굴절 이상은 자동굴절검사기기(MRK‐3100, Huvitz, Korea)를 이용하여 측정된 수치를 분석하였고, 비구면도 와 각막곡률측정치는 조절마비제를 투여하지 않고 회전 샤 임플러그 카메라(Pentacam, Oculus, Wetzlar, German) 를 이용하여 중심부 6 mm에서 측정된 수치를 분석하였 다. 회전 샤임플러그 카메라는 quality에 대한 정보를 제 공하며, 측정 결과가 ‘OK’나 ‘measurement successful’ 로 표시된 경우만 분석에 이용하였다. 이전 연구에서 회 전 샤임플러그 카메라로 측정한 전안부의 재현성 및 반 복성은 매우 높은 것으로 밝혀져 있다.13)
각막의 비구면도는 비구면계수인 Q-value를 이용하여 확인할 수 있다. Q-value는 중심에서 주변으로의 각막 곡률의 변화를 나타내는데, Q=0인 경우 각막의 곡률 반경 이 일정한 구형(spherical cornea)을 나타내며, -1＜Q ＜0인 경우 각막의 주변부 곡률반경이 중심부 곡률반경 보다 긴 편장형(prolate cornea)을 나타내고, Q＞0인 경우 각막의 주변부 곡률반경이 중심부 곡률반경보다 짧 은 편원형(oblate cornea)을 의미한다(Appendix 1).14)
3. 자료 분석
통계학적인 분석은 SPSS version 18.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하였다. 데이터는 연속형인 경 우 평균과 표준편차로 표기하였고, 범주형인 경우 빈도 와 백분율로 표기하였다. 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)을 이용하여 연령대에 따른 각막 전, 후면의 비 구면도와 각막 곡률의 변화를 평가하였으며, 독립표본 t 검정(Student’s t-test)을 이용하여 성별에 따른 각막 전, 후면의 비구면도와 각막 곡률의 변화를 평가하였다. 피어 슨 상관분석(Pearson correlation)을 이용하여 연령과 각 막 전, 후면의 비구면도의 상관성을 평가하였고, p-value 의 유의수준은 0.050 미만으로 하였다.
Ⅲ. 결 과
30세부터 98세까지 총 317명(남자: 142명, 여자: 175명)의 각막 전면과 후면 비구면도의 분포는 Fig. 1 과 같다. 각막 전면의 비구면도는 평균 –0.17±0.18(범위 –0.84∼0.72)이었고, 후면의 비구면도는 평균 –0.11± 0.29(범위 –0.89∼1.27)로 각막의 형태는 편원형(oblate cornea)의 형태가 가장 많은 것을 알 수 있었다(Table 1).
연령과 성별에 따른 각막 비구면도의 변화를 평가한 결과는 표2와 같다. 연령대가 30대, 40대, 50대, 60대, 70대, 80대 이상의 각막 전면의 비구면도는 각각 –0.19± 0.15, -0.15±0.21, -0.19±0.16, -0.17±0.16, -0.11± 0.15, –0.17±0.27로 유의한 차이를 보이지 않았지만 (p=0.359), 각막 후면의 비구면도는 0.01±0.18, 0.10± 0.29, -0.12±0.22, -0.20±0.25, -0.27±0.20, –0.33± 0.31로 유의한 차이를 보였다(p＜0.001).
성별에 따른 각막 전면 및 후면의 비구면도를 분석하 였을 때, 30대에서 각막 전면의 비구면도는 남자가 – 0.12±0.14, 여자가 –0.28±0.10으로 유의한 차이를 보였으며(p=0.015), 그 이외에는 성별에 따른 각막 전 면 및 후면의 비구면도가 유의한 차이를 보이지 않았다 (Fig. 2).
연령과 각막 전, 후면 비구면도의 상관성을 분석한 결 과는 Table 3과 같다. 연령과 각막 전면의 비구면도는 유 의한 상관성을 보이지 않았지만, 연령과 각막 후면의 비 구면도는 통계적으로 유의한 음의 상관관계(r=-0.480, p＜0.001)를 보였다(Fig. 3).
Ⅳ. 고 찰
본 연구에서 전면과 후면의 비구면도 분포와 연령과 성별에 따른 비구면도의 변화를 알아본 결과 30세부터 98세까지 총 318명의 각막 전면의 비구면도는 평균 – 0.17±0.18이었고, 후면의 비구면도는 평균 –0.11± 0.29로 나타났다. 연령대가 30대, 40대, 50대, 60대, 70 대, 80대 이상의 각막 전면의 비구면도는 각각 –0.19± 0.15, -0.15±0.21, -0.19±0.16, -0.17±0.16, -0.11± 0.15, –0.17±0.27로 유의한 차이를 보이지 않았지만, 각 막 후면의 비구면도는 0.01±0.18, 0.10±0.29, -0.12± 0.22, -0.20±0.25, -0.27±0.20, –0.33±0.31로 유의 한 차이를 보였다.
정상인의 각막은 각막의 주변부 곡률반경이 중심부 곡률반경보다 긴 형태(prolate cornea)를 보이며 음의 Q-value를 갖는 것으로 알려져 있다.15) 이전에 수행된 연구들은 인종에 따라 다양한 Q-value를 보고하고 있으 며, 연령과 Q-value의 연관성에 대해서는 인종과 대상 자의 연령에 따라 다양한 결과를 보고하고 있다. 국외의 연구들을 살펴보면 Fuller 등16)은 아프리카계 미국인과 백인을 대상으로 평균 Q-value를 조사하였으며, 30대 에서 아프리카계 미국인(–0.26±0.19)이 백인(–0.20± 0.12)에 비해 더 편장형의 모양을 하고 있다고 보고하였 다. Ana 등1)은 190명의 포르투갈인을 대상으로 10년 동 안 수행된 전향적 연구에서 ARK-700A를 이용하여 측정 한 각막의 Q-value는 평균 –0.24±0.12이었으며, 연령 이나 성별에 따른 Q-value의 유의한 차이가 없었다고 보 고 하였다. 반면, Hashemi 등9)은 5년 동안 40∼64세의 중국인을 대상으로 각막의 Q-value의 변화를 평가하였 으며 0.15±0.14의 변화를 보였다고 보고 하였다.
국내의 연구에서는 20~30대 초반 성인 남녀를 대상 으로 조절마비제를 투여했을 때 각막의 Q-value가 평균 –0.27±0.13(-0.55∼0.04)라고 보고된 바 있으며17), 정 상인과 근시성 굴절교정수술안의 6 mm 영역의 평균 Q-value를 비교한 연구에서 정상인의 Q-value는 – 0.34±0.10이고, 근시성 굴절교정수술안의 Q-value는 수술 전 등가구면 굴절력이 –6.00 D 미만일 경우 0.64±0.29, -6.00 D 이상일 경우 1.25±0.36이라고 하였다.15)
본 연구에서 성별에 따라 각막 전면 및 후면의 비구면 도는 유의한 차이를 보이지 않았지만, 연령대에 따라 나 누어 성별의 차이를 분석하였을 때 30대 그룹에서 평균 Q-value는 –0.19±0.15로 남자(-0.12±0.14)와 여자 (-0.28±0.10)가 유의한 차이를 보였다. 이는 이전에 성별에 따른 Q-value를 비교한 결과 유의한 차이를 보 이지 않았다는 연구와 상반된 결과였다.1) 본 연구에서 30대의 대상자는 18명으로 대상자수가 작았기 때문에 이러한 결과의 해석에 대해서는 신중할 필요가 있을 것 으로 생각된다.
이렇게 선행 논문에 따라 Q-value가 차이를 보이는 원인은 다양하게 생각해볼 수 있다. 첫째, 인종별 각막 곡률의 차이점을 생각해볼 수 있다(Appendix 2). 한국 인의 경우 평균 각막곡률은 44.16±1.40 D로 보고된바 있으며,18) 인종별 각막곡률의 차이점을 평가한 이전 연 구에서 평균 각막곡률이 말레이시아인은 43.90±1.50 D, 인도인은 44.20±1.50 D, 그리고 중국인은 43.90± 1.50 D로 보고된바 있다.19) 각막 형상을 나타내는 각막 비구면도는 각막 곡률에 의하여 영향을 받을 수 있으므 로 이러한 각막곡률의 인종별 차이가 각막 비구면도에 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각된다. 둘째, 분석 결과 에 영향을 줄 수 있는 굴절오차를 통제한 논문이 많지 않았다. 이전 연구에 따르면 굴절오차는 Q-value에 영 향을 미치는 것으로 알려져 있다.9) 따라서 본 연구에서 는 굴절오차로 인한 차이를 통제하기 위하여 연령대별로 굴절오차의 차이를 분석하였으며 통계적으로 유의한 차 이가 없음을 확인하였다(appendix 2). 셋째, 측정하는 기기의 영역의 차이로 생각해볼 수 있다. 측정하는 기기 마다 측정되는 Q-value의 영역이 다르며, 각막은 중심 부에서 주변부로 갈수록 편평해지기 때문에 측정되는 Q-value의 영역이 클수록 주변부의 측정값이 많이 반 영되고 따라서 비구면도에 차이가 생길 수 있다.16) 넷 째, 측정 시 머리 기울임이 적절히 통제되지 않음으로 인하여 오차가 발생할 수 있다. 난시가 있는 눈에서 눈 의 광축과 기기의 측정 축이 일치하지 않을 경우 측정되 는 위치가 각막의 중심에서 벗어날 수 있고 이로 인하여 Q-value가 변화할 수 있는 것으로 알려져 있다.16)
Park 등17)은 라섹 수술 후 잠재성 각막확장증 여부를 알기 위해서 평균나이 28.3세의 36명 71안을 대상으로 회전 샤임플러그 카메라로 측정한 각막 전면과 후면의 비구면도를 비교하였으며, 각막 전면의 Q-value가 평균 -0.22이었으며 각막 후면의 Q-value는 평균 0.15로 앞면은 편장한 타원의 형태를 보이고 후면은 편원의 타 원의 형태를 보인다고 하여 본 연구와 유사하였다. 이전 연구에서 연령대에 따라 나누어 각막 후면의 Q-value를 평가한 연구는 거의 없어 직접적인 비교는 불가능 했지만, 각막 후면의 Q-value는 연령이 증가함에 따라 편원형에 서 편장형으로 변하는 것을 알 수 있었으며 연령과 통계적 으로 유의한 음의 상관성을 보이는 것으로 나타났다.
Goggin 등20)은 전면의 각막 난시가 1.0 D 이상인 사 람들을 대상으로 Goggin nomogram를 이용하여 후면 의 각막 난시를 고려한 인공수정체의 도수를 계산하였을 때, 전면의 각막 난시만을 고려한 경우에 비하여 수술 후 굴절 난시의 결과 값이 유의하게 향상된다고 하였다. Savini 등21)은 각막 비구면도는 얇은렌즈 공식을 이용 하였을 때 인공수정체 도수의 결과에 영향을 미친다고 하였다. 예를 들어 구면 인공수정체를 삽일 할 경우 편 장형 각막에서는 더 근시화 된 굴절 예측 결과를 가져올 수 있고, 편원형 각막에서는 더 원시화 된 굴절 예측 결 과를 가져올 수 있으며 이러한 결과를 방지하기 위해서 비구면 인공수정체를 삽입해야 한다고 하였다. 본 연구 결과 연령대에 따른 비구면도인 Q-value 값을 비교분 석하였을 때 각막 전면의 Q-value는 유의한 차이를 보 이지 않았지만 각막 후면의 Q-value는 연령대가 증가 함에 따라 유의한 차이를 보이는 것을 알 수 있었다. 따 라서 추후 각막 후면 Q-value의 차이가 콘택트렌즈의 처방이나 인공수정체 디자인의 결정에 미치는 영향에 대 한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
본 연구는 30대에 속하는 대상자가 18명으로 많지 않 았고, 10대와 20대는 포함되지 않았다는 제한점이 있으 며, 콘택트렌즈 피팅이나 인공수정체 디자인을 선택할 때 각막 후면 비구면도가 미치는 영향에 대하여 언급하지 못 하였다. 따라서 추후 각막 후면 비구면도가 콘택트렌즈 피팅이나 인공수정체 디자인의 선택에 미치는 영향에 대 한 추후 연구가 진행되어야 할 것이다. 그럼에도 불구하 고 현재까지 한국인을 대상으로 각막 후면 비구면도의 평 균치를 제시한 논문이 드문 실정이며 본 논문은 30세부터 80세 이상의 317명을 대상으로 각막 후면 비구면도의 평 균적인 수치를 제시하였다는 점에서 의의가 있다.
Ⅴ. 결 론
총 318명의 각막 전면 및 후면의 비구면도를 분석한 결과 각막 전면의 Q-value는 평균 –0.17±0.18이었고, 후면의 Q-value는 평균 –0.11±0.29로 나타났다. 연령 대가 30대, 40대, 50대, 60대, 70대, 80대 이상까지 점 차 증가함에 따라 각막 전면 비구면도는 유의한 차이를 보이지 않았지만, 각막 후면 비구면도는 편원형에서 편 장형으로 변하는 것을 알 수 있었으며 각막 후면의 비구 면도는 연령과 통계적으로 유의한 음의 상관관계를 보이 는 것을 알 수 있었다. 따라서 한국인의 각막 형태에 따 른 각막 모델이 확립되어야 할 것으로 생각되며, 이러한 연구결과를 통해 한국인을 대상으로 콘택트렌즈를 피팅 과 인공수정체 디자인의 선택 시 기초자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.
