A Comparison of the Movement of Aspheric RGP Lens on Cornea by the Amounts of Keratometric Astigmatisms using Keratometer and Corneal Topography

각막곡률계와 각막지형도를 이용한 각막난시 측정값에 따른 비구면 RGP 렌즈의 각막에서 동적움직임 비교

박상일·이세은·김소라·박미정

서울과학기술대학교 안경광학과

투고일(2011년 1월 29일), 수정일(2011년 6월 2일), 게재확정일(2011년 6월 18일)

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목적: 각막곡률계(keratometer) 측정값과 각막지형도(corneal topography) 검사에 의해 분류된 난시량에 따른 비구 면 RGP 렌즈의 동적 움직임 차이를 알아보고자 하였다. 방법: 직난시를 가지고 있는 20~30대 남녀의 36안을 대상 으로 각막곡률계를 이용하여 각막의 곡률을 측정하고 난시량에 따라 비구면 RGP 렌즈를 피팅한 후 회전량, 순목에 의한 수평 및 수직 방향으로의 이동거리를 측정하였으며 이를 각막지형도 검사를 이용하여 측정된 전체 각막 난시 량을 기준으로 하여 피팅하였을 때 각막에서의 비구면 RGP렌즈 동적움직임과의 차이를 비교하였다. 결과: 각막곡 률계로 측정하여 얻은 중심부 각막 난시량이 각막지형도 검사를 이용하여 얻은 전체 각막 난시량보다 더 크게 나 타난 경우는 61.1%였으며, 그 반대의 경우는 36.1%로 중심부 각막 난시량이 언제나 전체 각막 난시량보다 크게 나 타나는 것은 아니라는 것을 알 수 있었다. 또한, 전체 각막 난시량과 중심부 각막 난시량의 차이값이 0.25D 이상인 경우가 19안으로 52.8%에 해당하는 피검안 경우는 비구면 RGP 렌즈 처방이 틀려질 수 있음을 알 수 있었다. 각막 곡률계에 의해 측정된 각막 난시량을 기준으로 하였을 때는 수평방향의 이동이 각막의 난시 정도에 따라 통계적으 로 의미있는 차이를 나타내었으나 각막지형도에 의해 전체 각막 난시량으로 분류하였을 때는 비구면 RGP 렌즈의 회전양, 수직 및 수평 방향으로의 이동거리 모두 통계적으로 의미있는 변화가 없었다. 각막곡률계에 의해 측정된 중 심부 각막 난시량이 각막지형도 검사에 의해 측정된 전체 각막 난시량에 비해 클 경우가 그 반대의 경우에 비해 렌 즈의 회전량이 더 많았다. 또한, 각막의 곡률 반경이 다르더라도 각막 난시량에 의해 동일한 베이스커브를 가진 렌 즈로 처방이 내려지는 동일처방의 경우에는 각막 난시량이 증가하면 비구면 RGP 렌즈의 회전량이 증가하는 경향 을 보였다. 결론: 본 연구를 통해 각막곡률계와 각막지형도 검사를 이용하여 직난시안에 비구면 RGP 렌즈를 피팅 하였을 때 각막에서의 동적움직임이 완전히 상이하지는 않았으며 특정 움직임에서는 차이가 있음을 알 수 있었다.

따라서 각막곡률계를 이용한 피팅의 성공률을 더 높이기 위해서 혹은 각막지형도 검사를 이용한 피팅의 적절한 적 용을 위해서 피팅 방법들 간의 상관관계에 대해 더 많은 연구가 수행되어야 함을 알 수 있었다.

주제어:

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서 론

RGP 렌즈는 1980년대 PMMA 재질의 하드 콘택트렌즈 의 단점인 산소투과도를 높이기 위해 silicone acrylate가 RGP 렌즈 시장에 선을 보였고, fluorosilicone acylate 재질 이 개발되면서 산소투과도가 높은 장점 때문에 널리 사용 하게 되었다^[1]. RGP 렌즈는 과거 PMMA 재질의 렌즈보 다 산소투과성이 훨씬 더 높아 각막에 대한 산소 공급이 더 많아져 저산소증 등으로 인한 각막의 합병증이 더 적 게 발생한다. 또한, 표면의 습윤성이 더 우수하여 착용감 이 개선되었고 그로 인해 렌즈를 처음 착용할 때 적응하

는 기간이 더 짧아진다. 뿐만 아니라 하루 중 렌즈를 착용 할 수 있는 시간이 더 길고 산소투과성이 높은 RGP 렌즈 의 경우 연속착용도 가능하다. 열전도성 또한 더 높아져 각막 상피의 산소 요구량을 줄이기도 한다^[2].

PMMA 렌즈는 재질 특성상 산소 투과가 거의 되지 않 아 렌즈의 직경을 최대한 작게 해야 했지만, RGP 렌즈는 우수한 산소투과성으로 더 큰 직경의 렌즈가 가능하게 되 었고 이를 통해 안검과의 마찰을 줄여 더 우수한 착용감 을 얻을 수 있게 되었다. 또한 렌즈의 전체 직경은 물론 큰 광학부 직경을 얻을 수 있어 동공이 커지는 야간에도 광학부가 동공을 이탈하는 경우가 줄어 상의 흐림 현상이

교신저자 연락처: 박미정, 139-743 서울시 노원구 공릉 2동 172번지 서울과학기술대학교 안경광학과 TEL: 02-970-6228, FAX: 02-971-2852, E-mail: [email protected]

없이 시력이 안정된다^[3]. 하지만 RGP 렌즈는 안경에 비해 착용 및 관리가 불편하고 각막이나 결막에 질병을 초래하 며, 소프트렌즈보다는 처음 끼었을 때 착용감이 더 나쁘고 적응시간이 길며 더욱 정확한 처방이 요구된다. 직경이 소 프트렌즈보다 작아 각막사이로 이물질이 들어가 각막에 상처를 입히는 경우가 있으며, 잘못된 처방시 각막윤부의 부종이나 상피세포에 상처를 입는 경우가 발생한다. 또한 단단한 재질로 인해 렌즈의 유연성이 없어서 렌즈가 잘 휘거나 깨지기 쉬우며 렌즈에 흠집이 생기는 경우가 있다.

RGP 렌즈 처방시에는 눈물의 순환과 완전한 시력교정 의 효과를 얻기 위하여 렌즈의 움직임이 중요하다. 콘택트 렌즈의 움직임에 영향을 주는 요소로는 렌즈디자인에 관 련된 요인인 렌즈전체직경, 광학부 직경, 베이스커브, 중 심두께, 가장자리 디자인 등이 있고, 생리적인 변수인 안 검열의 크기, 안검의 위치, 동공의 크기, 안검의 장력, 각 막의 만곡도, 눈물량 등이 있다^[4]. 이러한 다양한 변수와 의 관계는 RGP 렌즈 재질이 단단하기 때문에 소프트렌즈 보다 더 크게 상호 영향을 미치게 되고 더욱더 정확한 처 방이 필요하게 된다. RGP 렌즈를 처방하기 위해서는 각 막곡률반경을 측정하는 것이 기본이며 일반적으로 각막곡 률계(keratometer)를 이용하여 중심부 3 mm 내외의 곡률 반경을 측정한다^[5]. 그외에도 각막지형도 검사(corneal topography)를 이용하여 각막의 형상에 맞게 RGP 렌즈를 처방할 수 있다^[6,7]. 과거 PMMA 재질의 하드 렌즈의 경 우 렌즈 직경이 작기 때문에 중심부의 각막곡률에 충실한 처방이 가능했지만, RGP 렌즈는 산소투과도의 문제가 해 결되었기 때문에 보다 나은 착용감을 위하여 렌즈의 직경 이 9 mm 이상으로 커지고 렌즈의 형상이 단일 구면이 아 닌 2중 커브, 3중 커브 등이 포함된 비구면에 가까운 렌즈 의 형상을 가지고 있어 중심부를 측정하는 각막곡률계를 이용하는 처방에는 한계가 있다.

본 연구에서는 각막곡률계와 각막지형도 검사를 이용하 여 각막 곡률을 측정하고 그 값을 기준으로 각각 각막 난 시량을 분류하여 비구면 RGP 렌즈를 허용 가능한 피팅 상태로 착용시킨 후 각막에서의 움직임을 측정하였다. 각 막곡률계를 이용하여 측정된 중심부 각막 난시량과 각막 지형도 검사를 이용하여 측정된 중심부와 주변부를 포함 한 전체 각막 난시량을 기준으로 하였을 때의 비구면 RGP 렌즈의 회전량과 순목에 의한 순간 움직임을 비교·

분석하여 보았다. 이를 통하여 각막곡률계에서 얻을 수 있 는 각막 중심부에 대한 데이터로 비구면 RGP 렌즈를 처 방할 경우 나타날 수 있는 문제점들을 파악하고 이를 보 완할 수 있는 해결책을 마련하는 데 도움이 되고자 하였 다. 또한 최근 들어 전문적인 비구면 RGP 렌즈 피팅을 위 하여 사용되기 시작하고 있는 각막지형도 검사의 활용을

위한 임상 자료를 제공하고자 하였다.

대상 및 방법

1. 연구대상

본 연구에서 안질환이나 사시, 약시, 굴절이상 교정 수 술 등 안과적 수술경험이 없고 복용하는 약물이 없으며 눈물양이 정상인 피검자를 대상으로 하였다. 피검자 중 각 막난시가 도난시인 경우를 제외하고 직난시를 가지며 콘 택트렌즈의 장기간 착용으로 인한 각막형상의 변화가 없 는 피검자를 대상으로 하여 콘택트렌즈 착용 경험이 없는 22~30세(평균 26.23) 성인 남, 여 18명 36안을 선정하여 분석하였다.

2. 사용 렌즈

연구에 사용한 비구면 RGP 렌즈(Cornea 1, 시선, Korea)는 Dk 값이 49인 silicone acrylate 재질로 직경 9.9 mm, 중심두께 0.14 mm, 굴절력 −3D, 0.5 mm 간격으로 7.20~8.40까지의 베이스커브를 가진 렌즈이었다.

3. RGP 렌즈 피팅

RGP 렌즈 피팅을 위해서 수동 각막곡률계(JP/SO 21, Shin-Nippon Commerce, Japan)를 사용하여 대상자의 각막 곡률을 3회 측정하였으며 측정된 각막곡률계 값을 기준으 로 난시량에 따라 적절한 베이스커브의 렌즈를 피팅하였 다^[8].기본이 되는 피팅 기준은 김^[8]의 방법을 수정하여 하 였으며(Table 1) 완전한 얼라인먼트(alignment) 피팅이 아 니더라도 착용 가능한 피팅 상태인 경우는 모두 허용하였 으며 과도한 스팁(steep) 피팅 상태나 플랫(flat) 피팅 상태 는 실험에서 제외하였다.

4. 각막지형도를 이용한 각막 난시량 측정

각막지형도(CT-1000, Shin-Nippon, Japan)를 이용하여 각막지형도를 3회 측정하였으며 Axial 형태의 각막지형을 통해 지형을 분석하였다^[9-12].렌즈의 전체직경을 기준으로 하여 렌즈가 각막에 위치하는 부분의 만곡도를 비교하기 위해 동공을 중심으로 한 직경 9 mm 부분의 각막만곡도

Table 1. Fitting guide for RGP lens wear

Keratometric astigmatism Base curve 0.0 ~ 0.50 D

0.75 ~ 1.25 D 1.50 D 1.75 ~ 2.00 D 2.00 ~ 2.75 D 3.00 ~ 3.50 D

0.75 D flatter than K 0.25 D flatter than K

On K

0.25 D steeper than K

0.50 D steeper than K

0.75 D steeper than K

를 분석하였다. 각막지형도 상의 각 주경선 곡률을 측정하 였고 그 평균값을 기준으로 각막 전체 난시량을 계산하였 다(Kaverage).

5. 각막 난시량에 따른 RGP 렌즈 움직임 측정

자극으로 인한 반사 눈물량을 최소화하고 자극감으로 인한 비정상적인 렌즈의 움직임 양상을 배제하기 위해 점 안 마취제 Alcaine 0.5%(proparacain HCl, Alcon, U.S.A) 를 한 방울 점안한 후^[13] 기준선이 표지된 비구면 RGP 렌 즈를 착용시켰다. 각막에서의 렌즈 움직임이 안정화된 상 태에서 초고속 카메라(FASTCAM-ultima 1024 model 16k, PHOTRON, Japan)를 이용하여 렌즈의 움직임을 128 장/

초의 속도로 촬영하였다^[14]. 초고속카메라의 소프트웨어를 이용하여 RGP 렌즈에 표지선의 mm 단위의 위치 변화를 측정하고 순목에 의한 각막 위에서의 RGP 렌즈의 움직임 을 측정하였다.

RGP 렌즈 움직임을 다음과 같이 2가지 상태로 나누어 측정하였다. 1) 순목 한 후 렌즈가 안정화된 상태에서 렌 즈의 귀 방향 쪽 한 점을 기준으로 하여 렌즈의 움직임을

측정하여 순목간 회전량을 구하였다(Fig. 1). 2) 순목 후 눈을 뜬 순간의 렌즈 위치에서 다음 순목 직전까지의 렌 즈 위치 변화를 측정하여 순목 간 렌즈의 이동거리를 측 정하였다 (Fig. 2). 모든 값은 3회 측정하여 평균값 ± 표 준편차로 나타내었다.

6. 통계처리

각막곡률계를 이용한 비구면 RGP 렌즈 처방 후 각막 난시량에 따른 움직임 차이와 각막곡률계를 이용한 각막 난시량과 각막지형도 검사를 이용하여 측정된 각막 난시 량에 따른 움직임의 차이에 대한 유의성을 분석하기 위해 두개의 변수에 대하여 paired t-test(Prism, Graphpad soft- ware, San Diego, C.A.)를 실시하였다. Paried t-test에서 신 뢰도 95%를 기준으로 할 때, 유의수준(p-value)이 0.05 이 하이면 유의한 차이가 있는 것으로 판단하였다^[15,16].

결과 및 고찰

1. 각막곡률계와 각막지형도 검사를 이용하여 측정된 각 막 난시량 차이

각막곡률계를 이용하여 측정된 피검자들의 평균 중심부 각막 난시량은 1.49±0.80D이었으며, 각막지형도 검사에 의해 측정된 전체 각막 난시량은 1.40±0.72D이었다. 각막 곡률계를 이용하여 측정된 중심부 각막곡률값과 각막지형 도 검사에 의해 측정된 중심부와 주변부를 포함한 전체 각막곡률 값에서 평균 난시량은 통계적으로 유의한 차이 는 아니었다(p=0.597) (Fig. 3).

이렇게 중심부 각막 난시량 평균값과 전체 각막 난시량 평균값 사이에 큰 차이가 없는 이유는 각막형상에 따라 중심부와 주변부의 각막곡률의 차이가 크게 달라질 수 있

Fig. 1. Estimation of aspheric RGP lens rotation.

Fig. 2. Estimation of aspheric RGP lens movement.

기 때문으로 사료된다. George 등^[17]과배 등^[18]에 의하면, 각막의 형태에 따른 각막 난시량의 경우 대칭 및 비대칭 나비형의 경우에는 원형 및 타원형에 비해 각막 난시량이 높게 나타나고, 나비형의 경우는 중심부와 주변부 각막 난 시량의 편차가 크지 않다고 하였다. 즉, 대칭 및 비대칭성 나비형의 경우 각막 중심을 기준으로 상하로 각막곡률반 경이 가파르게 되었다가 다시 평평해지는 두 봉우리 형태 의 각막 지형이 나타나게 되는데 이는 가파른 부분과 평 평한 부분이 상쇄되어 전체 각막 난시량과 중심부 각막

난시량의 차이가 줄어들 가능성이 있다고 생각된다.

각막곡률의 평균값 비교 외에 피검자 개개인의 값을 비 교하여 보았을 때 각막곡률계를 이용하여 측정된 중심부 만의 각막곡률이 더 스팁하게 측정된 경우는 61.1%로, 중 심부 난시량과 전체 각막 난시량의 차이가 크게는 1.11D 까지 나타났다(Table 2). 그러나 중심부만의 곡률반경이 더 플랫하게 측정된 경우도 36.1%로 각막곡률계로만 측 정된 중심부 각막곡률이 항상 더 스팁한 것만은 아니라는 것을 알 수 있었다.

각막 난시량의 굴절력 차이를 비교해 보면 각막곡률계 를 이용하여 측정된 중심부 각막 난시량이 각막지형도를 이용한 경우보다 0.25D 이상인 경우가 8안이고, 전체 각 막 난시량이 0.25D 이상 큰 경우가 11안이었다. 이는 중 심부 각막 난시량과 전체 각막 난시량의 차이가 0.25D 이 상인 경우가 전체 19안으로 이는 연구 대상 36안 중 52.8%에 해당하는 것으로 과반이 넘는 RGP 렌즈 착용자 가 전체 각막 난시량을 기준으로 렌즈를 처방하였을 때 중심부 각막 난시량을 기준으로 하였을 때와 처방이 틀려 진다는 것을 의미하는 결과이다.

2. 각막 난시량에 따른 비구면 RGP 렌즈의 움직임 분석 본 연구의 목적은 각막곡률계와 각막지형도를 이용한

Fig. 3. The comparison of corneal astigmatisms estimated by

keratometer and corneal topography.

Table 2. Keratometric astigmatism participated in the study

Subject keratometer (D) topography (D) difference (D) Subject keratometer (D) topography (D) difference (D)

1 0.00 1.00 −1.00 19 2.00 1.87 0.13

2 1.25 2.02 −0.80 20 0.50 0.32 0.18

3 1.25 1.93 −0.70 21 0.50 0.32 0.18

4 2.75 3.26 −0.50 22 1.50 1.32 0.18

5 0.50 0.93 −0.43 23 1.50 1.32 0.18

6 1.50 1.83 −0.33 24 2.25 2.07 0.18

7 1.75 2.05 −0.30 25 0.75 0.53 0.22

8 1.75 2.01 −0.26 26 0.50 0.24 0.26

9 1.50 1.69 −0.19 27 0.75 0.46 0.29

10 0.50 0.65 −0.15 28 1.75 1.45 0.30

11 0.25 0.36 −0.11 29 1.75 1.32 0.43

12 2.25 2.33 −0.08 30 2.50 2.02 0.48

13 1.25 1.31 −0.06 31 1.75 1.19 0.56

14 2.00 2.01 −0.01 32 2.25 1.66 0.59

15 0.75 0.74 0.01 33 2.25 1.65 0.60

16 1.50 1.49 0.01 34 2.25 1.49 0.76

17 0.75 0.72 0.03 35 2.50 1.70 0.80

18 0.25 0.16 0.09 36 2.50 1.49 1.11

피팅 상태가 어떻게 달라질 수 있으며 이러한 피팅 상태 의 차이에 의해 각막에서의 움직임 또한 어떻게 달라지는 지를 알아보기 위해 수행되었다. 상기에서 밝힌 바와 같이 각막곡률계에 의한 난시량과 각막지형도로 측정한 각막 난시량에 차이가 있으므로 동일한 기준으로 피팅시에 각 막에서의 움직임의 차이를 밝혀 볼 필요가 있었다. 따라서 Table 1에 제시된 기준을 바탕으로 콘택트렌즈 착용이 허 용되는 피팅 상태에서의 비구면 RGP 렌즈의 움직임을 분 석하여 보았다.

1) 각막곡률계 측정값으로 분류한 각막 난시량에 따른 비구면 RGP 렌즈의 움직임

본 연구에서는 각막곡률계 값에 의한 각막 난시량을 기 준으로 비구면 RGP 렌즈를 피팅한 후 렌즈의 움직임을 측정하였다. 측정된 렌즈의 움직임은 피검자의 각막 난시 량에 따라 각막 난시량이 1D 미만인 경우(1>D) 12안, 1D 이상 2D 미만인 경우(1≤D<2) 13안, 2D 이상인 경우(2≤

D) 13안으로 분류하여 측정하였고 RGP 렌즈의 각막에서 의 1) 회전량, 2) 수평 움직임 및 수직 움직임으로 나누어 비교하였다.

① 비구면 RGP 렌즈의 회전량

렌즈의 회전량을 각막 난시량에 따라 비교한 결과, 각막 난시량이 1D 미만인 경우 렌즈의 회전량은 2.17±0.27 mm 이었고, 각막 난시량이 1D 이상 2D 미만인 경우 렌 즈의 회전량은 2.09±0.38 mm이었으며, 각막 난시량이 2D 이상인 경우 렌즈의 회전량은 2.22±0.31 mm이었다.

렌즈의 회전량은 각막 난시량이 1D~2D 사이에 있을 때 가장 적었으나 통계적으로는 유의하지 않은 차이였다 (Fig. 4).

② 순목에 의한 비구면 RGP 렌즈의 이동거리

순목에 의한 렌즈의 수평 및 수직방향 이동거리를 측정 하고 각막 난시량에 따라 분류한 결과, 각막 난시량이 1D 미만인 경우 렌즈의 수평 및 수직방향 이동거리는 각각 0.42±0.24 mm, 1.45±0.51 mm이었으며 각막 난시량이 1D 이상 2D 미만인 경우 렌즈의 수평 및 수직 방향 이동 거리는 각각 0.82±0.69 mm, 1.14±0.64 mm이었다(Fig.

5). 각막 난시량이 2D 이상인 경우 수평 및 수직 방향으로 의 렌즈 이동거리는 각각 0.23±0.20 mm, 1.01±0.91 mm 이었다. 렌즈의 수평 및 수직 방향 이동거리는 모든 각막 난시량에서 수평 방향보다 수직 방향이 통계적으로 유의 하게 컸다. 수평 방향으로의 렌즈의 이동거리는 난시량이 증가함에 따라 규칙적인 차이는 없었으나, 각막 난시량이 1D 이상 2D 미만일 경우는 이동거리가 많아져 2D 이상일 경우보다 이동거리가 더 크게 나타났으며 이는 통계적으 로도 유의한 차이였다. 각막 난시량이 증가할수록 수직 방 향의 움직임은 감소하는 경향을 나타내었으나 통계적으로 유의한 차이는 아니었다(Table 3).

실제로 각막에서의 렌즈 움직임은 상안검이 작용하는 순목에 의해 수직방향으로의 이동이 수평방향으로의 이동 보다도 더 클 수 밖에 없다. 그러나 움직임의 정도는 각막 의 난시 정도에 따라 달라질 수 있는데 각막에서의 적정 한 움직임을 위하여 각막 난시의 정도에 따라 렌즈의 베

Fig. 4. The rotations of aspheric RGP lens on cornea with

different keratometric astigmatisms estimated by kera- tometer.

Fig. 5. The movement of aspheric RGP lens on cornea with keratometric astigmatism estimated by keratometer.

A. horizontal movement, B. vertical movement

이스커브를 처방하게 된다. 이렇게 조절이 된 베이스커브 의 비구면 RGP 렌즈를 착용하였을 때 각막에서 렌즈의 동적움직임 양상이 동일할 수 있을지를 분석한 본 연구에 서 각막난시 정도에 따라 수직 방향의 움직임이 감소하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 비록 통계적으로 유의한 정도의 큰 변화는 아니었으나 각막 난시량에 따라 상이한 움직임 양상이 나타날 가능성이 있음을 의미하는 결과라 할 수 있겠다.

수평방향의 이동은 각막 난시량이 1D 미만인 경우는 0.42 mm로 수직방향의 1.45 mm의 ⅓ 이하로 그러한 사실 을 확인할 수 있었다. 각막 난시량이 증가할 때 렌즈의 수 직방향 움직임은 비례적으로 변화되지는 않았다. 이는 각 막에서 수평방향으로의 비구면 RGP 렌즈 이동이 렌즈와 각막형상의 관계라는 단일 변수에 의해 나타나는 것이 아 니라 수직방향으로의 움직임, 회전 정도, 각막에서 코방향 이나 귀방향으로의 치우쳐짐의 정도에 따라 달라지는 값 이므로 충분히 일어날 수 있는 현상으로 보인다. 수평 방 향의 이동거리 결과에서 중요한 의미를 가지는 것은 수평 방향의 움직임은 수직방향의 움직임에 비해 적음에도 불 구하고 각막의 난시 정도에 따라 적절하게 조절이 된 상 태에서도 통계적으로 의미를 가질 만큼 큰 차이가 났다는 것이다.

2) 각막지형도 검사로 측정된 각막 난시량에 따른 비구 면 RGP 렌즈의 움직임

비구면 RGP 렌즈 피팅시 각막지형도 검사를 이용하여

각막 난시량을 분류하고 처방한 후 렌즈의 움직임을 측정 하였다. 각막 난시량이 1D 미만인 경우, 1D 이상 2D 미 만인 경우, 2D 이상인 경우로 분류하여 렌즈의 회전량과 수평 및 수직 방향 이동거리를 분석하였다. 각막 난시량 1D 미만인 경우는 각막곡률계 측정값으로는 12안이었으 나 각막지형도 검사값으로는 10안이었으며, 1D 이상 2D 미만인 경우는 각각 13안과 18안, 2D 이상인 경우는 각각 13안과 8안으로 두 값에 따라 분류한 안 수가 상이함을 알 수 있었다.

① 비구면 RGP 렌즈의 회전량

각막 난시량에 따라 각막에서의 렌즈 회전량을 측정하 였을 때 각막 난시량이 1D 미만인 경우 렌즈의 회전량은 2.17±0.30 mm이었고 각막 난시량이 1D 이상 2D 미만인 경우 렌즈의 회전량은 2.17±0.32 mm이었으며, 각막 난시 량이 2D 이상인 경우 렌즈의 회전량은 2.24±0.33 mm이 었다. 렌즈의 회전량은 각막 전체의 곡률에 의한 난시량의 분류값에 의한 처방에서는 차이가 거의 없었으며, 통계적 으로도 유의하지 않았다(Fig. 6).

② 순목에 의한 비구면 RGP 렌즈의 이동거리

각막 지형도에 따라 분류한 각막 난시량에 따라 렌즈의 수평 및 수직 방향 이동거리를 측정한 결과, 각막 난시량 이 1D 미만인 경우의 수평 및 수직 방향 이동거리는 각각 0.43±0.27 mm, 1.50±0.53 mm이었고, 각막 난시량이 1D 이상 2D 미만인 경우 각각 0.54±0.62 mm, 1.04±0.69 mm이었으며, 각막 난시량이 2D 이상인 경우는 각각 0.23

±0.21 mm, 1.03±0.91 mm이었다. 렌즈의 수평 및 수직 방향 이동거리는 모든 각막 난시량에서 수평 방향보다 수 직 방향의 움직임이 통계적으로 유의하게 컸다. 수직 방향 으로의 이동거리는 각막 난시량이 증가할수록 감소하는

Table 3. Statistical analysis of horizontal and vertical move-

ments of aspheric RGP lens on cornea with different keratometric astigmatisms estimated by keratometer keratometric astigmatisms vs

lens movement p value

direction astigmatisms

horizontal vs vertical

D<1 p<0.0001 ***

1 ≦D<2 0.0409 *

2 ≦D 0.0110 *

horizontal

D<1 vs 1 ≦D<2 0.0915 ns D<1 vs 2 ≦D 0.0573 ns 1 ≦D<2 vs 2≦D 0.0128 *

vertical

D<1 vs 1 ≦D<2 0.2317 ns D<1 vs 2 ≦D 0.1620 ns 1 ≦D<2 vs 2≦D 0.7006 ns

*P<0.05 ***P<0.001, Significantly different from each group compared

ns, Not significantly different from each group compared

Fig. 6. The rotation of aspheric RGP lens on cornea with

different corneal astigmatism estimated by corneal

topography.

경향을 보였으나 통계적으로 유의하지는 않았다. 수평 방 향의 이동거리는 난시량의 증가에 따라 통계적으로 유의 한 이동거리의 차이가 나타나지 않았다 (Fig. 7, Table 4).

각막곡률계 측정값에 의한 난시량 분류시와 각막지형도 검사를 이용한 난시량 분류시에 각막에서의 비구면 RGP 렌즈의 회전양 및 수직방향으로의 이동거리는 통계적으로 의미있는 차이가 도출되지는 않았다. 그러나, 각막에서 수 평 방향으로의 이동거리는 차이가 있었다. 각막곡률계 값 에 의해 분류된 난시군과 각막지형도 검사값에 의해 분류 된 난시군 모두에서 수직 방향으로의 이동거리가 수평 방 향간의 이동거리보다 더 컸다는 결과는 동일하였다. 그러 나 각막지형도 검사값으로 분류하였을 때는 난시량에 따 른 움직임의 차이가 나타나지 않는다는 것과는 달리 각막 곡률계 값으로 분류하였을 때는 난시량에 따라 통계적으 로 유의한 수평 방향 움직임의 차이가 나타났다. 이러한 결과는 현재 자동굴절곡률검사기나 각막곡률계값으로 중 심부 3 mm의 각막곡률을 측정하고 그 값으로 난시량에 따라 제조사에서 권장하고 있는 기준이나 기타 다른 기준 들로 피팅을 하였을 때 실제로 각막에서 비구면 RGP 렌 즈는 다른 동적움직임을 보일 수 있다는 것을 의미하는

중요한 결과이다.

3. 중심부 각막 난시량과 전체 각막 난시량에 따른 비구 면 RGP 렌즈의 움직임 분석

각막곡률계를 이용하여 측정된 중심부 각막 난시량과 각막지형도 검사를 이용하여 측정된 전체 각막 난시량에 차이가 있을 때 각막곡률계를 이용하여 처방된 비구면 RGP 렌즈가 실제로 각막에서의 어떤 움직임을 보이는 지 를 알아보았다. 분석은 중심부 각막 난시량이 0.25D 이상 큰 경우(K>T), 중심부와 전체 각막 난시량의 차이가 0.25D 미만인 경우(K≒T), 중심부 각막 난시량이 0.25D이 상 작은 경우(K<T)로 분류한 후 렌즈의 회전량과 수평 및 수직 방향 이동거리를 비교하였다.

1) 비구면 RGP 렌즈의 회전량

중심부 각막 난시량이 큰 경우 렌즈의 회전량은 2.31±

0.18 mm이었고 중심부 각막 난시량과 전체 각막 난시량 의 차이가 0.25D 이하인 경우 렌즈의 회전량은 2.20±

0.36 mm이었으며, 중심부 각막 난시량이 작은 경우 렌즈 의 회전량은 2.10±0.29 mm이었다. 중심부와 전체 각막 난시량의 차이에 의한 렌즈의 회전량을 분석한 결과 중심 부 각막 난시량에 비해 전체 각막 난시량이 커지면 렌즈 의 움직임이 감소하는 경향을 보였으며, 전체 난시량에 비 해 각막 난시량이 큰 경우와 작은 경우에서 렌즈 회전량 값의 차이가 통계적으로 유의하였다(p=0.0166) (Fig. 8).

중심부 각막 난시량이 전체 각막 난시량에 비해 높다는

Fig. 7. The lens movement on cornea with corneal astig-

matisms estimated by corneal topography.

A. horizontal movement, B. vertical movement

Table 4. Statistical analysis of horizontal and vertical move- ments of aspheric RGP lens on cornea with different corneal astigmatisms estimated by corneal topo- graphy

Corneal astigmatisms vs

lens movement p value

direction astigmatisms

horizontal vs vertical

D<1 <0.0001 ***

horizontal 0.0162 *

vertical 0.0260 *

horizontal

D<1 vs 1 ≦D<2 0.4547 ns D<1 vs 2 ≦D 0.1236 ns 1 ≦D<2 vs 2≦D 0.1839 ns

vertical

D<1 vs 1 ≦D<2 0.2073 ns D<1 vs 2 ≦D 0.2124 ns 1 ≦D<2 vs 2≦D 0.6753 ns

*P<0.05 ***P<0.001, Significantly different from each group compaired

ns, Not significantly different from each group compaired

것은 각막만곡도의 차이가 크다는 것을 의미하고, 각막만 곡도 차이가 큰 것으로 보아 RGP 렌즈와 각막사이의 접 점이 작은점으로 이루어지기 때문에 이때 발생하는 모세 관 현상에 의해 렌즈 회전량이 더 많아진 것으로 생각할 수 있었다^[19].

2) 순목에 의한 비구면 RGP 렌즈의 수평 및 수직 방향 이동거리

중심부 각막 난시량이 더 큰 경우에는 렌즈의 수평 및 수직 방향 이동거리가 각각 0.34±0.28 mm, 0.85±0.58 mm이었고, 중심부 각막 난시량과 전체 각막 난시량이 같 은 경우는 각각 0.50±0.63 mm, 1.27±0.76 mm이었으며 중심부 각막 난시량이 작은 경우는 각각 0.38±0.21 mm, 1.23±0.74 mm 이었다. 렌즈의 수평 및 수직 방향 이동거 리는 중심부와 주변부의 곡률 반경의 차이에 상관없이 수 평방향보다 수직방향의 이동이 통계적으로 유의하게 많았 으며, 중심부와 주변부의 난시량이 같을 경우 수평 방향으 로의 이동거리가 더 컸으나 통계적으로는 유의한 차이는 아니었다. 또한, 수직 방향으로의 이동거리는 통계적으로 유의하지는 않았지만 전체 각막 난시량이 중심부 각막 난 시량보다 커질수록 약간의 움직임의 증가가 나타났다 (Fig. 9, Table 5).

3. 동일처방에 따른 비구면 RGP 렌즈의 움직임 분석 RGP 렌즈 피팅시 각막의 양 주경선의 굴절력이 다르기 때문에 같은 곡률 반경을 가지는 경우라도 다른 처방 값 을 가지게 된다 (Table 1). 반대로 각막의 곡률 반경이 다 르더라도 각막 난시량에 의해 동일한 베이스커브를 가진 렌즈로 처방이 내려질 수 있다는 것이다. 본 연구에서는 각막곡률계 값에 의해 중심부의 곡률반경으로 처방을 내

린 경우 다른 곡률을 가진 각막에서 동일한 베이스커브를 가진 렌즈의 움직임을 분석해 보았다(Fig. 10).

각막곡률계 값과 난시에 따른 피팅 기준에 의해 처방된 비구면 RGP 렌즈의 베이스커브 별로 피검안들을 분류하 고 동일한 베이스커브를 가진 피검안들 각막에서의 수평 및 수직 방향으로 렌즈 이동거리는 의미있는 상관관계가 도출되지 못했다. 그러나, 회전량에서는 7.70 mm, 7.75 mm, 7.95 mm, 8.00 mm, 8.05 mm의 베이스커브를 가진 렌 즈로 처방이 된 피검안들 모두에서 렌즈의 회전량이 각막 난시의 증가량에 따라 증가하는 것으로 나타났다(Fig. 10).

이러한 현상은 난시량의 증가에 따라 회전량이 증가한다 는 부분에는 고찰한 바대로 렌즈와 각막사이의 접점이 작 아지기 때문이라고 생각한다^[19].

RGP 렌즈는 재질의 단단함으로 인해 정확한 피팅이 요 구된다. 각막곡률계를 이용한 RGP 렌즈 피팅시 가장 기 본적으로 고려하는 것은 각막 난시량이다. 각막곡률계의 측정범위는 중심부 3 mm 부근의 각막 난시량으로만 처방 하기 때문에 정확한 처방에 어려움을 겪게 된다는 것이다.

Fig. 8. The difference of lens rotations on cornea with different corneal astigmatisms estimated by keratometer and corneal topography.

K: keratometer, T: topography

Fig. 9. The difference in lens movements by different corneal astigmatisms estimated by keratometer and corneal topography.

A. horizontal movement, B. vertical movement,

K: keratometer, T: topography

반면, 각막지형도를 이용한 RGP 렌즈의 피팅은 각막곡률 계를 이용한 처방을 할 때보다 RGP 렌즈 실패확률을 줄 이고, 중심부 각막을 이용한 처방시에 실패한 경우 각막지 형도 검사를 이용하면 RGP 렌즈 피팅 성공 확률을 높일 수 있어 최근 들어 병원을 중심으로 많이 사용되고 있고 권장되고 있다^[20,21]. 하지만, 아직까지는 각막지형도 검사 를 이용한 연구 및 활용은 많이 부족한 상태이다. 이에 본 연구에서는 RGP 렌즈 피팅시 고전적인 방법인 각막곡률 계를 이용하여 비구면 RGP 렌즈를 피팅하고 각막곡률계 를 이용한 중심부 각막 난시량과 각막지형도 검사를 이용 한 전체 각막 난시량을 비교하고 난시량에 따른 비구면

RGP 렌즈의 움직임 양상을 분석하여 제시하였다.

결 론

본 논문에서는 각막곡률계를 이용하여 측정된 중심부 각막 난시량을 기준으로 피검자를 분류하였을 때와 각막 지형도 검사를 이용하여 측정된 전체 각막 난시량을 기준 으로 분류하였을 때 분류에 따른 각막 난시량의 차이를 분석하여 보았다. 또한, 직난시를 가진 각막에 비구면 RGP 렌즈를 착용시켰을 때 동적움직임의 차이를 비교하 여 보았다.

중심부 각막 난시량 평균값과 전체 각막 난시량 평균값 사이에는 통계적으로 유의한 차이는 없었으나 중심부 각 막 난시량이 큰 경우가 61.1%였고, 전체 각막 난시량이 큰 경우가 36.1%로 반드시 중심부 각막 난시량이 더 크게 측정되지는 않는다는 것을 알 수 있었다. 또한, 전체 각막 난시량과 중심부 각막 난시량의 차이값이 0.25D 이상인 경우가 19안으로 52.8%에 해당하는 피검안의 RGP 렌즈 처방이 틀려질 수 있음을 알 수 있었다.

각막곡률계에 의해 측정된 데이터를 기준으로 난시정도 가 분류된 피검안군에서는 각막난시 정도에 따른 회전량 및 수직방향으로의 이동거리는 통계적으로 유의한 차이는 없었으나, 수평방향의 이동은 각막의 난시 정도에 따라 통 계적으로 의미있는 차이를 나타내었다. 반면 각막지형도 검사값에 의해 분류된 피검안에서의 비구면 RGP 렌즈의 움직임은 회전양, 수직 및 수평 방향으로의 이동거리 모두 통계적으로 의미있는 변화가 없었다. 이러한 결과는 현재 자동굴절곡률검사기나 각막곡률계 값으로 중심부 3 mm의 각막곡률을 측정하여 그 값으로 난시량에 따라 피팅을 하 였을 때와 각막지형도 검사를 이용하여 전체 각막 난시량 을 측정하여 피팅하였을 때의 각막에서의 비구면 RGP 렌 즈의 동적 움직임이 달라질 수 있다는 것을 의미한다.

각막곡률계를 이용하여 측정된 중심부 각막 난시량이 각막지형도 검사를 이용하여 측정된 전체 각막 난시량에 비해 클 경우가 그 반대의 경우에 비해 렌즈의 회전량이 더 컸다. 또한, 각막의 곡률 반경이 다르더라도 각막 난시 량에 의해 동일한 베이스커브를 가진 렌즈로 처방이 내려 지는 동일처방의 경우에 각막 난시량이 증가하면 비구면 RGP 렌즈의 회전양이 증가하는 경향을 보였다.

본 연구에서는 각막곡률계로 측정된 값을 기준으로 난 시량을 분류하였을 경우와 각막지형도 검사로 측정된 값 을 기준으로 난시정도를 분류하였을 경우 각막에서의 비 구면 RGP 렌즈의 동적움직임이 완전히 상이하지는 않으 며 특정 움직임에서만 차이가 있다는 것을 밝혔다. 본 연 구 결과는 직난시안에서의 중심부 각막 난시와 전체 각막

Fig. 10. Motion analysis of aspheric RGP lens fitting for the

same prescription.

Table 5. Statistical analysis of horizontal and vertical move- ments on cornea with corneal astigmatisms estimat- ed by keratometer and corneal topography

Difference of corneal astigmatisms Direction p value keratometer > corneal topography

horizontal vs vertical

0.0427 * keratometer ≒ corneal topography 0.0039 **

keratometer < corneal topography 0.0007 ***

keratometer > corneal topography vs keratometer ≒ corneal topography

horizontal

0.1407 ns keratometer > corneal topography vs

keratometer < corneal topography 0.4723 ns keratometer ≒ corneal topography vs

keratometer < corneal topography 0.3629 ns keratometer > corneal topography vs

keratometer ≒ corneal topography

vertical

0.1742 ns keratometer > corneal topography vs

keratometer < corneal topography 0.2450 ns keratometer ≒ corneal topography vs

keratometer < corneal topography 0.8274 ns

*P<0.05 ,** p<0.01, *** P<0.001, Significantly different from each group compared

ns, Not significantly different from each group compared

난시량에 따른 움직임에 대한 기초 자료로 사용할 수 있 을 것으로 생각된다.

향후 더욱 정확한 RGP 렌즈의 피팅 및 움직임을 이해 하기 위해 각막지형도 검사를 이용한 분류방법에 관한 연 구가 되어야 하고, 중심부와 주변부 편차와 각막 지형에 따른 RGP 렌즈 피팅 guide를 만들기 위해 지속적인 관찰 연구가 행해져야 할 것으로 생각된다.

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A Comparison of the Movement of Aspheric RGP Lens on Cornea by the Amounts of Keratometric Astigmatisms using Keratometer and Corneal Topography

Sang-il Park, Se Eun Lee, So Ra Kim and Mijung Park

Department of Optometry, Seoul National University of Science and Technology (Received January 29, 2011: Revised June 2, 2011: Accepted June 18, 2011)

Purpose: The present study was conducted to analyze any difference in the movement of aspheric RGP lens by the amounts of keratometiric astigmatisms using keratometer and corneal topography. Methods: Corneal curvatures in thirty six eyes of males and females of with-the-rule keratometric astigmatisms in their twenties were measured by a keratometer and worn aspheric RGP lenses. Then, lens rotations, vertical and horizontal movements of lens by blinking were measured to compare with lens movements when aspheric RGP lenses were fitted by total keratometric astigmatisms using corneal topography. Results: The case having higher amount of central keratometric astigmatism was 61.1% of subjects, however, 36.1% of subjects showed higher total keratometric astigmatism indicating that central keratometric astigmatism was not always bigger than total keratometric astigmatism. Since over 0.25 diopter difference between total and central keratometric astigmatisms was shown in 19 eyes (52.8% of subjects), the prescription for lens fitting could be changed. Significant difference in horizontal movement was detected with increase of astigmatism when it compared based on the amount of keratometric astigmatism measured by a keratometer. However, there was no significant difference in lens rotation, horizontal and vertical movements by comparison with the amount of total keratometric astigmatism using a corneal topography. When central keratometric astigmatism measured by keratometer was bigger than total keratometric astigmatism estimated by corneal topography, bigger lens rotation was shown compared with opposite case. Also, the tendency of bigger lens rotation was measured with the increase of keratomatric astigmatism in the case of same prescription having same base curves with same amount of keratometric astigmatism but different curvatures. Conclusions: From the present study, we concluded that lens movements on cornea were not totally different when aspheric RGP lens fitted on with-the-rule astigmatism by keratometer and corneal topography. However, there was some difference in certain lens movements. Therefore, we concluded that further study on the relationship between the prescriptions for lens fitting should be conducted for improving the rate of successful lens fitting by keratometer or for the proper application of corneal topography for lens fitting.

Key words: Aspheric RGP Lens, Keratometer, Corneal topography, With-the-rule Astigmatism, Keratometric Astigmatism, Lens Movement