Ⅰ. 서 론

굴절이상은 각막과 수정체의 굴절력 및 안축장의 길 이와 밀접한 관계가 있으며, 인종, 연령 등 다양한 요인 에 따라 변하는데,^1-5) 이 요인 중 각막굴절력과 안축장 의 길이가 굴절이상의 주요 원인이고 각막굴절력이 높을 수록 근시도가 높다고 보고되었다.⁶⁾ Jorge 등⁷⁾과 Goss 등⁸⁾은 각막의 곡률반경의 감소가 근시 진행의 주된 원인 이라고 보고하였으며, 동공크기 또한 연령, 조도, 굴절 이상, 각막굴절력과 관련이 있다고 보고되었다. 안광학 계에서 동공은 각막에 의한 홍채의 입사동으로 물체를 주시하는 거리와 조도에 따라 크기가 변하고 최대한의 시야와 시력을 유지하는데 중요한 역할을 한다.^9-11) Birren 등¹²⁾과 Winn 등¹³⁾은 동공크기가 연령과 관계가 있다고 보고하였고, Netto 등¹⁴⁾과 Cakmak 등¹⁵⁾은 나 이가 들수록 동공크기가 감소한다고 하였다. 또한 동공 크기는 각막에 의한 홍채의 상으로 홍채의 크기와 각막 굴절력에 따라 변하고, 굴절이상에 따라 변하는 동공크 기도 각막굴절력과 관계가 있다고 보고되었다.^9,10) 입사 동인 동공은 홍채의 상으로 홍채의 앞에 위치하는 광학 매체가 물체를 확대하는 플러스(+) 굴절력이 높을수록 커지게 되는데 홍채의 앞에 위치하는 광학 매체는 각막 으로 각막굴절력이 플러스(+) 방향으로 커질수록 상이 더 확대되기 때문에 입사동인 동공이 더 커 보이게 된 다. 선행연구에서 Chateau 등¹⁶⁾은 남자 266명을 대상 으로 근시안과 원시안 그룹의 동공크기를 비교한 결과 근시안 그룹이 원시안 그룹에 비해 동공크기가 크다고 보고하였고, Linke 등⁷⁾의 연구에서도 검사실의 조도가 Mesopic인 상태에서 근시안 그룹이 원시안 그룹에 비하 여 동공크기가 크다고 하였다. 그러나 Winn 등¹³⁾은 굴 절이상과 동공크기의 관계에 유의한 상관성이 없다고 보 고하였으며, Jones 등¹⁷⁾도 약도 근시안의 동공크기는 정시안과 비교하여 차이가 없다고 하였다.

따라서 본 연구에서는 각막굴절력과 원점굴절도 및 동공크기가 상관성이 있는지 확인하기 위하여 굴절이상 에 따라 근시안 그룹과 원시안 그룹을 대상으로 각막굴 절력이 동공크기와 굴절이상에 미치는 영향을 확인하고 자 하였다.

Ⅱ. 대상 및 방법

1. 연구 대상

본 연구 취지에 동의한 20대에서 70대 중 시력에 영 향을 미칠 수 있는 안과질환 및 전신질환 및 각막굴절교 정술 경험이 없고 원용 양안 교정시력이 20/25 이상인 경우만 모집하였다. 모든 검사과정과 규약은 기관생명윤 리위원회(승인번호: EU21-011)의 승인을 받아 실시하 였으며, 연구에 참여한 대상자에게 실험 목적과 검사 방 법에 대하여 구두와 서면으로 충분히 설명한 후 참여 동 의를 얻었다.

2. 연구 방법

20세에서 79세 사이의 대상자는 굴절이상에 따라 근 시군과 원시군으로 세분하고, 원점굴절도, 동공크기 및 각막굴절력을 측정하였다.

1) 검사방법

(1) 원점굴절도 측정

검사실 조도는 암소시 상태(scotopic, 0~12 lx)에서 I-Profiler^plus(Zeiss, Berlin, Germany)를 사용해 타 각적으로 원점굴절도를 측정한 후 6 m 거리의 투영식 시력표(휘도: 100-150 cd/m²)를 주시하게 하여 포롭터 (VT-SE, Topcon, Tokyo, Japan)를 사용해 최고시력 의 구면굴절력과 원주굴절력을 측정하고 등가구면굴절 력(SE: spherical equivalent refractive error)으로 환산하였다.

(2) 동공크기 측정

동공크기는 I-Profiler^plus(Zeiss, Berlin, Germany) 를 이용하여 암소시 상태에서 기기 내의 물체를 주시하 게 한 후, 3번 측정한 평균값을 분석에 사용하였다.

(3) 각막굴절력 측정

각막굴절력은 I-Profiler^plus(Zeiss, Berlin, Germany) 를 이용하여 암소시 상태에서 기기 내의 물체를 주시하 게 한 후, 3번 측정한 평균값을 분석에 사용하였다.

2) 자료분석

측정값에 대한 분석은 통계프로그램 SPSS version 21.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하였으며, 근시안과 원시안의 동공크기 및 각막굴절력 비교는 독립표 본 t 검정(unpaired t test)으로 분석하였다. 그룹별로 동 공크기와 각막굴절력의 상관관계는 Pearson correlation 을 사용하여 분석하였으며, 본 연구의 실증분석은 모두 유 의수준 p<0.050에서 검증하였다.

Ⅲ. 결 과

1. 대상자 정보

대상안은 남자 634안, 여자 566안, 총 1,200안으로 원점굴절도와 각막굴절력 및 동공크기는 성별에 따라 유 의한 차이가 없었으므로 성별을 구별하지 않고 분석하였 다(p=0.301, p=0.228, p=0.166). 전체 대상안의 평균 연 령은 40.25±13.21세, 평균 원점굴절도는 -1.68±1.78 D 였으며, 근시군(-0.50 D 이하, 831안)과 원시군(+0.50 D 이상, 369안)의 평균 연령은 각각 34.55±13.17세, 47.20±12.24세였고 평균 원점굴절도는 각각 -2.28±1.37 D, +1.22±0.72 D이었다(Table 1).

2. 굴절이상 그룹에 따른 각막굴절력

각막굴절력은 근시안 그룹 43.11±0.76 D, 원시안 그룹 42.75±0.94 D로 근시안이 원시안보다 약 0.35 D 유의하게 컸다(p=0.001)(Table 2).

각막굴절력은 원점굴절도와 상관성이 있었고, 근시안과 원시안에서 모두 각막굴절력은 원점굴절도가 마이너스(-) 방향으로 높을수록 유의하게 증가하였다(r=-0.182, p=0.023, r=-0.166, p=0.030, r=-0.123, p=0.041) (Fig. 1).

3. 각막굴절력에 따른 동공크기

대상자 전체에서 동공크기는 각막굴절력이 클수록 커 졌으며(r=0.251, p=0.033), 근시안군과 원시안군에서 동공크기는 각각 각막굴절력이 클수록 증가하는 상관성 을 보였다(r=0.358, p<0.001, r=0.242, p=0.037) (Fig. 2).

원점굴절도에 따라 동공크기는 근시안 그룹 5.84±0.64 mm, 원시안 그룹 5.44±0.35 mm로 근시안 그룹이 약 0.40 mm 정도 유의하게 컸다(p<0.001)(Table 3). 대상 자 전체에서 동공크기는 원점굴절도가 플러스(+) 방향 으로 클수록 작아졌으며(r=-0.324, p<0.001), 근시 안과 원시안에서 모두 원점굴절도가 플러스(+) 방향으 로 높을수록 동공크기는 유의하게 작아지는 상관성을 보 였다(r=-0.236, p<0.001, r=-0.198, p<0.001) (Fig. 3).

Ⅳ. 고 찰

굴스트란트(Gullstrant)의 약식 모형안의 정적굴절상 태의 표준 정시에서 안구 굴절력은 약 +59.74 D, 리스 팅(Listing) 생략안의 안구굴절력은 약 +60.00 D로 대 부분의 굴절력은 각막굴절력과 수정체의 굴절력에 의해 결정되고 전면의 각막굴절력은 약 +48.83 D, 후면의 각 막굴절력은 –5.88 D로 전체 각막 굴절력은 약 +43.00 D로써 안구 굴절력의 대부분을 차지한다.^1-6,18) 각막과 수정체의 모양은 나이가 들면서 변하는데 각막굴절력은 수평방향으로 증가하고 수정체굴절력은 수직방향으로 증가하여 안구의 전체 굴절력은 각막굴절력에 더 많은 영향을 받기 때문에 안구의 전체 굴절력은 수평 방향으 로 증가한다.^19,20) 난시안의 경우에는 각막의 난시 축이 수정체의 난시 축과 반대로 위치하기 때문에 교정에 필 요한 난시 도수가 상쇄되는데 40대 이전에는 각막의 수 직방향 굴절력이 강하기 때문에 직난시의 비율이 높고 나이가 들면서 40대 이후부터는 각막의 수평방향 굴절 력이 강해지기 때문에 도난시의 비율이 높아진다.^19,20) Erin 등²¹⁾은 나이가 들면서 각막의 형상이 변하는 이유 가 안검과 관련이 있다고 하였다. Mackie 등²²⁾은 굴절 이상이 나타나는 원인으로 연령과 인종 등 유전적인 요 인에 따라 차이가 있고 유전적인 요인 뿐 만 아니라 생 활 습관과 업무 환경 등의 환경적인 요인에 의해서도 변 할 수 있다고 보고하였다.

본 연구의 전체 대상자 중 근시안의 비율은 69.25% (831 eyes)로 원시안(369 eyes)에 비하여 비교적 높은 비율을 차지하였으며, 전체 근시안 중 중등도 근시안인 –2.0 D에서 -6.00 D의 원점굴절도를 가진 근시안의 비 율이 약 62.93%(n=523 eyes)로 가장 높았고, 전체 원 시안 중 +0.50 D에서 +2.00 D의 경도 원시안이 72.90% (n=269 eyes)로 높을 비율을 차지하였다. 근시안 그룹 의 각막굴절력은 원시안 그룹보다 약 0.35 D 컸으며, 근 시안과 원시안 및 전체 굴절이상 그룹에서 원점굴절도가 마이너스(-) 방향으로 증가할수록 각막굴절력이 커졌는 데 이는 각막의 곡률반경이 감소하여 각막 형상이 좀 더 스티프(steep)해지기 때문으로 생각할 수 있었다. Jorge 등⁷⁾과 Goss 등⁸⁾의 연구에서도 본 연구 결과와 동일하게 근시도가 높을수록 각막의 곡률반경이 감소하여 각막의 형상이 더 steep 하다고 보고하였다.

각막굴절력은 플러스(+) 굴절력으로 상을 확대시키 며, 안광학계에서 동공은 각막에 의한 홍채의 입사동으 로 홍채 전방의 광학매체가 플러스(+) 굴절력으로 높아 질수록 증가하는 것으로 알려졌다.^9-11) Seong²³⁾은 홍채 의 허상인 동공의 위치가 홍채 앞 약 0.5 mm에 생기고 동공의 가장자리 크기는 홍채의 가장자리 크기에 비하여 약 13% 확대되어 보인다고 하였으며, 굴스트란트 모형 안의 값을 이용하여 각막굴절력이 동공크기에 영향을 미 친다는 증명은 아래의 식으로 할 수 있다.²³⁾

그러므로 각막주점의 후방으로부터 약 3.05 mm에 입사동이 위치한다고 할 수 있다. 아래의 식에서 y는 홍 채의 지름으로 약 5 mm로 가정한 후 횡배율 식을 적용 하면 다음과 같다.

따라서 입사동인 동공은 각막 굴절력에 의해 변한다 고 할 수 있으며 홍채의 크기는 실제보다 확대되어 보이 므로 각막굴절력이 클수록 입사동이 크다고 할 수 있다.

동공의 크기는 물체를 주시하는 거리와 조도에 따라 크기가 변하고 자율신경에 지배를 받는다. 안구 내에 자 율신경의 지배를 받는 부위는 홍채와 섬모체근이 있고 섬모체근은 부교감 신경의 영향으로 조절에 관여하며, 홍채의 동공확대근은 교감 신경의 영향으로 산동하고 동 공조임근은 부교감 신경의 영향으로 축동한다.¹⁰⁾ 본 연 구에서는 검사실 조도를 암소시(scotopic, 0 lx)로 유지 한 상태에서 I-Profiler^plus(Zeiss, Berlin, Germany) 내의 물체를 주시하게 하여 조절을 하지 않은 상태에서 검사를 진행하였으며 근시안 그룹이 원시안 그룹에 비하 여 동공크기가 약 0.40 mm 컸다. Linke 등⁷⁾의 연구에 서도 검사실의 조도가 Mesopic인 상태에서 근시안 그룹 이 원시안 그룹에 비하여 동공크기가 크다고 보고 하였 으며, Chateau 등¹⁶⁾의 연구에서도 근시안 그룹이 원시 안 그룹에 비하여 동공크기가 더 크다고 하여 본 연구 결과와 동일하였다. 그러나 Jones 등¹⁷⁾은 근시도가 낮 은 대상자의 경우 정시와 동공크기의 차이가 없다고 보 고하였는데, 본 연구에서는 약도 근시안 그룹에서 원점 굴절도가 마이너스(-) 방향으로 높을수록 동공크기가 컸으므로 결과에 차이를 보였다. 또한 본 연구에서는 근시안 그룹, 원시안 그룹, 전체 굴절이상 그룹에서 원 점굴절도가 마이너스(-) 방향으로 높을수록 동공크기가 컸지만, Winn 등¹³⁾의 연구에서는 원점굴절도와 동공크 기의 관계에 유의한 상관성이 없다고 보고하여 본 연구 결과와 상이하였는데 Winn 등¹³⁾의 연구에서는 배경 조 도가 명소시(photopic) 상태에서 17∼83 세의 91명으 로 비교적 적은 표본을 대상으로 하였기 때문에 본 연구 결과와 차이가 있었다고 생각한다.

Seong²³⁾은 입사동이 조리개 전방에 위치한 렌즈의 굴절력에 따라 변한다고 보고하였으며 본 연구에서는 입 사동인 동공크기와 홍채 전면에 위치한 각막굴절력과의 상관관계를 살펴본 결과 근시안 그룹, 원시안 그룹, 전 체 굴절이상 그룹 모두에서 각막굴절력이 플러스(+) 방 향으로 높을수록 동공의 크기가 유의하게 증가하였다. 이는 동공이 각막에 의한 홍채의 상으로 각막굴절력에 영향을 받아 더 커진 것으로 생각하며, 동공크기를 결정 짓는 요소는 각막굴절력 뿐만 아니라 전방의 깊이도 영 향을 미치기 때문에 전방의 깊이와 동공크기에 관한 추 가적인 연구가 필요하다고 생각한다.

본 연구의 결과를 종합하면 각막굴절력은 굴절이상에 영향을 미치며 원점굴절도에 따라 변하는 동공크기는 각 막굴절력과 관계가 있는 것으로 판단되기 때문에 본 연 구 결과가 원점굴절도와 동공크기 관계에 대한 기초자료 를 제공할 것으로 생각한다.

Ⅴ. 결 론

20~79세까지 성인에서 근시안과 원시안 및 전체 굴 절이상 그룹은 암소시 상태에서 각막굴절력이 굴절이상 과 동공크기에 영향을 미치는 것으로 나타났다.