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본 실험에서는 안질환이나 사시, 약시, 굴절이상 교정수술 등 안과적 수술을 받은 경험이 없고 복용하는 약물이 없으며 각막난시 양이 −3.00 D 이하인 20대를 대상으로 하였다. 자동 안굴절력계(REKTO Auto Ref-Keratometer, Dong-Yang optical, Korea Republic)로 대상자의 각막곡률을 측정하여 연구 대상 소프트렌즈의 베이스커브에 적합한 대상자를 1차 선정하였으며, 이들에게 콘택트렌즈 처방한 후 양호한 피팅 상태를 보이는 대상자만을 2차로 선정하여 비침습적 눈물막 파괴시간(Non-invasive Break-up Test, 이하 NIBUT)을 측정하였다. NIBUT가 10초 미만인 경우는 건성안, 10초 이상인 경우는 정상안으로 판정하여,^[12] 최종 연구 대상안은 정상안 17안, 건성안 15안이었다.

실험에 사용한 소프트렌즈는 omafilcon A 재질의 일일착용 소프트렌즈(Coopervision, Korea Republic, 이하 일일 착용렌즈)였다(Table 1).

일일착용렌즈를 착용하고 눈물층이 안정화되기까지 30분이 경과된 후에 눈물양 및 눈물막 안정성을 측정하여 소프트렌즈 착용 전과 비교하였다.

연구대상안의 눈물양은 쉬르머 검사 II(Schirmer test II)로 측정하였다. 즉, 반사눈물양을 배제하기 위해 점안마취제(Alcaine 0.5%, Alcon, USA)를 점안한 후 쉬르머지(Color Bar, Eaglevision, USA)를 아래눈꺼풀 결막낭에 삽입하고 5분 뒤에 눈물에 의해 적셔진 쉬르머지 눈금을 측정값으로 하였다.^[13] 눈물막 안정성 평가는 NIBUT를 측정하여 실시하였으며 케라토미터(JP/SO-21, Shin-Nippon, Japan)를 이용하여 대상안의 각막으로부터 반사된 마이어상이 뒤틀리거나 깨지기 시작하기까지의 시간을 5번 반복하여 실시하여 평균값을 사용하였다. 연구대상자가 순목횟수의 측정을 인지하지 못한 상태에서 1분 동안 측정하였고 총 3회 측정하여 평균값을 사용하였다.

소프트렌즈의 움직임은 착용 직후와 눈물층이 안정화된 시점인 착용 30분 후에 초고속카메라(FASTCAM ultima 1024R2, Germany)로 측정하였다. 소프트렌즈의 중심위치가 동공중심을 기준으로 삼았을 때와 비교하여 얼마나 이탈되어 있는지를 측정하여 좌표평면에 나타내었다. 수평 위치를 X축에, 수직위치를 Y축에 나타내었으며, X축의 (+)방향은 코 방향, (−)방향은 귀 방향으로 표시하고, Y축의 (+)방향은 위 방향, (−)방향은 아래 방향으로 표시하였다. 각각의 위치의 평균을 계산하여 좌표에 점으로 표시하고, 표준편차는 상하좌우에 실선으로 표시하였으며 실선의 끝을 이어 타원으로 렌즈중심위치를 가시화시켰다. 순목 후 렌즈가 안정화 되었을 때, 렌즈안정위치를 총 3회 측정하여 평균값을 사용하였다. 소프트렌즈의 이동거리는 착용 직후와 안정화된 상태에서 초고속카메라로 관찰하여 렌즈의 중심을 추적하고 순목 이후 렌즈의 중심위치가 변화하는 이동거리를 측정하여 중심의 위치 변화를 측정하였다.^[14]

본 연구의 실험 결과는 SPSS 23 프로그램을 이용하여 통계 분석하였으며, 유의수준을 결정하였다. 실험 결과를 분석하기 위해 정상안과 건성안 모두 렌즈 착용 전 눈물 상태와 렌즈 착용 후 눈물 상태를 비모수 paired t-test 검정을 이용하여 비교 분석하였으며, 렌즈 착용여부에서 같은 조건일 경우 정상안과 건성안의 비교는 비모수 독립 t-test를 이용하여 비교 분석하였다. p<0.05인 경우에 통계적 유의성이 있다고 판단하였다.

고함수율 일일착용렌즈 착용으로 유발된 자극감 정도를 평가하기 위해 착용 전 후의 눈물양의 변화를 쉬르머 검사 II로 알아보았다. 일일착용렌즈 착용 전의 정상안은 15.26 ± 8.98 mm, 건성안은 12.53 ± 4.98 mm로 건성안이 다소 적었으나 통계적으로 유의한 차이는 아니었다. 일일착용렌즈 착용 후에는 정상안은 18.00 ± 8.76 mm로 착용 전 15.26 ± 8.98 mm, 건성안은 착용 후 15.27 ± 9.94 mm에서 착용 전 12.53 ± 4.98 mm로 눈물양이 증가하는 경향을 보였으나, 통계적으로 유의한 차이가 아니었다. 렌즈 착용 후의 건성안의 눈물양이 정상안에 비해 적었으나 통계적 유의성은 없었다(Fig. 1).

Fig. 1. 
Schirmer II test in normal and dry eyes before and after wearing lenses.

일일착용렌즈의 착용으로 인한 눈물양 증가는 자극에 의해 반사눈물양의 증가에 기인할 가능성이 크며^[15] 눈물양 증가 정도가 정상안은 118.0%, 건성안은 121.9%로 차이가 크지 않지만 건성안에서의 자극감이 다소 큰 것으로 나타났다.

일일착용렌즈 착용 전 정상안의 NIBUT는 17.48 ± 5.55초, 건성안은 7.60 ± 1.56초로 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p = 0.000). 일일착용렌즈 착용 후 눈물막이 안정된 시점인 착용 30분 후의 NIBUT는 정상안 8.45 ± 4.21초, 건성안 6.11 ± 2.85초로 정상안과 건성안간에 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p = 0.009). 건성안의 NIBUT가 착용전과 후 모두 정상안에 비해 작은 값을 나타내는 것으로 보아 건성안이 일일착용렌즈를 착용 때에도 정상안보다 렌즈의 건조가 더 잘 나타날 수 있음을 알 수 있었다(Fig. 2).

Fig. 2. 
Non-invasive tear break-up times of normal and dry eyes before and after wearing lenses.

정상안이 일일착용렌즈 착용 후의 NIBUT는 착용전의 48.3%에 불과하였으며 통계적으로도 유의한 변화가 나타났다(p = 0.000). 건성안의 일일착용렌즈 착용 후 NIBUT는 착용 전에 비해 통계적으로 유의하게 변하였고(p = 0.015) 정상안과 비교하여 더 낮은 값을 보였지만 착용 전의 80.3% 수준으로 변화폭이 상대적으로 작았다. 이러한 결과는 착용 전 눈물양이 많은 정상안은 눈물막 안정성이 감소할 수 있는 폭이 크지만 건성안의 경우는 착용 전에도 NIBUT가 7.60초에 불과하므로 눈물막의 안정성이 떨어져도 감소할 수 있는 폭이 크지 않기 때문에 정상안에 비해 낮은 변화 폭이 나타난 것으로 보인다. 6개월 이상 장기착용 소프트렌즈의 착용에 인한 NIBUT 변화를 알아 본 선행연구^[7]와 비교하였을 때, 정상안이 장기착용렌즈를 착용하였을 때의 NIBUT는 8.49 ± 3.32초로 착용 전 19.12 ± 7.63초의 44.4%이었고, 건성안의 경우는 장기착용렌즈 착용 후에 4.28 ± 1.52초로 착용 전 6.36 ± 1.56초의 86.0%에 해당하는 값을 보여 정상안일 때의 감소비율에 비해 건성안에서의 감소비율이 크게 작다는 점에서 일일착용렌즈를 착용한 본 연구와 유사한 양상을 보였다. 하지만 일일착용렌즈를 착용한 정상안에서는 눈물막 안정성의 감소폭이 장기착용렌즈에 비해 작지만 건성안에서의 감소폭은 다소 큰 것으로 나타나 건성안에서는 상대적으로 더 고함수인 일일착용렌즈의 착용이 눈물막 안정성에 더 악영향을 미침을 알 수 있었다.

또한 본 연구의 쉬르머 II 검사를 통한 눈물양 검사에서 통계적으로 유의하지는 않았지만 정상안과 건성안 모두 렌즈 착용 후 눈물양이 다소 증가하였음에도 불구하고 눈물막 안정성은 통계적으로 유의할 정도로 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이는 눈물양의 감소가 없는 상태에서도 콘택트렌즈 착용으로 인해 눈물막의 안정성이 크게 감소한다는 것을 의미하는 것이다.^[16]

일일착용렌즈를 착용하기 전 정상안은 19.67 ± 8.35회/분, 건성안은 23.00 ± 9.44회/분로 정상안에 비해 건성안의 순목 횟수가 많았으나 통계적으로 유의한 차이는 아니었다. 정상안이 일일착용렌즈를 착용한 후에는 20.22 ± 10.01회/분으로 착용 전과 유사한 순목 횟수를 나타내었다. 건성안은 26.25 ± 10.63회/분으로 착용 전에 비해 다소 증가한 경향을 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 아니었다. 일일착용렌즈를 착용한 후의 정상안과 건성안의 순목 횟수를 비교하였을 때 평균 6회 정도 건성안이 순목을 더 많이 하는 것으로 나타났지만 통계적으로 유의한 차이는 아니었다(Fig. 3).

Fig. 3. 
Blinking rates of normal and dry eyes before and after wearing lenses.

순목 횟수는 눈물의 기능 이상에 반응하는 각막의 민감성 때문에 순차적으로 발생하는 현상으로^[17,18] 본 연구에서 건성안이 더 많은 순목을 하는 경향을 보이는 것은 정상안보다 눈물막 안정성이 떨어지기 때문에 눈의 건조감이나 일일착용렌즈의 마름현상이 더 빨리 나타나 발생하는 결과로 보여진다.

정상안이 일일착용렌즈를 착용한 직후의 중심위치는 귀 방향으로 0.35 ± 0.25 mm, 아래 방향으로 0.13 ± 0.45 mm였고, 일일착용렌즈가 안정화된 후의 중심위치는 귀 방향으로 0.25 ± 0.27 mm, 아래 방향으로 0.25 ± 0.24 mm였다(Fig. 4). 착용 직후와 안정화된 후 모두 귀, 아래 방향으로 치우쳐 있었고, 수평방향으로는 안정화되면서 중심에 가까워졌으나 수직방향으로는 안정화되면서 아래 방향으로 더 치우쳤다.

Fig. 4. 
Lens centration averaged immediately and 30 min after wearing lenses in normal eyes.

건성안이 일일착용렌즈를 착용한 직후의 중심위치는 귀 방향으로 0.24 ± 0.25 mm, 아래 방향으로 0.00 ± 0.50 mm였고, 렌즈가 안정화 된 후의 중심위치는 귀 방향으로 0.24 ± 0.26 mm, 아래 방향으로 0.26 ± 0.51 mm였다. 정상안과 동일하게 모두 귀, 아래 방향으로 움직였으나 일일착용렌즈 착용 직후와 안정화된 이후는 수평방향에서는 차이가 없고, 수직방향으로는 렌즈가 안정화 이후에 아래 방향으로 이동했음을 알 수 있었다(Fig. 5).

Fig. 5. 
Lens centration averaged immediately and 30 min after wearing lenses in dry eyes.

일일착용렌즈 착용 직후 수평방향을 비교하면, 건성안이 정상안보다 중심에 더 가까이 위치하고 있으나 렌즈가 안정화되고 난 후에는 정상안과 건성안 모두 거의 동일한 위치에 있었다. 일일착용렌즈 착용 직후 수직방향을 비교하면, 건성안은 중심에 있는 반면 정상안은 다소 아래 방향으로 쳐저 있었고 착용 후 렌즈의 움직임 안정화되고 난 후에는 정상안과 건성안의 수직 방향에서의 중심 안정 위치가 비슷해지는 것으로 나타났다. 그러나 렌즈 착용 직후와 렌즈 움직임이 안정화되고 난 후 모두 건성안에서 렌즈 위치의 표준편차가 크게 나타난 것으로 보아 정상안 보다 건성안에서 개인별 중심위치의 차이가 큼을 확인할 수 있었다.

정상안에서 일일착용 소프트렌즈를 착용한 직후의 순목에 의해 이동한 거리는 0.84 ± 0.69 mm, 렌즈 움직임이 안정화된 후에는 0.64 ± 0.83 mm였다(Fig. 6). 이동한 거리는 착용 직후보다 안정화된 이후에 다소 감소한 것으로 보이지만 통계적인 유의성은 없었다. 건성안에서 렌즈 착용 직후의 움직임은 0.84 ± 0.87 mm, 렌즈 안정화된 이후의 움직임은 0.87 ± 0.79 mm으로 미미한 증가 양상을 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 아니었다.

Fig. 6. 
Lens movement in normal and dry eyes before and after wearing lenses.

렌즈 착용 직후의 정상안과 건성안에서의 이동거리는 동일하였으나 30분의 안정화 시간을 가진 후에는 차이가 있었다. 즉, 정상안의 경우는 착용 30분 후에는 콘택트렌즈의 이동거리가 감소하여 착용 직후의 이물감으로 인한 렌즈의 움직임의 불안정성이 안정적으로 되었음을 알 수 있었다. 반면에 건성안은 착용 30분 후에도 여전히 착용 직후와 유사한 정도의 움직임이 유지되어 불안정한 상태가 지속됨을 알 수 있었다.

콘택트렌즈 착용 시 순목으로 인해 렌즈의 순간적인 움직임이 수평, 수직방향으로 일어나게 된다.^[19] 순목에 의한 이러한 움직임은 콘택트렌즈 착용으로 인한 이물감이나 자극감 등에 의한 반사눈물의 생성으로 인해 착용 직후에는 다소 크지만 콘택트렌즈 착용에 완전히 적응이 된 후에는 반사눈물의 생성이 중단되어 움직임이 적어지게 된다. 본 연구 결과 건성안에서 반사눈물양의 증가 정도가 더 높은 것으로 나타났으며(Fig. 1), 이러한 결과로 인해 착용한 지 30분 후에도 건성안에서의 고함수율 일일착용렌즈의 움직임이 안정화되지 못한 것으로 생각된다.

본 연구는 고함수율 특성의 일일착용렌즈를 대상으로 실험을 진행하였는데, 장기착용렌즈를 대상으로 한 선행연구^[7,8]와 비교하였을 때 정상안의 콘택트렌즈 착용으로 인한 NIBUT 감소 정도는 장기착용렌즈에서 다소 크게 나타났다. 그러나 건성안의 NIBUT 감소 정도는 일일착용렌즈에서 더 크게 나타나 눈물 부족으로 인한 불편감을 크게 느끼게 되는 건성안의 경우에 일일착용렌즈에 의해 눈물막 안정성 변화가 더 크게 나타남을 알 수 있었다. 순목 횟수의 경우는 장기착용렌즈 착용으로 인한 순목 횟수의 증가 정도가 정상안과 건성안에서 차이가 없었던 것과는 달리 일일착용렌즈를 착용하였을 때는 정상안의 2.80% 증가에 비해 건성안은 11.41% 증가하여 건성안이 일일착용렌즈를 착용하였을 때의 순목 횟수 증가폭이 더 커지는 경향을 보였다. 순목 횟수와 눈물막 안정성은 서로에게 영향을 주는 생리적 요인이다. 즉, 눈물막 안정성이 감소하게 되면 그의 회복을 위해 순목 횟수가 증가하게 되며, 부적절한 순목은 전안부의 생리적 혹은 기계적 자극 등에 의해 유발되어 눈물막 안정성에 부정적인 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 건성안이 착용한 일일착용렌즈에 의해 콘택트렌즈 앞 눈물막이 얇아지게 되어 그로 인하여 눈물막 안정성이 깨지고 순차적으로 순목 횟수가 증가할 수 있다. 또한, 장기착용렌즈에 비해 고함수율이며 중심두께가 얇은 일일착용렌즈가 건성안에서 수분의 함량이 줄어드면서 콘택트렌즈의 피팅상태나 파라미터 변화가 유발하여 이로 인한 자극감에 의해 순목이 불안정해질 수 있고 순차적으로 눈물막 안정성이 깨질 수 있을 것으로 보인다.^[20]

정상안에서의 렌즈 중심 위치의 변화는 선행연구에서의 장기착용렌즈 결과와 비교하여 본 연구에서의 일일착용렌즈가 아래 방향은 더 크게, 귀 방향은 더 작게 치우치는 경향을 보였고 건성안에서 장기착용렌즈는 수평방향(귀 방향)으로 치우쳐있는 반면 일일착용렌즈는 수직방향으로 치우쳐 있었다. 전체적인 렌즈의 움직임은 정상안과 건성안, 그리고 착용 직후와 30분 후의 결과 모두 일일착용렌즈의 순목 후 렌즈 움직임이 장기착용렌즈에 비해 더 컸다. 이는 일일착용렌즈가 상대적으로 고함수 재질이기 때문에 각막 위에서의 유동성이 커진 것으로 보인다. 이상의 결과로 보아 콘택트렌즈의 중심 위치와 순목에 의한 움직임 정도는 일일착용렌즈와 장기착용렌즈에서 차이가 있으며 이러한 차이는 특히 주시방향이 다를 때의 미세한 시력 차이나 불편감의 차이를 초래할 가능성이 있다고 보여진다.