콘택트렌즈의 광학

제 8 장. 콘택트렌즈의 광학

⇒ C.L의 Fitting

․진료 →안검사 →곡률반경측정 →굴절검사(자.타각적검사)→Trial lens에 의한 test

(B.C, Power, Size, Thickness, Edge)→처방

1) 곡률반경측정

→ Keratometer로 측정하며 수직과 수평을 측정하여 평균치가 K-reading이 된다. Keratometer는 각막중심 3mm 부위의 곡률반경을 측정하기 때문이며, C.L가 덮는 부위는 이것보다 더 크다. soft C.L의 후면커브는 각막커브에 0.6～1.2mm(0.7mm정 도)를 더하여 처방하는데, 그 이유는 원활한 눈물흐름과 건조 관계로 약간의 수축 변화가 있기 때문이다. 또한 각막난시를 측정할 수 있으며 굴절검사를 하기 전에 각막 난시를 알면 편리하다. 각막의 곡률반경과 굴절력은 다음과 같은 관계가 성립 한다.

예) 44.00D @ 180 r1 = 7.67mm @ 180

45.50D @ 90 r2 = 7.50mm @ 90

-------------------

Ac:-1.50D x 180

1.3375-1.0 1.3375-1.0

r1 = --------- x 1000 r2 = ----------- x 1000

Flat K 값 Steep K 값

D : 각막의 굴절력(diopter) n₁: 공기의 굴절율 (n=1.000)

r1, r2 :각막의 곡률반경(mm) n₂: 방수의 굴절율 (n2=1.337)

각막곡률반경 측정기인 keratometer는 각막전면의 각 경선방향에 대한 곡률반경 및 굴절력 을 측정할 수 있다. 또한 정난시의 도수검사, 축검사, soft C.L의 fitting을 평가할 수 있다.

H + V

soft B.C = -------- + 0.7mm

2

2) 굴절검사 및 시력검사

→ 각막난시가 있을경우에는 soft toric C.L를 권하거나 hard C.L로 교정 하여야한다. soft toric lens의 선택은 적당한 base curve를 선택한 다음 구면도수와 난시도수 를 결정하여 -도수로 환산하고 난시축, 즉 결정된 축에 렌즈 회전각도를 보정하 여 선정한 렌즈를 착용한다.

CATS or LARS

3) Trial lens 에 의한 test

→ 도수를 참고로 하여 trial lens를 착용한 다음 10분이상 경과한 후에 시력을 측정 한다. 그 다음에 다시 안경 시험테를 끼게하여 추가 시력교정을 한다. 이때 근시 렌즈이면 추가 교정은 최량시력의 가장 약한 도수를, 원시렌즈이면 가장 강한 도 수로 교정하는 것이 좋다.

학생이나 가까운곳에 물체를 두고 작업하는 사람은 -0.25D 정도 낮추어 주는것도 좋은 방법이다.

4) 도수(Power, D)

→ 시력검사에 필요한 굴절력이 결정되면 이것을 이용해서 교정할 렌즈의 도수를 얻 는다. 렌즈굴절력의 단위는 Diopter이며 lens meter를 사용하여 측정한다.

굴절도는 보통 안경 굴절력으로 표시되는데, 굴절이상의 교정은 렌즈의 후 초점과 눈의 원점이 일치하는 곳이며, 유효굴절력은 그 위치에 따라 변화된다. 따라서 안 경의 도수와 비교해서 C.L도수를 계산할때에는 정점간거리(vertex distance)를 고 려하여 환산해야한다.

C.L는 각막과 직접 접촉된 상태이지만, 안경은 눈앞에 각막 꼭지점으로부터 일정 한 거리에 있기 때문이다.

* 안경과 C.L의 굴절력이 ±4.0D이하일 경우에는 큰 차이가 없다.

D₁ D : C.L의 굴절력

D =-------- D₁=안경렌즈굴절력

1-ℓD₁ ℓ:정점간거리 (m;12.0mm 인 경우 0.012m)

근시에서는 ｜D｜ ＜ ｜D₁｜ 이고, 원시에서는 ｜D｜ ＞ ｜D₁｜이다.

예:S-5.00D VD12mm

-5.00

F= --------------- = - 4.70D

1-(0.012 x(-5.00))

5) Base curve(BC)

→ 각막의 곡률반경 측정결과를 이용해서 착용할 렌즈의 base curve를 결정한다. Hard C.L의 선택은 각막 전면 곡률반경의 강주경선과 약주경선의 중간치에 가장 가까운 flat한 렌즈를 선택한다. soft C.L의 base curve는 착용시 약간의 변화가 있 고, 제조방법과 재료 및 함수율등에 따라 조금씩 다르므로 제조회사의 처방 manual을 참고. 각막난시가 없는 경우 각막만곡도치(K)보다 0.50～0.75D 더 편평 하게 처방하고 각막난시가 1.50D일때를 ‘on K'로하여 이보다 난시가 적을때는 편 평한 K 보다 더 편평하게, 1.50D이상 의 각막난시가 있을때는 편평한 K 보다 약 간 가파르게 처방.

RGP 렌즈의 기본만곡반경(BCR) 결정

각막난시(keratometry)	BCR 결정
0.0～0.50D	0.50～0.75D flatter than K
0.75～1.25D	0.25～0.50D flatter than K
1.50D	on K
1.75～2.00D	0.25D steeper than K
2.25～2.75D	0.50D steeper than K
3.00～3.50D	0.75D steeper than K

☛ 각막난시가 1.50D인 경우 on K-fitting(flatter meridian K 값과 일치)이며 그 이하인 경우 더 편평하게, 그 이상인 경우 더 가파르게 fitting 한다.

난시가 심한 경우에는 (각막난시-1.50D) x 1/2 or 1/3 정도 더 가파르게 fitting 한다.

예) H : 43.50, V : 45.00 일 경우 BCR = 7.75

H : 41.62 V : 44.12 일 경우 BCR = 8.01

6) 직경(Diameter, size)

→ C.L의 직경에는 광학부(optical zone)과 주변부커브(Peripheral curve), 베벨(Bevel), 모서리(Edge)등이 포함된다. 일반적으로 hard C.L는 8.0～9.0mm, soft C.L는 13. 0～14.5mm의 것이 대부분이지만 특수한 경우도 있다. C.L의 직경검사는 contact screen 이나 C.L 종합검사기로 한다. 처방시 Base curve와 직경은 밀접한 관계가 있다. C.L는 착용중에 약간씩 움직여야 하는데, 이렌즈의 움직임을 원활히 하기 위해 알맞는 Size와 Base curve를 선택해 야한다. 이것은 돋 착용감과 연결된다. 각막곡률에 비례하여 직경이 큰 렌즈를 착용해야하지만, 직경이 큰 렌즈는 안정감 은 있으나 눈물교환과 산소공급을 방해하므로 좋지않아, 직경을 크게 하는것보다 Base curve를 바꾸는 것이 바람직하다.

Soft contact lens의 Base curve와 직경

B.C의 범위	Diameter(mm)
～8.10	13.0
8.10～8.30	13.5
8.30～8.50	14.0
8.50～	14.5

7) 중심두께(Thickness, T)

→ C.L의 두께와 곡률은 굴절력과 관계있다. Soft C.L의 경우 중심두께가 너무 얇으 면 커브에 변화가 오기쉽고, 시력교정 능력이 줄어든다. 또 너무 두꺼우면 각막 과 결막에 부담을 주고 눈물순환을 방해하며 산소투과가 잘되지 않아, 건조감과 각막부종을 일으킬 수 있다. 따라서 환자의 렌즈 취급 숙련도와 산소투과율, 허용 하는 시력교정 능력등을 고려하여 가능한한 얇은 렌즈를 선택.

8) 모서리(Edge)

→ 모서리는 렌즈의 움직임이나 정지시 눈물순환에 영향을 미치므로 날카롭게 각이 지 면 곤란하며, 너무 두꺼우면 눈에 부담을 주어 착용감이 좋지 않다. 또 너무 얇거나 모서리 끝이 거칠면 떨어져 나갈 수도있다. C.L의모서리는 현미경 투영기나 lupe같 은 확대기를 사용해서 검사한다.

9) 누액렌즈

→ 눈물층의 두께는 0.02mm로 매우 얇지만 C.L의 굴절력을 계산할 때 반드시 고려 되어야 할 사항이다. C,L와 각막이 분리되어 있다면 3개의 굴절체(C.L, 눈물층 및 각막)이 존재하고, 이들 각각은 아주 얇은 공기층에 의해 서로 분리된 것으로 간 주할 수있다. 눈물층이 공기 중에 놓여있다고 가정할 때 이를 가끔 누액렌즈(fluid lens)라 한다. 이 누액렌즈는 후면이 각막의 곡률에 의해 고정되고, 전면은 C.L의 광학부 곡률반경과 일치한다. 3가지 피팅상태에따라 각기 다른 종류의 누액렌즈가 형성되며, 누액렌즈의 굴절력은 임상적으로 C.L의 베이스커브와 각막의 만곡도 차 이로 나타낸다. 3가지 다른 피팅상태에 의해 형성되는 누액렌즈는 다음과 같다

렌즈가 K 보다 편평할때는 눈물층이 마이너스 굴절력을 가지며, K 보다 가파를 때 는 눈물층이 플러스 굴절력을 가지므로 렌즈의 도수 결정시 가감을 해야한다.

① C.L의 K 값(D) ＜각막의 만곡도(D) ....마이너스 누액렌즈 형성

② C.L의 K 값(D) = 각막의 만곡도(D) ....평면렌즈

③ C.L의 K 값(D) ＞각막의 만곡도(D) ....플러스 누액렌즈 형성

예1) 완전교정도수 -2.00D

K값 측정 44.00D(7.67mm)(양주경선 모두 동일)

C.L의 베이스커브 44.50D(7.58mm)

누액렌즈의 굴절력 44.50 - 44.00 = +0.50D

만일 C.L의 베이스커브가 곡률반경(mm)으로 표시되어 있다면 다음 공식을 사 용하여 누액렌즈의 전면굴절력을 구한다

1.3375-1.00

F =----------

r

(단 r : C.L의 base curve(mm), 1.3375;K에서 일반적으로 각막의 굴절력로 가정한 값)

이처럼 C.L와 누액렌즈가 결합하여 C.L 누액합성계가 형성된다.

예1) 안경교정도수 : S-1.00D ⋐C-0.50 Ax180

K측정치 :44.00@180

:44.50@90

-------------------

-0.50 @ 180

C.L B.C:44.00D(0n K 피팅)

예2) 안경교정도수 : S-1.00D ⋐C-0.75 Ax180

K측정치 :44.00@180

:44.50@90

-------------------

-0.50 @ 180

C.L B.C:44.00D(0n K 피팅)

그러므로 S-1.25D ⋐C-0.25 Ax180

10) 렌즈도수의 결정

→ 베이스커브, 렌즈직경이 결정되었으면 -3.00D의 검사용 렌즈를 착용시킨후 덧굴 절검사(over-refraction)를 하여 최종 콘택트렌즈의 도수를 구한다.

덧굴절도수가 ±4.00D 이상이면 정점간 거리를 보정해 처방해야한다.

예) 시험용렌즈 ; -3.00

덧굴절도수 : -4.50(정점간거리를 보정해 -4.25)

처방도수 : -7.25

① 시험용렌즈없이 도수교정을 할 경우, Flat K와 베이스커브의 차이로 인 해 발생하는 Tear lens 도수를 가감 하여야한다

②SAM - FAP 법칙:steep 해지면 minus를 더하고 Flat plus를 더하라

예: K-Reading:43.50(7.75) x 180

44.50 x 90

Refraction: -2.00 -1.00 x 180

Flat C/L Steep C/L

---------------- ---------------------

BCR = 43.00(7.84) BCR = 43.75(7.71)

Tear Lens Power:-0.50D Tear Lens Power: +0.25D

C/L power = -1.50D C/L power = -2.25

(FAP) (SAM)

11) 중심두께의 결정

→ 도수, 렌즈직경, 렌즈 parameter에 의해 중심두께가 결정된다. 중심두께가 너무 얇 으면 렌즈가 잘휘고(flexures), 뒤틀림(warpage) 및 상방이탈이 생기기 쉬우며, 너 무 두꺼우면 하방이탈이 많고 렌즈 움직임이 많아 시력변화가 생긴다. 렌즈의 중 심두께가 증가해도 산소투과성에는 큰 영향을 주지 않는다.

Custom Design RGP Center Thickness values(mm)

power(D)	DK value
	20-49	50 greater
-1.00	0.18	0.19
-2.00	0.16	0.18
-3.00	0.14	0.16
-4.00	0.14	0.15
-5.00	0.13	0.14
-6.00 and greater	0.13	0.14

※Thumb 의 2가지 법칙

1) DK 값 50이상의 재질은 중심두께를 0.02mm 증가시킨다

2) 1 디옵터 각막난시 증가마다 0.02mm 이상처방

12) 주변부 만곡반경과 폭(PCR/PCW) 의 결정

- 렌즈직경의 20～35%를 차지하며 1-3개의 커브로 구성되어 있다

- 베이스커브보다 편평하며 비구면으로 된 렌즈도 있다

- 주변부 만곡의 주요기능은 각막대사를 유지하기 위해 렌즈아래 눈물의 순환을 유지하 고, 렌즈 밑으로 찌꺼기를 배출, 렌즈 가장자리에 눈물띠(tear meniscus)를 형성하여 렌즈가 중심에 잘 위치하도록 해준다

- 렌즈를 착용했을 때 렌즈의 가장자리는 각막위에 약간 떠있게 되는데 이사이를 edge lift 라하며 주변부만곡반경(PCR)이 편평하거나 주변부 만곡폭(PCW)이 넓으면 edge lift가 높아진다. edge lift가 높으면 렌즈중심이탈이 많고 이물감, 각막탈수 (desiccation)가 증가하며, edge lift가 낮으면 눈물순환이 잘 안돼 노폐물이 잘끼며 각 막염이 생길수 있다.

그러나 특별한 경우를 제외하고는 이미 정해져있는 parameter가 있어 이를 기재할필 요가 없다.

13) 가장자리 두께와 디자인의 결정

→ 가장자리 디자인은 주변부커브와 함께 렌즈의 중심유지와 착용감에 대단히 중요한 역할을 한다. -5.00D 이상의 고도근시는 렌즈 가장자리 두께를 더 얇게 해주는 플 러스 Lenticular Design을, -1.50D 이하의 근시와 모든 원시에서는 렌즈 가장자리 두께를 두껍게 하는 마이너스 Lenticular Design을 많이 사용한다.

14) C.L를 착용했을때의 조절

→ 안경에서 C.L로 바뀌게되면 특정한 거리에 있는 물체를 바라보는데 요구되는 조 절력이 바뀐다. 근시안이라면 안경을 착용했을 때 보다 더 많은 양의 조절이 요구 될것이고 원시안이라면 반대가 된다.

예1) 안경교정도수 ; -10.00D

정점간거리 ;13mm

안경면으로부터 주시물체까지 거리; 40cm

․ 안경렌즈의 전면에 입사하는 빛의 버전스는 -2.50D(1/0.4M)이며 안경의 굴절력이 더해진 후 안경렌즈의 후면에서 출사하는 빛의 버전스는 -2.50 + (-10.00) = -12.50D가 된다. 이 버전스가 각막쪽으로 갈수록 감소하여 각막면에서의 버전스 는 다음과 같다

1

---------------------- = - 10.75D

1/12.50D + 0.013

각막면에서의 굴절이상도는 -8.85D이다. 안경을 착용했을 때 요구되는 조절력은 각 막면에서의 굴절이상도(-8.85D)와 안경을 착용하고 근거리 물체를 볼 때 안경을 통과 한빛이 각막에서 갖는 버전스로부터 구할 수 있다. 즉 (-10.75)-(-8.85)=-1.90D이다. 그 러나 환자가 C.L를 착용하고 40cm 거리에 있는 물체를 명시하기 위하여 요구되는 조절력은 각막으로부터 거리의 역수로 구할 수 있다. 즉 40cm + 1.3cm = 41.3cm, -1/0.413 = 2.42D이다

따라서 C.L를 착용하고 안경면으로부터 40cm 거리에 있는 물체를 명시하기 위해서 는 안경을 착용했을때보다 0.52D 만큼 더 조절해야한다.

예2) 안경교정도수 : +10.00D

각막정간거리: 13mm

안경면에서 물체까지의 거리: 40cm

․ 안경면에 입사한 빛의 버전스는 -2.50D이며, 안경렌즈의 굴절력이 더해져서 안 경렌즈의 후면을 출사하는 빛의 버전스는 +7.50D가 된다. 이 빛이 각막에서 갖 는 버전스는 +8.31D로 증가하고, 각막면에서의 굴절이상도는 +11.49D이다

따라서 안경을 착용하고 40cm 거리의 물체를 명시하는데 필요한 조절력은 (+8.31)-(+11.49)=-3.17D 즉, 3.17D이고 C.L를 착용했을 때 필요한 조절력은 2.42D이다. 그러므로 원시안은 C.L를 착용하면 안경을 착용했을때보다 0.75D만 큼 조절이 적게 요구되는 상태에서 안경면으로부터 40cm 거리에 있는 물체를 명시할 수 있다. C.L를 착용했을 때 요구되는 조절력과 관련하여 특히 고도 마 이너스 굴절력의 안경을 착용하였던 환자가 C.L를 착용하고 근거리 작업을 할 때에 더 많은 양의 조절이 요구되기 때문에 불편을 느낄 수 있다. 특히 근시성 노안에서 그 가능성이 크고 원시성 노안에서는 이와는 반대가 될 것이다.

15) C.L를 착용했을때의 폭주........****

→ 근시안이 C.L를 착용했을때는 안경을 착용시보다는 더 많은 양의 폭주가 요구된 다

→ 원시안이 C.L를 착용했을때는 안경을 착용시보다는 더 적은 양의 폭주가 요구된 다

․ 안경을 착용하고 시선을 원거리 물체로부터 근거리 물체로 이동시키면, 시선이 렌즈의 광학중심점을 지나지 않고 코쪽과 아래쪽의 한 점을 통과하게 되어 프리 즘 효과가 유발된다. 근시안이 근거리 물체를 볼때에는 주로 기저내방(BI)프리즘 이 유발되기 때문에 정시안보다 적은 양의 폭주를 하고서 일정한 거리의 물체를 융합할 수 있다. 그러나 C.L를 착용한 경우에는 근거리 물체를 볼때에도 시선이 렌즈의 중심을 통과하기 때문에 이러한 프리즘 효과가 유발되지 않는다. 따라서 안경을 착용했을때보다 더 많은 양의 폭주가 요구된다.

․ 안경을 착용한 원시안이 근거리 물체를 볼때에는 주로 기저외방(BO)의 프리즘 효과가 유발되기 때문에 일정한 거리의 물체를 단일시(융합)하는데 더 많은 양의 폭주가 요구된다. 그러나 C.L를 착용하고 근거리 물체를 볼때에는 안경을 착용했 을때보다 더 적은 양의 폭주로 동일한 거리의 물체를 단일시 할 수 있다.

다음에서 알 수 있듯이 안경을 착용했을때와 C.L를 착용했을 때 각각 요구되는 폭주량의 차이는 대부분 2-3△정도이다. 근시안은 C.L를 착용했을 때 더 많은 양 의 조절이 요구되고 이로인해 더 많은 양의 조절성폭주가 수반되기 때문에 근거 리 물체를 볼 때 폭주가 더 많이 요구되는 점이 문제를 일으키지 않는다.

[출처] 콘택트렌즈 정리|작성자 닥캐삭