각막곡률계와 각막 지형도 검사에서의 측정값을 이용한 RGP 렌즈 피팅시 각막에서의 중심안정위치 비교
김소라·박상일·이세은·박미정
서울과학기술대학교 안경광학과
투고일(2011년 1월 29일), 수정일(2011년 3월 18일), 게재확정일(2011년 3월 19일)
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목적: 각막곡률계(keratometer) 측정값을 기준으로 분류된 난시량에 의해 피팅(fitting)하였을 때 RGP 렌즈의 중심 안정위치가 각막 지형도 검사(corneal topography) 측정값을 기준으로 각막 난시를 분류하여 전체 각막 난시를 고려 하였을 때 어떻게 달라지는지를 알아보고자 하였다. 방법: 직난시를 가진 20~30대 남녀 19명 38안에게 각막곡률계 측정값으로 분류한 각막 난시량에 따라 9.9 mm 직경의 비구면 RGP 렌즈를 피팅한 후 초고속 촬영장치를 이용하여 각막에서 렌즈의 중심안정위치를 측정하였다. 또한 각막 지형도 검사에 의해 측정된 전체 각막 난시량을 기준으로 하였을 때와 각막의 가장 가파른 부분의 위치와 렌즈의 중심안정위치 관계를 비교하였다. 결과: 직난시안에서는 중 심부 각막 난시값과 각막 전체 난시값의 차이가 있을 때에 RGP 렌즈의 중심 안정 위치에는 변화가 없었다. 각막 지형도 검사를 이용하여 각막에서 가장 가파른(steep) 위치와 RGP 렌즈의 중심안정위치와의 관계를 알아보았을 때 각막에서 가장 가파른 위치와 RGP 렌즈의 수직방향에서의 중심안정위치가 일치하는 경우는 52.3%였으며, 두 위치 가 일치하지 않는 경우의 대부분은 각막의 가파른 부분이 윗방향인데 반하여 렌즈의 중심안정위치는 아랫방향인 경 우였다. 각막의 가장 가파른 위치와 렌즈의 수평방향에서의 중심안정위치가 일치하는 경우는 65.6%였으며, 이들 두 위치가 일치하지 않는 경우의 76.9%는 각막의 가장 가파른 부분의 곡률반경과 플랫(flat)한 부분의 곡률반경 차이가 0.05 mm 이하로 작았다. 결론: 본 연구에서는 RGP 렌즈의 중심안정위치는 중심부 각막 난시와 전체 각막 난시의 차이에 의해 영향을 받지 않으며 오히려 각막의 지형이 더 중요할 수 있다는 것을 밝혔다.
주제어:
RGP 렌즈, 각막곡률계, 각막 지형도 검사, 각막 난시, 각막 지형, 중심안정위치···
서 론
콘택트렌즈 산업 분야는 지난 최근 몇 십년동안 산소투 과도가 높은 새로운 렌즈 재질의 개발에 초점이 맞춰져 있었다. 현재 산소투과도(oxygen permeability, Dk)가 150 이상의 렌즈들이 개발되면서 산소투과도에 대한 기술적인 개발의 연구결과로 렌즈 착용으로 유발될 수 있는 부작용 들이 감소하게 되었다[1-3]. 이렇게 렌즈 재질의 산소투과도 에 대한 문제가 해결되면서 산소투과도 외에도 착용감을 개선시키거나 RGP 렌즈의 착용 성공률을 높이는 방법 등 에 대한 관심이 높아지면서 정확한 피팅에 대한 중요성이 크게 부각되고 있다[4,5].
현재 일반적으로 RGP 렌즈의 피팅시 렌즈의 베이스커 브 결정은 각막곡률계(keratometer)나 자동굴절곡률검사기 (autorefractometer-keratometer)로 측정한 각막의 곡률을 기준으로 정하게 된다. 각막곡률계는 각막 중심부 2.6~3.7
mm 직경의 곡률반경을 측정하며, 중심부 각막에서 가장 편평한 축의 각막곡률치(flattest K)와 가장 가파른 축의 각 막곡률치(steepest K)를 구할 수 있어 중심부 각막에서의 각막 난시에 대한 정보를 제공한다[6]. RGP 렌즈의 피팅 (fitting)은 이렇게 측정된 각막 난시 정도에 따라 렌즈별 제조회사의 기준 혹은 참고문헌에서 제시하는 기준 등으 로 하게 된다[7,8]. 그러나 각막곡률계 측정값를 이용한 RGP 렌즈의 피팅은 각막곡률계가 각막 중심부의 3 mm 내외만을 측정하기 때문에 각막 주변부에 대한 정보가 배 제되게 된다. 이러한 문제점이 RGP 렌즈 착용 성공률이 높지 않은 이유 중의 하나가 될 수 있다.
RGP 렌즈는 렌즈 자체의 재질감과 단단함 때문에 시력 교정의 우수성에도 불구하고 피팅 자체가 어렵고 착용에 실패하는 경우가 많아 콘택트렌즈 처방자와 착용자들에게 체계적인 해결책이 요구되는 과제였다. 이를 해결하기 위 해 RGP 렌즈 제조사에서는 각막의 형상에 잘 맞는 비구
교신저자 연락처: 박미정, 139-743 서울시 노원구 공릉 2동 172번지 서울과학기술대학교 안경광학과 TEL: 02-970-6228, FAX: 02-971-2852, E-mail: [email protected]
면 렌즈를 개발하거나 비교적 유연성이 뛰어난 렌즈의 경 우는 렌즈 전체직경을 크게 하는 방법 등의 변화를 유발 하면서 좀 더 나은 피팅 상태를 유지하도록 노력하고 있 다. 또한, 안경원 및 병원에서 렌즈를 피팅하는 실무자들 이 각막 지형도 검사(corneal topography)를 이용하여 더 정확하게 피팅하고자 하는 노력을 시도하고 있으며, 각막 형상을 과학적으로 분석하는 방법에 대한 연구들이 진행 되고 있다. 그러나 각막 지형도 검사로부터 제공될 수 있 는 자료에 비해 아직까지 다양한 각도에서의 연구가 충분 하지 않아 이를 RGP 렌즈 피팅에 실제로 응용하려 했을 때 이를 뒷받침할 수 있는 학술적인 근거와 예시가 부족 한 실정이다. 따라서 각막 지형도 검사를 이용한 각막에 대한 자료의 분석을 학술적으로 접근하고 이를 바탕으로 체계적으로 제시해 줄 수 있는 활용적인 면에서의 연구가 필요하다 하겠다.
각막에서 RGP 렌즈의 작용 양상을 밝히기 위해서는 여 러 가지 파라미터들을 확인해 볼 수 있겠으나 본 연구는 각막에서 렌즈의 중심안정위치를 측정하였다. RGP 렌즈 의 중심안정위치는 선명한 시력 확보를 위해서 뿐만 아니 라 상안검 및 하안검과의 접촉 정도에 영향을 주어 전체 적인 착용감에도 영향을 미치게 되므로 피팅 상태의 확인 에 중요한 요소가 될 수 있으며, 본 연구에서처럼 각막 중 심부와 각막 전체 난시량 및 각막 형상에 따른 렌즈의 상 태변화를 확인하는 데 주요한 파라미터가 될 수 있을 것 이다.
본 논문에서는 첫째로 각막곡률계를 이용하여 측정된 각막 난시량과 각막 지형도 검사에 의해 측정된 각막 전 체 난시량에 따라 RGP 렌즈의 중심안정위치가 달라지는 지를 알아보고자 하였으며, 두번째로는 각막 지형도 검사 에서 제공된 각막 지형의 특성과 중심안정위치의 관계를 알아보아 각막 지형도 검사 방법을 통한 RGP 렌즈의 피 팅을 위한 기초 임상 자료로 제공하고자 하였다.
대상 및 방법
1. 연구대상
본 연구는 안질환이나 안과적 수술경험이 없고 복용하 는 약물이 없으며 눈물양이 정상인 22~30세(평균 26.23) 성인을 대상으로 하였다. 피검자 중 각막 난시가 직난시이 며 콘택트렌즈의 장기간 착용으로 인한 각막형상의 변화 가 없는 경우를 대상으로 하기 위해 콘택트렌즈 착용 경 험이 없는 남, 여 19명 38안에 대한 자료를 분석하였다.
2. 사용 렌즈
연구에 사용한 RGP 렌즈는 시선사의 Cornea 1(서울,
Korea)으로 Dk 값이 49인 silicone acrylate 재질의 렌즈였 다. 직경은 9.9 mm, 중심두께는 0.14 mm, 굴절력은 -3D이 며, 0.5 mm 간격으로 7.20~8.40 mm까지의 베이스커브를 가졌으며, 주변부가 비구면 렌즈였다.
3. RGP 렌즈 피팅
수동 각막곡률계(JP/SO 21, Shin-Nippon Commerce, Japan)를 사용하여 피검자의 각막곡률을 3회 측정하였다.
RGP 렌즈의 피팅은 측정된 각막곡률계 값(K값)을 기준으 로 난시량에 따라 베이스커브를 달리하여 피팅하였으며[8], 피팅 평가를 하여 착용 가능 피팅의 범주에 드는 경우만 을 실험대상으로 하였다.
4. 각막 지형도 검사를 이용한 각막 전체 난시량 측정 각막지형도는 computer-assisted topographic analysis (corneal topography, CT-1000, Shin-Nippon, Japan)를 이용 하여 측정하였으며 Axial 형태의 각막지형도로 지형을 분
석하였다[4,9,10]. 각막지형도에서 제시된 동공 중심에서부터
직경 9 mm 부분까지의 주경선별로 일정한 간격으로 제시 되어 있는 각막 곡률값의 평균값(Kaverage)을 각막 전체 난 시량으로 하여 중심부 각막 난시량과 비교하였다.
5. 각막 난시량에 따른 RGP 렌즈의 중심안정 위치 측정 RGP 렌즈를 착용하기 전에 자극으로 인한 반사 눈물량 을 최소화하기 위해 점안 마취제 Alcaine 0.5%(proparacain HCl, Alcon, U.S.A)를 한 방울 점안하고[11],난시정도에 따 라 RGP 렌즈의 베이스커브를 조절하는 피팅 기준에[8] 따 라 RGP 렌즈를 착용시켰다. 렌즈를 1시간 이상 착용시켜 렌즈의 움직임이 각막에서 안정화되고 눈물양이 정상적으 로 된 상태에서 초고속 카메라(FASTCAM-ultima 1024 model 16k, PHOTRON, Japan)를 이용하여 각막에서의 RGP 렌즈 위치를 촬영하였다[12,13]. 초고속카메라의 소프 트웨어를 이용하여 동공 중심의 위치를 mm 단위로 측정 한 후 RGP 렌즈의 위치를 측정하여 동공 중심을 기준으 로 하였을 때의 RGP 렌즈의 위치를 측정하여 중심안정위 치라 하였다. RGP 렌즈의 중심안정위치는 순목 후 렌즈
Fig. 1. Estimation of RGP lens centration.
의 움직임이 없는 상태의 값으로 하였으며(Fig. 1) 개인별 로 각 3회 측정하여 평균값을 취하였다.
6. 통계처리
각막곡률계를 이용한 RGP 렌즈 처방 후 각막 난시량에 따른 RGP 렌즈의 중심안정위치의 차이에 대한 유의성 분 석을 위해 두 개의 변수에 대하여 paired t-test(Prism, Graphpad soft-ware, San Diego, C.A.)를 실시하였다. 신뢰 도 95%를 기준으로 유의수준(p-value)이 0.05 이하이면 통 계적으로 유의한 차이가 있다고 판단하였다[14,15].
결과 및 고찰
1. 순목단계별 RGP 렌즈의 각막에서의 위치
RGP 렌즈는 순목할 때마다 움직이게 되는데 본 연구에 서 사용한 RGP 렌즈는 직경이 9.9 mm로 상안검에 부착 되는 부분이 상대적으로 많은 형태의 피팅을 보였다. 따라
서 기존의 직경 9.3 혹은 9.6 mm의 RGP 렌즈가 보이는 각막에서의 움직임과는 다소 상이할 수도 있다고 판단되 어 순목하는 순간 각막에서의 RGP 렌즈 위치를 몇 단계 별로 비교하여 보았다.
순목 직전 RGP 렌즈는 각막에서의 위치 변동이 없이 일정하게 자리잡고 있었다. 이 때 RGP 렌즈의 윤곽을 좀 더 잘 보이게 하기 위해 실선으로 표시하였다(Fig. 2A). 순 목이 시작되어 상안검이 내려오기 시작하였을 때 RGP 렌 즈의 위치(실선으로 표시)는 순목이 시작되기 전 RGP 렌 즈의 위치(점선으로 표시)와 변동이 없었다(Fig. 2B). 상안 검이 완전히 닫히고(Fig. 2C) 다시 열리기 시작할 때 RGP 렌즈의 위치는 상안검이 내려오는 중인 위치(점선으로 표 시)보다 상방으로 치우쳐져 있었다(실선으로 표시)(Fig.
2D). 상안검의 위치가 점점 올라감에 따라 RGP 렌즈의 위 치도 상방으로 따라 올라가게 되어 사진에서 RGP 렌즈의 현재 위치를 표시하는 실선의 위치가 직전 단계의 RGP 렌즈 위치를 표시하는 점선의 위치보다 더 올라갔다(Fig.
Fig. 2. Movement of RGP lens on cornea by the steps of blinking.
A. before blink, B. descending upper eyelid, C. closing upper eyelid, D. start of opening upper eyelid, E. beginning stage of
ascending upper eyelid, F. middle stage of ascending upper eyelid, G. end stage of ascending upper eyelid, H. completion
of eyelid opening
2E, F). 상안검이 완전히 열려져 있는 순간부터 RGP 렌즈 는 하방으로 떨어지기 시작하여(Fig. 2G) 각막에서 안정적 으로 위치하는 상태인 중심안정위치에 놓이게 되면(Fig.
2F) 다음 순목 전까지 RGP 렌즈는 그 위치를 유지하였다.
이러한 RGP 렌즈의 움직임의 순목에 의한 단계별 양상 은 전 피검자에게서 대체적으로 동일하게 관찰되었으며 직경이 작은 RGP 렌즈의 움직임 양상과 큰 차이가 없음 을 확인할 수 있었다. 그러나 각막의 형상이나 난시도, RGP 렌즈의 피팅 상태에 따라 움직이는 정도와 속도의 차이가 있게 된다.
2. 각막곡률계로 분석한 각막 난시량에 따른 RGP 렌즈 의 중심안정위치
각막곡률계 값에 의해 분류한 각막 난시량이 1D 미만 (1 < D)이였던 12안, 1D 이상 2D 미만(1≤D < 2)인 13안, 2D 이상(2 < D)인 13안을 대상으로 각막에서의 RGP 렌즈 위치를 알아보았다. 즉, RGP 렌즈를 착용한 후 동공 중심
을 기준으로 하여 각막에서의 중심안정위치가 수평방향과 수직방향으로의 벗어난 정도를 측정하였으며 이를 각막곡 률계에 의해 측정된 중심부 각막 난시량 별로 나누어 비 교하여 보았다.
각막 난시량이 1D 미만인 피검안의 경우는 RGP 렌즈가 수평방향으로 −0.36±0.85 mm, 수직방향으로는 −0.58±
0.76 mm인 곳에 위치하였다. 각막 난시량이 1D 이상 2D 미만인 경우에는 수평방향으로 −0.54±0.59 mm, 수직방 향으로는 −0.80±0.47 mm인 위치에, 각막 난시량이 2D 이상인 경우에는 수평방향으로 −0.37±0.72 mm, 수직방 향으로는 −0.52±0.73 mm인 위치에 렌즈가 안정화되어 머물렀다. 각막 난시량의 정도에 상관없이 렌즈의 중심 안 정 위치는 수평방향으로는 귀방향으로, 수직방향으로는 아랫방향으로 치우쳐져 있었다. 렌즈 중심위치의 개인별 편차는 각막 난시량이 1D 이상 2D 미만인 경우가 가장 밀집된 형태를 나타내고 있었다. 그러나 각 난시량에 따른 중심안정 위치는 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않
Fig. 3. Centrations of RGP lens on cornea with different keratometric astigmatisms estimated by keratometer.
a. D < 1, b. 1 ≤ D < 2, c. 2 ≤ D, d. all together of a,b,c
U: Up, D: Down, N: Nose, E: Ear
았다(Fig. 3).
3. 각막 지형도 검사로 분석한 각막 난시량에 따른 RGP 렌즈의 중심안정위치
각막 지형도 검사에 의해 측정된 전체 각막 난시량의 정 도에 따라 피검안을 3군(1 < D, 1≤D < 2, 2≤D)으로 나누 고 RGP 렌즈의 중심안정위치를 측정하였다. 즉, 각막 난 시량이 1D 미만인 경우 10안, 1D 이상 2D 미만인 경우 18안, 2D 이상인 경우 8안에서의 RGP 렌즈의 각막 중심 안정위치를 동공중심을 중심으로 하여 수평방향과 수직방 향으로의 벗어난 정도를 각각 측정하였다.
각막 난시량이 1D 미만인 경우, 렌즈는 각막중심으로부 터 수평방향으로 −0.36±0.85 mm, 수직방향으로는 −0.58
±0.76 mm인 곳에 위치하였다. 각막 난시량이 1D 이상 2D 미만인 경우의 렌즈 중심안정 위치는 수평방향으로
−0.54±0.59 mm, 수직방향으로는 −0.80±0.47 mm이었으 며, 각막 난시량 2D 이상인 경우에는 수평방향으로는
−0.37±0.72 mm, 수직방향으로는 −0.52±0.73 mm이었다 (Fig. 4). 각막곡률계 값에 의한 중심부 각막 난시의 정도 에 따른 중심안정위치와 마찬가지로 각막 난시량의 정도 와 상관없이 렌즈의 중심안정위치는 수평방향으로는 귀방 향으로, 수직방향으로는 아랫방향으로 치우쳐진 경향이 있었다. 그러나 치우쳐진 정도는 모두 중심부 1 mm 이내 로 중심이탈과는 거리가 멀었으며 정상적인 피팅 상태에 속하는 정도의 미약한 치우침이었다. 또한, 렌즈 중심위치 의 개인별 편차는 상기의 각막곡률계 값으로 피팅하였을 때와 유사하게 관찰되어 각막 난시량이 1D 이상 2D 미만 인 경우가 가장 밀집된 형태를 나타내고 있었다. 그러나 각 난시량에 따른 중심안정 위치는 통계적으로 유의한 차 이를 보이지 않았다.
4. 중심부 각막 난시량과 전체 각막 난시량에 따른 RGP 렌즈의 중심안정위치
각막곡률계 값에 의한 중심부 각막 난시량과 각막 지형
Fig. 4. Centrations of RGP lens on cornea with different keratometric astigmatisms estimated by corneal topography.
a. D < 1, b. 1 ≤ D < 2, c. 2 ≤ D, d. all together of a, b, c
U: Up, D: Down, N: Nose, E: Ear
도 검사에 의한 전체 각막 난시량에 차이가 있을 때 각막 곡률계로 처방한 RGP 렌즈가 실제로 각막에서의 어떤 자 리에 위치하는 지를 알아보았다. 중심부 각막 난시량이 0.25D 이상 큰 경우(K > T), 중심부와 전체 각막 난시량의 차이가 0.25D 미만인 경우(K ≒ T), 중심부 각막 난시량이 0.25D 이상 작은 경우(K < T)로 분류한 후 각막에서 RGP 렌즈의 중심안정위치를 수평방향과 수직방향으로 벗어난 정도를 비교 분석하였다.
중심부 각막 난시량이 전체 각막 난시량에 비해 큰 경 우 렌즈의 중심은 수평방향으로 −0.78±0.67 mm, 수직방 향으로는 −0.53±0.47 mm인 곳에 위치하였다. 중심부 각 막 난시량과 전체 각막 난시량이 같을 경우에는 수평방향 으로 −0.32±0.77 mm, 수직방향으로는 −0.68±0.81 mm 인 곳에 있었다. 또한, 중심부 각막 난시량이 전체 각막 난 시량 보다 작은 경우에는 수평방향으로는 −0.34±0.72 mm, 수직방향으로는 −0.65±0.63 mm인 곳에 렌즈 중심 위치가 나타났다(Fig. 5). 즉, 렌즈의 중심안정위치는 전반 적으로 수평방향으로는 귀방향으로, 수직방향으로는 아랫
방향으로 치우침을 보였으나 중심부 곡률반경이 전체 곡 률 반경에 비해 큰 경우 수평방향으로는 중심부에서 귀 방향으로 더욱 멀어지는 경향을 보였고 수직방향의 움직 임에서는 큰 차이는 없었다. 이러한 결과는 중심부 각막 곡률반경이 전체 각막 곡률반경보다 큰 경우는 렌즈의 피 팅이 좀 더 플랫하게 되어 가고 있다는 것을 의미하는 것 이나 통계적으로 유의할 정도의 변화는 아니었다.
이상의 결과로 각막곡률계 측정값인 중심부 각막 난시 량과 각막 지형도 검사를 이용한 전체 각막 난시량을 기 준으로 하여 난시 정도에 따른 RGP 렌즈의 중심안정위치 를 분석하였을 때 RGP 렌즈의 중심안정위치는 각막 난시 정도에 큰 영향을 받지 않으며, 중심부 곡률과 전체 곡률 의 차이에 따라 큰 변화가 없음을 알 수 있었다.
이러한 결과가 나오는 이유는 각막에서의 중심안정위치 가 동적인 값이 아니라 정적인 값이기 때문으로 생각되었 다. 즉, RGP 렌즈의 순목에 의한 동적 움직임은 중심부 난시값과 주변부 난시값의 차이에 따라 달라질 수 있는 요인이 많으나 중심안정위치는 순목에 의한 움직임이 끝
Fig. 5. The comparison of lens centrations on cornea with different keratometric astigmatisms measured by keratometer and corneal topography.
a. K > T, b. K ≒ T, c. K < T, d. all together of a, b, c
U: Up, D: Down, N: Nose, E: Ear
나고 난 후 일정시간동안 변동없이 고정되는 값이므로 중 심부나 주변부의 곡률반경 외에 다른 각막 지형적인 요인 이나 안검의 영향 등을 받게 된다.
시력 교정을 위해 렌즈가 동공 중심으로 일정한 범위 안 에 위치해야 한다는 점을 감안하여 볼 때 이러한 중심안 정위치에 대한 연구는 각막곡률계 측정값과 각막 지형도 검사에 의한 측정값에 따른 비교를 위해 우선적으로 수행 되어야 한다. 이에 본 연구 결과 중심부 각막 난시값과 전 체 각막 난시값의 차이가 있을 때에도 중심안정위치에는 커다란 변화가 유발되지는 않는다는 의미있는 결과를 도 출하였다.
5. 각막의 만곡도가 가장 가파른 지점의 위치와 RGP 렌 즈의 중심안정위치와의 연관성
본 연구결과 RGP 렌즈의 중심안정위치는 중심부 각막 난시량과 전체 각막 난시량의 차이가 큰 관련이 없는 것
으로 나타났으므로 중심안정위치에 영향을 주는 요인에는 어떤 것이 있는 지를 각막 지형도 검사를 이용하여 알아 보고자 하였다.
각막 지형도 검사로 측정한 각막의 곡률 반경은 일정한 값을 가지기 보다는 측정 지점별 로 다양하게 곡률 반경 을 가지고 있음을 알 수 있었다(Fig. 6). 각막에서 가장 가 파른 곡률 반경을 가지고 있는 지점이 모두 각막의 중심 부에 위치하지 않았으며 또한 개인별로 차이가 있었다. 따 라서 본 연구에서는 RGP 렌즈의 중심안정위치와 각막에 서 가장 가파른 곡률반경을 가진 지점과의 관계에 대해 알아보았다.
각막에서 가장 가파른 곳의 위치를 Bogan의 분석에 의 한 5가지 각막지형에 따라 분석해 보았다[16]. 각막형태에 따라 5가지로 분류하여 동공 중심인 원점을 중심부로 하 고 수평과 수직방향의 각막 곡률을 원점 중심 좌우상하로 표시하였을 때 모든 각막의 형태에서 수직방향에서의 중 심부와 주변부의 각막곡률의 차이가 수평 방향보다 크게 나타났는데 이것은 본 연구의 피검자 모두가 직난시를 가 지고 있기 때문에 나타나는 결과이다(Fig. 6). 수직 방향에 서 원형 및 타원형 각막은 x축과 만나는 지점인 동공 중 심부와 실선의 끝부분인 주변부 각막의 만곡도 차이가 그 다지 크지 않았다. 오히려 각막의 가장 가파른 부분과 주 변부의 차이가 더 커 이러한 각막의 형상이 RGP 렌즈가 각막에서 자리잡는 위치에 영향을 미칠 가능성이 클 것으 로 생각되었다. 실제로 각막에서 가장 가파른 부분이 상방
Fig. 6. Drawings of corneal topography based on shape analysis.
A. Round type, B. Oval type, C. Symmetric bowtie type, D. Asymmetric bowtie, E. Irregular type
V : vertical, H : horizontal
Fig. 7. Comparison of corneal topography and RGP lens
centration.
및 귀쪽으로 치우져 있는 원형 각막에서 각막 지형도 검 사 사진과 RGP 렌즈의 중심안정위치 사진을 비교하였을 때 이러한 가능성이 큼을 확인할 수 있다(Fig. 7).
대칭나비형 각막의 경우는 다른 형태 지형도의 각막보 다 중심부 만곡에 비해 주변부인 양쪽 끝부분의 만곡도가 가파르게 나타났으며 비대칭나비형 각막의 경우는 한 쪽 주변부의 만곡도와 반대쪽 주변부의 만곡도가 크게 차이 가 나는 형태를 보였다(Fig. 6C, 6D).
Fig. 7에서는 원형 각막에서의 각막에서 가장 가파른 부 분의 위치와 RGP 렌즈의 중심안정위치와의 관계를 알아 보았으나 모든 각막 형태에서 동일한 결과가 나타나는 것 은 아니었다(Table 1). 각막의 가장 가파른 위치와 RGP 렌 즈의 중심안정위치가 수직 및 수평 방향이 모두 일치하는 경우는 12안으로 31.5%이었고, 수직방향만 일치하는 경우 는 8안 21.5%이었다. 수평방향이 일치하는 경우는 13안으 로 34.2%였고, 수평, 수직방향 모두 불일치하는 경우는 5 안 13.1%였다. 각막정점과 중심안정 위치의 관계에서 수 직방향만 한정할 경우 일치하는 수는 20안으로 전체 52.6%의 비중을 차지하고 있어 수직방향으로는 각막정점 과 렌즈 중심안정위치는 절반 정도만 일치하였다. 반면 불 일치하는 18안의 경우 각막의 정점위치는 윗 방향이었고, 렌즈의 중심이 아랫방향으로 안정된 경우는 16안으로 전 체의 42.1%였다. 이것은 렌즈의 수직방향의 중심 안정위 치는 각막의 형상에도 영향을 받지만 렌즈의 무게로 인해 각막과 렌즈사이의 장력 보다는 중력의 영향을 받는 것으 로 생각되어졌다[17].
수평방향으로 한정할 경우 25안이 일치하였으며 전체의 65.7%였다. 일치하지 않는 13안 중 각막에서 가장 가파른 부분과 완만한(flat) 부분의 차이가 0.05 mm 이하인 경우 는 10안으로 일치하지 않는 경우의 대부분을 차지해 각막 의 좌우 편차가 거의 없는 경우 불일치하는 경우가 많이 발생하는 것으로 나타났다.
정확한 피팅이 요구되는 RGP 렌즈는 정확하게 각막의 곡률반경을 측정하고 각막 난시 정도에 따라 적절한 베이
스커브를 처방하는 것이 필수적이나 현재 각막의 곡률반 경을 측정하기 위해 사용되고 있는 각막곡률계와 자동굴 절곡률검사기는 각막 중심부 3 mm 부근만을 측정하는 것 이 일반적이다. 따라서 각막 중심부만의 정보만을 가지고 베이스커브를 결정해야하기 때문에 정교한 동적피팅 평가 와 정적피팅 평가가 필요하게 된다. 또한 이러한 피팅 평 가를 거친다하더라도 착용감의 문제를 호소하거나 RGP 렌즈의 착용에 실패하는 사람들이 생기게 된다.
이러한 처방의 문제를 해결하기 위해 각막 지형도 검사 를 이용한 RGP 렌즈의 처방이 이루어지고 있으며, 각막 곡률계와 각막 지형도 검사를 이용하여 처방하였을 때의 차이점을 밝히기 위한 연구들이 진행되고 있다. 박 등[18]
은 수동각막곡률계, 자동각막곡률계 및 각막 지형도 검사 에서 측정된 값들의 정확도와 신뢰도를 비교하는 연구를 하였으며, 그 외 많은 연구자들에 의해 각막 지형도 검사 를 이용한 RGP 렌즈의 피팅 방법과 타당성들에 대한 연 구가 보고되었다[19,20]. 그러나 실제로 각막곡률계 측정값 으로 RGP 렌즈를 처방하였을 때와 각막 지형도 검사 측 정값을 기준으로 하였을 때 각막에서 RGP 렌즈가 어떠한 양상으로 안정되고 움직이는지에 대한 비교 연구는 수행 된 바 없었다. 따라서 각막곡률계 측정값과 각막 지형도 검사를 통하여 RGP 렌즈를 피팅하였을 때 나타날 수 있 는 렌즈의 중심잡기 차이에 대한 본 연구는 각막곡률계 값으로 처방시 유발될 수 있는 문제점에 대한 해결책을 제시하는 데 기초 자료가 될 수 있을 뿐만 아니라 현재 완 전히 정립되지 않은 각막 지형도 검사를 이용한 RGP 렌 즈 처방 방법에서도 필요한 자료가 될 것으로 생각되었다.
결 론
RGP 렌즈는 재질이 단단하기 때문에 정확한 피팅이 필 요하나 각막 중심부 3 mm만의 곡률에 대한 정보만을 제 공할 수 있는 각막곡률계 만을 이용한 현재의 RGP 렌즈 피팅 방법은 착용감이나 RGP 렌즈 착용 성공률 저하의 중요한 원인이 될 수 있으므로 본 연구에서는 우선 직난 시안에서 1) 각막 지형도 검사에서 제공되는 값과 각막곡 률계에서 제공되는 값들과 각막에서의 RGP 렌즈 중심안 정위치와의 관계에 대해 비교하였으며, 2) 각막 지형도 검 사에서 제공되는 각막지형에 대한 자료와 중심안정위치와 의 관계에 대해 알아보았다.
본 연구에서 사용한 9.9 mm 직경의 비구면 RGP 렌즈 는 순목의 각 단계에 따라 일정한 패턴으로 움직였다. 즉, RGP 렌즈는 순목 직전에 일정한 위치 변동 없이 자리잡 고 있었으며 상안검이 완전히 닫히고 다시 열리기 시작할 때 RGP 렌즈는 상안검을 따라 상방으로 올라가며 상안검
Table 1. A relationship between the steepest location of
cornea and the centration of RGP lens
Match or mismatch No. of eyes
No. %
Vertical and horizontal match 12 31.6
Vertical match 8 21.1
Horizontal match 13 34.2
Mismatch 5 13.1
Total 38 100.0
이 완전히 열려져 있는 순간부터 RGP 렌즈는 하방으로 떨어지기 시작하여 각막에서 안정적으로 위치하는 상태인 중심안정위치에 놓이게 되며 이러한 상태 후의 RGP 렌즈는 위치 이동 없이 다음 순목 전까지 그 위치를 유지하였다.
RGP 렌즈의 각막에서의 중심안정위치는 각막 난시 정 도에 상관없이 평균적으로 귀방향과 아랫방향에서 렌즈의 중심안정위치가 나타났다. 또한 중심부 각막 난시값과 전 체 각막 난시값의 차이가 있을 때에도 RGP 렌즈의 중심 안정 위치의 변화가 없었다.
각막 지형도 검사를 이용하여 RGP 렌즈의 중심안정위 치와 각막에서 가장 가파른 위치와의 관계를 알아보았을 때 각막에서 가장 가파른 위치와 렌즈의 수직방향에서의 중심안정위치의 방향이 일치하는 경우는 52.3%였으며, 일 치하지 않는 47.7% 중 5.2%를 제외한 나머지는 가파른 위 치가 윗방향인데 반하여 렌즈의 중심안정위치는 아랫방향 인 것은 렌즈의 무게나 중력이 작용했을 가능성이 있었다.
각막의 가장 가파른 위치와 렌즈의 수평방향에서의 중심 안정위치의 방향이 일치하는 경우는 65.6%였으며, 일치하 지 않는 경우의 76.9%는 각막의 가장 가파른 부분의 곡률 반경과 완만한 부분의 곡률반경 차이가 0.05 mm 이하로 작았다.
본 연구에서는 RGP 렌즈의 피팅시 주요하게 조절되어 야 하는 동공 중심부에서의 RGP 렌즈의 위치에 대한 중 심부와 전체 각막 난시량과의 상관관계 및 각막에서 가장 가파른 부분과 렌즈의 중심안정위치에 대한 의미있는 결 과를 도출하여 RGP 렌즈의 피팅에서 각막 지형도와 난시 도와 관련된 연구의 기틀을 제공하였다.
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A Comparison of Lens Centrations on Cornea with RGP Lens Fitting by the Measured Values using Keratometer and Corneal Topography
So Ra Kim, Sang-il Park, Se Eun Lee and Mijung Park
Department of Visual Optics, Seoul National University of Science and Technology (Received January 29, 2011: Revised March 18, 2011: Accepted March 19, 2011)
Purpose: The present study was conducted to compare the centration of RGP lens on cornea when lens was fitted based on keratometric astigmatisms measured by keratometer and the lens centration when fitted by corneal topography. Methods: Thirty eight eyes of 19 male and female in their twenties were applied RGP lens with 9.9 mm of diameter by the keratometric astigmatisms classified by the measurement with a keratometer. Then, lens centrations were estimated using high speed camera and compared with the lens centration when fitted by total keratometric astigmatism using corneal topography. The relationship of the steepest location of cornea and lens centration was further compared. Results: With the rule astigmatism, lens centration was not changed even with the difference in central and total keratometric astigmatisms. When the relationship of the steepest part of cornea measured by corneal topography and lens centration was analyzed, the lens centration in vertical direction was exactly correlated with the steepest part of cornea in 52.3% of subjects. In the case of non-correlation, the steepest part of cornea was mostly upper part of cornea, however, lens centration was located on lower part of cornea. The lens centration in horizontal direction was exactly correlated with the steepest region of cornea in 65.6% of subjects. In non-correlated case, the difference in cornea curvatures between the steepest and the flattest parts was smaller than 0.05 mm in 76.9% of subjects. Conclusions: From these results, we conclude that corneal topographic patterns may more contribute the centration of RGP lens on cornea than the difference in central and total keratometric astigmatisms.
Key words: RGP Lens, Keratometer, Corneal topography, Keratometric Astigmatism, Corneal topographic pat- tern, Lens centration
