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.25 No.2 pp.169-180
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2023.25.2.169

The Optical Analysis of ‘Adjustable-Focus Eyeglasses’ Sold Online and the Changes in Visual Acuity and Stereopsis after Wearing Them

Je-Min Song1), In-Chul Jeon2)
1)Dept. of Optometry, Graduate School, Dong-Shin University, Student, Naju
2)Dept. of Optometry and Optic Science, Dong-Shin University, Professor, Naju
* Address reprint requests to In-Chul Jeon (https://orcid.org/0000-0002-3166-1392) Dept. of Optometry and optic science, Dongshin University, Naju TEL: +82-61-330-3554, E-mail: icjeon@dsu.ac.kr
June 1, 2023 June 28, 2023 June 29, 2023

Abstract


Purpose : To find out how ‘adjustable-focus eyeglasses’ affect the wearer and to optically analyze ‘adjustable-focus eyeglasses’.



Methods : To optically analyze the ‘adjustable-focus eyeglasses’, a lensmeter (HLM-1, Huvitz, Korea) was used and the right lens was analyzed. ‘adjustable-focus eyeglasses’ was dissembled into single lenses, an anterior lens and a posterior lens. The anterior, posterior, and overlapped lenses’ spherical power, cylinder power, prism and base direction were measured at specific point. The test was conducted on 40 adults (80 eyes), 23.58±4.08 years old, without ocular or systemic diseases and without refractive surgery. Before and after wearing ‘adjustablefocus eyeglasses’, a distance vision test, near visiual acuity, and stereopsis test were performed.



Results : In the single lens, the spherical power of the anterior lens is (-) on the temporal side, (+) on the nasal side, and the spherical power of the posterior lens is (+) on the temporal side and (-) on the nasal side, so the spherical power gradually changed. The spherical, cylindrical, prism power and base direction of the overlapped lens did not show regularity. After wearing the ‘adjustable-focus eyeglasses’, visual acuity and stereopsis all deteriorated compared to before wearing them.



Conclusion : The 'adjustable-focus eyeglasses' sold online are not optically good and have not been prescribed by the optometrist, so they have several negative effects on the wearer. Therefore, it is not suitable to use 'adjustable-focus eyeglasses'.



온라인으로 판매되고 있는 ‘자가 도수조절안경’의 광학적 분석과 착용 후 시력 및 입체시 변화에 관한 연구

송제민1), 전인철2)
1)동신대학교 일반대학원 옵토메트리학과 학생
2)동신대학교 안경광학과 교수

    Ⅰ. 서 론

    사람마다 시력, 굴절이상도, 시기능 상태 등이 달라서 이를 교정하기 위해서 안경을 착용한다. 구면 굴절력과 비점수차를 교정함으로써 굴절이상이 정시에 근접해지 고 사위가 있는 경우 프리즘 또는 구면 굴절력을 조정하 여 양안시이상을 감소시키고 편안한 시생활이 가능해진 다. 하지만 잘못된 안경은 다음과 같은 문제들을 발생시 킨다. Gwiazda의 연구1)에 의하면 근시의 과교정 처방 은 수정체 조절개입의 증가로 인해 근시 진행 속도를 촉 진 시킬 수 있는 것으로 보고되었다. 또한 잘못 조제된 안경 착용으로 인해 발생하는 불필요한 비점수차와 프리 즘으로 어지러움이나 두통 유발 등의 불편 증상이 생길 수 있다. Choi의 연구2)에 의하면 난시안의 잘못된 축 처방은 시력을 감소시킨다고 한다. 또한 Kim의 연구3) 에 의하면 잘못된 프리즘 처방은 착용자의 안정피로를 유발한다고 한다.

    올바른 안경 및 도수 처방을 위해서는 안경사의 정확 한 시기능 검사를 통해 착용자의 굴절이상 및 양안시 상 태를 파악하고, 이상이 있으면 그에 적합한 처방과 조제 및 가공이 이루어져야 한다. 그로 인해, 착용자가 학생 이면 학업 효율 향상, 직장인의 경우 업무 효율 향상과 올바른 자세 교정4) 등의 많은 장점도 추가로 생기게 된 다. 안경사의 도수 처방과 시기능 검사에 의해 정확하게 처방 및 조제된 도수 안경은 양질의 시생활을 제공한다. 하지만 도수가 있는 안경이 온라인으로 판매될 때 정확 한 시기능 검사, 도수 처방 및 조제가 불가능하다. 따라 서 도수가 있는 안경의 온라인판매는 여러 문제를 유발 하고 의료기기로써 판매 또한 불법이다.

    최근 몇 년 전부터 착용자가 직접 도수를 조절할 수 있는 ‘자가 도수조절안경’이라는 제품이 해외 온라인사이 트를 통해 홍보 및 판매가 진행되고 있다. 이런 안경은 안경사에 의한 시기능 검사, 도수 처방 및 조제가 이루 어지지 않아 착용자의 안 보건에 부정적인 영향을 미칠 것으로 추측된다. 따라서 본 연구는 ‘자가 도수조절안경’ 을 광학적으로 분석하고, 착용했을 때 시력 및 입체시의 변화를 측정하여 착용자에게 어떤 영향이 미치는지 알아 보고자 한다.

    Ⅱ. 대상 및 방법

    1. 광학적 분석

    ‘자가 도수조절안경’은 곡률 변화가 있는 2개의 렌즈가 중첩되어 다이얼을 돌리면 렌즈가 수평 방향으로 이동하면 서 특정 지점의 도수가 변하는 안경이다(Fig. 1, 2). 중첩 상태 렌즈의 도수를 측정하고 중첩상태 렌즈를 2개의 단일 렌즈로 분해하여 단일상태의 앞 렌즈와 뒷 렌즈의 도수를 측정하였다. 우측렌즈의 구면 굴절력, 비점수차, 프리즘도 수 및 기저방향을 투영식 렌즈미터(HLM-1, Huvitz, Korea)를 사용하여 측정하였다.

    1) 단일렌즈로 분해된 앞 렌즈와 뒷 렌즈 분석

    Fig. 3과 같이 렌즈 타원형의 중심부, 즉 광학부의 기하 중심점을 정중앙으로 하였다. 기하중심점을 포함하여 정 중앙에서 5 mm 단위로 떨어진 11개 지점의 구면굴절력, 비점수차, 프리즘도수 및 기저방향을 앞 렌즈와 뒷 렌즈를 각각 측정하였다. 11개의 지점은 렌즈의 기하중심점을 기 준으로 정중앙, 외측 5, 10, 15 mm, 내측 5, 10, 15 mm, 상측 5, 10 mm, 하측 5, 10 mm이다(Fig. 3).

    2) 중첩상태의 렌즈 분석

    Dodgson의 연구5)에 의하면 성인의 평균 P.D.는 약 63 mm로 측정되었다. 따라서 본 연구에서는 브릿지의 중심 으로부터 63 mm의 절반 수치인 31.5 mm이면서 렌즈 수 직 길이의 가운데 지점을 정중앙으로 하였다. 다이얼을 돌 려가며 정중앙의 구면 굴절력이 –4.00, -3.00, -2.00, -1.00, 0.00, 1.00, 2.00, 3.00 D가 되었을 때, 비점수 차, 프리즘 및 기저방향을 측정하였다. 그리고 정중앙 기준 으로 5 mm 외측, 내측, 상측, 하측 지점의 구면 굴절력, 비점수차, 프리즘 및 기저방향을 측정하였다(Fig. 4).

    2. ‘자가 도수조절안경’착용 전후 시력 및 입체시검사

    1) 대상

    안질환 병력이 없는 23.58±4.08세, 성인 40명(80안, 남자 26명, 여자 14명)을 대상으로 검사를 진행하였다.

    2) 방법

    ‘자가 도수조절안경’ 착용 전과 후에 원거리 시력검사, 근거리 시력검사, 입체시 검사를 진행하였다(Fig. 5).

    원거리 시력검사는 3 m 시표 HDS-9000PF(Hubitz, Korea)를 사용하여 우안과 좌안시력을 측정하였다. 근거 리 시력검사는 40 cm 시표 Low vision near acuity chart(Eyeopt, Korea)를 사용하여 우안과 좌안시력을 측 정하고 소수 시력으로 표기하였다. 입체시는 RANDOT Stereotest(Stereo Optical Co., Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하여 측정하였다.

    3) 통계처리

    통계처리는 SPSS 23.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 를 사용하였으며, 신뢰구간 95%에서 유의수준 p<0.050으 로 정의하였다.

    Ⅲ. 결 과

    1. ‘자가 도수조절안경’의 광학적분석

    1) 단일렌즈로 분리된 앞 렌즈와 뒷 렌즈

    (1) 앞 렌즈

    (-)구면 굴절력은 정중앙으로부터 외측방향으로 멀어 질수록 증가하였고, (+)구면 굴절력은 내측방향으로 멀 어질수록 증가하였다(Fig. 6). 비점수차가 큰 지점은 중 심으로부터 상측 10 mm 지점에서 –12.44 D, 하측 10 mm 지점에서 –14.40 D로 나타났다. 유발 프리즘이 큰 지점은 내측 5 mm 지점에서 2.23 △ B.U., 내측 10 mm 지점에서 2.33 △ B.U., 외측 15 mm 지점에서 4.91 △ B.O.으로 나타났다(Table 1).

    (2) 뒷 렌즈

    (-)구면 굴절력은 정중앙으로부터 내측방향으로 멀어 질수록 증가하였고, (+)구면 굴절력은 외측방향으로 멀 어질수록 크게 나타났다(Fig. 7). 비점수차가 큰 지점은 중심으로부터 상측 10 mm 지점에서 –12.92 D, 하측 10 mm 지점에서 –15.60 D로 나타났다. 유발 프리즘이 큰 지점은 하측 5 mm 지점에서 2.30 △ B.D., 외측 15 mm 지점에서 4.66 △ B.I.으로 나타났다(Table 2).

    ‘알바레즈(Alvarez) 렌즈6)’는 곡률변화가 있는 2개의 렌즈가 수평 방향으로 이동하며 도수가 변하는 렌즈인데 ‘자가 도수조절안경’은 알바레즈 렌즈의 형식을 취하고 있다. 알바레즈 렌즈의 용도는 가상현실 및 증강현실 체 험이지만 그 외의 용도로 사용되면 양안시 이상과 어지 러움 등의 문제가 생길 수 있다.

    2) 중첩된 렌즈

    (1) 중앙부와 주변부의 구면 굴절력

    중앙부와 주변부의 구면 굴절력 차이는 (-) D일 때 내측 방향에서, (+) D일 때 외측방향에서 크게 나타났다(Fig. 8). 정중앙의 구면 굴절력이 –2.00 D인 경우 내측방향에서 –4.24 D로 측정되어 2.24 D의 차이를 보였고, +2.00 D인 경우 외측방향에서 +3.50 D로 측정되어 1.50 D의 차이가 나타났다(Table 3).

    (2) 비점수차

    비점수차가 가장 크게 측정된 지점은 정중앙의 구면 굴절력이 –4.00 D일 때 상측 지점에서 –2.88 D로 나타 났고, 정중앙의 구면 굴절력이 +3.00 D일 때 하측 지점 에서 –3.63 D로 나타났다 (Table 4, Fig. 9).

    (3) 수평프리즘

    수평프리즘이 크게 나타난 지점은 정중앙의 구면 굴절력 이 –3.00D일 때 외측 지점에서 2.73△ B.I., 내측 지점에서 는 1.97 △ B.O.으로 나타났다(Table 5, Fig. 10).

    (4) 수직프리즘

    수직프리즘이 크게 나타난 지점은 정중앙의 구면 굴 절력이 –4.00 D일 때 상측 지점에서 3.22 △ B.D., 정 중앙의 구면 굴절력이 –3.00 D일 때 상측 지점에서 2.85 △ B.D.으로 나타났다(Table 6, Fig. 11).

    (5) 동향운동과 이향운동 시 수평프리즘

    Table 7은 ‘자가 도수조절안경’ 착용 상태에서 안구의 이향운동과 동향운동 시 발생하는 프리즘을 나타내었다. 이향운동은 폭주와 개산할 때, 동향운동은 좌측 주시와 우측 주시 시 발생하는 프리즘 양을 나타내었다. 동향운 동의 좌측 주시와 우측 주시 시 발생하는 프리즘 양은 좌우대칭인 안경 구조상 같았다.

    이향운동 중 폭주 시 유발된 프리즘은 0.06~3.94 △ 이었고, 개산 시 발생한 프리즘은 0.28~5.46 △으로 나 타났다. 동향운동에서 발생한 프리즘은 0.17~0.76 △ 으로 나타났다(Table 7).

    정중앙의 구면 굴절력별 외측, 내측, 상측, 하측 지점 의 구면 굴절력 차이는 최대 2.24 D로 나타났다. 폭주할 때 양안에 발생하는 프리즘의 기저방향이 B.O.인 경우 는 8개 중 4개로 나타났다. 폭주하면 동공은 안경 렌즈 의 내측 지점을 통해 주시하게 되고, 그 지점에서 유발 된 프리즘의 기저방향이 B.O.일 경우 폭주부담이 증가 할 수 있다.

    2. ‘자가 도수조절안경’ 착용 및 미착용 검사

    1) 시력의 변화

    시력은 소수 시력으로 표기하였다. 원거리 시력의 경 우 우안은 평균 0.87±0.17에서 ‘자가 도수조절안경’ 착 용 후 0.57±0.22로 감소하였고(t=9.036, p<0.001), 좌안은 평균 0.88±0.13에서 0.53±0.25로 감소하였다 (t=8.017, p<0.001)(Table 8)(Fig. 12).

    근거리 시력의 경우 우안은 평균 0.83±0.15에서 ‘자 가 도수조절안경’ 착용 후 0.60±0.17로 감소하였고 (t=7.088, p<0.001), 좌안은 평균 0.84±0.11에서 ‘자 가 도수조절안경’ 착용 후 0.51±0.24로 감소하였다 (t=7.966, p<0.001)(Table 8, Fig. 12).

    2) 입체시 변화

    평균 입체시는 ‘자가 도수조절안경’ 착용 전 68.21± 37.60 초각, 착용 후 227.31±143.94 초각 으로 측정되 었다(t=-7.664, p<0.001)(Table 9)(Fig. 13).

    Ⅳ. 고찰 및 결론

    본 연구에서 ‘자가 도수조절안경’ 착용 시 시력과 입 체시가 저하하는 것으로 나타났다. 그 이유는 정면으로 시선이 통과하는 지점에서도 불필요한 비점수차와 프리 즘이 발생했기 때문이다. ‘자가 도수조절안경’ 착용 시 불필요한 비점수차와 유발프리즘이 나타났는데 이는 다 양한 시기능을 저하하는 요인이라고 판단된다. ‘자가 도 수조절안경’은 착용자에게 어지러움, 울렁거림, 복시와 같은 부정적인 현상을 유발하므로 눈 상태를 악화시키며 안 보건을 위협할 것이다.

    타 연구에서도 본 연구와 비슷한 사례들이 보고되었 다. Jeong의 연구7)에서 비점수차가 많을수록 입체시가 저하되었다. Kim의 연구8)에서는 프리즘이 유발되면 신 체 안정성을 감소시켰다. Kim의 연구9)에서 유발프리즘 이 클수록 낙상 위험을 증가시킬 수 있다고 보고되었다. Kwon 등10)의 연구에서도 프리즘이 유발되면 일시적으 로 입체시의 저하가 나타난다는 유사한 사례가 있다.

    국내 의료기기법상 도수가 있는 안경은 온라인판매가 될 수 없다. 하지만 해외 온라인사이트를 통해 ‘자가 도 수조절안경’이라는 제품이 홍보 및 판매가 되고 있고 이 것이 마치 본인 스스로가 간단하게 도수를 조정하여 굴 절이상이 변화되거나 노안의 경우에도 잘 볼 수 있는 것 처럼 홍보하여 많은 피해가 발생될 수 있다. 이에 본 연 구에서는 ‘자가 도수조절안경’을 광학적으로 분석하고 착 용자에게 시력과 입체시 검사를 통해 어떤 영향을 끼치 는지 알아보았다.

    ‘자가 도수조절안경’의 도수 측정 결과 구면 굴절력, 불필요한 비점수차와 프리즘 도수 또한 크고 규칙성이 없게 나타났다. 그리고 착용자에게 어떤 영향을 끼치는 지 알아본 결과 시력과 입체시를 저하하는 것으로 나타 났다. 이러한 ‘자가 도수조절안경’이 안경원의 접근과 안 경사의 올바른 처방이 어려운 후진국이나 개발도상국과 같은 나라에서 단순하게 잠시 볼 수 있도록 하는 보조 용구로 사용될 수는 있을 것이다. 그러나 일반적으로 이 제품을 구입하여 사용하는 경우 그 피해는 구입자에게 고스란히 전달 될 것이다.

    안경사의 처방과 조제 및 가공 과정 없이 착용되는 ‘자가 도수조절안경’은 착용자에게 불필요한 비점수차와 프리즘도수를 유발시킨다. 비점수차는 착용자의 시력감 소와 눈부심을 유발시키고 불필요한 프리즘도수는 착용 자의 사위량을 증가시켜 입체시를 감소시킨다. 따라서 ‘자가 도수조절안경’은 착용자의 눈에 여러 부정적인 영 향을 가하므로 정확한 처방과 조제가 수반되지 않고 온 라인으로 판매되는 도수가 있는 안경을 사용하는 것은 자제해야 하고, 관계 당국에서는 이와 관련된 적발 등의 조치를 취하여야 할 것으로 생각된다.

    Figure

    KJVS-25-2-169_F1.gif

    Structure of ‘adjustable-focus eyeglasses’ diopter changes.

    KJVS-25-2-169_F2.gif

    An adjustable-focus eyeglasses.

    KJVS-25-2-169_F3.gif

    Single lens optical measuring point.

    KJVS-25-2-169_F4.gif

    Overlapped lens optical measuring point.

    KJVS-25-2-169_F5.gif

    Experiment and Inspection Flowchart.

    KJVS-25-2-169_F6.gif

    The (prism) diopter of anterior lens.

    *The base direction of the prism was marked with (-) for base in and base down, and (+) for base out and base up.

    *The unit of spherical power and cylinder power is diopter, and the unit of horizontal prism and vertical prism is expressed as prism.

    KJVS-25-2-169_F7.gif

    The (prism) diopter of posterior lens.

    *The base direction of the prism was marked with (-) for base in and base down, and (+) for base out and base up.

    *The unit of spherical power and cylinder power is diopter, and the unit of horizontal prism and vertical prism is expressed as prism.

    KJVS-25-2-169_F8.gif

    Peripheral spherical power according to central spherical power.

    KJVS-25-2-169_F9.gif

    Peripheral cylinder power according to central spherical power.

    KJVS-25-2-169_F10.gif

    Peripheral horizontal prism according to central spherical power.

    *The base direction of the prism was marked with (-) for base in and (+) for base out.

    *The unit of spherical power is diopter, and the unit of horizontal prism is expressed as prism.

    KJVS-25-2-169_F11.gif

    Peripheral vertical prism according to central spherical power.

    *The base direction of the prism was marked with (-) for base down, and (+) for base up.

    *The unit of spherical power and is diopter, and the unit of vertical prism is expressed as prism.

    KJVS-25-2-169_F12.gif

    Visual acuity according to whether ‘adjustable-focus eyeglasses’ is worn or not.

    *Before: before wearing ‘adjustable-focus eyeglasses’

    *After: after wearing ‘adjustable-focus eyeglasses’

    KJVS-25-2-169_F13.gif

    Stereopsis according to whether ‘adjustable-focus eyeglasses’ is worn or not.

    *Before: before wearing ‘adjustable-focus eyeglasses’

    *After: after wearing ‘adjustable-focus eyeglasses’

    Table

    Optical measuring result at anterior lens

    Optical measuring result at posterior lens

    Peripheral spherical power according to central spherical power

    Peripheral cylinder power (D) according to central spherical power

    Peripheral horizontal prism (△) according to central spherical power

    Peripheral vertical prism (△) according to central spherical power

    Horizontal prism (△) that occurs when disjunctive movement and conjugate movement

    Visual acuity according to whether ‘adjustable-focus eyeglasses’ is worn or not

    Stereopsis according to whether ‘adjustable-focus eyeglasses’ is worn or not

    Reference

    1. Gwiazda JE, Hyman L et al.: Accommodation and related risk factors associated with myopia progression and their interaction with treatment in COMET children. Invest Ophthalmol Vis Sci. 45(7), 2143-2151, 2004.
    2. Choi JG, Kim BY et al.: Effect of visual acuity for change of astigmatism axis in myopic astigmatism. J Digit Converg. 13(12), 285- 290, 2015.
    3. Kim JH, Kim CS: The factors influencing the asthenopia of myopia with phoria. J Korean Oph Opt Soc. 10(4), 419-428, 2005.
    4. Bae JI, Cho HG et al.: Changes in postural stability after wearing full-corrected new glasses. J Korean Oph Opt Soc. 25(3), 291-297, 2020.
    5. Dodgson NA: Variation and estrema of human interpupillary distance. Stereoscopic Displays Virtual Reality Systems XI 5291, 2-3, 2004.
    6. Tekolste RD: Methods and System for Creating Focal Planes using an ALVAREZ LENS, US Patent, 10-2017-0118754, 2017.
    7. Jeong HR, Jung SA et al.: A study of the correlation of static stereoacuity according to the astigmatism power and the degree of uncorrected astigmatism. J Korean Opt Opt Soc. 23(1), 19-24, 2018.
    8. Kim SY, Yu DS et al.: Cause analysis in decrease of body stability according to the induced astigmatic blur. J Korean Oph Opt Soc. 21(3), 259-264, 2016.
    9. Kim SY, Oh KK et al.: The influence of binocular single vision intervened fusional vergence and diplopia on the risk of falling. J Korean Oph Opt Soc. 22(4), 443-448, 2017.
    10. Kwon MJ, Byun JW et al.: The effect on stereopsis by induced deviation during prism adaptation. Korean J Vis Sci. 11(3), 187-201, 2009.