Ⅰ. 서 론

소프트 콘택트렌즈는 1960년대에 하이드록시에틸 메 타크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate: HEMA) 소재의 여러 단량체를 소량으로 첨가한 재질로 만들어져 서 부드러우며, 착용감이 좋지만, 친수성이 높아 널리 사용되었다.¹⁾ 하지만 하이드로겔재질의 렌즈는 산소투 과율(Dk/t)의 한계성으로 저산소증으로 인한 각막부종 등의 문제가 꾸준히 제기되었으며, 이 문제를 해결할 수 있는 새로운 재질에 대한 요구가 지속되었다. 이후 산소 투과율을 획기적으로 높인 실리콘하이드로겔 콘택트렌 즈가 1999년 최초로 출시되어, 높은 산소투과율로 인한 장기착용이 가능하게 되었으며, 저산소증으로 인한 여러 가지 문제도 해결하는 계기가 되었다. 하지만 1세대로 구분되는 최초의 실리콘하이드로겔 렌즈는 기존의 하이 드로겔렌즈에 비해서 높은 모듈러스(1.0 MPa)와 낮은 함수율(33%)로 착용감적인 부분에서 낮은 만족도를 보 였다. 특히나 착용감에서 하이드로겔재질과 실리콘하이 드로겔재질의 차이를 만드는 것은 렌즈의 모듈러스가 영 향을 미치게 되는데, 이 모듈러스는 단순히 착용감적인 부분을 넘어서, 경우에 따라서는 각막변형(각막뒤틀림, corneal warpage)을 야기 할 수 있다고 보고된 바 있 다. Phillips은 1965년부터 1988년 동안 콘택트렌즈 착 용으로 인한 각막변형 사례 473건(72.5%)을 분석한바 있는데, 343건이 PMMA 혹은 RGP렌즈와 관련된 사례 였으며, 130건(27.5%)건이 하이드로겔렌즈와 관련된 사례라고 보고하였다.²⁾ 추가적으로 하이드로겔렌즈와 관련된 사례는 대부분 콘택트렌즈 착용을 중지하면 원래 의 상태로 돌아왔다고 보고하였다.²⁾ 유사하게 Wilson외 의 논문에서도 21건의 콘택트렌즈 관련 각막변형을 보 고한바 있는데, 이 중 5건이 하이드로겔렌즈 착용으로 인한 것이었다고 보고하였다.³⁾ 이런 각막변형은 각막의 굴절력 변화, 케라토미터의 마이어상의 왜곡이 관찰될 수 있다고 보고된 바 있다. 이런 영향은 시각적으로 흐 림을 유발하는 원인으로 알려져 있다.⁴⁾ 초기의 실리콘하 이드로겔재질의 렌즈는 상대적 높은 모듈러스와 마찰계 수 인하여 착용감 저하와 마찰계수로 인하여 각막에 더 많은 영향을 줄 가능성도 제기되었었다. 이후 모듈러스 를 기존의 하이드로겔재질과 거의 유사한 수준으로 낮춘 실리콘하이드로겔렌즈가 출시되면서 기존의 문제점을 불식하고 있는 실정이지만, 여전히 다른 모듈러스를 가 진다는 것은 물리적으로 각막과의 밀착도가 달라질 수 있다는 의미이며, 이는 안구적으로 광학계에 영향을 미 칠 수 있는 부분으로 추가적인 연구가 요구되는 부분이 다. 소프트렌즈에서 피팅 또한 매우 중요하다. 올바른 피팅이 이루어지지 않으면 이물감과 불편감, 불량한 시 력과⁵⁾ 생리적 변화⁶⁾뿐만 아니라 이것들이 원인이 되어 콘택트렌즈 착용을 포기하기도 한다.⁷⁾ 콘택트렌즈의 피 팅에 영향을 주는 요소는 베이스 커브, 렌즈 전체의 직 경, 엣지 디자인과 두께 렌즈의 중심두께, 눈물막의 안 정성 등과 관련된 것으로 알려졌다.⁸⁾ 소프트렌즈의 적절 한 처방을 위해서 각막의 중심굴절력은 과거에는 후면광 학부반경이나 기본커브 등이 소프트콘택트렌즈에서 많 이 사용되었으나 현재는 각막직경, 비구면도, 시상높이 등이 최근의 얇은 소프트콘택트렌즈에서 더 유용한 지표 로 생각되고 있으며, 대부분의 임상에는 각막의 중심부 곡률반경 측정값을 기준으로 베이스 커브를 선택하고 있 다. 이는 각막이 스티프 할수록 새그값이 커지므로 콘택 트렌즈의 새그 깊이(sagittal depth or height)를 크게 설계하기 위해 콘택트렌즈의 베이스 커브를 스티프 하게 한다는 것에 근거하고 있다.⁹⁾ 따라서 각막의 중심부 곡 률반경을 기준으로 베이스 커브를 결정하는 피팅법은 하 드렌즈와 소프트렌즈에서 사용되고 있다. 소프트 콘택트 렌즈는 각막 직경보다 크기 때문에 공막 부위까지 덮게 되는데 이때 안구의 새그 깊이는 각막의 중심 곡률반경 뿐 아니라 각막의 직경과 형상 등 여러 요인에 의해서 결정된다.¹⁰⁾ 적합한 피팅을 평가하기 위해서는 각막 전 면의 중심과 주변부의 형상을 측정하여 선택하는 것이 중요하다. 각막 전면에 놓여 있는 콘택트렌즈는 렌즈와 각막 사이의 눈물막에 의해 각막에 밀착된다. 렌즈와 각 막 간에 발생하는 부착력은 피팅에 따라서 다르게 나타 나는데 플랫 피팅에서는 각막 중심부위에 발생이 되고, 타이트 피팅에서는 렌즈의 가장자리에서 나타난다. 또한 그 강도는 범위가 작을수록 크게 나타나는데 플랫 피팅 에서는 렌즈가 각막의 중심에 밀착되는 범위가 상대적으 로 작으므로 타이트 피팅에서 더 크게 나타난다. Whatham 등¹¹⁾과 Hung 등¹²⁾의 연구에서는 동물을 대 상으로 평면의 소프트 콘택트렌즈를 착용시켜 연구한 결 과 각막의 형상이 편평해졌다고 보고했다. 각막교정수술 후에 각막의 형상은 수술 전에 비해 크게 변화하게 된 다.¹³⁾ Park 등¹⁴⁾의 연구결과 각막굴절교정수술자의 각 막곡률을 측정한 결과 flat한 각막 곡률의 평균은 8.41±0.31 mm, steep한 각막 곡률의 평균값은 8.21±0.34 mm로 측정되었다. Moon 등¹⁵⁾의 연구에서 는 정상각막(12명)과 각막수술이후의 각막(12명)으로 각 막형태가 다른 상태에서 콘택트렌즈 재질에 따른 굴절력 변화 차이를 연구하였는데, flat 각막은 소프트렌즈 착 용 시 굴절력 변화가 관찰되었다고 보고한 바 있다. Moon의 연구에서는 재질내의 BC가 동일하여, BC차이 로 인한 변화를 관찰하지는 못하였다. 또한 렌즈가 동일 한 디자인이 아니어서, 이 또한 하나의 변수로 작용할 수 있었을 것이다. Moon의 연구결과에서 언급한 렌즈 착용으로 인한 굴절력 변화를 Trokel 등¹⁶⁾의 연구에서 는 엑시머레이져 각막 수술 후, flat 각막 형태로 변화된 대상자들이 소프트콘택트렌즈를 착용하였을 경우 등가 구면 굴절력을 적용이 가능한 저도 난시의 각막형상인 경우 발생한다고 보고하고 있으며, 이와 같은 굴절영향 을 masking 효과라고 한다. 이러한 굴절 영향은 flat 각막과 상대적으로 steep 베이스 커브의 영향으로 렌즈 와 각막 사이의 공간에 누액렌즈가 발생되어 굴절력에 영향을 미치게 된다. 따라서 소프트 콘택트렌즈의 장기 간 지속적인 착용은 각막 형상의 변형이 발생할 수가 있 으므로, 플랫 피팅에 있어서는 처방에 신중해야 한다. 하지만 기존의 연구결과들은 최근의 실리콘하이드로겔 의 낮은 모듈러스의 특성을 제한적으로 반영한 것으로 써, 현재 시장에서 활발하게 구매가 이루어지는 최근의 렌즈에 대한 연구를 체계적은 설계로써 비교해 보는 연 구가 필요할 것으로 사료된다. 이를 위해서는 동일한 디 자인과 동일한 BC로 비교하는 것이 효과적일 것이다. 또한 소프트렌즈는 장시간 착용 시 순목에 의해 렌즈 전 면의 수분의 탈수 현상으로 렌즈가 스티프 해 지면서 각 막에 더욱 밀착된다. 본 연구에서는 각막굴절수술자의 flat 각막곡률에 재질과 곡률반경이 다른 두 개의 하이 드로겔 렌즈와 곡률반경이 다른 두 개의 실리콘 하이드 로겔렌즈가 피팅되었을 때, 피팅 상태에 따라서 발생하 는 눈물렌즈에 의한 덧댐굴절검사 값과 각막지형의 변화 에 대하여 알아보고자 한다.

Ⅱ. 대상 및 방법

1. 대상

본 연구의 대상자는 각막 굴절교정 수술 이후 최소 6 개월이 지났으며, 기타 각막과 안구에 관련된 질환이나 약물 사용이 없으며, 교정된 나안시력 1.0 이상으로 정 상 시력이며, 평균 굴절이상은 –0.65±0.31 D로 소프트 콘택트렌즈를 착용 및 관리에 대한 교육을 받은 대상자 들로 콘택트렌즈 착용 경험이 있는 성인 20명(평균연령: 23.38±2.65세, 남자: 10명, 여자: 10명)을 선정하였 다. 본 연구 참여자의 각막굴절수술자의 flat 각막곡률 평균은 8.40±0.20 mm이었으며, 이는 아시안 계열의 flat 각막 그룹의 8.25 mm¹⁷⁾ 이상의 범위에 해당한다. 본 연구는 연구기관인 생명윤리위원회의 승인을 받은 후 진행되었으며, 모든 대상자의 참여 동의를 얻었으며, 대 상자들은 본 연구의 목적과 검사 내용을 숙지한 후 연구 에 참여하였다(CUIRB-2020-0073).

2. 연구 방법

1) 사용된 콘택트렌즈

연구에 사용된 소프트 콘택트렌즈는 동일 도수의 렌 즈(-3.00 D)를 가진 두 가지의 BC (8.5와 9.0 mm) 렌 즈와 두 가지 재질(하이드로겔 렌즈 그리고 실리콘 하이 드로겔 렌즈)를 사용하였으며, 렌즈의 굴절력을 모두 보 정 시킨 후 결과를 분석하였다. 실험 렌즈의 특성은 Table 1과 같다.

2) 자동굴절력계를 통한 굴절력 측정

실험 렌즈는 무작위 순서로 오른쪽 눈에만 착용하였으며, 렌즈 안정화 이후 자동굴절력계(Auto Keratometer- Refraktometer)(KR-8100P, Topcon, Tokyo, Japen) 를 이용한 덧댐굴절검사 측정하였으며, 3회 측정한 데이 터를 바탕으로 하였다. 변화량을 분석하기 위하여 착용한 렌즈의 굴절력을 보정한 후 착용 전 굴절이상 값을 기준 으로 변화량을 분석하였다. 모든 참여자의 실험 환경을 같게 하기 위해서 취침 중에 발생한 각막 부종은 약 2~3 시간 이내에 정상화 및 안정화된다는 보고에 따라,^18,19) 일어난 후 3시간 이후에 렌즈를 착용하였으며, 콘택트렌 즈가 안정화 되도록 20분 후 10분 이내에 3회 측정한 평 균값을 사용하였다. 렌즈를 제거 후 30분 이상의 충분한 휴식 후, 각막의 상태를 체크하며, 진행하였다,

3) 각막 지형도 측정

Keratograph 5M(Oculus, Germany)을 사용하였으 며, 렌즈 착용 후 안정 상태를 유지하기 위해 20분 후 우안 2회 측정하였다. Fig. 1은 콘택트렌즈 착용 후 측 정한 각막 지형도이며, (a)는 H1 lens로 재질은 하이드 로겔이며, 베이스 커브는 9.0 mm이다. (b)는 H2 lens 로 재질은 하이드로겔이며, 베이스 커브는 8.5 mm이다. ⒞는 S1 lens로 재질은 실리콘 하이드로겔이며, 베이스 커브는 9.0 mm이다. (d)는 S2 lens로 재질은 실리콘 하이드로겔이며, 베이스 커브는 8.5 mm이다. (Fig. 1).

연구를 통하여 측정된 데이터는 통계분석 프로그램인 IBM SPSS Statistics를 사용하였으며, ANOVA 및 T- 검증 통계를 이용하여 비교하였으며, 통계분석 결과 p<0.050일 때 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 판단하였다.

Ⅲ. 결 과

1. 자동굴절력계를 통한 굴절력 변화량

Table 2는 4종의 렌즈를 착용했을 때, 착용 전후의 자동굴절력계의 변화랑 차이를 보여주고 있으며, 분석결 과는 F=1.262, p=0.293으로 유의수준 0.050을 기준으 로 통계적으로 유의성은 나타나지 않았다. Fig. 2와 같 이 굴절력의 변화량은 H1, H2, S1, S2의 순서대로 변 화량은 증가하는 경향을 보였다.

2. 자동굴절력계를 통한 렌즈 재질 차이에 따른 굴절력 변화

하이드로겔 재질의 렌즈인 H1 lens와 H2 lens의 평균 굴절력 변화량은 0.12±0.04 D이었으며, 실리콘 하이드 로겔 재질의 렌즈인 S1 lens와 S2 lens는 0.23±0.04 D이 었다(Fig. 3). 재질에 따라 렌즈의 굴절력 평균에 차이를 분석한 결과 t=-1.875, p=0.064로 통계적으로 유의성을 보이지 않았다.

3. 자동굴절력계를 통한 베이스 커브 차이에 따른 굴절력 변화

9.0 mm 베이스 커브의 H1 lens와 S1 lens의 평균 굴절력 변화량은 0.16±0.04 D이었으며, 8.5 mm 베이 스 커브의 H2 lens와 S2 lens는 0.19±0.04 D의 변화 를 보였다(Fig. 4). 베이스 커브에 따른 굴절력 변화량 의 차이를 분석한 결과 t=-0.579, p=0.420으로 통계 적으로 유의하지 않게 나타났다.

4. 각막 지형도를 통한 굴절력 변화

콘택트렌즈 착용 전, 후 각막 지형도의 center의 굴 절력 변화를 비교하였다(Table 3). 나안과 4종의 렌즈 착용 후 각막 중심에서 평균이 차이를 분석한 결과 F=6.921, p=0.00으로 통계적으로 유의하게 나타났다. Fig. 5의 그래프와 같이 H2, H1, S2, S1의 순서대로 변화량의 차이가 나타났다.

5. 각막 지형도를 통한 렌즈 재질 간 굴절력 변화

하이드로겔 재질과 실리콘 하이드로겔 재질을 착용 후 나안과 비교하였을 때, 굴절력 변화는 하이드로겔 재질의 렌즈는 0.32±0.01 D, 실리콘 하이드로겔 재질의 렌즈 는 0.39±0.01 D로 변화량은 실리콘 하이드로겔 재질이 변화량이 크게 나타났다(Fig. 6). 2종의 재질에 따라 렌 즈의 각막 지형도 변화의 차이를 분석한 결과 t=-4.473, p=0.000으로 통계적으로 유의하게 나타났다.

6. 각막 지형도 측정을 통한 서로 다른 BC 렌즈 착용 후 굴절력 변화

9.0 mm 베이스 커브의 H1 lens와 S1 lens를 착용 후 굴절력 변화량은 0.36±0.01 D이었으며, 8.5 mm 베이스 커브의 H2 lens와 S2 lens는 0.34±0.01 D의 변화를 보였다(Fig. 7). 2 종의 베이스 커브에 따라 렌 즈의 각막 지형도의 변화량의 차이를 분석한 결과 t=-0.859, p=0.393으로 통계적으로 유의하지 않게 나 타났다.

Ⅳ. 고 찰

Chen 등²⁰⁾의 연구에서는 정시, 굴절 수술을 받은 근 시안, 근시안에서 안경이나 콘택트렌즈를 착용한 대상자 에게서 시력과 삶의 질을 비교한 연구 결과 안경 착용을 하지 않았을 때 삶의 질이 향상한다고 보고하고 있다. 시력 보정 도구 중 콘택트렌즈는 안경보다 넓은 시야를 확보하고, 양호한 교정시력과 굴절력에 따른 상의 배율 문제를 해결할 수 있다.^21,22) 시력 교정의 목적뿐 만 아 니라 미용상, 일회용 렌즈의 편리성으로 인해 콘택트렌 즈의 사용 빈도는 증가하고 있다.²³⁾

현재 상용화되고 있는 소프트 콘택트렌즈는 두께가 얇고, 각막의 밀착력이 우수하여 렌즈의 피팅과정이 단 순화되었고, 피팅 평가에서 베이스 커브가 다른 경우에 도 유사하게 보인다는 연구 결과^24-26)를 바탕으로 소프 트 콘택트렌즈의 제조회사에서 출시하는 베이스 커브는 한 개 또는 두 개다. 베이스 커브가 한 개로 제작된 제품 은 각막 곡률에 상관없이 처방하고, 베이스 커브가 두 개로 제작된 제품은 평평한 각막 곡률을 기준으로 하여 처방하도록 권고하고 있다.²⁷⁾ 이러한 선행 연구들은 소 프트 콘택트렌즈의 다양한 특성으로 베이스 커브, 산소 투과율, 함수율, 모듈러스 등으로 비교하여 연구되고 있 다. 본 연구에서는 각막 지형도 측정을 통한 굴절력 변 화에서 H1, H2, S1, S2의 4가지 렌즈에서 통계적으로 유의한 변화량을 보였다.(p<0.001) 이 중 각막 지형도 를 통한 재질별 변화에서는 통계적으로 유의한 차이가 있었으나, 베이스 커브에 따른 각막 지형도의 변화에서 는 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다. Jung 등²⁸⁾의 연구에서는 각막곡률이 정상 각막 평균 범위의 대상자로 연구한 결과 렌즈의 재질과 베이스 커브에 따 른 렌즈 착용 전후 자동굴절계를 통한 덧댐굴절검사 측 정은 차이가 없지만 각막 지형도상에서는 0.25 D 이상 의 변화가 측정되었다고 보고하고 있다. 본 연구에서는 평균적인 각막 곡률반경을 가진 대상자가 아닌 기존 연 구에서 아시안 계열의 flat 각막 그룹의 8.25 mm1⁷⁾ 이 상의 범위에 해당하는 각막굴절수술자의 flat 각막곡률 대상자를 선발하였다. 연구 대상자들의 평균 플랫 각막 곡률은 8.52±0.21 mm, 그리고 평균 각막 곡률은 8.40±0.20 mm으로써, 렌즈의 베이스 커브를 선택하 는 일반적인 사항⁹⁾은 평평한 각막 곡률값에 0.8 mm를 더하거나, 평균 각막 곡률값에 1.0 mm를 더하여 렌즈 의 베이스 커브를 선택한다. 피팅 가이드 라인에 따른 베이스 커브의 선택은 플랫 각막 곡률 기준 시 9.32 mm 혹은 평균 각막 곡률 기준 시 9.40 mm이었다. 따 라서 이론적으로 연구에서 사용된 BC 8.5 mm 와 9.0 mm를 처방하는 경우 모두에서 타이트한 피팅이 된다. 소재의 다양성과 착용자의 나이, 각막교정 수술 후 flat 각막 형상으로의 변화에서 소프트 콘택트렌즈의 착용에 서는 변수는 많다. 하지만 본 연구에서 사용된 최근에 출시되고 있는 소프트렌즈는 낮은 모듈러스로 flat 각막 임에도 렌즈와 각막 간의 이격이 정상적인 형태를 보인 다. Jeon 등²⁹⁾과 Bibby 등³⁰⁾의 연구에서는 최근 개발되 어 상용화 되는 소프트 콘택트렌즈 4가지로 착용 후 각 막 지형도의 변화에서 이론적인 변화량은 나타나지 않았 다. 이는 렌즈의 두께가 얇고 함수율이 높으며, 유연한 특성으로 렌즈 후면의 압력이 낮으므로 각막에 더 밀착 력을 유지하기 때문에 렌즈의 물성의 변수가 다르지만, 렌즈 움직임의 변화가 나타나지 않았다고 보고하고 있 다. 현재 임상에서 유통되고 있는 재질들은 낮은 모듈러 스, 높은 산소투과율과 높은 함수율의 장점으로 재질이 부드러워서 이물감과 각막에 압박이 적으므로 착용감이 우수하다.

Ⅴ. 결 론

자동굴절력계를 통한 4종의 소프트 콘택트렌즈의 재 질과 베이스 커브에 따른 굴절력의 변화는 하이드로 겔 재질의 베이스 커브가 9.0 mm인 H1 lens에서 0.11±0.06 D로 가장 작은 변화를 보였으며, 실리콘 하 이드로겔의 베이스 커브가 8.5 mm인 S2 lens에서 0.25±0.07 D로 가장 많은 변화를 보였으나, 통계적으 로 유의성은 없었다(p=0.293). 각막 지형도를 통한 4종 의 소프트 콘택트렌즈의 재질과 베이스 커브에 따른 굴 절력의 변화에서는 하이드로겔 재질의 베이스 커브가 8.5 mm인 H2 lens에서 0.24±0.01 D, 실리콘 하이드 로겔 재질의 베이스 커브가 8.5 mm인 S2 lens에서 0.40±0.02 D의 변화의 차이가 보였으며, 4종간의 변화 량은 통계적으로 유의성을 보였다(p<0.001). 본 연구는 각막굴절수술자의 flat 각막곡률의 대상자를 연구를 진 행하였으며, 자동굴절력계를 통한 굴절력 변화량에서는 평균의 차이가 통계적으로 유의하게 나타나지 않았지만, 각막 지형도 측정을 통한 굴절력 변화에서는 재질에 따 른 변화량의 차이에서 통계적으로 유의하게 나타났다 (p<0.001). 각막 중심 곡률이 flat 각막일 때 소프트렌 즈 착용 시 렌즈와 각막의 밀착력이 달라질 수 있어 교 정시력의 변화³¹⁾가 있을 수 있다. 그러나 본 연구에서는 사용된 4종의 소프트렌즈는 최근 출시되고 있는 낮은 모 듈러스로 각막 중심 곡률이 편평하지만, 렌즈와 각막 간 의 형태가 정상적인 각막 형태를 보였다. 따라서 flat 각 막으로 피팅 시 렌즈의 움직임이 커지는 불편함은 주의 해야 할 것으로 보이나, 굴절이상 교정 효과는 정상적인 각막과 유사한 정도의 교정 효과를 기대할 수 있을 것으 로 보인다.