Journal Search Engine
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.22 No.4 pp.365-373
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2020.22.4.365

The Effect of Myopia and Hyperopic Anisometropia to Binocular Accommodative Response

Ye-Hyeon Park1), Yee-Rin Jung1), Hyung-Min Park2), Byoung-Sun Chu2)*
1)Dept. of Optometry and Vision Science, Graduate School, Daegu Catholic University, Student, Kyungsan
2)Dept of Optometry and Vision Science, Graduate School, Daegu Catholic University, professor, Kyungsan
*Address reprint requests to Byoung-Sun Chu Dept. of Optometry and Vision Science, Daegu Catholic University, Kyungsan TEL: +82-53-850-2553, E-mail: bschu@cu.ac.kr
November 4, 2020 December 22, 2020 December 24, 2020

Abstract

Purpose :

The purpose of this study was to measure binocular accommodative response when hyperopic and myopic anisometropia were induced on non-dominatn eye.


Methods :

Twenty participants (mean age: 24.05±1.73) who had corrected visual acuity more than 0.0 logMAR and no eye disease or systemic disease were recruited. The contact lenses with +1.00, +2.00, -1.00, -2.00 D were monocularly worn on non-dominant eye. The accommodative responses were measured by a binocular open-field autorefractometer when participant fixates target (accommodative stimulus) at 300, 40, and 20 cm.


Results :

As the accommodative stimulus distance decreased, the amount of accommodative response increased in both eyes (p<0.050). There was significant difference of accommodative responses by different degree of anisometropia (p<0.050). When –2.00 D hyperopic anisometropia was induced, both eyes showed the highest accommodative responses at 40 cm (dominant eye 1.50±0.11 D, non dominant-eye 1.71±0.09 D). When comparing accommodative responses by the type of anisometropia, there was a significant differences in both the dominant and nondominant eyes at 20 cm when inducing 1.00 and 2.00 D in myopic and hyperopic anisometropia (p<0.050). At 40 cm, there was a significant differences in both the dominant and non-dominant eyes when inducing 1.00 in myopic and hyperopic anisometropia (p<0.050). In addition it showed that the higher the degree of myopia and hyperopia, the higher the difference in accommodative response on both eyes and the difference was significant between 40 and 20 cm (p<0.050).


Conclusion :

There is a difference in the amount of accommodative response between dominant and non-dominant eye when anisometropia was induced. Regardless of the type, the environment that causes the difference in the amount of accommodative response between both eyes causes eye fatigue, so to prevent such a situation, not only the examination on accommodative response of both eyes, but also regular and continuous management is necessary. Also, a prescription for glasses and addition considering the difference between the two eyes is required.



근시성, 원시성부등시가 양안조절력에 미치는 영향

박 예현1), 정 예린1), 박 형민2), 추 병선2)*
1)대구가톨릭대학교 일반대학원 안경광학과, 학생, 경산
2)대구가톨릭대학교 안경광학과, 교수, 경산
    Catholic University of Daegu(CU)

    Ⅰ. 서 론

    부등시(Anisometropia)란 오른쪽과 왼쪽 눈의 굴절 력이 1.00 D 이상 차이가 나는 경우를 의미하고, 좌우안 의 교정도수가 2.00 D 이상 차이가 나는 눈을 굴절부등 시라 정의한다. 부등시의 경우에는 양안시의 문제가 발 생할 수 있는데, 부등시가 있음으로 인해서 안경을 착용 하면 양안의 안경배율이 다르므로 망막에 같은 크기의 상이 결상되기 어렵고 시선을 회전시킬 경우 양안에 다 른 양의 프리즘 작용으로 인해서 부등사위까지 발생할 수 있다.1) 대부분 어린시기의 부등시는 약시와 같이 발 견되는데, 부등시가 약시의 전조증상으로서 실제로는 약 시의 근본적인 원인이 될 수 있다고 알려져 있다.2) 부등 시는 크게 근시성과 원시성 두 가지의 종류가 있는데 근 시성부등시는 거리에 따라서 양안의 균형 있는 사용이 가능하기 때문에 위험성이 적으나, 원시성부등시의 경우 는 양안시의 문제로 이어질 위험성이 높다.3,4)

    또한 양안 조절력에 대한 문제로는 양안의 굴절이상 이 있으면, 근거리 조절을 하는데 있어서 다른 양상을 띠기도 한다. 조절반응은 구심성시각경로의 감각과 원심 성시각경로의 반응 사이의 상호 작용의 산물이다.5-7) 흐 림은 종종 원심성 조절반응을 유도하는 구심성시각적 단 서로서,7-9) 일반적으로 양안의 조절반응은 동일한 정도 일 것으로 예상된다. 안구는 조절을 할 때 중뇌의 신호 로 인해 발생하고, 그의 지배를 받는 신경분포는 양쪽대 칭을 이루기 때문이다. 하지만 Marran 등10)은 실험에 서 양안의 다른 양의 조절자극은 양안의 조절반응량의 차이를 발생시켰다. 이는 조절을 하는데 있어서 양안의 조절을 달리하는 것이 입체시의 도움을 주거나 어떠한 이 익이 발생하는 경우 및 좌우안의 독립적인 조절반응량을 이끌어낼 수 있음을 나타내는 결과였다. 실제로 1.00 D 이상의 굴절부등을 갖고 있는 사람을 대상으로 조절반응 량을 측정한 선행논문에서 양안의 조절력은 같은 수준으 로 발생하는 경우가 대부분이었으나 상당수가 근시도가 작은 눈이 조절을 덜 하는 양상을 보이기도 했다.11)

    따라서 본 연구에서는 굴절부등을 유도하였을 때 부 등시의 종류와 정도로 인해 발생할 수 있는 조절력부등 의 정도를 확인하고자 하며, 또한 측정거리와 착용 콘택 트렌즈 굴절력을 변화시켜 부등시 정도와 거리에 따른 조절반응량의 차이를 비교하고자 하였다.

    Ⅱ. 대상 및 방법

    1. 대상

    연구대상은 조절력에 이상이 없고, 20대의 건강하고 전신질환 및 안과적 질환이 없으며, 양안의 나안시력 혹 은 교정시력이 소수시력으로 1.0 이상이 되는 사람. 또 한 굴절이상이 있는 경우에 구면굴절 이상 값이 3.00 D 이하, 원주굴절 이상 값이 –0.75 D 이하인 사람을 선정하 였으며 이들의 나이는 평균 24.05±1.73세였고 남성이 11명, 여성이 9명이었다. 이들의 나안시력은(logMAR) 우 세안이 0.038±0.030, 비우세안이 0.032±0.030, 양안 이 -0.06±0.02의 시력을 나타냈다. 자동굴절계(AR)의 측정값은 우세안이 S 0.00 D±0.09, C –0.53 D± 0.07 비우세안이 S 0.03 D±0.08, C –0.44 D±0.08의 측정 값을 나타냈다. 모든 검사과정과 규약은 생명윤리위원회 (IRB, 승인번호: CUIRB-2020-0014)기관의 승인을 받은 후에 진행하였다. 실험대상자에게는 목적 및 방법 에 대해 충분히 설명한 후, 서면으로 동의를 구한 뒤 실 험을 진행하였다.

    2. 연구 방법

    1) 사용기기

    WAM-5500(The Grand Seiko, Hirosima, Japan) 을 사용하여 조절력 값을 측정하였다. 이는 동적조절력 및 동공크기의 변화를 측정할 수 있으며, high speed mode로 측정하면 초당 5개의 조절반응량을 측정 가능 하고 측정값은 등가구면 굴절력 값으로 나타난다. 또한 개방형구조로 이루어져 있어서 실생활과 동일한 환경에 서 측정이 가능하고 그에 따른 자연스러운 변화를 확인 할 수 있다.12)

    2) 근시성 및 원시성 부등시 유도

    본 연구에서는 양안의 시력의 차이가 없고 나안시력 및 교정시력이 1.0 이상인 사람들을 대상으로 하였으므 로 콘택트렌즈를 장용하여 부등시를 유도하여야 하였다. 근시성 및 원시성 부등시를 유도하기 위한 콘택트렌즈는 부등시안에서 보편적으로 양안 중 비우세안에서 근시도 와 원시도 및 난시도가 높은 것을 고려하여,13,14) 비우세 안에 ±1.00, ±2.00 D의 실리콘 하이드로겔 콘택트렌 즈를 장입하여 부등시를 유도하였다. 우세안은 Holein- the-card-test방법을 활용하여 선정하였다.

    3) 검사방법

    본 연구는 조도계를 사용하여(DIGITAL LUX METER, TES-1330A, TES, Taiwan)시표주변 및 피검자 주변조 도를 400~500 lx로 유지하였다. 그 순서는 피검자들마 다 무작위화 하여 변화시켰으며, 조절자극은 3 m, 40 cm, 20 cm순으로 달리하여 각각 10초씩 측정을 하였으 며, 각각의 측정사이 10초씩 쉬는 시간을 부여하여 한 검사 당 50초가 소요되었다. 실험을 종료한 뒤에 눈 깜 빡임 및 큰 오차 값 발생으로 인한 손실된 데이터는 보 간법을 통해 복구하였다. 각각의 측정된 근거리 등가구 면 굴절력 값을 3m 원거리에서 측정한 등가구면 굴절력 값에서 빼서 순수한 조절반응량으로 하였다.

    4) 통계분석

    통계는 IBM SPSS. Ver. 23(SPSS, Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하였고, 정규성 검정을 통해서 정규분 포를 이루는지 확인하고, 검증된 결과 값을 사용하였다. 4가지의 굴절부등정도에 따른 조절반응량의 차이를 검 사하기 위해서 이원분류분산분석(Two-way-ANOVA)을 하였다. 각각의 검사거리에서 양안의 굴절부등종류와 우 세안 및 비우세안의 조절반응량의 차이를 검정하기 위해 서는 대응표본 t-test를 사용하여 검정하였다.

    Ⅲ. 결 과

    1. 조절자극량(측정거리)별 조절반응량 비교

    나안 및 ±1.00, ±2.00 D를 비우세안에 장입하고 각 각의 거리에서 측정한 조절반응량을 측정한 결과, 근시성 부등시의 경우, 우세안은 40 cm와 20 cm사이에 평균 2.24±0.08 D의 변화를 보였고, 비우세안의 경우에는 평 균 2.12±0.09 D의 변화를 나타냈다. 원시성부등시의 경 우, 우세안은 40 cm 및 20 cm사이에 평균 2.25±0.10 D 의 변화를 보였으며 비우세안이 평균 2.24±0.10 D의 변화를 나타내었다. 조절자극에 따라서 양안모두 유의한 수준으로 조절반응량이 증가하였다(p<0.050, Fig. 1).

    2. 양안의 굴절부등정도에 따른 조절반응량의 차이

    동일한 조절자극환경에서 측정한 굴절부등정도에 따 른 조절반응량의 차이를 또한 비교하였다. 굴절부등에 따라서 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p<0.050), 40 cm에선 모든 환경에서 비우세안이 더 많은 조절을 보였고 양안의 그 차이 값은 평균 0.08±0.07 D의 차이를 보였다. -2.00 D의 원시성부등시로 유도 시에 양안 모두 가장 높은 조절반응량을 나타냈다(우세안 1.50±0.11 D, 비우세안 1.71±0.09 D, Fig. 2).

    3. 부등시의 종류에 따른 조절반응량의 비교

    부등시의 종류에 따라서 조절반응량의 비교 시, 40 cm에서는 1.00 D의 근시성부등시와 원시성부등시 사이 에서 우세안은 0.20±0.09 D의 차이를 보였고, 비우세 안은 0.23±0.09 D의 차이를 보였다. 1.00 D의 근시성 과 원시성부등시 사이에서 우세안과 비우세안 모두 유의 한 차이를 얻었다(p<0.050). 2.00 D의 근시성과 원시성 부등시 사이에서는 우세안의 경우 2.00 D의 원시성부등 시와 근시성부등시 사이에서 유의하지 않은 결과를 얻었 으나 비우세안은 평균차이 값이 0.36±0.11 D로 유의한 차이를 얻었다(p<0.050).

    20 cm에서는 1.00 D의 부등시 종류에 따라 비교한 결 과, 우세안은 0.20±0.08 D의 차이를 보였으며, 비우세 안은 0.38±0.09 D의 차이를 보였다. 2.00 D의 근시성과 원시성부등시를 비교한 결과, 우세안은 0.20±0.09 D의 차이, 비우세안은 0.59±0.17 D의 차이를 나타냈다. 20 cm에서는 1.00 D와 2.00 D, 우세안 비우세안에서 모 두 유의한 차이를 얻었다(p<0.050, Fig. 3).

    4. 부등시정도 및 종류에 따른 양안의 조절반응량 차이

    양안의 조절반응량의 차이는 40 cm에서 나안으로 측 정하였을 때 0.20±0.03 D로 가장 작았고, 20 cm서 -2.00 D로 유도된 원시성부등시가 0.58±0.09 D로 가 장 컸다. 양안의 조절반응량의 차이는 40cm와 20 cm사 이에서 유의하였다(Fig. 4).

    Ⅳ. 고 찰

    본 연구에서는 피검자 기준으로 조절자극거리가 가까워 짐에 따라 조절반응량은 유의하게 증가하였다(p<0.050). 특히 선행논문의 결과와 같이 20 cm에서 근시성부등시 로 유도하는 경우에는 우세안이 조절반응량이 높았고,15) 원시성부등시로 유도하는 경우엔 콘택트렌즈를 장입한 쪽 인 비우세안의 조절반응량이 높은 경향성을 보였다.16,17) 양안의 같은 신경자극으로 인한 같은 정도의 조절반응이 예상되었으나 양안의 조절반응량 차이가 발생하였다. 이 는 양안을 개방하여 조절력을 측정한 결과로서 객관적인 조절력검사 시에 한쪽 눈을 차폐하여 조절력을 측정하기 에 양안의 조절반응량이 다른 것으로 가정할 수 있다. Vincent의 연구에서는, 같은 조건에서 단안을 차폐하여 조절력을 측정하고, 양안을 개방하여 조절력을 측정하였 다. 그 결과 단안을 차폐하여 측정한 경우에 양안이 거 의 같은 양의 조절반응량을 나타냈고 서로 간에 유의한 차이가 없다고 하였다.18) 또한 양안의 부등시의 종류에 따 라 조절반응량을 비교한 결과, 근시성부등시의 경우 비 우세안에만 콘택트렌즈를 착용했음에도 불구하고 양안 모두 조절반응량이 작아졌고, 원시성부등시의 경우 양안 모두 조절반응량이 커지는 경향을 띄는 것을 알 수 있었 다. 기본적으로 양안의 조절반응은 어느 정도 같은 방향 으로 나타나며, 추가적으로 양안의 굴절이상이나 조절자 극량에 영향을 받아 변화가 발생하는 것으로 사료된다.

    또한 거리가 가까워짐에, 원시도가 높아짐에 따라서 양안의 조절반응량의 차이가 커졌다. 이는 원시성부등시 의 경우에 교정하지 않고 지속적으로 조절을 하는 경우 에 양안시적인 문제로 발전할 수 있음을 나타낸다. 본 연구에서는 부등시안을 대상으로 하지 않았으므로 실제 부등시에서 본 연구와 같은 양상으로 조절을 한다고 단 언하기는 무리가 있으나, 실제 약시를 가지고 있는 사람 을 대상으로 한 선행연구에서는 조절자극거리가 짧아질 수록 정상안은 대칭적인 조절반응을 보였으나, 약시 안 에서는 오히려 비대칭적인 조절을 보였다.19) 그러므로 부등시를 가진 환자가 적절하게 처치되지 않았을 때 약 시나 굴절내사시 등으로 이어지기 전 단계에서 이와 같 은 양상으로 조절을 지속하다가 양안시 이상으로 이어질 것으로 예상된다.

    사람의 눈은 살아가는 동안에 한평생 변동성을 가진 다. 일반적으로 어린아이들의 경우에는 정시화가 될 때 까지 원시상태이다가, 정시화가 되고 40세 이후부터는 서서히 나이가 증가하면서 원시화가 된다, 또한 국내에 서 부등시 인구 중 다수를 차지하고 있는 근시성부등시 의 경우 원시화를 비롯하여 양안의 굴절이상의 차이가 증가한다고 보고한바 있다.3,20) 특히나 아이들의 경우에 는 10세까지의 경우에 구심성 및 원심성조절 매커니즘 이 완전히 성숙하지 못하므로,21) 어린아이들도 양안의 굴절이상을 고려하여 조절검사가 필요할 것으로 사료된 다. 약시나 내사위도 안경으로 처방하는 경우에 성공적 인 개선이 예상되나, 발견하는 즉시 양안시 이상으로 발 생하지 않도록 지속적이고 정기적인 관리가 필요할 것이 다. 또한 선행연구에 따르면 노년기에 원시화 및 부등시 화 되는 경우가 많은데,22) 나이에 상관없이 조절반응량 에 대한 검사와 이에 대한 조절부담 및 안정피로를 경감 하는 처방이 필요할 것으로 생각된다.

    Ⅴ. 결 론

    부등시의 경우 양안의 조절반응량이 같은 정도로 발 생하지 않을 수 있다. 특히 원시성부등시의 경우에는 지 속적인 조절로 인한 양안시적인 문제로 발생할 수 있는 것을 감안하여, 양안의 굴절이상 및 조절반응량 등을 정 확하게 검사할 필요가 있다. 또한 가입도를 처방하는 경 우에도 양안을 개방하여 조절반응량을 측정하고, 양안의 조절반응량 차이를 비교하여 적당량의 가입도를 더해주 는 것이 좋을 것으로 사료되며, 부등시안의 경우에 초기 의 처치가 중요하므로 지속적인 관리와 정기적인 굴절검 사 및 조절반응량 검사가 양안의 다른 정도의 조절자극 량으로 인한 조절부담을 감할 수 있도록 도와줄 수 있을 것으로 생각된다.

    감사의 글

    이 결과물은 2020년 대구가톨릭대학교 교내연구비 지원에 의한 것임

    Figure

    KJVS-22-4-365_F1.gif

    Accommodative response according to change of distance.

    a. Dominant eye–naked eye, non-dominant eye-naked eye.

    b: Dominant eye–naked eye, non-dominant eye-wear contact lens +1.00 D.

    c: Dominant eye–naked eye, non-dominant eye-wear contact lens +2.00 D.

    d: Dominant eye–naked eye, non-dominant eye-wear contact lens –1.00 D.

    e: Dominant eye–naked eye, non-dominant eye-wear contact lens –2.00 D.

    KJVS-22-4-365_F2.gif

    Accommodative response according to degree of anisometropia between both eye.

    a: Accommodative stimulus at 40 cm.

    b: Accommodative stimulus at 20 cm.

    KJVS-22-4-365_F3.gif

    Accommodative response according to kind of anisometropia.

    a. Comparison of accommodative response between +1.00 D and –1.00 D at 40 cm

    b: Comparison of accommodative response between +2.00 D and –2.00 D at 40 cm

    c: Comparison of accommodative response between +1.00 D and –1.00 D at 20 cm

    d: Comparison of accommodative response between +2.00 D and –2.00 D at 20 cm

    KJVS-22-4-365_F4.gif

    Difference of both eye's accommodative response according to level and kind of anisometropia.

    Table

    Reference

    1. Sung PJ: Introduction to Optometry, 3rd ed., Seoul, Daihaks, pp. 187-188, 2008. http://www.riss.kr/link?id=M11323279
    2. Barrett BT, Bradley A et al.: The relationship between anisometropia and amblyopia. Prog Retin Eye Res. 36, 120-158, 2013.
    3. Jampolsky, M.D. Bernice C et al.: Unequal corrected visual acuity as related to anisometropia. AMA Arch Ophthalmol. 54(6), 893-905, 1955.
    4. Moon HS, Paik HJ: Clinical Features of Refractive Accommodative Esotropia with Hyperopic Anisometropia. J Korean Ophthalmol Soc. 54(4), 632-638, 2013.
    5. Schor CM, Alexander J et al.: Negative feedback control model of proximal convergence and accommodation. Ophthalmic Physiol Opt. 12, 307-318, 1992. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1454368/
    6. Schor C: The influence of interactions between accommodation and convergence on the lag of accommodation. Ophthalmic Physiol Opt. 19, 134-150, 1999.
    7. Mays LE, Gamlin PD: Neuronal circuitry controlling the near response. Curr Opin Neurobiol. 5, 763- 768, 1995.
    8. Heath GG: The influence of visual acuity on accommodative responses of the eye. Am J Optom Arch Am Acad Optom. 33, 513-524, 1956.
    9. Schor CM: Models of mutual interactions between accommodation and convergence. Am J Optom Physiol Opt. 62, 369-374, 1985.
    10. Marran L, Schor CM: Lens induced anisoaccommodation. Vision Res. 38(22), 3601-3619, 1998.
    11. Joo SH, Shim MS et al. A Clinical Study on Relation among Accommodative Amplitude, Response, and Facility in young adults. J Korean Oph Opt Soc. 14(1), 121-125, 2009.
    12. Win-Hall DM, Jaime-Houser et al.: Static and Dynamic Measurement of Accommodation Using the Grand Seiko WAM-5500 Autorefractor. Optom Vis Sci. 87(11), 873-882. 2010.
    13. Linke SJ, Baviera J et al.: Association between ocular dominance and spherical/astigmatic anisometropia, age, and sex: analysis of 1274 hyperopic individuals. Invest Ophthalmol Vis Sci. 53(9), 5362-5369, 2012.
    14. Linke SJ, Baviera J et al.: Association between ocular dominance and spherical/astigmatic anisometropia, age, and sex: analysis of 10,264 myopic individuals. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52(12), 9166-9173, 2011.
    15. Do JH, Jo JW: Comparative Analysis on Accommodative Response Based on Degree of Anisopia. Korean J Vis Sci. 22(1), 75-81, 2020.
    16. Roberts TL, Stevenson SB et al.: Blur detection, depth of field, and accommodation in emmetropic and hyperopic children. Optom Vis Sci. 95, 212-222, 2018.
    17. Roberts TL, Manny RE et al.: Anderson HA. Impact of cognitive demand during sustained near tasks in children and adults. Optom Vis Sci. 95, 223-233, 2018.
    18. Vincent SJ, Collins MJ et al.: The short-term accommodation response to aniso-accommodative stimuli in isometropia. Ophthalmic Physiol Opt. 35(5), 552-561, 2015.
    19. Toor S, Horwood AM et al.: Asymmetrical accommodation in hyperopic anisometropic amblyopia. Br J Ophthalmol. 102(6), 772-778, 2018.
    20. Lee HJ, Jung MA: The Clinical Study of Difference of Refractive Errors between Both Eyes by Age. Korean J Vis Sci. 16(4), 485-492, 2014. http://www.riss.kr/link?id=A100272289
    21. Roberts TL, Ruth E et al.: Impact of Visual Cues on the Magnitude and Variability of the Accommodative Response in Children With Emmetropia and Uncorrected Hyperopia and Adults. Invest Ophthalmol Vis Sci. 60(5), 1527-1537, 2019.
    22. Samarawickrama C, Wang JJ et al.: Nuclear Cataract and Myopic Shift in Refraction. Am J Ophthalmol. 144(3), 457-459, 2007.