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ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.23 No.4 pp.441-454
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2021.23.4.441

Factors Influencing Higher Order Aberrations in Middle Aged Adults

Dong-Kyu Lim1), Koon-Ja Lee2), Dae-Yeong Kim3)
1)Dept. of Optometry, Graduate School, Eulji University, Student, Uijeongbu
2)Dept. of Optometry, Eulji University, Professor, Seongnam
3)ZEISS Vision center, Incheon
* Address reprint requests to Koon-Ja Lee (https://orcid.org/0000-0001-5867-5615) Dept. of Optometry, Eulji University, Sungnam
TEL: +82-31-740-7182, E-mail: kjl@eulji.ac.kr
November 8, 2021 December 16, 2021 December 17, 2021

Abstract


Purpose : To investigate the effects of age, refractive errors, pupil diameter, pupil center shift, corneal refractive power, and corneal astigmatism on higher order aberrations (HOAs) in middle aged adult.



Methods : The middle subjects aged 40 to 59 years who had no ophthalmologic diseases and refractive surgery were recruited. I-Profilerplus (Zeiss, Berlin, Germany) was used to measure HOAs and refractive errors, pupil diameter, pupil center shift, corneal refractive power, and corneal astigmatism, and the effect of the measured values on HOAs were analyzed.



Results : The total HOAs of the eye increased in a positive (+) direction with increasing age, corneal refractive power, and corneal astigmatism increased (all, p<0.050), and as the refractive errors increased in the minus (-) direction and as the pupil diameter increased, it increased in the negative (-) direction (all, p<0.050). Horizontal coma and vertical coma aberration increased in the positive (+) direction as age and corneal astigmatism increased, while horizontal coma increased in the positive (+) direction as the pupil center shifted to the lateral side and vertical coma increased to the upper side (all, p<0.050), As refractive errors increased in the minus (-) direction, and as the pupil diameter increased, it increased in the negative (-) direction (all, p<0.050). Spherical aberration increased in the positive (+) direction as refractive errors was higher in the minus (-) direction, and as the pupil diameter, corneal refractive power, and corneal astigmatism increased. (all, p<0.050), and increased in the negative (-) direction with increasing age (all, p<0.050).



Conclusion : The ocular HOAs of the middle aged changes according to age, refractive errors, pupil diameter, pupil center shift, corneal refractive power, and corneal astigmatism. These results would be cornerstones in designing lenses for spectacle and contact lens.


Age , Corneal astigmatism , Corneal refractive power , Higher order aberrations , Pupil center shift , Pupil diameter , Refractive errors

중년층에서 고위수차에 영향을 주는 요인

임 동규1), 이 군자2), 김 대영3)
1)을지대학교 대학원 안경광학과, 학생, 의정부
2)을지대학교 안경광학과, 교수, 성남
3)자이스 비전센터, 인천

    Ⅰ. 서 론

    수차는 광학 매체로부터 빛이 굴절되면서 발생하는 현상으로 빛을 굴절시키는 광학 매질로 이루어진 안구에 서도 수차가 발생한다. 수차는 저위수차와 고위수차로 분류할 수 있고 수차의 증가는 시력의 질(quality)을 감 소시킬 수 있다.1-2) 전체 수차의 90%를 차지하는 저위수 차(lower order aberrations)는 구면굴절이상(spherical refractive errors)과 원주굴절이상(cylinder refractive errors)으로 나눌 수 있고 구면굴절이상은 망막의 전 후 면에 상이 맺혀 흐린상을 유발할 수 있으며, 임상적으로 는 근시와 원시를 의미한다. 원주굴절이상은 각도에 따 라 굴절력이 달라 망막에 전초선과 후초선 및 최소착란 원으로 맺히게 되어 방향성을 가진 흐린상을 유발할 수 있으며, 난시를 의마하고. 저위수차는 안경이나 콘택트 렌즈로 교정이 가능하다.1-2)

    안구에서 발생하는 전체 수차 중에서 약 10% 정도를 차지하는 고위수차(higher order aberrations)는 시력 의 질(quality)에 영향을 주며 연령이 증가함에 따라 그 양이 증가한다고 보고되었고,1-5) 고위수차는 코마수차 (coma aberration), 트레포일 수차(trefoil aberration), 구면수차(spherical aberration), 쿼드라포일 수차 (quadrafoil aberration) 등이 있다.3-5) 코마수차는 평 행광선으로 입사하는 근축광선이 렌즈의 중심부를 통과 한 후 하나의 초점으로 맺히지 않고 중심에서 멀어질수 록 넓은 범위로 퍼져 흐린 상으로 맺히면서 발생하는 수 차이며, 구면수차는 평행광선이 입사하는 높이에 따라 굴절하는 정도가 달라 흐린 상으로 맺히면서 발생하는 수차이다.1-5)

    안구 굴절 매체에 속하는 각막, 수정체, 유리체의 모 양은 나이가 많아짐에 따라 조금씩 변한다. 각막굴절력 은 수평 방향으로 증가하고 안구 내부굴절력은 수직 방 향으로 증가하는데, 각막굴절력 변화가 내부굴절력의 변 화보다 더 크기 때문에 안구의 전체 굴절력은 수평방향 으로 증가한다.6-7) 따라서 각막굴절력과 내부굴절력에 의해 결정되는 굴절이상도는 연령에 따라 변하게 된다. 구면수차와 관련된 동공크기는 주시거리와 입사하는 빛 의 양에 따라 홍채의 동공조임근과 동공확대근의 작용으 로 변하게 되며, 연령이 증가하거나 조도가 밝거나 주시 하는 거리가 짧을수록 감소한다.8,9) 또한 눈으로 들어오 는 빛의 양을 제한하는 홍채는 구경조리개의 역할을 하 고, 홍채는 동공크기를 결정하게 되는데, 동공크기는 각 막에 의한 홍채의 가장자리 겉보기상으로 결정되므로 홍 채뿐만 아니라 각막굴절력에 의해서도 영향을 받고,9,10) 동공크기가 작아질 때 홍채의 동공부에 위치한 동공조임 근의 수축이 일정하지 않아 동공중심이 이동하게 되는 데, 이 또한 고위수차에 영향을 주게 된다.3,8,9)

    따라서 안구의 고위수차는 연령, 굴절이상도, 동공크 기, 동공중심이동, 각막굴절력, 각막난시도에 따라 변하 는데, 연령별 안구의 고위수차에 대한 연구는 미미한 실 정이며 연구자마다 상이한 결과를 보고하고 있다. Farid 등14)은 연령이 증가할수록 고위수차 중 시력의 질에 영 향을 미치는 구면수차가 음(-)의 방향으로 증가한다고 하였고, Radhakrishnan 등15)은 연령이 증가하면 구면 수차가 양(+)의 방향으로 증가한다고 하였다. 또한 Hartwig 등16)은 등가구면굴절력(spherical equivalent refractive errors)이 양(+)의 방향으로 증가하면 구면수 차가 양(+)의 방향으로 증가한다고 하여 연령대별로 많 은 사람을 대상으로 한 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

    최근에 시력의 질을 높이기 위한 노력으로 고위수차 를 제어한 안경렌즈와 콘택트렌즈가 개발되고 있는데, 각각의 연령대가 갖는 고위수차를 제어할 렌즈 개발은 중요할 것이라 생각된다. 따라서 본 연구에서는 40~59 세 성인을 대상으로 안구의 고위수차 중 시력의 질과 상 관성이 있는 고위수차를 측정하고, 고위수차에 영향을 주는 요인을 분석하여 시력의 질을 높일 수 있는 중년층 의 안경렌즈 및 콘택트렌즈 설계에 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다.

    Ⅱ. 연구대상 및 방법

    1. 연구 대상

    본 연구 취지에 동의한 40대에서 50대 중 시력에 영 향을 미칠 수 있는 안과질환 및 전신질환이 있는 경우 와 각막굴절교정술 경험이 있는 경우는 제외하였고 대 상자 200명(평균 연령 49.03±5.34 세, 평균 등가구 면굴절력 -1.56±1.03 D, 원용 양안 교정시력 20/20) 의 모든 검사과정과 규약은 기관생명윤리위원회(승인번 호: EU21-011)의 승인을 받아 실시하였으며, 연구에 참여한 대상자에게 실험 목적과 검사 방법에 대하여 구 두와 서면으로 충분히 설명한 후 참여 동의를 얻었다.

    2. 연구 방법

    40세에서 59세 사이의 중년층 200명을 대상으로 연 령, 굴절이상도, 동공크기, 수평 및 수직 동공중심이동, 각막굴절력, 각막난시도에 따른 안구의 고위수차에 대해 분석하였다.

    1) 검사방법

    (1) 자각식 굴절검사를 이용한 굴절이상도 측정

    검사실 조도는 암소시 상태(scotopic, 0 lx)에서 6 m 거리의 투영식 시력표를 주시하게 한 후, I-Profilerplus (Zeiss, Berlin, Germany)와 포롭터(VT-SE, Topcon, Tokyo, Japan)를 사용하여 최고시력의 구면굴절력과 원주굴절력을 측정하였다(Table 1).

    (2) 동공크기 및 동공중심이동 측정

    동공크기와 동공중심이동의 측정은 암소시 상태에서 I-Profilerplus(Zeiss, Berlin, Germany)를 이용하여 기기 내의 물체를 주시하도록 한 후 0.01 mm의 최소 측정 단위로 하여 같은 장소에서 각각 3회씩 측정하였으 며 평균값을 구하여 분석하였다(Table 1).

    (3) 각막굴절력 및 각막난시도 측정

    각막굴절력 및 각막난시도의 측정은 암소시 상태에 서 I-Profilerplus(Zeiss, Berlin, Germany)를 이용하여 기기내의 물체를 주시한 후 0.01 D의 최소 측정단위로 하였으며, 각막난시도는 약주경선과 강주경선의 굴절력 차이값을 계산하여 같은 장소에서 각각 3회씩 측정하였 으며 평균값을 구하여 분석하였다(Table 1).

    (4) 고위수차 측정

    고위수차는 Shack-Hartmann Sensord의 수차 측정 방법을 사용하는 I-Profilerplus(Zeiss, Berlin, Germany) 를 이용하여 암소시 상태에서 기기 내의 물체를 주시하 게 한 후, 동공크기 5 mm 영역에서 RMS(root mean square)로 계산된 전체 고위수차(total higher-order aberrations, total HOAs)와 수평코마(horizontal coma), 수직코마(vertical coma), 오블리크트레포일(oblique trefoil), 수직트레포일(vertical trefoil), 구면(spherical), 수직쿼드라포일(vertical quadrafoil), 오블리크쿼드 라포일(oblique quadrafoil) 수차 값을 사용하여 분석하 였다.

    2) 자료분석

    측정값에 대한 분석은 통계프로그램 SPSS version 21.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하였다. 연 령과 굴절이상도, 동공크기, 동공중심이동, 각막굴절력, 각막난시도의 관계와 각각의 고위수차와 연령, 동공크 기, 동공중심이동, 각막굴절력, 각막난시도의 상관관계 는 Pearson correlation을 사용하였다. 모든 측정값은 3번 측정한 후 평균값을 기준으로 하였으며, 유의수준은 p<0.050로 하였다.

    Ⅲ. 결 과

    1. 대상자의 고위수차

    대상자 200명 중 남자 111명, 여자 89명으로 성별에 따른 고위수차의 유의한 차이는 없었으며, 전체 대상 자의 평균 안구의 전체 고위수차, 수평코마, 수직코마, 오블리크트레포일, 수직트레포일, 구면, 수직쿼드라포일, 오블리크쿼드라포일 수차는 각각 0.617±0.319 μm, 0.034±0.029 μm, 0.041±0.026 μm, 0.009±0.033 μm, 0.017±0.035 μm, 0.027±0.057 μm, 0.026±0.044 μm 및 0.008±0.029 μm이었고(Table 2), 대상자 중 수직코마, 수평코마, 구면수차가 음(-)의 방향을 갖는 비율은 각각 64명(32.0%), 66명(33.0%), 73명(36.5%) 으로 나타났다.

    2. 대상자의 연령과 굴절이상도에 따른 고위수차의 변화

    1) 연령에 따른 고위수차

    40대~50대 연령층에서 안구의 전체 고위수차와 수평 코마, 수직코마 수차는 모두 연령이 증가할수록 양(+)의 방향으로 증가하였지만(r=0.879, p<0.001)(r=0.228, p<0.001)(r=0.414, p<0.001), 수직트레포일, 구면수차 는 음(-)의 방향으로 증가하였으며(r=-0.227, p<0.001) (r=-0.209, p<0.001), 오블리크트레포일, 수직쿼드 라포일, 오블리크쿼드라포일 수차는 상관성이 없었다 (r=0.062, p=0.353)(r=0.035, p=0.601)(r=-0.063, p=0.127)(r=-0.032, p=0.285)(Fig. 1).

    2) 굴절이상도와 고위수차의 관계

    40~50대 연령층에서 나이가 많아지면 굴절이상도는 플러스(+) 방향으로 증가하였다(r=0.416, p<0.001).

    굴절이상도가 마이너스(-)의 방향으로 증가하면 안구 의 전체 고위수차, 수평코마, 수직코마, 오블리크트레 포일, 수직트레포일 수차는 음(-)의 방향으로 증가하였고 (r=0.404, p<0.001)(r=0.045, p=0.022)(r=0.051, p=0.019)(r=0.044, p=0.031)(r=0.041, p=0.040), 구 면수차는 양(+)의 방향으로 증가하였다(r=-0.066, p=0.002)(Fig. 2), 이에 비해 수직쿼드라포일, 오블리 크쿼드라포일 수차는 굴절이상도와 상관성이 없었다 (r=0.031, p=0.211)(r=0.048, p=0.197).

    3. 대상자의 동공크기, 수평 및 수직 동공중심이동에 따른 고위수차의 변화

    1) 동공크기와 고위수차의 관계

    40~50대 연령층에서 나이가 많아지면 동공크기는 유 의하게 감소하였다(r=-0.673, p<0.001).

    동공크기가 클수록 안구의 전체 고위수차, 수평 및 수 직코마 수차는 음(-)의 방향으로 증가하였으며(r=-0.547, p<0.001)(r=-0.216, p<0.001)(r=-0.298, p<0.001), 오블리크 트레포일, 수직 트레포일, 구면수차는 양(+)의 방향으로 증가하였지만(r=0.033, p=0.033)(r=0.021, p=0.021)(r=0.147, p=0.003)(Fig. 3), 수직쿼드라포일, 오블리크쿼드라포일 수차는 상관성이 없었다(r=0.048, p=0.186)(r=0.036, p=0.518).

    2) 수평 및 수직 동공중심이동과 고위수차의 관계

    40~50대 연령층에서 동공크기가 감소할수록 수평 동공중심이동은 이측 방향, 수직 동공중심이동은 상 측 방향으로 이동하였다(r=0.219, p=0.003)(r=0.226, p=0.001).

    동공중심의 이동이 이측, 상측으로 이동할수록 안구 의 전체 고위수차, 구면수차는 양(+)의 방향으로 컸으며 (r=0.307, p<0.001)(r=0.157, p=0.002)(r=0.160, p<0.001) (r=0.186, p=0.001), 수평코마 수차는 동공중심의 이동 이 이측, 수직코마 수차는 상측으로 이동할수록 양(+)의 방향으로 유의하게 증가하였으나(r=0.125, p=0.012) (r=0.176, p=0.016), 수평코마 수차의 경우 수직 동공 중심이동과 유의한 상관성이 없었고 수직코마 수차는 수 평 동공중심이동과 유의한 상관성이 없었다(r=0.055, p=0.071)(r=0.065, p=0.078). 또한 오블리크 트레포 일, 수직 트레포일, 수직쿼드라포일, 오블리크쿼드라포 일 수차는 수평 및 수직 동공중심이동과 유의한 상관 성이 없었다(r=0.041, p=0.136)(r=0.046, p=0.127) (r=0.081, p=0.081)(r=0.088, p=0.078)(r=0.089, p=0.076) (r=0.043, p=0.130)(r=0.056, p=0.108) (r=0.062, p=0.101)(Fig. 4)(Fig. 5).

    4. 대상자의 각막굴절력 및 각막난시도에 따른 고위수차의 변화

    1) 각막굴절력과 고위수차의 관계

    40세에서 59세에서 연령과 각막굴절력의 관계는 나 이가 많을수록 각막굴절력은 유의하게 증가하는 것으로 나타났다(r=0.328, p<0.001).

    각막굴절력이 클수록 안구의 전체 고위수차, 수평 코마, 수직코마, 오블리크트레포일, 수직트레포일, 구면수차는 양(+)의 방향으로 유의하게 증가하였지만 (r=0.255, p=0.001) (r=0.121, p=0.038)(r=0.156, p=0.026) (r=0.124, p=0.013)(r=0.108, p=0.031) (r=0.156, p=0.005)(Fig. 6), 수직쿼드라포일, 오블리 크쿼드라포일 수차는 각막굴절력과 상관성이 없었다 (r=0.053, p=0.141)(r=-0.063, p=0.126).

    2) 각막난시도와 고위수차의 관계

    각막난시도가 높을수록 안구의 전체 고위수차, 수 평코마, 수직코마, 오블리크트레포일, 수직트레포일, 구면수차는 양(+)의 방향으로 유의하게 증가하였지만 (r=0.156, p=0.026)(r=0.114, p=0.042)(r=0.136, p=0.036)(r=0.118, p=0.026)(r=0.096, p=0.038) (r=0.136, p=0.016)(Fig. 7), 수직쿼드라포일, 오블리 크쿼드라포일 수차는 각막굴절력과 상관성이 없었다 (r=0.088, p=0.096)(r=-0.073, p=0.106).

    Ⅳ. 고 찰

    연령이 증가할수록 안구의 각막, 수정체, 유리체의 모 양이 변하면서 굴절력도 변하기 때문에 굴절이상도에 영 향을 준다. 출생 후 안구의 굴절상태는 원시 상태이나 10세 이후부터 40세까지는 교정굴절력이 마이너스(-) 의 방향으로 증가하고, 40세 이후부터는 플러스(+)의 방향으로 증가하면서 원시화가 진행된다.6,7,17) 연령이 증가하면서 안구의 전체 굴절이상도가 변하는 것은 각막 의 굴절력이 변하기 때문이다. 연령이 많아지면 각막의 수평방향 굴절력이 증가하고, 안구의 내부굴절력은 수직 방향의 굴절력이 증가하는데 각막굴절력에 더 큰 영향을 주기 때문에 안구 전체 굴절력은 수평방향의 굴절력이 증가한다고 보고되었다.6,7) 본 연구의 40대에서 50대 중 년층에서도 연령이 증가할수록 교정굴절력이 플러스(+) 방향으로 지속적으로 증가하여 Paul 등17)의 연구 결과 와 동일하였다.

    시력의 질에 주로 영향을 미치는 고위수차는 코마수 차와 트레포일수차 및 구면수차로 알려져 있었고,3-5) 각막굴절교정수술 후 나타나는 할로(halos), 눈부심 (glare), 단안복시 등의 증상이 각막 형상 변화로 인한 고위수차 때문임이 밝혀져 최근에는 고위수차에 대한 임 상적인 관심도가 더욱 높아졌다.18)

    고위수차는 안구의 각막, 수정체, 유리체, 안내 매질 의 수차가 서로 보정된 결과값으로 나타나는데 젊은 성 인이 나이가 증가하면서 중년층이 되면 각막의 양(+)의 구면수차보다 수정체의 음(-)의 구면수차가 증가하면서 전체 구면수차는 음(-)의 방향으로 바뀌게 되고, 이러한 변화를 이용하여 안경과 콘택트렌즈는 연령별 안구의 고 위수차를 보정할 수 있도록 설계하고 굴절교정수술을 할 경우에도 고위수차를 보정하는 방법을 사용하고 있다.18)

    안구의 전체 고위수차는 Tscherning 또는 Ray tracing 방법, Automated retinoscopy 방법, Pyramid 방법, Hartmann-shack 방법 등으로 측정할 수 있는데 최근 에는 Shack-Hartmann Sensord 방법을 사용하여 측 정하고 있으며, 본 연구에서도 Shack-Hartmann Sensord 방법을 사용하여 고위수차를 측정하였다. kim 등19)은 20세부터 60세까지 성인의 안구 전체 고위수차 와 구면수차가 연령이 증가할수록 양(+)의 방향으로 증 가한다고 하였고, Oshika 등20)은 동공크기 7 mm 영역 에서 구면수차는 연령과 유의한 상관성이 없는 것으로 나타났다고 보고하였으며, Amano 등6)의 연구에서는 연령이 증가할수록 구면수차가 양(+)의 방향으로 증가 한다고 하여,6,15,21) 본 연구결과와 상이하였다. 그러나 Guirao 등22)은 videokeratographic system 방법을 사 용하여 고위수차를 측정한 결과 40세에서 50세까지 의 연령층에서는 나이가 증가함에 따라 각막의 변화 로 구면수차가 음(-)의 방향으로 증가한다고 하였고, Karimina 등14)은 40세 이후 성인에서 연령이 증가할수 록 구면수차가 음(-)의 방향으로 증가한다고 하여 본 연 구 결과와 동일한 결과를 보고하였다.

    본 연구에서는 중년층에서 수직코마, 수평코마는 연 령이 증가할수록 양(+)의 방향으로 증가하였고, Oshika 등20)도 동공크기 7 mm 영역에서 연령이 증가할수록 코 마수차는 양(+)의 방향으로 유의하게 증가한다고 보고 하였고, 일부 선행연구에서도 코마수차가 연령이 증가할 수록 양(+)의 방향으로 증가한다고 하였으나,6,15,21) Athaide23) 등은 연령이 증가하면 수직코마 및 수평코마 수차가 음(-)의 방향으로 증가한다고 보고하여 본 연구 결과와 상이하였다. 연령 증가에 따라 코마수차가 양(+) 의 방향으로 진행하지만, 40세에서 59세까지의 중년층 에서 수직코마와 수평코마가 음(-)의 값을 갖는 대상자 의 비율이 각각 32.0% 및 33.0%로 나타났고, 이 결과 값은 유의할 필요가 있다고 생각된다. 이와 같이 전체 고위수차, 구면수차, 코마수차 측정값이 연구자마다 다 른 것은 기준 동공크기가 연구자마다 다르고, 대상자의 수가 적은 경우가 많아 결과에 영향을 주었을 것으로 생 각되며, 본 연구에서는 다른 연구보다 대상자 수가 많아 오류가 적은 유의한 결과를 얻었을 것으로 생각된다.

    고위수차와 등가구면굴절력과의 관계에 대하여 Karimian 등14)은 등가구면굴절력이 마이너스(-)의 방 향으로 증가할수록 안구의 전체 고위수차와 구면수차가 양(+)의 방향으로 증가하는 상관성이 있다고 보고하였 으며, Kim24)은 동공크기 6 mm 영역에서 근시안의 고 위수차를 측정하였을 경우 근시도와 구면수차는 관계가 없다고 보고하였는데 본 연구에서는 등가구면굴절력이 마이너스(-)의 방향으로 증가하면 안구의 전체 고위수 차, 수평코마, 수직코마, 오블리크트레포일, 수직트레포 일 수차는 음(-)의 방향으로 증가하였고, 구면수차는 양 (+)의 방향으로 증가하여 연구자마다 차이를 보였다. Amano 등6)과 Paul 등17)은 20세에서 40세까지는 연령 이 증가할수록 굴절이상도가 마이너스(-)의 방향으로 증가한다고 하였으나 40세 이후부터는 플러스(+)의 방 향으로 증가한다고 하여 본 연구 결과와 동일하였으며, 등가구면굴절력과 구면수차의 관계에 대해서는 양(+)의 방향을 갖는 구면수차가 음(-)의 구면수차에 비해 초점 이 앞쪽에 굴절된 광선으로 맺히므로 근시도가 높을수록 양(+)의 구면수차를 갖는다고 생각해볼 수 있다. Hartwig 등16)은 수평코마, 수직코마 수차가 굴절이상도 와 상관성이 없다고 하였지만, Karimian 등14)은 근시 63안을 대상으로 근시도가 높을수록 코마수차가 양(+) 의 방향으로 증가한다고 보고하였으며, 본 연구에서는 굴절이상도가 마이너스(-)의 방향으로 증가할수록 수평 코마 및 수직코마 수차가 음(-)의 방향으로 증가하여 차 이를 보였기 때문에 이와 관련된 차이점에 대한 추가적 인 연구가 필요하다고 생각한다.

    동공크기에 의해서도 고위수차가 변할 수 있는데 동 공크기는 연령이 증가할수록 감소하는 것으로 알려져 있 고,26) 본 연구의 40세에서 59세까지의 중년층에서도 나 이가 많을수록 동공크기가 작은 것으로 나타나 고위수차 에 영향을 줄 것으로 판단하였다. 본 연구에서는 동공크 기가 클수록 안구의 전체 고위수차, 수평코마, 수직코마 수차는 음(-)의 방향으로 증가하였지만, 오블리크트레 포일, 수직트레포일, 구면수차는 양(+)의 방향으로 증가 하였다. Cox 등27)과 Rae 등28)은 동공크기가 클수록 구 면수차가 양(+)의 방향으로 증가한다고 보고하여 시력 의 질이 저하한다고 보고하여 본 연구 결과와 동일하였 으며, Oshika 등29)은 동공크기가 작을수록 수평코마, 수직코마 수차가 양(+)의 방향으로 증가하는 것으로 보 고하여 본 연구결과와 모두 동일하였다.

    동공중심은 동공크기에 따라 이동하며,30) 동공중심의 이동은 고위수차를 변화시킨다고 보고되었다.4-6,10-13) Walsh 등31)은 동공의 기하학적 중심점으로부터 이탈되는 양이 많을수록 수평 및 수직코마 수차가 양(+)의 방향으로 증가한다고 보고한 바 있으며, 본 연구에서도 동공의 기하 학적 중심점으로부터 귀 방향으로 이동량이 증가하면 수평 코마 수차가 양(+)의 방향으로 증가하였고, 위 방향으로 이동량이 증가하면 수직코마 수차가 양(+)의 방향으로 증 가하는 것으로 나타나 동공중심 이동 방향에 따라 코마수 차에 영향을 미친다는 사실을 확인하였다.

    연령에 따라 변하는 각막굴절력과 각막난시도 또한 고위수차에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 40세에서 59세 중년층에서 약주경선과 강주경선의 평균 각막굴절력이 클수록 안구의 전체 고위수차와 수평코마, 수직코마, 오블리크트레포일, 수직트레포일, 구면수차는 양(+)의 방향으로 증가하였으며, Kingston 등25)은 각막 굴절력이 증가할수록 구면수차가 양(+)의 방향으로 증 가한다고하여 본 연구 결과와 동일하였지만, 코마수차는 각막굴절력과 상관성이 없다고 보고하여 본 연구 결과와 상이하였다. 또한 Karimian 등14)은 각막난시도가 높을 수록 안구의 전체 고위수차, 수평코마, 구면수차가 양 (+)의 방향으로 증가한다고 하여 본 연구 결과와 동일하 였다. Hashemian 등7)은 연령이 증가하면서 각막의 수 평방향 굴절력이 증가하고 내부굴절력은 수직방향으로 증가하여 고위수차에 영향을 미치는 것으로 생각하지만, 각막굴절력에 따라 변하는 고위수차의 관계에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다고 생각한다.

    중년층의 고위수차 중 시력에 영향을 주는 수평 및 수 직코마 수차, 오블리크 및 수직트레포일 수차, 구면수차 는 평균값으로는 양(+)의 값을 갖지만 연령, 굴절이상 도, 동공크기, 동공중심이동, 각막굴절력, 각막난시도에 따라 고위수차가 방향이 다르게 변한다는 사실을 확인하 였다. 본 연구의 결과는 중년층의 고위수차를 제어할 수 있는 안경렌즈 또는 콘택트렌즈 설계에 필요한 기초자료 를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

    Ⅴ. 결 론

    40세에서 59세의 중년층에서 고위수차에 영향을 주 는 요인은 연령, 교정굴절력(등가구면굴절력), 동공크기, 동공중심이동, 각막굴절력, 각막난시도로 나타났다.

    • 1. 안구의 전체 고위수차, 수평코마, 수직코마, 오블리 크트레포일, 수직트레포일, 구면, 수직쿼드라포일, 오블리크쿼드라포일 수차는 평균적으로 양(+)의 값 을 가지나, 일부 대상안에서는 코마수차와 구면수차 가 음(-)의 값을 갖는 것으로 나타났다.

    • 2. 연령이 증가할수록 안구의 전체 고위수차, 수평코마, 수직코마 수차는 양(+)의 방향으로 증가하고, 수직트 레포일, 구면 수차는 음(-)의 방향으로 증가하였다.

    • 3. 교정굴절력(등가구면굴절력)이 마이너스(-)의 방향으 로 증가하면 안구의 전체 고위수차, 수평코마, 수직 코마, 오블리크트레포일, 수직트레포일 수차는 음(-) 의 방향으로 증가하였고, 구면수차는 양(+)의 방향 으로 증가하였다.

    • 4. 동공크기가 클수록 안구의 전체 고위수차, 수평 및 수직코마 수차는 음(-)의 방향으로 증가하였고, 오 블리크트레포일, 수직트레포일, 구면수차는 양(+)의 방향으로 증가하였다.

    • 5. 동공중심은 동공크기가 작으면 수평 방향은 이측, 수 직 방향은 상측으로의 이동량이 증가하였으며, 동공 중심이동이 이측으로 증가하면 수평코마 수차가 양 (+)의 방향으로 증가하였고, 상측으로 증가하면 수직 코마 수차가 양(+)의 방향으로 증가하였다.

    • 6. 각막의 약주경선과 강주경선의 평균 굴절력이 클수록 안구의 전체 고위수차, 수평코마, 수직코마, 오블리 크트레포일, 수직트레포일, 구면수차는 양(+)의 방향 으로 유의하게 증가하였다.

    • 7. 각막난시도가 높을수록 안구의 전체 고위수차, 수평 코마, 수직코마, 오블리크트레포일, 수직트레포일, 구면수차는 양(+)의 방향으로 유의하게 증가하였다.

    Figure

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    Relationship between the higher order aberrations and age. HOAs†: higher order aberrations.

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    Relationship between the higher order aberrations and spherical equivalent refractive error. HOAs: higher order aberrations, SE: spherical equivalent refractive error.

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    Relationship between the higher order aberrations and pupil diameter. HOAs†: higher order aberrations.

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    Relationship between the higher order aberrations and horizontal pupil center shift. HOAs†: higher order aberrations.

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    Relationship between the higher order aberrations and vertical pupil center shift. HOAs†: higher order aberrations.

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    Relationship between the higher order aberrations and corneal refractive power. HOAs†: higher order aberrations.

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    Relationship between the higher order aberrations and corneal astigmatism. HOAs†: higher order aberrations.

    Table

    Subjects’ demographics and biometric data

    Average higher order aberrations of the subjects

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