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ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.25 No.4 pp.457-464
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2023.25.4.457

A Study on the Corneal Curvature in Refractive Surgery and Non-Surgery

Young-Mo Kang1), 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, Dong-Shin University, Naju
TEL: +82-61-330-3554, E-mail: icjeon@dsu.ac.kr
December 11, 2023 December 28, 2023 December 28, 2023

Abstract


Purpose : The purpose of this study is to compare corneal curvature, corneal topography, and non-surgical in refraction correction surgery to determine the difference in corneal curvature and shape between the two groups.



Methods : The subjects of this study were 30 persons (60 eyes) who underwent refractive surgery and 30 non-surgery persons (60 eyes) who had no systemic or eye disease over the age of 20. The research method measured refractive error and corneal curvature in two groups using an autorefractor-keratometer, measured curvature by area of the cornea using corneal topography, and compared refractive surgery eyes and non-surgery eyes.



Results : In area-specific corneal curvature, the plan for refractive surgery was 8.48±1.05 mm in area A (0~1.5 mm), 8.49±1.58 mm in area B (1.5~4.5 mm), 8.19±1.87 mm in area C (4.5~7.5 mm), and 7.93±2.87 mm in area D (7.5~10.0 mm). In non-surgery procedures, the corneal curvature by area was 7.65±0.82 mm in area A, 7.77±1.56 mm in area B, 7.70±2.27 mm in area C, and 7.88±3.42 mm in area D.



Conclusion : A side effect of refractive surgery, it is believed that it can be used as data to understand the shape of the cornea while using an Autorefractor-keratometer and a corneal topography as prior tests.



굴절교정수술안과 비수술안의 각막곡률에 관한 연구

강영모1), 전인철2)
1)동신대학교 일반대학원 옵토메트리학과, 학생
2)동신대학교 안경광학과, 교수

    Ⅰ. 서 론

    2016년에 발표된 Brien A. Holden의 연구에 의하면 전 세계적으로 근시 인구가 증가한다고 발표하였다. 근 시 인구는 2000년도에 14억 6백만명을 시작으로 2050 년에는 근시 인구가 약 47억 5천만 명까지 증가할 것으 로 추정하고 있다.1) 전 세계적으로 근시 유병률이 높아 지고 특히 동아시아에서 유병률이 더욱 높게 증가하는 것으로 보고되며,2-4) 국내에서도 64%의 근시 인구가 집 계되었다.5) 이는 아시아 국가 중에서도 유병률이 높은 국가에 해당한다.

    굴절이상을 교정하는 방법으로 안경, 콘택트렌즈, 굴 절교정수술 등을 통해 시력을 보정하고 있다. 국내의 근 시 유병률 대비 시력보정용 안경과 콘택트렌즈 겸용 사 용자가 55.4%로 조사되었다.6)

    굴절교정수술의 비용이 낮아지고 안정성 및 기술향상 으로 매년 10만 명 이상이 수술을 받고 있다. 그러나 굴절교정수술 후 근시퇴행을 보이는 경우가 5%에서 28%까지로 보고되고 있고 수술 후 6개월경에 가장 높 은 빈도로 근시퇴행이 발생하였으며, 1~2년이 지난 후 에도 근시 퇴행이 발생하는 것으로 나타나고 있다.7-8) 수술 후 발생된 근시퇴행을 교정하기 위한 방법으로 안 경, 콘택트렌즈, 재수술 등이 있다. 하지만 개인에 따라 재수술이 불가능한 경우도 있고 최초 수술에서 각막을 많이 절삭 한 경우 불가능하며 재수술의 굴절교정효과 를 기대하기보다 안경이나 콘택트렌즈를 선택하는 경우 가 있다.9) 국내에서도 근시 유병률이 증가하는 만큼 굴 절교정수술을 하는 인구가 늘어나고 있으며, 부작용으 로 근시 퇴행을 경험하게 되는 환자들도 증가할 것으로 예상된다. 추가 굴절이상도교정을 위해 자동굴절검사기 (Autorefracto-keratometer)를 사용하지만, 이는 수 술 범위 전체를 측정하지 못하고 굴절검사의 오차에 영 향을 미치는 요인이 될 수 있다.10-14)

    굴절교정수술안과 비수술안의 각막의 중심부에서 주 변부까지 범위별 곡률 변화와 각막지형도를 비교하여 굴 절교정수술안과 비수술안의 각막에 대한 차이점을 연구 하고자 하였다.

    Ⅱ. 대상 및 방법

    1. 대상

    전신질환 및 안질환이 없는 20세 이상의 성인 남·여 60명을 대상으로 하였다. 굴절교정수술을 받은 수술안 총 60안(30명)이었으며 평균 22.63±2.72세이었다. 비 수술안 총 60안(30명)이었으며 평균 23.07±3.33세로 하였다. 연구에 참여한 대상자는 연구의 목적과 검사 내 용을 이해하고 참여에 동의하였다.

    2. 연구 방법

    1) 자동굴절검사: Autorefractor-keratometer (KR-8000, TOPCON, Japan)

    굴절이상도(refractive error)의 구면굴절력(spherical refractive power), 원주굴절력(cylinder refractive power)과 난시축(axis)을 측정하였고 각막곡률과 굴절 력을 측정하여 평균값을 측정하였다.

    2) 각막지형도검사: Corneal-Topography (CT-1000, Shin-Nippon, Japan)

    각막 지형도를 이용하여 각막의 형태를 원형(round), 타원형(oval), 대칭성 나비형(symmetric bow tie), 비대 칭성 나비형(asymmetric bow tie) 및 부정형(irregular) 으로 구별하여 분류하였다(Fig. 1). 각막 범위별 곡률에서 A범위(0~1.5 mm), B범위(1.5~4.5 mm), C범위(4.5~ 7.5 mm), D범위(7.5~10.0 mm)로 4개의 범위로 분류하 여 수술안과 비수술안의 각막곡률을 비교하였다(Fig. 2).

    3) 통계처리

    굴절교정수술안과 비수술안의 안구를 Keratometer 와 Corneal topography를 이용하여 각막곡률 및 각막 지형도를 측정 후 SPSS 21.0(SPSS Inc., Chicago. IL, USA)을 이용하여 빈도분석, 독립비교검정을 실시하 였다. 신뢰구간은 95% 이상으로 설정하여 p-value 가 p<0.050일 때 유의성을 갖는 것으로 간주하였다.

    Ⅲ. 결과 및 고찰

    1. 각막곡률

    굴절교정수술안에서 강주경선(The meridian of greatest power)은 평균 각막곡률 8.57±0.45 mm이 었고 약주경선(The meridian of weakest)은 평균 각막 곡률 8.83±0.41 mm 이었다. 비수술안에서의 강주경 선은 평균 각막곡률 7.85±0.45 mm이며, 약주경선의 각막곡률은 8.12±0.52 mm이었다.

    수술안과 비수술안의 강주경선 및 약주경선에 대한 각막 곡률 차이 값은 0.26±0.24 mm(p=0.965), 0.27±0.19 mm(p=0.712)로 유의한 차이가 나지 않았으며(Fig. 6), 수술안과 비수술안의 강주경선의 차이 값은 0.77±0.68 mm(p<0.001)으로 유의한 차이가 났으며, 약주경선의 차 이 값은 0.78±0.78 mm(p<0.001)으로 유의한 차이가 관 찰되었다(Table 1).

    수술안과 비수술안의 각막곡률을 비교하였을 때 수술 안의 각막곡률이 유의하게 평평(flat)해진 것을 알 수 있 었다. 이는 중심부의 넓은 각막조직 및 각막상피를 매끄 럽게 절삭하여 굴절이상도를 교정하기 때문에 유의한 차 이를 보이며 각막곡률이 평평하였다.

    굴절교정수술안과 비수술안의 각막곡률의 각 강주경 선과 약주경선의 차이 값은 유의한 차이가 나지 않았지 만 비수술안과 비교하여 각막난시 값이 적은 것을 확인 하였다.

    2. 굴절교정수술안과 비수술안의 각막 범위별 곡률반경

    수술안의 각막 범위별 곡률반경은 A범위(0~1.5 mm)에 서 8.48±1.05 mm, B범위(1.5~4.5 mm)에서 8.49±1.58 mm, C범위(4.5~7.5 mm)에서 8.19±1.87 mm, D범위 (7.5~10.0 mm)에서는 7.93±2.87 mm이었다. 비수술 안에서의 각막 범위별 곡률반경은 A범위에서 7.65±0.82 mm, B범위에서 7.77±1.56 mm, C범위에서 7.70±2.27 mm, D범위에서는 7.88±3.42 mm이었다.

    수술안과 비수술안의 A범위에서 각막곡률의 차이 값은 0.80±1.11 mm로 유의하게 변화가 있었으며(p<0.001), B범위에서 각막곡률의 차이 값은 0.73±1.39 mm로 유의하게 변화가 있었고(p=0.003), C범위에서 각막곡 률의 차이 값은 0.56±1.40 mm로 유의한 변화가 있 었다(p=0.029). D범위에서의 각막곡률의 차이 값은 0.09±1.37 mm로 유의한 변화가 없었다(p=0.810, Table 2).

    굴절교정수술안과 비수술안 각막의 범위별 곡률과 각 막의 범위별 굴절력은 A, B, C범위에서 통계적으로 유 의한 차이가 나타났다. 그러나 D범위에서는 유의한 차 이가 나지 않았다. D범위는 굴절교정 수술에서 각막의 절삭이 이루어지지 않음을 확인할 수 있었다. A와 B범 위에서 가장 많은 절삭량을 보였으며, C범위도 절삭이 이루어졌음을 알 수 있다.

    선행연구8)에서 6.0 mm의 직경의 레이저를 조사하여 굴절교정수술이 일어나는 것을 확인하였으며, C범위인 4.5~7.5 mm 이내의 범위에서의 차이를 확인할 수 있 었다.

    3. 각막난시

    굴절교정수술안의 각막난시 분포도는 1 D 미만인 경 우 우안 14안, 좌안 12안 43%, 1 D 초과 2 D 미만인 경우 우안 15안, 좌안 15안으로 총 50%, 2 D 초과인 경우 우안 1안, 좌안 3안 총 7%이었다. 비수술안의 각 막난시 분포도는 1 D 미만인 경우 우안 12안, 좌안 12 안 총 33%, 1 D 초과 2 D 미만인 경우 우안 12안, 좌안 11안으로 총 38%이고 2 D 초과인 경우 우안 8안, 좌안 9안 총 28%이었다(Fig. 3).

    난시가 없는 대상자를 제외하고 굴절교정수술안(refractive surgery)에서 총 59명의 평균 각막난시량은 1.17±1.08 D이고 직난시(with-the-rule astigmatism)는 32%, 도 난시(against-the-rule astigmatism)는 14%였고, 사난 시(oblique astigmatism)는 54%이었다 비수술안의 평균 각막난시량은 1.39±0.69 D이고 직난시는 69%, 도난시는 총 9%였으며, 사난시는 22%이었다(Table 3).

    선행연구15)에 의하면 전난시와 각막난시 모두 직난시 가 가장 많았고 사난시, 도난시 순서였지만 굴절교정 수 술안에서는 사난시, 직난시, 도난시 순으로 많았다. 이 는 각막을 레이저로 절삭하여 각막의 난시축이 변형되었 다고 예측할 수 있다.

    굴절교정수술안과 비수술안의 각막난시량을 비교하였 을 때 2.00 D 미만에서의 난시량은 교정이 되었지만 수 술 후 각막실질 증가 및 각막 전방이동현상으로 인해서 1.00 D 초과 2.00 D 미만에서 많은 각막난시가 발생하 였다고 생각된다.

    굴절교정수술안의 전난시는 -0.51±0.44 D이며, 비 수술안의 전난시는 -1.32±1.18 D이다. 하지만 2.00 D 초과의 각막난시의 경우를 제외하고는 비수술안과 분포 를 비교하였을 때 확연한 차이가 나지 않았다. 또한 각 막난시가 잘 교정이 되었다면 직난시와 직각 상태인 도 난시가 될 것이라 예상했지만 사난시가 가장 많은 것으 로 확인되었다.

    4. Corneal topography로 측정한 각막지형도

    굴절교정수술안에서 각막지형도는 원형(round)에서 27안으로 49%, 타원형(oval)에서 17안으로 31%, 비대 칭 나비형(asymmetric bow tie)에서 2안으로 4%, 부 정형(irregular)에서 9안으로 16%이었다.

    비수술안에서 각막지형도는 원형(round)에서 13안 으로 23%, 타원형(oval)에서 18안으로 31%, 나비형 (symmertric bow tie)에서 6안으로 10%, 비대칭나비 형(asymmetric bow tie)에서 7안으로 12%, 부정형 (Irregular)에서 14안으로 24%이었다(Fig. 4).

    선행연구11,14)에 의하면 각막지형도는 피검자의 연령, 난시도, 인종 등에 따라 분포도가 달라지며, 각막지형도 별로 각막난시도의 분포가 다름을 비교할 수 있었다.

    굴절교정수술을 받아 각막난시량이 감소하여 원형과 타원형의 분포가 높아졌고 비수술안에서는 나비형, 비대 칭 나비형 및 부정형이 높은 것으로 확인되었으나, 굴절 교정수술안에서 각막난시의 교정이 이루어졌지만 각막 난시가 잔존하는 것을 확인할 수 있었다.

    굴절교정수술안과 비수술안의 각막지형도별 각막굴절 력 비교에서 모두 유의한 차이를 보였지만, 각막난시량 의 비교는 유의한 차이는 없었다.

    Ⅳ. 결 론

    국내 근시인구가 증가하고 굴절교정수술 인구도 매년 증가하면서 수술 전후를 비교 및 예측하는 것이 중요하 다. 수술 후 부작용으로 인해 굴절이상의 재교정이 필요 하고 안경 및 콘택트렌즈의 처방을 위해 자동굴절검사기 와 각막지형도검사기를 사용할 필요성이 있다.

    굴절교정수술안과 비수술안의 각막곡률을 측정하고 각막형태를 비교하여 굴절교정수술이 미치는 영향을 관 찰하였다.

    1. 굴절교정수술안과 비수술안의 각막곡률을 비교하 였을 때 굴절교정 수술안에서 각막곡률반경(Base Curve)이 평평(flat)하고, 각막굴절력은 낮다.

    2. 굴절교정수술안 및 비수술안에 대한 각막의 범위 별 곡률반경은 A범위(0~1.5 mm) > B범위(1.5~ 4.5 mm) > C범위(4.5~7.5 mm) 순으로 굴절교 정수술안의 곡률반경이 플랫하다. 그러나 D범위 (7.5~10.0 mm)에서는 유의한 차이가 없다.

    3. Bogan의 분류법으로 각막지형도 분류 시 굴절교 정수술 후 원형과 타원형이 증가하고, 굴절교정수 술안의 각막난시량은 감소하지만, 굴절교정수술 후 사난시 비율이 증가한다.

    본 연구에서 굴절교정수술이 각막 범위에 따른 곡률 반경 증가와 굴절력 감소를 확인할 수 있었다. 굴절교정 수술을 받은 피검자들 중 야간에 불편함을 호소하는 피 검자들은 자동굴절검사기로 측정하는 범위인 3.5 mm 이상의 범위도 고려하여 각막지형도검사, 야간시력검사 등을 수행해야 한다.

    수술 전·후를 비교한 것이 아니며, 굴절교정수술안 과 비수술안 사이의 차이를 직접적으로 비교하기는 어렵 지만 굴절교정수술안의 굴절이상의 추가 교정 하는 부분 에서 각막난시와 수정체 난시를 고려하여 콘택트렌즈의 베이스커브, 굴절교정수술 후 빛 번짐 등을 교정하기 위 한 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

    Figure

    KJVS-25-4-457_F1.gif

    Classification of corneal topography. a) round, b) oval, c) symmetric bow tie, d) asymmetric bow tie, e) irregular

    KJVS-25-4-457_F2.gif

    Corneal refractive power according to area. A) area 1 (0~1.5 mm), B) area 2 (1.5~4.5 mm), C) area 3 (4.5~7.5 mm), D) area 4 (7.5~ 10.0 mm)

    KJVS-25-4-457_F3.gif

    Comparison between refractive surgery and non-surgery corneal astigmatism. D: diopter

    KJVS-25-4-457_F4.gif

    Comparison of corneal topography classification between refractive surgery and non-surgery.

    Table

    Differences between mean corneal curvature and refractive surgery and non-surgery eyes

    CC<sup>£</sup>: corneal curvature, MGP*: the meridian of greatest power, MWP†: the meridian of weakest power
    **<i>p</i><0.001

    Comparison of corneal curvature differences between refractive surgery and non-surgery

    CC<sup>£</sup>: corneal curvature
    A, area 1 (0-1.5 mm); B, area 2 (1.5-4.5 mm); C, area 3 (4.5-7.5 mm); D, area 4 (7.5-10.0 mm);
    *<i>p</i><0.050, **<i>p</i><0.001

    Classification of types of corneal astigmatism in refractive surgery and non-surgery

    Reference

    1. Holden BA, Fricke TR et al.: Global prevalence of myopia and high myopia and temporal trends from 2000 through 2050. Ophthalmology 123(5), 1036-1042, 2016.
    2. Jorge J, Almeida JB et al.: Refractive, biometric and topographic changes among Portuguese university science students: A 3-year longitudinal study. Ophthalmic Physiol Opt. 27(3), 287-294, 2007.
    3. Woo WW, Lim KA et al.: Refractive errors in medical students in Singapore. Singapore Med J. 45(10), 470-474, 2004.
    4. Lin LLK, Shih YF et al.: Prevalence of myopia in Taiwanese schoolchildren: 1983 to 2000. Ann Acad Med Singapore. 33(1), 27-33, 2004.
    5. Ji YM: National health statistics national health and nutrition survey 8th 3rd year, 2021. Available at https://www.seoulnutri.co.kr/index.do. https://www.seoulnutri.co.kr/food-db/108.do. Accessed September 21, 2023
    6. Lee YI, Park SH et al.: The wearing rate of vision correction spectacles in Korea(2013~2019). Korean J Vis Sci. 22(3), 259-276, 2020.
    7. Ryu IH, Kim HS et al.: The effect of anti-glaucoma eyedrops and 0.1% fluorometholone on myopic regression after LASIK or LASEK. J Korean Ophthalmol Soc. 58(1), 13-20, 2017.
    8. Kim HW, Na KS et al.: Comparison of 10- year clinical results between Laser in situ Keratomileusis and surface ablation for moderate to high myopia. J Korean Ophthalmol Soc. 57(3), 380-389, 2016.
    9. Rani A, Balasubramanya R et al.: Outcomes after laser in situ keratomileusis retreatment in high myopes. J Refract Surg. 19(2), 159-164, 2003.
    10. Lee KS: Reliability of autorefractometry after corneal refractive surgery. Korean J Vis Sci. 20(4), 443-451, 2018.
    11. Kim SR, Park MJ et al.: The analysis of corneal patterns in Korean 20s by corneal topography and corneal radii by astigmatic degree. J Korean Oph Opt Soc. 16(3), 273-281, 2011.
    12. Park SI, Lee SE et al.: A comparison of the movement of aspheric RGP lens on cornea by the amounts of keratometric astigmatisms using keratometer and corneal topography. J Korean Oph Opt Soc. 16(2), 123-133, 2011.
    13. Park SI: The classification of corneal astigmatism using keratometer and corneal topography and analysis of RGP lens movement, Seoul National University MS Thesis, pp. 6-11, 2009.
    14. Lee SJ, Ryu GC et al.: Analysis of corneal topography for Korean college students based on computer-assisted videokeratography. J Korean Oph Opt Soc. 11(3), 241-247, 2006.
    15. Yoo JS, Yoo DS et al.: Estimation of total astigmatism quantity from corneal astigmatism on Koreans in their twenties. J Korean Oph Opt Soc. 13(4), 151-154, 2008.