다초점 인공수정체의 굴절검사 오차 이유 – 논문 리뷰
- 다초점 인공수정체의 굴절검사 오차 이유 – 논문 리뷰
안녕하세요 안과전문의 송한입니다.
최근 백내장 수술시 다초점 인공수정체 이용 노안교정을 같이 하는 경우가 굉장히 많습니다.
대학병원에서도 많은 분들이 백내장 수술시 다초점 인공수정체 등 다양한 렌즈를 요구하시는 경우가 많은데 이를 생각해보면 개인병원에서의 수요는 더 많을 것 같습니다.
간혹 개인병원에서 다초점, 연속초점 등 백내장 수술 후에 도수가 잘 맞지 않게 되었다며 오시는 분들이 있습니다.
안경점에도 가 보았지만 교정이 안된다, 어쩔 수 없다는 등 불안한 소리를 듣고 오시는 분들도 많죠.
실제로 굴절검사를 해보면 정시에 가깝게 나와야 하는 수치가 이상하게 또 일관되지 않게 나오는 경우가 많아요.
저도 어느정도 원인과 렌즈마다 경향을 알고는 있었지만, 자세한 기전과 렌즈마다 어떤 특성이 있기에 그런지 정리를 해보고 싶었는데, 좋은 논문 하나를 발견하여 리뷰를 해볼까 합니다.
이를 통해서 늘어나는 프리미엄 인공수정체 수요 속에서 환자 뿐만 아니라, 다른 안과 선생님, 안경사 분들도 많은 도움이 될 것 같습니다.
차례
논문 소개
2023년 JCRS에 실린 논문으로 제목은
단초점, 다초점, 연속초점 인공수정체를 넣은 경우 자동굴절검사와 주관적 굴절검사의 차이 입니다.
여기서 자동굴절검사란 아래와 같이 우리가 흔히 알고 있는 아주 간단하면서도 정확한 눈의 굴절도를 검사 해주는 기계랍니다.
안과에 가면 거의 기본 검사 중 하나로, 기계 속에 보면 들판 위에 열기구나, 작은 집이 보이는 그런 검사는 다들 한 번쯤 해보셨을 겁니다.
안경점에서도 대부분 이 기계를 통해서 안경 처방이 나가곤 합니다.
반면, 주관적 굴절검사란
위 그림과 같이 하나하나 렌즈를 바꿔가며 환자의 주관적인 소견을 들으며 환자 눈의 굴절 상태를 검사 하는 방법입니다.
위와 같은 호롭터 라는 아주 좋은 기계로 하기도 합니다.
어쨌든 저 둘 방법 중 확실히 정확한 검사는?
당연히 주관적굴절검사입니다.
왜냐, 환자의 증상 변화를 실시간으로 확인을 하면서 근시,원시를 찾은 뒤 난시 축을 찾고 난시 크기를 찾기 때문에 정확할 수 밖에 없어요.
하지만 시간이 오래 걸리고, 자동굴절검사 기계가 아주 높은 정확도를 보여주기 때문에 저런 주관적굴절검사는 거의 하지 않는답니다.
하지만,
오늘 주제처럼 특수한 경우에, 그러니까 자동굴절검사가 잘 맞지 않는 경우에는 반드시 이러한 주관적 굴절검사를 통해 정확한 굴절값을 알아야 합니다.
그래서 오늘 논문도 다초점 등 특수 인공수정체 삽입시 자동굴절검사에서 나타나는 오차를 이러한 주관적 방법을 통해 확인, 그 경향을 알아보고자 하였습니다.
서론
현대의 자동굴절검사기는 주로 Scheiner 원리와 Badal lens 시스템을 이용합니다.
측정 범위는 기계마다 다른데 직경 약 3mm 와 2mm 두 가지가 대표적이죠.
3mm 직경이 많이 쓰이고 정확도도 더 높은 것으로 알려져 있습니다.
2mm 직경의 경우 정확도가 조금 낮은 대신 작은 동공에서도 측정이 가능하다는 장점이 있습니다.
그 외 검영법을 자동화해서 굴절검사에 사용하는 기계(예 : nidek OPD scan) 도 있습니다.
또한 검영법과 Hartmann-shack 원리를 이용한 optical aberrometers 도 있습니다.
이러한 장치가 가장 많이 쓰이는 자동굴절검사기, 흔히 ARK 와 가지는 차이는 굴절면을 검사하는 차이에서 나옵니다.
앞서 ARK는 2mm 또는 3mm 직경의 둘레를 따라 빛을 투사하고 반사된 빛을 분석합니다.
즉 시축 중심부가 아닌 중심부의 둘레, 주변부의 굴절 상태를 중심적으로 측정하게 되죠.
반면 수차계와 같은 기계는 위와 같이 해당 부분 전체 면젝에서의 빛의 파형을 분석하기 때문에 중심부를 포함흔 원 전체 영역에서 굴절 상태를 계산합니다.
뒤에서 설명하겠지만 이러한 차이로 인해 ARK 를 통한 굴절검사시 다초점인공수정체 등 중심부에 특이한 광학적 설계가 있는 인공수정체는 오차가 생길 수 있는 것입니다.
따라서 본 논문에서는 자동굴절검사(ARK=AUTOref)와 주관적굴절검사(SUBref) 의 결과를 비교하였습니다.
연구 방법
이 논문은 여러 논문을 검색 및 종합분석한 Systemic review 에 해당합니다.
Pubmed, EMBASE, Cochrane 등 여러 논문 제공 사이트에서 자동굴절검사와 자각적굴절검사 결과를 비교하는 논문을 검색하여 추출했습니다.
자동굴절검사(AUTOref)와 주관적굴절검사(SUBref)간의 차이는 아래와 같은 약어로 정리를 하겠습니다.
• DIFFref = AUTOref – SUBref
• DIFFref: 두 검사 결과 간의 굴절 차이(D).
• AUTOref: 자동 굴절 검사에서의 구면대응치(D).
• SUBref: 임상적 주관적 굴절 검사에서의 구면대응치(D).
따라서 만약에 DIFFref 값이 마이너스(-)라면?
자동굴절검사가 주관적검사보다 더 근시가 나왔다 = 실제보다 근시로 나오는 경향
플러스(+)라면?
자동굴절검사가 주관적 검사보다 더 원시가 나왔다 = 실제보다 원시로 나오는 경향
난시의 경우도 비슷한데,
-의 경우 자동굴절검사가 난시가 더 심하게 나오는 경향(과대평가)
+의 경우 자동굴절검사가 난시가 더 작게 나오는 경향 (과소평가)
결과
결과적으로 약 1181건의 논문이 분석대상이 되었고, 여러 검증 절차를 거쳐 23건의 논문이 본 분석에 포함이 되었습니다.
눈의 개수로 따진다면 2842안의 수술 결과가 포함되었네요.
단초점 인공수정체
단초점 인공수정체의 경우 예상대로 자동굴절검사기계와 주관적 굴절검사 사이의 일치도가 구면대응치의 경우 0.5 디옵터 이내, 난시의 경우 0.25D 이내로 매우 높았습니다.
즉, 단초점 인공수정체의 경우 자동굴절검사에서 나온 수치는 믿을만 하다는 의미가 되겠습니다.
하지만 여기서도 약간의 예외가 있는데, 난시의 경우 3.0D 넘어가는 심한 난시의 경우 오차가 생기는 경향을 보였습니다.
굴절성 다초점 인공수정체
굴절을 이용한 방식의 다초점인공수정체에 대한 내용입니다.
위 모식도 처럼 동심원 형태로 원거리, 근거리, 원거리, 근거리 위주로 굴절력을 다르게 설계한 다초점 인공수정체 형태입니다.
Abbot Medical Optics 사의 Array나 Rezoom 렌즈의 경우 각각 -0.44, -1.0D의 자동굴절검사기계의 근시성 경향을 보였습니다.
난시차이 역시 발생했으며 조금만 센터링에 어긋나도 자동굴절검사기계가 이를 과대평가 하는 경향이 있었습니다.
근시성 경향을 보이는 이유는 그림과 같이 굴절 영역이 교대되는 이행부가 많아 그렇다고 이야기를 합니다.
위 그림과 같이 위 아래로 zone 이 나뉘어 근거리, 원거리 담당하는 부분의 굴절력이 다른 형태의 렌즈는 어떨까요?
Oculentis사의 MPLUS 렌즈가 대표적입니다.
역시 자동굴절검사에서 1.0D 이상의 근시로 잘못 측정되는 경향을 보였습니다.
위 그림은 Ophtec 사의 Precizon 렌즈입니다.
굉장히 특이한 디자인으로 근거리와 원거리를 담당하는 구역이 나뉘어져 있습니다.
이 렌즈의 경우 자동굴절검사에서 실제로 존재하지 않는 난시가 측정되는 경향을 보였습니다.
원인으로는 렌즈에서 근거리 시력을 담당하는 첫 부분이 자동굴절검사에 오류를 유발할 수 있다고 합니다.
회절성 다초점 인공수정체
다음은 요즘 가장 많이 사용되는 회절성 다초점 인공수정체의 경우입니다.
이러한 렌즈는 위 그림과 같이 렌즈에 수많은 회절성 구조를 가지고 있습니다.
저런 회절구조에서 빛은 회절이 되어 위 그림과 같이 근거리, 원거리, 혹은 중거리까지 해당하는 부분에 초점을 만들게 되는 것입니다.
이러한 특이한 구조는 자동굴절검사에서 아주 독특한 영향을 미치게 됩니다.
바로 자동굴절검사기는 이 회절로 인한 초점은 측정이 어렵다는 것입니다.
자동굴절검사기는 초점검사를 위해 근적외선을 이용합니다.
하지만, 회절구조는 실제 보는데 필요한 가시광선을 회절시키지 근적외선에 대한 영향은 적습니다.
따라서 자동굴절검사기를 통해 이 회절성 다초점인공수정체를 검사하면 주로 가장 빛을 많이 이용하는 원거리초점을 굴절초점으로 판단하게 됩니다.
국내에서 가장 많이 사용된 Alcon 사의 Panoptix 렌즈만 볼까요?
자동굴절검사와 주관적 굴절검사의 차이가 약 -0.2로 매우 적은 것을 알 수 있습니다.
연속초점 렌즈
연속초점은 위 그림과 같이 주로 인공수정체 중심부에 회절이든, 굴절이든, 어떤 방식으로든 수차 변화를 주어 초점을 연장시켜주는 형태의 렌즈를 말합니다.
이러한 렌즈는 주로 기존의 다초점 인공수정체가 가지는 빛번짐, 적응의 어려움 등을 줄이면서 중거리까지 어느정도 시력을 가져다 주는 장점이 있습니다.
반면, 3~40cm와 같이 가까운 거리까지는 어려운 단점도 있답니다.
한때 정말 많이 사용되었던 렌즈 테크니스사의 심포니 입니다.
이 렌즈는 회절 기반 설계 + 색수차 보정으로 연속초점 기능을 만든 렌즈입니다.
이 렌즈의 경우 자동굴절검사에서 -0.5~-0.8정도 근시성으로 나오는 경향을 보였습니다.
이유는 색수차 보정과, 앞서 설명드린 자동굴절검사시 사용되는 근적외선 사이의 차이로 인해서 일 것이라고 추측을 합니다.
Lucidis 렌즈는 위 그림처럼 중심부 약 1mm에 비구면 및 굴절 요소를 이용하여 중간거리를 보강한 연속초점 렌즈입니다.
자동굴절검사에서 약 -0.85D의 근시성 경향을 보였습니다.
그 외 국내에서 아주 많이 사용된다는 아이핸스, 퓨어씨, 비비티 등 MonoEDOF IOL 에 대한 연구 자료는 없습니다.
하지만 단초점 인공수정체의 중심부에 아주 약간의 변화만 준 이러한 렌즈들은 기존 다초점 렌즈와 비슷하게 큰 차이가 없을 것 같다는 의견입니다.
결론
연구 결과들을 요약하면 아래와 같습니다.
(1) 단초점 인공수정체
• 자동 굴절 검사와 주관적 굴절 검사 간의 결과는 대부분 일치.
• 예외: 난시가 3.0 D 이상일 때 차이가 발생.
(2) 다초점 및 연속초점 인공수정체
• 과도한 근시 결과
• 자동 굴절 검사는 임상 굴절 검사보다 최대 2.0 D 더 근시적으로 나타날 수 있음.
• 이는 IOL의 근거리 가산(add) 및 근거리 초점으로의 빛 분배량에 기인.
회절성의 경우 회절을 통한 빛 분배를 어느 초점에 했는지에 따라 차이 정도가 다를 수 있음
(Rayner trifocal은 근시경향이 매우 큰 반면 panoptix는 거의 없음)
(3) 난시
• 대부분의 경우 난시 측정은 정확:
• 자동 굴절 검사와 임상 굴절 검사 간 차이는 임상적으로 중요하지 않음.
• 예외: Precizon IOL.
• IOL의 정렬 상태로 인해 잘못된 난시 결과가 나타날 수 있음.
이렇게 특수 인공수정체 삽입시 자동굴절검사에서 나타나는 오류는 여러 문제를 야기할 수 있습니다.
불필요한 안경처방이 이뤄질 수 있고, 안경이 맞지 않아 의미도 없습니다.
최악의 경우 병원에서 필요하지도 않은 라섹, 라식을 하게될 수도 있습니다.
따라서 안과의사, 검안사 모두 이러한 특징을 잘 알고 숙지하여 특수렌즈사용환자의 경우 자동굴절검사 뿐만 아니라 주관적굴절검사, 검영법 등 추가적인 검사를 통해 정확한 굴절검사를 해야겠습니다.
마지막으로 주관적 굴절검사를 하는 방법에 대해 아주 자세한 설명이 있는 유튜브 링크를 첨부합니다.
반드시 알아야 할 내용이랍니다.
