Ⅰ. 서 론

근시는 가장 흔한 안구 질환으로 지난 60년 동안 유 병률이 급격히 증가하고 있으며, 2050년이 되면 전 세 계 인구의 50%가 근시(>-0.50 D)가 될 것으로 예상되 고 있다.^1,2) 특히 동아시아에서 근시의 유병률이 높은 것 으로 알려져 있는데, 한국인을 대상으로 했을 때 어린이 (5∼11세)의 근시 유병률은 50%이며 청소년(12∼18세) 의 근시 유병률은 78.8%로 보고된바 있다.³⁾ 이는 6∼ 18세의 근시 유병률이 70.9%였다고 보고한 일본보다는 약간 높은 수치였다.⁴⁾ 안구가 성장을 할 때 다양한 시각 적 요소가 눈에 노출되고 이러한 영향으로 인해 정시가 되는 것을 방해하게 되며, 선천성 안검하수, 백내장, 각 막 혼탁, 유리체 혼탁 등으로 인한 시력 장애를 가질 경 우 축성 근시를 경험하게 되는 것으로 알려져 있다.⁵⁾ 최 근에는 코로나19로 인한 실내 활동의 증가와 함께 디지 털 단말기의 이용률 상승 등으로 인하여 근시의 증가가 우리 시생활에 미치는 영향은 더욱더 커질 것으로 예상 된다.

고위수차는 안경렌즈로 초점 흐림(defocus)과 난시를 보정한 후에도 눈에 남아 있게 되는 광학 수차로 전체 수차에서 차지하는 비중은 10% 내외로 적지만 망막에 맺히는 상의 질에 영향을 미치기 때문에 중요한 요소로 여겨지고 있다.⁶⁾ 이에 따라 굴절이상과 고위수차의 연관 성을 평가하기 위하여 많은 연구가 진행되어 왔으며 청 소년 시기의 근시의 진행이 고위수차와 관련이 있다고 보고된 바 있다.⁸⁾ 성인을 대상으로 한 몇몇 연구에서는 굴절이상에 따라 나누어 고위수차를 비교하였을 때 정시 에 비해 근시안의 경우 유의하게 높은 안구 고위수차 수 치를 보인다고 보고하였다.^8-10) 하지만 다른 연구에서는 굴절이상과 고위수차가 유의한 관련성을 보이지 않았다 고 하여 논란의 여지가 있는 실정이다.¹¹⁾

고위수차는 연령, 동공크기, 동공중심이탈 뿐만 아니 라 각막곡률, 굴절률, 각막의 전·후면 및 수정체의 축 정렬 상태 등 여러 가지 굴절 요소들에 영향을 받는 것 으로 알려져 있다.³⁾ 특히, 야간에는 밝은 배경의 검은 글자를 보고 있을 때에 비해 눈이 조절을 더 하게 되어 근시화 경향을 보이게 되며, 동공의 크기는 커지기 때문 에 고위수차의 영향을 더 많게 되어 불편함을 호소 할 수 있다.¹²⁾

현재까지 굴절이상에 따라 나누어 고위수차를 비교하 기 위한 연구가 진행되어 오고 있으며, 정시에 비해 근시 가 있을 경우 고위수차의 양이 증가한다고 보고된바 있 다.⁹⁾ 반면 몇몇 저자들은 굴절이상과 고위수차가 관련성 이 없다고 보고하여 논란의 여지가 있는 실정이다.^14,15) 따라서 본 연구에서는 한국 성인을 대상으로 근시 정도 (경도, 중등도, 고도 근시)에 따라 각막과 안구의 고위수 차로 나누어 동공크기(3, 5 mm)에 따른 평균 구면렌즈 대응치의 차이를 알아보고, 최종적으로 이에 영향을 미 치는 안구 고위수차의 인자를 알아보고자 하였다.

Ⅱ. 대상 및 방법

1. 연구대상

2018년 11월부터 2019년 5월까지 경기지역에 소재 한 안경원을 방문하고 i.profiler^plus(Zeiss, Berlin, Germany) 검사를 시행 받은 18세에서 56세의 성인 73 명(73안)을 대상으로 하였다. 백내장을 제외한 다른 안 과 질환(원추각막, 건성안 등)이 없으며 안과 수술의 과 거력이 없고, 최대 교정시력이 1.0 이상인 경우를 대상 자에 포함시켰다. Kim 등¹⁶⁾은 동일 개체에서 좌안과 우 안의 고위수차에는 어느 정도 대칭성이 존재하기 때문에 양안을 모두 포함했을 경우 결과 값에 Zernike 상수가 과장되게 반영될 가능성이 있다고 하였으며, 이에 따라 오른쪽 눈만 대상으로 하였다. 정시안(굴절도수>-0.50 D)이나 선천성 백내장, 각막질환이 있는 경우, 최대 동 공 지름이 5 mm 미만인 경우, 심한 눈떨림, 사시, 안진 등으로 측정값에 영향을 미칠 수 있는 경우는 대상에서 제외하였다.

2. 연구방법

숙련된 한명의 검사자가 i.profiler^plus를 이용하여 현 성굴절검사와 각막 및 안구의 수차 검사를 시행하였다. 현성굴절검사 결과값을 이용하여 대상자를 근시 정도에 따라 경도 근시(-3.00 D<구면렌즈 대응치≤-0.50 D), 중등도 근시(-6.00 D<구면렌즈 대응치≤-3.00 D), 고 도 근시(구면렌즈 대응치≤-6.00 D)로 분류하였다. 각 막 및 안구의 수차는 반암실 상태(5∼50 lx)에서 동공 중심부 5 mm와 3 mm 영역에서 측정하였으며, 수차는 i.profiler^plus에서 자동으로 계산되어 나오는 root mean squre(RMS) 값을 이용하여 4차 항까지 비교 분 석하였다.

3. 자료 분석

통계학적인 분석은 SPSS 18.0 version(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하였다. 연속형 변수는 평균 ±표준편차로 표현하였으며, 범주형 변수는 숫자(퍼센 트)로 표현하였다. Wilcoxon signed rank test를 이용 하여 각 근시 그룹에서 동공크기(5, 3 mm)에 따른 구면 렌즈 대응치와 각막 및 안구의 고위수차의 차이를 비교 하였으며, Spearman correlation test를 이용하여 동 공크기에 따른 구면렌즈 대응치의 차이와 각막 및 안구의 고위수차의 상관성을 분석하였다. Multiple regression analysis를 시행하여 각 근시 그룹에서 동공크기에 따른 평균 구면렌즈 대응치의 차이에 영향을 미치는 인자를 평가하였다. 모든 분석은 유의수준이 0.050 미만일 경 우 통계적으로 유의하다고 판단하였다.

Ⅲ. 결 과

전체 대상자의 평균 나이는 34.53±11.08세(남자 35명, 여자38명)이었고, 현성굴절검사상 평균 구면 렌즈 대응치는 5 mm에서 -4.07±2.92 D, 3 mm에 -3.84±2.97 D로 유의한 차이를 보였다(Table 1). 표 로 제시하지는 않았지만 각 그룹에서 평균 구면렌즈 대 응치는 남녀에 따른 유의한 차이를 보이지 않았다.

근시 그룹에 따라 동공크기에 따른 각막 및 안구 고위 수차를 비교한 결과는 다음과 같았다(Table 2). 각막 수 차의 경우 전체수차(Total RMS), 저위수차(LO RMS), 그리고 고위수차(HO RMS) 모두 동공의 크기가 큰 경 우(5 mm)는 동공의 크기가 작은 경우(3 mm)에 비해 수 차의 측정값이 유의하게 높게 나타났으며, 안구 수차 의 경우도 동일한 경향을 나타냈다. 각막 수차에서 전체수차는 동공크기가 5 mm와 3 mm일 때 각각 1.713±0.877 μm와 0.486±0.397 μm이었으며, 고위수차는 동공크기가 5 mm와 3 mm일 때 각각 0.619±0.410 μm와 0.204±0.299 μm이었다. 안구 수 차의 경우 전체수차는 동공크기가 5 mm와 3 mm일 때 각각 4.182±2.715 μm와 1.206±0.842 μm이었으며, 그 중 고위수차는 동공크기가 5 mm와 3 mm일 때 각각 0.362±0.188 μm와 0.071±0.036 μm이었다. 근시 정 도에 따라 분류하였을 때 경도, 중등도, 그리고 고도 근 시에서 각막 수차와 안구 수차 모두 5 mm인 경우에 비 하여 3 mm인 경우 고위수차 값이 유의하게 감소하는 것을 알 수 있었다.

각 근시 그룹에서 동공크기에 따른 평균 구면렌즈 대 응치의 차이와 각막 및 안구 고위수차의 상관성을 평가 한 결과는 다음과 같았다(Table 3, Fig. 1). 각막 수차 의 경우 경도, 중등도, 그리고 고도 근시 그룹에서 동공 크기에 따른 평균 구면렌즈 대응치의 차이와 전체수차는 유의한 관련성을 보이지 않았다. 안구 수차의 경우 경도 와 중등도 근시 그룹에서 동공크기에 따른 평균 구면렌 즈 대응치의 차이와 전체수차는 통계적으로 유의한 음의 상관성을 보였다(각각 r=-0.507, p=0.002, r=-0.813, p<0.001).

각 근시 그룹에서 동공크기에 따른 평균 구면렌즈 대 응치의 차이에 영향을 미치는 안구 고위수차의 인자를 평가하고자 연령과 성별을 보정한 다중 회귀분석을 실시 한 결과는 다음과 같았다(Table 4). 연령과 성별을 보정 한 후 동공크기에 따른 평균 구면렌즈 대응치의 차이 에는 경도와 고도 근시그룹에서는 구면수차(spherical aberration, Z 0 4 )와 수직코마수차(vertical coma, Z 3 − 1 ) 가 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 중등도 근시그룹 에서는 구면수차(spherical aberration, Z 0 4 )가 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Ⅳ. 고 찰

본 연구에서는 근시 정도(경도근시, 중등도 근시, 고 도 근시)에 따라 각막과 안구의 고위수차로 나누어 동공 크기(5 mm와 3 mm)에 따른 평균 구면렌즈 대응치의 차이를 알아보고, 이에 영향을 미치는 안구 고위수차의 인자를 알아보고자 하였다. 근시 정도에 따라 분류하였 을 때 경도, 중등도, 그리고 고도 근시에서 각막 수차와 안구 수차 모두 5 mm인 경우에 비하여 3 mm인 경우 고위수차 값이 유의하게 감소하였다. 각막 수차의 경우 모든 근시그룹에서 동공크기에 따른 평균 구면렌즈 대응 치의 차이와 전체수차는 유의한 관련성을 보이지 않았으 며, 안구 수차의 경우 경도와 중등도 근시 그룹에서 통 계적으로 유의한 음의 상관성을 보였다. 연령과 성별을 보정한 후 동공크기에 따른 평균 구면렌즈 대응치의 차 이에는 경도와 고도 근시그룹에서는 구면수차(spherical aberration, Z 0 4 )와 수직코마수차(vertical coma, Z 3 − 1 ) 가 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 중등도 근시그룹 에서는 구면수차(spherical aberration, Z 0 4 )가 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Zhang 등¹⁷⁾은 이전 논문에서 인간의 눈의 수차는 주 로 각막의 수차에서 비롯된다고 하였으며, 경도와 중등 도 근시의 청소년을 대상으로 각막의 전면 및 후면의 곡 률과 각막 수차의 관련성을 평가하였다. 그 결과 전체 각막 수차에 비해 전면 각막의 구면수차가 유의하게 높 게 관찰되었으며, 이러한 결과로 후면 각막 표면이 각막 수차 균형에 보상적 역할을 한다고 하였다. 하지만 이러 한 연구는 각막의 수차로 한정되어 있기 때문에 안구의 고위수차를 대변하기에는 한계가 있었다.

Jiang 등¹⁸⁾은 동물 모델을 이용한 연구를 통해 수정 체로 인한 흐림은 망막의 이미지의 질적 저하를 불러일 으켜 근시를 유발할 수 있다고 하였다. 또한 Kim 등¹⁹⁾ 은 정상 성인 남성 39명을 대상으로 컴퓨터 게임 전후의 각막 및 안구의 고위수차 변화를 평가하였다. 그 결과 컴퓨터 게임 전후 안구의 고위수차에는 유의한 변화가 없었지만, 각막의 고위수차는 유의하게 증가함을 발견하 여 조절작용이 안내 구면수차에 영향을 미칠 수 있다고 하였다. 이러한 결과는 각막 고위수차의 변화를 안내 고 위수차에서 상쇄하여 안구 고위수차의 값이 변하게 됨을 의미한다. 이전 연구에 따르면 인간의 눈은 각막의 전· 후면 및 수정체와 고위수차간의 부분적인 보상 균형이 발생하고 이에 따라 안구 고위수차의 크기는 감소한다고 하였다.²⁰⁾ 이러한 결과는 통해 각막 고위수차의 변화를 안내 고위수차에서 상쇄하여 안구의 고위수차의 값이 변 할 수 있음을 의미하며, 각막의 고위수차 뿐만 아니라 안구 고위수차에 대한 연구의 중요성을 이야기 해준다.

근시 정도에 따라 분류하였을 때 각막 수차와 안구 수 차 모두 5 mm인 경우에 비하여 3 mm인 경우 고위수차 값이 유의하게 감소하였는데, 이러한 결과는 이전의 연 구와 유사하였다. Wang 등²¹⁾은 근시안을 대상으로 고 위수차에 대한 동공크기의 영향에 대해서 연구하였으며 모든 타입의 수차가 동공 크기가 증가함에 따라 유의하 게 증가하였다고 하였다. Song 등²²⁾은 노안 전과 후의 동공크기 변화에 따른 굴절이상과 고위수차를 분석한 결 과 20∼40세의 경우 동공크기가 3 mm에서 5 mm로 증 가할 경우 0.193 D 근시도가 증가하였으며, 45∼80세 의 경우 0.069 D가 증가한다고 하였다. 이러한 결과는 현재 안경원에서 일반적으로 사용되고 있는 대부분의 자 동안굴절검사기가 중심 3 mm 영역에서 눈의 굴절이상 도를 측정한다는 점을 고려했을 때 타각적 기기에 의존 하여 안경처방을 하였을 경우 동공 크기가 커지게 되는 야간시에 잔여근시로 인해 불편함을 느낄 수 있음을 의 미한다.²³⁾

안구 수차의 경우 경도와 중등도 근시 그룹에서 동공 크기에 따른 평균 구면렌즈 대응치의 차이(5 mm-3 mm)와 전체수차는 통계적으로 유의한 음의 상관성을 보 였다. 이러한 결과는 근시의 구면렌즈 대응치의 부호가 (-)라는 점을 고려할 때, 동공 크기에 따른 근시도의 차 이가 많이 날수록 전체수차의 양이 많아짐을 의미한다.

본 연구에서 연령과 성별을 보정한 후 동공 크기에 따른 평균 구면렌즈 대응치의 차이에 영향을 미치는 요인을 알아본 결과 추정된 회귀식은 다음과 같았으며 통계적으로 유의하였다. 경도 근시: -1.611 ×Z 0 4 - 0.232 ×Z 3 − 1 (Adjusted R²=0.810, p<0.001), 중등도 근시: - 1.403 ×Z 0 4 (Adjusted R²=0.812, p<0.001), 고도 근시: - 2.070 ×Z 0 4- 0.726 ×Z 3 − 1 (Adjusted R²=0.809, p<0.001). 이러한 결과는 Marín-Franch 등24)이 야간 조명 상태에서 자각식 굴절검사의 결과 값에 구면수차가 미치는 영향을 조사한 결과 양의 구면수차가 있는 경우 근시화 변화를 발생시킨다고 한 연구 결과와 유사하였다.

젊었을 때 각막은 양의 구면수차 값을 가지며, 수정체 는 음의 구면수차 값을 가져 서로 상쇄되나 나이가 들면 서 수정체의 구면수차 값이 양의 방향으로 증가하여 시 력의 질이 떨어지게 된다.²⁵⁾ Kim 등²⁶⁾은 이러한 점에서 인공수정체 후방삽입술 시행 시 비구면 인공수정체를 삽 입했을 경우 구면 인공수정체를 삽입했을 경우에 비해 낮은 구면수차 및 높은 대비감도를 보여 시력의 질이 향 상된다고 하였다. 이러한 점에서 비추어 볼 때 구면수차 로 인한 영향을 줄이기 위해서 비구면 안경렌즈가 도움 이 될 수 있을 것으로 생각된다.

경도 근시와 고도 근시의 경우 구면수차와 더불어 수 직코마수차가 유의한 관련성이 있었는데, 코마수차는 광 축에 일정한 각도로 입사하는 광선이 화상면 위에 점으 로 초점이 맺지 않고 꼬리를 끄는 혜성형의 상으로 형성 되는 광학 수차로 코마수차가 클 경우 시력과 대비감도 가 감소하여 흐린 이미지를 호소하게 되며, 조리개를 줄 임으로서 개선할 수 있는 것으로 알려져 있다.²⁷⁾

본 연구결과 고도 근시그룹에서 동공크기에 따른 평 균 구면렌즈 대응치의 차이와 전체수차는 유의한 관련성 을 보이지 않았는데 이러한 결과는 고도 근시의 경우 대 상자가 13명으로 많지 않았기 때문으로 추측할 수 있었 으며, 본 연구에서는 백내장의 정도를 평가하지는 못하 였다는 제한점이 있었다. 따라서 추후 더 많은 사람을 대상으로 한 연구가 필요할 것으로 생각된다. 그럼에도 불구하고 본 연구에서 사용한 i.profiler^plus는 하트만- 쉑(Hartmann-Shack) 수차 측정 원리를 이용하여 각 막과 안구 전체의 수차를 같은 축에서 측정하여 데이터 의 신뢰성이 높다는 장점이 있으며, 근시도에 따라 나누 어 동공 크기에 따른 평균 구면렌즈 대응치의 차이에 영 향을 미치는 고위수차를 평가하였다는 점에서 의의가 있 다고 할 수 있다. 결론적으로 근시도에 따라 동공크기가 변화할 경우 고위수차가 영향을 미치는 것으로 나타났으 며, 근시안의 경우 야간시에서 흐린 이미지로 인한 불편 함의 가능성이 있음을 이해하고 안경처방을 해야 할 것 으로 생각한다.