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본 연구에서는 안질환이 없고 안과적 수술 경험이 없는 근시안 중 원주굴절력이 –0.75 D 이하이며 양안 교정시력이 0.8 이상인 20대 성인을 대상으로 비침습적 눈물막 파괴시간(non-invasive tear break-up time, NIBUT)을 측정하여 10초 미만인 경우를 건성안으로 판별하였다.

최종 연구대상자는 22명(남성 11명, 여성 11명, 평균나이 23.1±1.4세)이었고, 이 중 전체난시도가 –1.00 D 이상인 2안을 제외한 총 42안으로 연구를 진행하였다. 연구에 참여한 대상자에게 실험 목적과 검사 방법에 대해 구두와 서면으로 충분히 설명한 후 동의를 얻고 검사를 진행하였다.

본 연구에서는 두 개의 베이스커브(8.5 mm 및 9.0 mm)를 가진 senofilcon A 재질의 일일 착용 실리콘하이드로겔 렌즈(ACUVUE OASYS®, Johnson & Johnson Vision Care Inc, USA)를 사용하였다(Table 1).

실리콘하이드로겔 렌즈 착용 시 베이스커브의 순서는 무작위로 선정하였고, 대비감도 및 자각증상을 제외한 모든 측정은 단안으로 이루어졌다. 임상평가는 각각의 렌즈 착용 후 20분 안정화 시간을 가진 후 시행하였고, 렌즈 착용으로 인한 눈물막의 변화, 피로도 등의 영향을 최소화하기 위하여 렌즈 착용 사이에는 최소 20분의 휴식 시간을 가지도록 하였다.

각 군에서 실리콘하이드로겔 렌즈의 베이스커브에 따른 각막수차의 비교는 동공 영역 4 mm와 6 mm에서 각각 베이스커브 9.0 mm 렌즈 착용 시 수차량과 베이스커브 8.5 mm 렌즈 착용 시의 수차량의 차이값으로 분석하였다.

9.0 mm 베이스커브 렌즈 착용 시 각막수차가 작은 A군과 베이스커브 간 각막수차 차이가 일정치 않은 C군(p<0.001 by Mann-Whitney test) 사이와, B군과 C군(p=0.000 by Mann-Whitney test) 사이의 총 각막수차의 차이는 두 동공 영역 모두에서 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다. 9.0 mm 베이스커브 렌즈 착용 시 A군의 경우는 동공 영역 4 mm 및 6 mm에서 총 각막수차가 감소한 반면, B 및 C군에서는 증가하였다(Table 2, 3).

각막 저위수차는 모든 동공 크기 영역에서 A군과 C군(p<0.001 by Mann-Whitney test), B군과 C군(p=0.000 by Mann-Whitney test) 간의 유의한 차이를 나타내었다. B 및 C군은 동공 영역 4 mm 및 6 mm에서 모두 8.5 mm 베이스커브 렌즈를 착용하였을 때 각막 저위수차가 감소한 반면, A군은 9.0 mm 베이스커브 착용 시 감소하여 총 각막수차와 같은 양상을 보였다(Table 2, 3). 이는 일반적으로 고위수차 양이 저위수차 대비 상대적으로 작은 크기를 가져 총 각막수차가 저위수차에 좌우되기 때문인 것으로 판단된다.

각막 고위수차를 비교한 결과, 동공 영역 4 mm에서 B군과 C군 간의 유의한 차이가 관찰되었다(p=0.001 by Mann-Whitney test). A군은 베이스커브 9.0 mm 착용 시 8.5 mm 착용 대비 감소한 각막 고위수차 양을 보인 반면, B군은 증가한 각막 고위수차 양을 나타내었다. C군의 경우는 동공 영역 4 mm에서는 9.0 mm 베이스커브의 렌즈 착용 시 각막 고위수차가 감소한 반면, 동공 영역 6 mm에서는 증가함을 알 수 있었다(Table 2, 3).

가장 플랫한 각막 곡률반경을 가진 A군의 경우는 플랫한 베이스커브인 9.0 mm의 렌즈를 착용하였을 때 각막 저위수차, 고위수차 및 총 수차 모두 더 낮게 나타났으며, 저위수차와 총 수차의 경우는 동공 영역과 관계없이 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다. 한편 고위수차는 동공 4 mm 영역에서만 베이스커브 8.5 mm의 렌즈 착용 시 통계적으로 유의하게 낮은 고위수차를 나타내었다(p=0.007 by paired t-test). 따라서 각막 곡률반경이 41.70 D 보다 플랫한 각막을 가진 경우라면 베이스커브 8.5 mm 렌즈보다 9.0 mm 렌즈를 착용할 때 더 우수한 시력의 질을 보일 것을 알 수 있었다(Fig. 2).

Fig. 2. 
Comparison of corneal aberrations in each group according to the base curves of silicone hydrogel lenses.

A. Pupil size, 4 mm, B. Pupil size, 6 mm*p-value<0.05, significantly different from baseline value according to the paired t-test

한편, B군은 A군의 경우와 달리 모든 동공 영역에서 베이스커브 8.5 mm의 렌즈 착용 시 더 낮은 각막의 저위수차, 고위수차 및 총 수차를 나타내었으며, 이 중 저위수차와 총 수차의 차이는 통계적으로도 유의한 차이이었다. 따라서 41.70~43.24 D의 각막 곡률반경을 가진 경우라면 9.0 mm의 렌즈보다 8.5 mm의 베이스커브를 가진 렌즈를 착용할 때 우수한 시력의 질을 보일 것을 예측할 수 있었다(Fig. 2).

본 연구에서 가장 스팁한 각막을 가진 C군은 모든 동공 크기 영역에서 베이스커브 별 각막의 수차에서 통계적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 이는 C군의 각막 곡률반경이 43.25 D 이상으로 본 연구에서 사용된 실리콘하이드로겔 렌즈의 베이스커브인 8.5 mm와 9.0 mm보다 훨씬 스팁하기 때문에 두 렌즈 모두 각막과의 일치도가 좋지 않아 베이스커브에 따른 각막수차에서 일관성 있는 변화 양상을 보이지 않았던 것으로 판단된다(Fig. 2).

각 군에서 실리콘하이드로겔 렌즈의 베이스커브에 따른 대비감도 차이를 알아보고자 공간주파수 1.5, 3, 5, 8, 13 및 21 cpd에서 베이스커브 9.0 mm의 렌즈 착용 시 대비감도와 베이스커브 8.5 mm의 렌즈 착용 시 대비감도 값을 측정하고 로그값으로 변환하여 비교 분석하였다(Table 4).

공간주파수 1.5, 3, 5 및 8 cpd에서 실리콘하이드로겔 렌즈의 베이스커브 별 대비감도는 모든 대상군에서 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았으나, 13 및 21 cpd인 고영역대 공간주파수에서는 착용자의 각막 곡률반경에 따라 통계적으로 유의한 대비감도의 차이가 나타났다(Table 4). 사후검정 결과, 13 및 21 cpd에서 A군과 C군(p<0.01 by Mann-Whitney test) 사이, 13 cpd에서는 B군과 C군(p=0.007 by Mann-Whitney test) 사이에 유의한 차이를 나타내었다. 이는 저역대 공간주파수에서의 대비감도는 신경학적 요소에 주로 영향을 받지만, 고역대 공간주파수에서의 대비감도는 광학적 요소에 영향을 받는 경향이 있으므로^[19] 베이스커브가 상이한 렌즈의 착용으로 인해 발생하는 광학적 교정 차이가 고역대의 공간주파수에서만 나타났을 것으로 사료된다.

상기에서 베이스커브가 상이한 실리콘하이드로겔 렌즈 착용 시 고역대의 공간주파수에서만 유의한 대비감도의 차이를 나타내었으므로, 공간주파수 13 및 21 cpd에서의 대비감도를 각 군에서 렌즈 베이스커브에 따라 비교하였다(Fig. 3). A군은 9.0 mm 베이스커브의 렌즈 착용 시 공간주파수 13 및 21 cpd에서 통계적으로 유의하게 높은 대비감도를 나타내었다(13 cpd, p=0.023; 21 cpd, p=0.007 by paired t-test).

Fig. 3. 
Contrast sensitivity in each group when wearing silicone hydrogel lenses with two different base curves according to the spatial frequency.

A. Group A, B. Group B, C. Group C*p-value<0.05, significantly different from baseline value according to the paired t-test

또한 두 베이스커브 중 더 높은 대비감도를 보인 안 수를 확인해 본 결과, 9.0 mm 베이스커브의 렌즈를 착용하였을 때 13 및 21 cpd에서 모두 높은 대비감도를 보이는 안 수가 많음을 알 수 있었다(Table 5, 6). A군의 각막 곡률반경이 41.70 D 미만으로 대상안 가운데 가장 플랫한 각막이었기 때문에 플랫한 베이스커브인 9.0 mm가 각막 형상에 적합하여 광학적 교정이 더 우수한 것으로 사료된다. 일반 소프트렌즈의 경험적 피팅법^[16]에 따르면 각막곡률반경 7.8 mm를 기준으로 이상인 경우는 플랫한 각막으로, 이하인 경우는 스팁한 각막으로 분류하여 각각 베이스커브 9.0 mm와 8.5 mm의 렌즈를 처방받게 되는데 각막 수차를 기준으로 대상안의 각막 곡률반경을 분류한 본 연구 기준에 따른 A군의 분류가 실리콘하이드로겔 렌즈의 베이스커브 선정에 보다 적절하였음을 보여준 것이라 판단된다.

B군은 공간주파수 13 cpd에서 8.5 mm 베이스커브의 렌즈 착용 시 대비감도가 평균 1.441±0.139, 9.0 mm 베이스커브 렌즈 착용 시에는 1.601±0.207으로 통계적으로 유의한 차이를 나타냈으며(p=0.003 by paired t-test), 17안 중 10안(58.8%)이 9.0 mm 착용 시 더 높은 대비감도를 보였다(Fig. 3, Table 5). 21 cpd에서는 두 베이스커브 간 대비 감도의 평균값 비교에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나, 8.5 mm 베이스커브의 렌즈 착용 시 총 17안 중 8안(47.0%)으로 가장 높은 빈도를 나타내었다(Table 6). 21 cpd에서 B군의 대비감도 측정 결과, 8.5 mm 베이스커브의 렌즈 착용 시 낮은 각막수차 값을 가져 광학적 질이 우수함을 알 수 있었으나, 13 cpd에서는 낮은 대비감도를 나타내었다. 13 cpd와 21 cpd에서 B군의 상반된 대비감도 결과는 대비감도가 각막수차에만 영향을 받는 것이 아니며, 눈물층, 렌즈 광학부의 위치 등의 요인들에 의해 복합적으로 영향을 받아 나타나는 결과로 생각되었다. 따라서 본 연구에서 실리콘하이드로겔 렌즈의 베이스커브 선정을 위하여 각막수차의 차이를 기준으로 분류하였던 41.70 D ~ 43.24 D 사이 각막의 경우는 추가적인 보완을 통하여 분류를 세분화할 필요가 있다고 판단되었다.

가장 스팁한 각막을 가진 C군은 8.5 mm 베이스커브의 렌즈 착용 시 공간주파수 13 및 21 cpd에서 대비감도가 높은 경향을 나타내었다(Fig. 3). 두 베이스커브의 렌즈 착용 시 더 높은 대비감도를 보인 13 및 21 cpd에서 모두 8.5 mm 베이스커브의 렌즈 착용 시 가장 높게 나타났다(Table 5, 6). C군의 경우는 각막곡률 반경으로만 판단하였을 때에는 두 베이스커브 중에는 8.5 mm가 더 적합한 군이지만 각막수차 분석에서는 베이스커브에 따른 유의한 차이를 보이지 않았으며, 대비감도에서도 역시 유의한 차이를 보이지 않았다. 이는 각막곡률 반경이 43.25 D 이상으로 스팁한 C군은 각막에 비해 본 연구에서 사용한 두 렌즈의 베이스커브가 모두 상대적으로 플랫하여 각막와의 일치도가 높지 않아 나타난 결과로 판단되었다.

시력 관련 증상의 주관적 평가 총 점수는 A군에서 베이스커브 8.5 mm의 렌즈 착용 시에는 1.86±2.34점, 9.0 mm의 렌즈 착용 시 2.71±3.68점으로 나타났으며, B군에서는 각각 0.57±0.98점 및 0.71±1.50점으로 나타났고, C군에서는 각각 3.50±3.39점 및 3.67±2.88점으로 나타나 스팁하게 피팅되었을 때 좋은 시력 관련 만족도를 나타내었으나 통계적으로 유의하지 않았다(Fig. 4). 안피로 관련 증상의 주관적 평가 총 점수는 A군에서 베이스커브 8.5 mm의 렌즈 착용 시 5.43±5.03점, 9.0 mm의 렌즈 착용 시 6.86±4.45점이었으며 B군과 C군에서는 순서대로 각각 3.57±5.68점 및 3.43±3.91점과, 6.67±4.97점 및 4.33±3.44점으로 나타났으나 통계적으로 유의하지 않았다(Fig. 4).

Fig. 4. 
Total subjective symptoms score in each group when wearing silicone hydrogel contact lenses with 8.5 mm and 9.0 mm base curves.

선행연구 결과에서 고위수차는 빛 번짐 증상과 관련이 있으며^[20] 눈의 성장에 영향을 미쳐 망막의 초점 흐림을 유발한다고 보고된 바 있으나^[21], 본 연구에서 시력 관련 자각증상을 항목별로 분석한 결과 빛 번짐, 시야 흐림 증상과의 상관성을 관찰할 수 없었다(Table 7).

본 연구에서는 베이스커브가 상이한 실리콘하이드로겔 렌즈를 착용했을 때 각막수차와 대비감도를 분석하였는데 이들 결과만으로 시력 관련 자각증상의 결과와의 상관관계를 설명할 수 없었다. 이는 자각증상에 렌즈 피팅 상태, 렌즈 움직임, 렌즈 중심위치 등 다양한 요소가 영향을 미침을 시사한다. 본 연구의 목적은 실리콘하이드로겔 렌즈 착용 시 착용자의 각막곡률과 렌즈 베이스커브의 상관관계에 따라 나타나는 시력의 질을 측정하여 피팅 가이드라인을 제공함에 있었으나 착용 시간에 따른 건조함이 고려되지 않은 초기 착용 시의 착용감만 분석하였으므로 착용시간 경과에 따른 연구가 필요한 것으로 생각되었다.

최근 안구건조 증상을 유발할 수 있는 환경에 점점 더 노출되면서 건성안의 비율이 높아지는 추세로^[22] 많은 선행연구에서 건성안에서의 적절한 콘택트렌즈 처방의 필요성을 보고한 바 있으며 실리콘하이드로겔 렌즈의 처방이 고려되고 있다.^[12,13] Jung 등^[13]의 연구에서는 건성안의 하이드로겔 렌즈 착용 시 얼라인먼트 피팅 되었을 때보다 스팁 피팅 시 렌즈의 건조함이 증가한다고 보고되어 렌즈 피팅 상태에 따라 착용감 및 시생활에 영향을 미칠 수 있다고 하였다. 그러나 이를 실리콘하이드로겔 렌즈에도 그대로 적용하기에는 두 렌즈 간의 함수율, 모듈러스 등의 파라미터 차이로 인해 한계가 있다고 판단된다. 이에 본 연구에서는 건성안에게 베이스커브만 상이한 국내 유통의 실리콘하이드로겔 렌즈를 각각 착용시키고 통계적으로 유의한 각막수차의 차이를 보이는 각막곡률을 기준으로 분류하여 각막수차와 대비감도로 시력의 질을 비교하였다. 그 결과 각막곡률 범위에 따라 우수한 시력의 질을 나타내는 렌즈의 베이스커브가 달라짐을 밝힘으로써 본 연구에서 시도한 각막수차 기준의 착용자 분류의 적절성을 확인할 수 있었다. 따라서, 각막곡률에 맞는 적절한 실리콘 하이드로겔 렌즈의 베이스커브 선택으로 건성안의 렌즈 착용에서 시생활 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구의 제한점은 여러 재질의 제품으로 연구한 것이 아닌 senofilcon A 재질의 실리콘하이드로겔 렌즈로만 진행하여 수차와 대비감도 측정을 통한 베이스커브 제안이 다른 재질에서도 동일하게 적용하기에는 무리가 있다는 것이다. 렌즈의 재질적 특성에 따라 렌즈가 눈의 생리적 특성에 미치는 영향이 달라질 수 있으므로 재질을 달리한다면 본 연구의 결과와 다른 결과가 나타날 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 향후 연구에서는 이러한 요인을 보완하여 재질의 특성이 다른 다양한 렌즈에 적용함으로써 우수한 시력 개선을 제공하는 콘택트렌즈 처방에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 콘택트렌즈 피팅은 베이스커브 외에 렌즈 기하학적 디자인, 착용자의 다양한 해부 생리학적 요인에 의한 영향도 있어, 착용자의 각막곡률 만으로 실리콘하이드로겔 렌즈의 베이스커브를 선정하는 데에 한계가 있었다. 따라서 이들을 고려한 추가 연구가 진행되어야 할 것이며, 특히 각막곡률이 41.70 D 보다 플랫한 각막에서의 다각적 연구가 필수적이라 판단된다.