시험렌즈 사용 실태와 장입순서에 따른 시력 차이

1. 연구대상

2024년 3월부터 10월까지 안경사 총 39명을 대상으로 구글 문서 도구(Google Docs, Google Inc. USA)를 활용하여 시험렌즈 중첩 방식에 대한 설문조사를 실시하였다. 설문 내용은 0.25 D 단위의 렌즈 보유현황, 2매 시험렌즈 중첩순서, 3매 시험렌즈 중첩순서, 근용 도수 가입 시 시험렌즈 중첩순서 등 총 4문항으로 구성되었다.

실험 대상자는 안질환 및 안과적 수술 경험이 없고 단안교정시력이 1.0 이상인 21명(남자 10명, 여자 11명)으로 시험렌즈 중첩 순서에 따른 읽은 시표의 개수를 평가하였다. 총 42안 중 단안최대교정시력이 0.8 이하인 2안을 제외하여 최종 40안을 대상으로 분석하였다(Table 1).

Table 1.

Biometric data of the study participants

2. 실험방법

자동안굴절력계(HRK-8000A, Huvitz, Korea)와 포롭터를 사용하여 완전교정 굴절력을 측정하였다. 검사거리는 3 m에서 측정되었으며 검사조도는 약 60 lx의 조건에서 진행되었다.

3. 통계분석

각각의 조건 간 완전교정 값과 읽은 시표의 개수들 간의 통계적 유의성은 SPSS(version 23.0 for windows) 프로그램을 사용하여 수행되었다. 자동안굴절력계와 포롭터 검사방법 간 완전교정값의 통계적 유의성은 Paired T-test를 사용하여 분석하였으며, 읽은 시표의 개수를 종속변수로 설정하고, 교정방법과 시표의 크기 및 시표의 대비를 고정요인으로 하여 일원배치분산분석(ANOVA)를 수행하였으며 Bonferroni test를 통해 사후검정을 진행하였다. 대상자의 굴절력을 분류하여 세 개 이상의 조건과 독립된 집단 간 렌즈 장입 순서에 따른 읽은 개수의 차이는 Friedman test과 Kruskal-Wallis test를 실시하였다. 두 독립된 집단 차이를 비교하기 위해 Mann-Whitney U test를 실시하였다. 사후검정은 Wilcoxon signed-rank test를 사용하였으며, p<0.05인 경우 통계적으로 유의한 차이가 있다고 판단하였다.

1. 시험렌즈 사용 실태조사

안경사 총 39명을 대상으로 0.25 D 단위의 렌즈 보유 현황을 조사했을 때 66.0%(26명)은 -6.00 D까지 0.25 D 단위의 렌즈를 보유하고 있었으며, 21.0%(8명)은 -4.00 D, 7.0%(3명)은 -12.00 D, 각각 3.0%(2명)은 -5.00 D, -20.00 D까지 보유하고 있다고 응답하였다(Fig. 1).

Fig. 1.

Current status of -0.25 D step lens inventory among opticians and optometrists.

2매의 시험렌즈 중첩순서에 대한 질문에서는 100%(39명) 모두 구면렌즈(S, spherical lens)를 안쪽, 원주렌즈(C, cylindrical lens)를 바깥쪽에 장입하였다.

3매의 시험렌즈 중첩순서는 73.0%(28명)이 안쪽부터 구면렌즈, 구면렌즈, 원주렌즈 순(SSC)으로, 27.0%(11명)는 구면렌즈, 원주렌즈, 구면렌즈 순(SCS)으로 장입하였다(Fig. 2).

Fig. 2.

Survey of the combination of trial lenses. A. Two-lens overlap, B. Three-lens overlap. (S: Spherical lens, C: Cylindrical lens)

근용 도수 가입 시에는 73.0%(28명)이 안쪽부터 구면렌즈(S), 원주렌즈(C), 가입도(A, near addition) 순으로, 12.0%(5명)은 가입도, 구면렌즈, 원주렌즈 순(ASC)으로 장입하였다. 구면렌즈와 가입도를 합한 구면도수를 장입하고 원주렌즈를 장입하는 순(S+AC)으로는 11.0%(4명), 구면렌즈, 가입도, 원주렌즈 순(SAC), 원주렌즈를 장입 후 구면렌즈와 가입도를 합한 도수를 장입하는 순(CS+A)으로는 각각 2.0%(2명)이 응답하였다(Fig. 3).

Fig. 3.

Sequence of test lens insertion for near addition. (S: Spherical lens, Add: Near addition lens)

2. 시험렌즈 장입순서에 따른 숫자시표의 대비와 시표크기에 따른 읽은 개수의 변화

본 연구에서는 시험테에 SC, CS, SSC, SCS, CSS 순서로 시험렌즈를 장입하여 100, 50, 25% 숫자 시표의 대비와 0.9, 1.0, 1.2 시표로 크기가 달라졌을 때 읽은 시표의 개수를 확인하였다. 시표의 대비 별로 살펴보면 고대비(100%)에서는 평균 3.56±1.65개를 읽었으며, 중대비(50%)에서는 3.38±1.62개, 저대비(25%)에서는 2.97±1.7개를 읽었다. 이는 대비가 감소함에 따라 대상자들이 읽은 시표의 개수가 통계적으로 유의하게 감소하는 경향을 확인해 볼 수 있었다(p=0.000)(Fig. 4). 사후검정결과 대비의 변화는 유의한 차이를 보였으며(p<0.05), 100, 50, 25% 순서로 감소하는 양상을 보였다.

Fig. 4.

Number of read optotypes according to chart parameters. A. Chart contrast, B. Chart size.

시표 대비 100% 및 시험렌즈 장입순서가 SC인 조건에서 0.9, 1.0, 1.2 시표로 크기가 변할 경우 읽은 숫자시표의 개수를 분석하였다. 0.9 시표는 평균 4.52±0.65개, 1.0 시표는 평균 3.94±0.94개, 1.2 시표는 평균 1.44±1.36개를 읽어 시표의 크기가 작아질수록 대상자들이 읽은 시표의 개수가 통계적으로 유의하게 감소하였다(p=0.000)(Fig. 4).

본 연구에서의 시험렌즈 장입순서 실태 조사 결과를 참고하여 구면렌즈(S)와 원주렌즈(C)의 배열을 달리하였을 때의 변화를 세부적으로 분석하였다. 시험렌즈를 SC, CS, SSC, SCS, CSS로 장입순서를 달리하면서 시표 읽은 개수를 알아보았다. SC의 장입순서에서는 평균 3.49±1.70개, CS는 3.23±1.67개, SSC는 3.34±1.63개, SCS는 3.19±1.69개, CSS는 3.26±1.67개를 읽어 시험렌즈의 장입순서가 변할 경우 대상자들이 읽은 시표의 개수가 SC, SSC, CSS, CS, SCS 순으로 통계적으로 감소하였다(p=0.000)(Fig. 5). 사후검정결과 SC는 CS, SCS, CSS와 유의한 차이를 보였다, 또한 시표크기와 시표대비의 상호작용 또한 통계적으로 유의하였다(p=0.007). 그러나 시험렌즈 배열과 시표크기나 시표대비의 상호작용은 통계적으로 유의하지 않았으며(p=0.620, p=0.339), 이는 시표크기와 시표대비의 변화와는 상관없이 시험렌즈 배열 자체가 시표의 읽은 개수에 직접적인 영향을 미침을 의미한다.

Fig. 5.

Effects of insertion order on the number of read optotypes.

3. 굴절력에 따른 읽은 시표의 개수

대상자의 굴절력을 분류한 후 시표의 대비와 시표크기를 달리하였을 때 읽은 시표의 평균 차이를 확인하였다. 굴절력 분류 기준은 연구 대상자의 구면도수 범위에 따라 –0.75 D ~ –3.00 D 범위를 저도, –3.25 D~–6.00 D 범위는 중등도, –6.25 D 이상 범위는 고도로 분류하였다.^[10] 고도 그룹의 경우 연구 대상자 표본 수가 3명으로 분석하기에 적어 제외하고 분석하였다. 원주도수는 –0.50 D~–1.00 D는 저도, –1.25 D~–2.00 D는 중등도, –2.25 D~–3.00 D는 고도로 나눴다.^[11] 각 시표 대비 조건에서 SC, CS, SSC, SCS, CSS로 시험렌즈의 중첩순서를 달리하면서 읽은 개수의 평균값을 나타내었다. 모든 분석은 동일한 굴절력 그룹 내에서 SC와 비교 시 장입순서에 따른 읽은 개수의 차이를 분석하였으며 동일한 장입순서에서 굴절력에 따른 그룹 간의 차이도 비교하였다.

고대비(100%) 조건의 0.9 및 1.0 시표에서 중등도의 구면도수와 중등도 이상의 원주도수를 가진 대상자는 렌즈 장입순서에 따라 유의한 차이가 나타났다. SC와 비교하였을 때 0.9 시표에서 중등도 구면도수과 원주도수를 가진 그룹은 SSC, CS 순서 시 유의한 읽은 개수의 감소가 나타났다(p=0.042). 또한, 1.0 시표에서는 중등도 구면도수와 고도 원주도수를 가진 그룹에서 CSS와 SCS에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.024). 동일한 SC에서는 원주도수에 따라 대상자의 식별하는 읽은 개수의 차이가 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p=0.035)(Table 2).

Table 2.

Comparison of the number of letters read according to refractive power and trial lens insertion order at 100% contrast

중대비(50%) 조건에서는 0.9 시표에서 장입순서에 따라 유의한 차이를 보였다. 저도 구면도수와 중등도 원주도수를 가진 그룹에서 SC와 비교 시 CSS에서 읽은 개수가 낮게 나타났다(p=0.025). 중등도 구면도수와 저도 원주도수를 가진 그룹에서도 CSS에서 읽은 개수가 유의하게 감소하는 경향을 보였다(p=0.019). 1.0 시표에서 동일한 장입순서로 분석했을 때 전체 저도 구면도수 그룹은 시험렌즈의 장입순서에 따른 유의한 차이를 보였으며(p=0.030), 1.2 시표에서도 전체 중등도 구면도수 그룹에서 장입순서에 따른 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p=0.008)(Table 3).

Table 3.

Comparison of the number of letters read according to refractive power and trial lens insertion order at 50% contrast

저대비(25%) 조건에서는 비교적 식별이 용이한 0.9 시표 시 장입순서에 따라 차이가 나타나지 않았으나 시표크기가 더 작아진 1.2 시표에서는 전체적으로 평균 읽은 개수가 더 감소가 관찰되었다. 1.0 시표에서 중등도 구면도수와 저도 원주도수 그룹은 SC와 비교하였을 때 CSS와 SCS 순서에서 통계적으로 감소하는 경향을 보였다(p=0.004). 또, 1.0 시표에서 중등도 구면도수와 중등도 원주도수 그룹에서는 SSC와 CS 순서에서 유의미한 식별 저하를 나타내었다(p=0.014). 동일한 SSC와 CSS 장입순서에서 대상자의 원주도수 차이에 따라 읽은 글자의 개수가 통계적으로 유의하게 나타났다(p=0.042, p=0.043)(Table 4).

Table 4.

Comparison of the number of letters read according to refractive power and trial lens insertion order at 25% contrast

본 연구는 안경사를 대상으로 시험렌즈 보유현황과 장입순서에 대한 설문 조사를 진행하였다. 2매의 시험렌즈 장입 순서는 설문에 참여한 대상자 모두 SC 순서로 장입하였으며 3매의 시험렌즈 장입 순서로는 SSC, SCS 순으로 조사되었다. 이러한 결과는 2매의 시험렌즈 장입순서의 경우 구면렌즈를 기준으로 굴절 중심을 설정하는 임상적 절차에서 기인한 것으로 해석된다. 반면 3매 시험렌즈 중첩 시에는 다양한 장입순서가 관찰되어 현재 시험렌즈 중첩방식에 대한 표준화가 이루어지지 않아 나타난 결과로 볼 수 있다. 시험렌즈 장입순서를 달리하였을 때 숫자 시표의 대비와 시표크기 변화에 따른 읽은 개수 차이를 살펴보면 SC, SSC, CSS, CS, SCS 순으로 통계적으로 감소하였다. Lee 등은 같은 굴절력을 가지고 있어도 포롭터보다는 시험렌즈에서 완전교정에 가까운 시력이 도출되며 2매의 시험렌즈를 중첩하였을 때 구면렌즈가 원주렌즈 안쪽에 배치된 조합이 굴절력 오차가 적다고 보고하였다.^[6] 이러한 연구 결과는 2매의 렌즈를 중첩할 경우 구면렌즈가 안쪽에 배치하는 것이 완전교정값에 영향을 적게 미칠 수 있음을 의미한다. 본 연구에서 실시한 실태조사 결과도 모든 응답자가 구면렌즈를 안쪽에 넣고 있어 굴절력 오차를 최소화하는 시력을 도출하기 위한 장입 방식임을 시사한다. 또, 2매를 중첩 시보다 구면도수를 절반으로 나누어 3매로 중첩할 경우 읽은 시표의 개수가 달라짐을 확인하였다. 이를 통해 렌즈의 두께와 시험테에 의한 간극으로 인해 굴절력 오차가 생김을 확인해볼 수 있었다. 그러나 글절력에 따른 읽은 시표의 개수를 확인해보면 장입순서에 따른 시표 개수의 차이가 시표크기에 따라 일관되지 않는 경향을 보였다. 이는 실험 반복에 따른 연구 대상자의 학습 효과와 반복적인 측정으로 인한 집중력의 저하로 결과로 해석된다.

또한 Lee 등의 연구에서는 2매의 시험렌즈 굴절력 합이 중첩순서에 따라 달라짐을 보고하였다. 구면굴절력 –2.00 D에서 –20.00 D까지를 시험테의 안쪽, 원주굴절력 –2.00 D에서 –6.00 D를 바깥쪽에 장입하여 시험렌즈 중첩 시의 최대 굴절력 변화를 알아보았을 때 SC 배열은 구면렌즈 –0.04 D, 원주렌즈 –0.06 D의 굴절력 차이가 있었으며 CS 배열은 각각 –0.08 D, –0.04 D의 차이가 있었다고 보고하였다.^[2] 본 연구의 결과는 렌즈 중첩개수와 장입순서가 복합적으로 작용하여, 대상자의 교정시력에 유의한 영향을 미쳐 시험렌즈 테에 착용 시 차이가 나타났다. 대상자의 굴절력에 따른 평균 읽은 개수를 확인한 결과 저도수에서도 장입 순서에 따른 유의한 차이가 나타났으며, 굴절력이 높을수록 읽은 개수 감소가 더 크게 나타났다. 선행연구에 따르면 렌즈를 2매 중첩할 때 CS 배열에서 더 높은 굴절력 오차가 나타났으며, 이와 동일하게 본 연구에서도 CS 배열 조건일 때 평균 읽은 개수가 더 크게 감소하였다.

구면도수의 굴절력을 절반으로 나누어 CS, SCS, CSS 배열 조건을 비교하였을 때, SSC 배열에서 시력의 질이 가장 우수하였으나 SC 배열과 비교하였을 경우 시력이 비교적 낮게 측정되었다. 이는 세 개의 시험렌즈를 중첩할 경우 정간거리의 증가가 시력에 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 특히 실제 임상에서는 시험렌즈의 정간거리와 실제 안경테의 정간거리의 차이 등과 같은 다양한 오차가 결합되어서 최종적인 실제 교정값의 차이가 나타날 수 있다. 따라서 시험렌즈 중첩순서에 의한 과교정 또는 저교정을 줄이기 위해 시험 렌즈 중첩 시 순서를 고려해야 할 것으로 생각된다. 선행 연구에 따르면 과교정 시 근거리에서 수평사위가 증가하며^[12] 난시 저교정 시에는 상이 최소착락원 형태로 결상되어 교정시력이 감소하고 눈의 피로도가 증가한다고 보고된 바 있다.^[13] 검안 시 안경사가 의도한 교정값을 정확히 구현하는 것이 교정 시력과 시기능에 중요한 영향을 미치기 때문에 임상에서 시험렌즈의 규격과 배열순서에 대한 표준화가 필요하며 고도 도수를 가진 대상자의 경우 작은 굴절력 차이도 시기능 저하로 이어질 수 있기에 더욱 주의가 요구될 수 있다. 본 연구를 통해 SC 순서로 시험렌즈를 중첩하는 게 착용자로 하여금 교정값의 오차를 줄이는 장입 방식이지만 2매의 시험렌즈로는 교정이 불가피할 경우 SSC 배열로 시험렌즈를 장입하는 것을 권장한다.

본 연구는 현재의 결과만으로도 검안 과정에서 사용되는 2매와 3매의 시험렌즈 장입순서가 배열에 따라 시각적 질에 차이가 있음을 밝혔고 교정값의 오차를 줄이는 구면렌즈와 원주렌즈의 도수 분리 및 장입순서를 제시하였다는데 의의가 있다.

또한 연구 대상자의 굴절력에 따라 분류하였을 때 시험렌즈 장입순서에 따른 읽은 시표 개수 차이가 저대비 환경에서 크게 나타남을 확인하였다. 이는 기존의 고대비(100%) 시표 기반의 검안뿐만 아니라 일상생활에서 경험하는 저대비 환경에서의 시기능에 대한 고려가 필요함을 시사한다. 따라서 향후 다양한 대비 조건을 고려한 시험렌즈 장입순서에 대한 접근이 필요할 것으로 생각된다.

그 외에도, 시각적 질을 평가하기 위해 수차, 대비감도, 주관적 설문지 등을 포함한 시각적 질을 나타내는 많은 연구가 필요할 것으로 보이며, 장입순서에 영향이 클 수 있는 고도 굴절이상군의 표본 수가 부족하였기 때문에 향후 더 많은 표본으로 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.