Effect of Everted(inside out) Silicone Hydrogel Lens on Corneal Topographical Changes

(1)

Vol. 17, No. 4, pp. 389-395, December 2012

역방향으로 착용한 (inside out or everted) 실리콘 하이드로겔 렌즈가 각막형상 변화에 미치는 영향

김수현, 정주현*

건양대학교 안경광학과, 대전 302-718

투고일(2012년 11월 7일), 수정일(2012년 12월 3일), 게재확정일(2012년 12월 15일)

···

목적: 본 연구는 역방향(inside out or everted)으로 착용한 실리콘 하이드로겔렌즈가 각막 형상변화에 미치는 영향 을 알아보기 위해 실시하였다. 방법: 역방향 실리콘 하이드로겔 렌즈의 형상과 플루오레신 패턴을 알아보고 이를 수 면 중 8시간 이상 착용하여 타각적 굴절이상도와 각막지형도의 변화를 관찰하였다. 검사는 렌즈 착용 전, 렌즈 착 용 후 1일, 2일, 3일, 5일, 7일 후에 시행하였으며 렌즈의 착용을 중지한 후 1일, 2일, 3일, 4일 후에 동일하게 시행 하였다. 결과: 역방향 실리콘 하이드로겔 렌즈 착용 후 피팅패턴을 검사한 결과 역기하렌즈와 유사한 눌림이 있었 다. 타각적 굴절이상도의 근시도와 각막 굴절력이 감소하였으며 각막지형도의 변화를 보였고 이는 렌즈 착용 중지 후 4일 동안 대부분 회복되었다. 렌즈를 뒤집어 착용하는 것에 대한 불편함은 크게 없는 것으로 나타났다. 결론: 역 방향으로 착용한 실리콘 하이드로겔 렌즈의 수면 중 착용(Overnight wear)을 통하여 각막지형도상의 유의한 차이를 야기하였다. 추후 각막의 형상변화(reshaping)를 위해 실리콘 하이드로겔 렌즈의 사용이 가능할 것으로 보고, 교정 효과에 대해 예측이 가능(predictable)하고 효과적인(effective) 방법을 개발하기 위해 여러 변수를 확인해야 할 것으 로 생각된다.

주제어: 실리콘 하이드로겔 렌즈, 각막지형도, 역방향 착용(inside out or everted), 각막지형도 변화

···

서 론

오래전부터중국인들은잠을잘때모래주머니를 눈꺼 풀위에올려놓고각막의편평화를 유도해시력이개선되 도록하였다

.

^[1] ^이는^{역기하렌즈}

(reverse geometry lens)

^에

대한연구의시발점으로일반

RGP

^렌즈도^오랜^기간^착용

하면각막 만곡도가편평해지고 난시도감소한다는사실 이알려지면서 비수술각막굴절교정술

(orthokeratology)

^이

발전하게 되었다

.

^[2-4] ^비수술 ^{각막굴절교정술의} ^초기에는

RGP

^렌즈의 ^{곡률반경을} ^변형시켜 ^{사용하다가}

1962

^년

Jessen

^[5]^에^의해

orthofocus

^란^이름으로^도입되어^역기하렌

즈가사용되고있다

.

^이는^{산소투과성을}^높이고^각막에^무

리를주지 않으면서 좀더 가파른곡률반경을 갖는렌즈 이다

.

^{역기하렌즈를}^착용하면 ^각막 ^중심부의 ^{눈물층에는}

압력이형성되어 일반적인

RGP

^렌즈 ^착용^시 ^보다^압박

을 많이 받으며

,

^[6] ^각막의 ^중간 ^주변부는 ^{상대적으로}^음

압에 의해 당겨지게 되므로 원하는 교정효과를 얻을 수 있다

.

^[7-9]

이와같이비수술각막굴절교정술은경성렌즈를착용시

켜각막의중심부를편평하게만들고역기하형상으로변 화시켜 근시와난시의 진행을조정하거나일시적으로 감 소시켰으나^[10,11] 최근 연구에서 역방향으로 착용

(inside out or everted)

^한^경도

(modulus)

^가 ^높은^실리콘^하이드로

겔 렌즈로 인해 역기하 렌즈와 유사한 각막형상의 변화 가나타났다고보고하였다

.

^[12-18]

Soft lens orthokeratology

에대한최초의개념은

2004

^년

Caroline

^에^의해^시작되었

는데^[19] 고도의굴절이상을가지고있는근시안에게경도

가 높은 연속착용

(extended wear)

^실리콘 ^{하이드로겔} ^렌

즈를 처방한 후 사후검사를 하는 과정에서 원거리 흐림 을 호소하여 발견되었다

.

^이 ^환자의 ^각막 ^지형도가

orthokeratology

^또는

LASIK

^수술 ^후^환자의 ^{각막지형도}

와 비슷한 형태로 나타났고

,

^세극등 ^현미경 ^검사에서 ^렌

즈회사의 로고와넘버가 반전되어있는것을관찰하고 렌 즈의 역방향착용으로 인해각막지형과굴절이상에 영향 을미쳤다는것을 알게되었다

.

^이때 ^환자가^역방향^착용

으로 인한 불편함을 전혀 느끼지 못했다는 것을 강조하 였다

.

^[13,14,18]

이처럼 역방향으로 착용한실리콘 하이드로겔 렌즈의

*Corresponding author: Ju-Hyun Jeong, TEL: +82-42-600-6330, E-mail: [email protected]

<초청논문>

(2)

처방에새로운변화가시작되었으나국내에서는소프트렌 즈 각막교정술

(soft lens orthokeratology)

^에 ^의한 ^각막^형

상변화에대해진행된연구가전무한실정이다

.

^이에^저

자들은 역방향으로 실리콘 하이드로겔 렌즈를 착용하여 굴절이상 교정효과와 각막지형의 변화를 알아보고 렌즈 착용 중지후 각막의회복에 대해 연구하고자하였다

. 대상 및 방법

1. 대상자

본연구는 특별한안질환이 없고 각막굴절교정수술경 험이없으며매일수면중

8

^시간^이상^{콘택트렌즈}^착용이

가능한 대학생

15

^명

(30

^안

)

^을 ^대상으로 ^{실시하였다}

.

^연구

대상자의 평균 연령은

24.27(

^±

2.63)

^세이며 ^남자가

9

^명

(60%),

^여자가

6

^명

(40%)

^이었다

(Table 1).

2. s실리콘 하이드로겔 콘택트렌즈 착용과 피팅

본 연구에서는 모든 대상자가동일하게

Lotrafilcon A

재질의연속착용

(extended wear)

^이^가능한^실리콘 ^하이드

로겔 렌즈를 역방향으로 착용하였고

,

^{후면광학부} ^곡률반

경은

8.6 mm

^이고^상측^정점^굴절력은 ⁻

10.00 D

^인^렌즈를

사용하였다

(Table 2). Fig. 1

^은^올바른^상태와^뒤집힌^상태

에서의 렌즈 형상을

Contactoscope(CL-S, Neitz, USA)

^로

촬영한 것이다

. Fig. 1

^에서^보는^바와^같이^렌즈를^뒤집어

중심부와중간주변부가편평해진상태를확인하고착용하 게하였다

.

^렌즈를^착용^후^안정시켜^{형광용액을}^사용하여

염색하고 세극등현미경을 이용하여렌즈의 피팅상태를 평가하였다

.

^이때 ^{형광용액은} ^{하이드로겔} ^렌즈에서 ^안정

성이인증된

fluora safe(AL-ROSE enterprises, USA)

^를^사

용하였다

.

3. 역방향 실리콘 하이드로겔 렌즈 착용 후 변화 검사 렌즈를역방향으로착용한후

,

^전

/

^후의^변화를^알아보기

위해수면중최소

8

^시간^이상^{착용하였고}

,

^다음날^아침에

렌즈를제거한후

3

^시간^내에^검사를^받도록^하였다

.

^대상

자의굴절이상도 변화는자동굴절검사기

(Natural vision-K 5001, Shin-nippon Co., Japan)

^를^이용하여 ^타각적 ^굴절검

사를 실시하였고

, corneal topographer(CT-1000, Shin-nippon

Co., Japan)

^를^이용한^{각막지형도}^검사를 ^통해^{각막형상의}

변화여부를 확인하고 각막곡률반경을 측정하였다

.

^모든

검사는 렌즈 착용 전

,

^렌즈 ^착용

1

^일

, 2

^일

, 3

^일

, 5

^일

, 7

^일

후에 시행하였으며렌즈의 착용을 중지한

1

^일

, 2

^일

, 3

^일

, 4

^일^후에^동일하게 ^{시행하였다}

.

4. 설문조사

렌즈를착용하는데 있어불편사항이있는지설문조사를 실시하였다

.

^렌즈의 ^뒤집힌 ^상태를^확인하기 ^{어려웠는지}

와착용직후

,

^수면^중

,

^렌즈^제거^후의^{불편함이나}^이물

감을정방향으로착용한 하이드로겔렌즈와비교하여

100

점 만점으로답하게하였다

.

Table 1. Clinical data for both eyes and subject demographics

Subject data N Mean(SD) Range

Age(Years) 15 24.27(2.63) 22 to 31 Gender mix 15 9 males; 6 females Sphere power(D) 30

−

2.32(1.92) 1.00 to

−

6.75 Cylinder power(D) 30

⁻

0.91(0.76)

⁻

0.25 to

⁻

3.25 Cylinder axis(

^o

) 28 With-The-Rule 180

±

20 2 Against-The-Rule 90

±

20 Steep K power(D) 30 43.51(1.81) 40.53 to 46.42 Steep K radius(mm) 30 7.77(0.33) 7.27 to 8.33

Flat K power(D) 30 42.57(1.53) 40.05 to 45.18 Flat K radius(mm) 30 7.95(0.29) 7.47 to 8.43 Corneal astigmatism(D) 30 0.98(0.59) 0.25 to 2.44

Table 2. Summary of lens parameters

Base curve 8.6 mm

Diameter 13.8 mm

Power

−

10.00 D

Material Lotrafilcon A

Water content 24%

Oxygen transmittance(Dk/t) 175 Center thickness(@-3.00D) 0.08 mm

Modulus(g/mm

²

) 120

Fig. 1. Lens shape of silicone hydrogel lens(X10).

(a) Right side out(erected), (b) Inside out(everted)

(3)

결 과

1. 콘택트렌즈 피팅평가

역방향 실리콘 하이드로겔 렌즈를 착용한 후의 피팅상 태를 Fig. 2에 나타내었다. 정방향 착용상태(A)와 비교하 여 중심안정과 렌즈의 움직임 등의 피팅 상태는 안정적으 로 나타났고, 정적인 상태에서의 플루오레신 패턴을 확인 한 결과, 중심부에서는 눌림이, 중간 주변부에서는 링 모 양으로 고임상태가 관찰되었다. 이와 같은 플루오레신 패 턴으로 인해 역기하렌즈와 유사한 눌림이 작용한다는 것 을 알 수 있었다.

2. 굴절이상도 비교

역방향 실리콘 하이드로겔 렌즈 착용하기 전, 후의 타각 적 굴절이상도를 측정한 결과를 Fig. 3에 나타내었다. 렌 즈를 역방향으로 착용 1일 후부터 구면 굴절이상도가 지 속적으로 감소하였으며 1주일 후 평균 0.47 D가 감소하였 다. 착용을 중지한 1일 후 바로 회복되기 시작했으며, 4일 후 렌즈 착용 전 상태로 회복됨을 알 수 있었다. 난시량은 렌즈 착용에 따라 큰 변화가 없는 것으로 나타났다.

3. 각막굴절력의 변화

각막굴절력의 교정효과를 알아보기 위해 양주경선의 굴 절력을 측정하였고, 그 결과를 Fig. 4에 나타내었다. 렌즈

를 역방향으로 착용 1일 후부터 각막의 굴절력이 지속적 으로 감소하였고, 그 변화는 5일째 되는 날 최대로 나타 났으며 그 이후 착용 1주일까지는 차이가 거의 없었다.

착용 1일 후 각막의 강주경선은 평균 0.15 D, 약주경선은 평균 0.18 D 감소하였으며, 착용 1주일 후에 각막의 강주 경선은 평균 0.56 D, 약주경선은 평균 0.84 D 감소하였 다. 착용을 중지한 1일 후 바로 회복되기 시작했으며 4일 후 렌즈 착용 전으로 회복됨을 알 수 있었다. 이러한 각 막의 강주경선 굴절력의 변화는 타각적으로 측정한 굴절 이상도의 구면굴절력 변화량과 유사하여 각막 굴절력의 변화가 굴절이상도 변화에 영향을 미쳤다는 것을 유추할 수 있었다.

4. 착용기간에 따른 각막지형도의 변화

각막의 중심부뿐만 아니라 주변부의 변화를 알아보기 위하여 각막지형도를 측정하였고, 역방향 실리콘 하이드 로겔 렌즈를 착용한 후 각막지형의 변화를 비교하여 Fig.

5에 나타내었다. Fig. 2의 플루오레신 패턴 평가 시 눌림 이 나타났던 중심부 굴절력은 감소하였고, 눈물 고임이 나 타났던 중간 주변부영역에서는 굴절력이 점차 증가하였다.

이러한 형상은 역기하렌즈 착용에 의한 각막지형도 변화 와 유사함을 알 수 있었다.

5. 설문조사

대상자에게 정방향으로 착용한 하이드로겔 렌즈와 비교 하여 상대적으로 각 항목에 대해 응답하도록 하였다. 렌즈 의 정/역방향의 구분의 어려움을 묻는 질문에서 어려우면 0점, 어렵지 않으면 100점으로 답하게 한 결과, 평균 93.00 점으로 어려움을 크게 느끼지 않았으며, 역방향으로 착용한 직 후의 착용감은 80.03점, 수면 중 착용감은 92.67점, 기상 직 후의 착용감은 81.33점이었고, 착용 시 불편함으로 인해 렌즈착용을 포기하고 싶다고 응답한 사람은 없었다.

Fig. 2. Fluorescein pattern of patient's silicone hydrogel lens.

(a) Right side out(erected), (b) Inside out(everted).

Fig. 3. The change of refractive error.

Fig. 4. The change of corneal power.

(4)

고 찰

Soft lens orthokeratology

^의^개념이 ^최초로^제안된

2004

년이후

,

^선행된^많은^연구의^결과들이^{각막굴절력}^교정효

과를 입증해주고있다

.

^[12-18]^비록 ^이^발견은 ^렌즈를 ^뒤집

어착용했던몇몇착용자들로부터시발되었지만이후유 사한연구들에서 경도가높은 실리콘하이드로겔렌즈의 역방향착용으로 각막굴절력을교정할 수있다고발표하 였다

.

^[12] ^본^연구에서 ^제시한

Fig. 1, 2

^로 ^확인한^결과

,

^렌

즈의 형상과 피팅패턴이 역기하 렌즈

(reverse geometry

lens)

^와^{유사하다는}^것을^알^수^있었고^이에^{각막굴절력의}

교정효과가나타난것으로사료된다

.

각막굴절력의교정효과는경도가높을수록

,

^렌즈의^굴

절력이 높을수록 효과적인 것으로 알려져 있는데^[14]

Caroline

^[18]^은^본 ^연구에서^사용한^것과^동일한^렌즈로^실

험하여

1

^주일^착용^후에^각막^중심부에 ⁻

1.37 D

^의^편평화

가

, 1

^달 ^착용 ^후 ⁻

3.12 D

^의 ^{교정효과가}^{나타났다고} ^하였

고

,

⁻

9.50 D

^를^사용한^{연구에서는}

1

^주일^후⁻

1.00 D

^의^교

정효과를 얻었다

.

^[16]

Feldman

^[14]^은^본 ^연구와^같은^종류이

나 낮은 도수인 −

7.50 D

^의 ^렌즈를 ^사용하여

1

^주일 ^착용

후

,

⁻

2.00 D

^의 ^{굴절교정효과를} ^보였다고^{언급하였다}

.

^본

연구에서 −

10.00 D

^의^렌즈 ^착용

5

^일^후 ^변화량이^최대로

나타났고

,

^이후 ^착용

1

^{주일까지의} ^변화량은 ^적은 ^것으로

보아최대변화가 나타난이후는 유지되는것으로나타났 으며

,

^그^값은^평균

0.56 D

^이었다

.

^하지만^위^두^실험^[14,16]

은 대상자가

1

^명임을^감안할^때 ^{콘택트렌즈를}^뒤집어 ^착

용한모든사람에게적용될수는없지만

,

^{역방향으로}^착용

한 렌즈에의해 각막굴절력을 교정할 수있다는 가능성 을 확인하였다

.

^{역방향으로}^착용한^렌즈에^의한^교정효과

는

0.50~1.75 D

^정도가^나타나며

,

^착용자의^{각막형상과}^착용

렌즈의도수에따라교정효과가다를수있다고하였다

.

^[17]

Caroline

^[17]^의 ^연구 ^결과

,

^적정한 ^도수는 ⁻

9.00~

⁻

10.00 D

로이범위의렌즈에서교정효과가뛰어나며 이보다높은 도수의 렌즈를 사용하면 중심부의 굴절력이 올라가는

(corneal steeping)

^역효과가^발생할^수^있다고^{언급하였다}

.

렌즈 착용을중지하면 각막형상이 다시회복되는데 그 양과속도는사람마다차이를보였다

.

^렌즈^착용을^중지한

지

2

^일^후^대부분의^{착용자들의}^{각막굴절력이}^{회복되었으}

며

4

^일^후에는^이전의^굴절력을^나타내^각막이^원래의^형

태로회복되었다

.

^선행된^연구^결과를^보면^회복에^필요한

기간은 차이가 있지만 짧게는

2

^일

,

^[16]

1

^주

,

^[14] ^길게는

2

^주

후^[13]에 회복되는 것으로나타났다

.

^{역기하렌즈} ^착용 ^후

각막회복에대한연구를봐도

,

^렌즈의^{착용기간이나}^교정

효과에따라회복되는속도의차이가있으며

,

^장기간^착용

할수록 회복이늦어지는 것을 알수 있었고이는 개인의

각막 탄성에따라다르다고하였다

.

^[20-24]^이처럼^역방향으

로 착용한실리콘 하이드로겔렌즈도 각막형상변화에영 향을 주며착용을 중지할 경우다시 회복되는것을 확인 할 수있었다

.

콘택트렌즈착용자들은종종렌즈를역방향으로착용하

Fig. 5. Ortho-k-like topography(difference display map) resulting from everted silicone hydrogel lens wear. (a) After one day, (b) After two days, (c) After three days, (d) After five days, (e) After one week.

(5)

는 경우가 있다. 이와 같이 렌즈를 뒤집어 착용한 경우 안 검결막(palpebral conjunctiva)에 기계적 자극을 유발하여 착용감을 떨어뜨리고, 콘택트렌즈로 인한 유두 결막염 (contact lens papillary conjunctivitis, CLPC)을 발생시키기 때문에 뒤집어 착용하는 것을 방지고 있다. 임상에서도 착 용자에게 렌즈의 안팎을 구분하는 방법을 철저히 교육시 키고 있는 현실이다.^[14] 하지만 본 연구를 비롯하여 Caroline^[15]의 연구에서도 착용감의 저하가 나타나거나 전 안부의 해부생리학적 변화로 인해 착용을 포기한 사람이 없었고, 연속 착용이 가능한 Dk/t의 렌즈이기 때문에 수면 중 착용하는데도 무리가 없었다.

본 연구에서는 역방향으로 착용한 실리콘 하이드로겔 렌즈에 의해 각막의 형상변화(reshaping)를 야기할 수 있 었다. 이러한 시도는 현재 역기하렌즈의 높은 가격과 어려 운 처방에 대한 대체방안이 될 수 있을 것이다. 하지만 안 정성이 과학적으로 입증되어야 할 것이며, 각막의 굴절력 이 효과적으로 감소될 수 있는 대상과 그 정도를 미리 예 측하는데 제한점이 있다. 개인에게 적합한 콘택트렌즈를 선정하는 것이 어렵기 때문에 각막굴절력 변화에 영향을 미칠 수 있는 여러 변수를 확인하여 렌즈의 사양을 결정 하는 가이드라인이 필요할 것이다. 임상에서 보다 쉽게 적 용할 수 있는 처방 방법과 각막굴절교정효과에 대해 예측 이 가능하고 효과적인 방법을 개발해야할 필요가 있고, 이 를 위해 더 많은 연구가 이루어져야할 것으로 생각된다.

결 론

본 연구에서 역방향으로 착용한 실리콘 하이드로겔 렌 즈의 수면 중 착용(overnight wear)을 통하여 각막지형도 상의 유의한 차이를 야기하였다. 타각적으로 측정한 굴절 이상도의 근시량이 감소하였고, 역기하렌즈를 착용했을 때와 유사한 각막 형상 변화가 나타났으며 각막 굴절력을 교정할 수 있는 가능성을 확인하였다. 추후 각막의 형상변 화(reshaping)를 위해 실리콘 하이드로겔 렌즈의 사용이 가능할 것으로 보고, 교정효과에 대해 예측이 가능 (predictable)하고 효과적인(effective) 방법을 개발하기 위 해 여러 변수를 확인해 봐야 할 것으로 생각된다.

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Effect of Everted(inside out) Silicone Hydrogel Lens on Corneal Topographical Changes

Soo-Hyun Kim and Ju-Hyun Jeong

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Dept. of Optometry, Konyang university, Deajeon 302-718, Korea

(Received November 7, 2012: Revised December 3, 2012: Accepted December 15, 2012)

Purpose: The purpose of this study was to examine the corneal topographical changes associated with the wearing of everted silicone hydrogel soft lenses. Methods: The shape and fluorescein pattern of everted silicone hydrogel lenses were investigated. The subject wore the silicone hydrogel everted lenses overnight for 8 hours.

Objective refractive error and corneal shape were evaluated at baseline, 1, 2, 3, 5, and 7 days after lens wearing and 1,2,3, and 4 days after discontinuation of lens wear. Results: The Fluorescein pattern of everted silicone hydrogel lenses was similar to the reverse geometry lenses with pressure profile. Objective refractive error(sphere power) and corneal refractive power were decreased and corneal shape had changed during the everted silicone hydrogel lenses wear and recovered during the 4 days of discontinuation. Subject experienced no discomfort associated with the everted silicone hydrogel lenses. Conclusions:It appears that everted silicone hydrogel lenses are capable of inducing significant changes in corneal topography, with overnight wear. Further study must be done to help understand these changes to develop a predictable and effective way of using soft contact lenses for corneal reshaping.

Key words: Silicone hydrogel lens, Corneal topography, Inside out or everted wearing, Corneal reshaping