각막곡률계(Keratometer, Ophthalmometer)
각막곡률계(Keratometer, Ophthalmometer)
Ophthalmometry(Keratometry)란 각막 전면의 곡률측정을 의미. 최근에 contact lens를 많이 착용하게 되면서 콘택트렌즈의 베이스커브(제 2면의 만곡)를 측정하는데 있어서 없어서는 안 될 필수품. 이 기기는 각막의 부정 왜곡을 측정하여 각막난시의 유무 확인.
1. 원리
각막 표면을 볼록거울로 간주. 각막반사를 이용. 볼록거울에 의해 형성되는 일정거리에 있는 물체의 상의 크기는 볼록거울의 곡률반경에 비례. 실제 각막 곡률측정에 있어서는 각막이 볼록거울과 같은 작용을 하고 mire(target)가 물체가 된다. steep한 각막은 mire상(정립허상)이 작다.
※ 물체의 크기가 같고 물체에서 반사경까지의 거리가 같을 때 곡률반경이 크면 물체의 상이 크다. 곡률반경과 상의 크기는 비례. 각막만곡도 크면 곡률반경 작고, 상의 크기 작다. 각막 steep(볼록)하면 상의 크기 작고, flat(편평)하면 상의 크기는 큼.
❋ 각막의 곡률이 flat한 것은 곡률반경이 크고 굴절력이 작다 : 마이어상이 크다.
❋ 각막의 곡률이 steep한 것은 곡률반경이 작고 굴절력이 크다 : 마이어상이 작다.
2. 각막곡률계의 광학계<그림>
➀ Javal-Schiotz형(사각형은 적색, 계단모양 녹색)
a)마이어분리상태 큼 b) 분리상태 적음 c) 분리상태 정확 d) 난시안 주경선이 K축과 불일치
➁ Bausch-Lomb형
a) 수평 이중화 정도 작음 b) 수직 이중화정도 큼 c) 두 방향 이중화 정도 정확 d) 위와 동
➂ Zeiss형
a) 이중화 정도 너무 큼 b) 이중화 정도 적음 c) 이중화 정도 정확 d) 위와 동일
광학계의 형태
Javal-Schiotz형 : fixed doubling, variable mire, two position keratometer
Bausch-Lomb형 : one position keratometer, variable doubling
Zeiss형 : variable doubling, two position keratometer, telecentric 원리(이중화 장치를 대물렌즈의 초점에 위치시킴)
① 경사지게 설치한 거울이 광원에서 나온 광원을 반사시켜 mire(target)를 비친다.
② Mire(target)를 비춘 광선은 피검사자의 각막에 의해 굴절되고, 각막후방(망막)에 상을 형성. 상의 크기는 각막의 곡률반경에 좌우되고 검사자는 이 상을 관찰.
③ 각막 후방에 형성된 상에서 나오는 광선은 대물렌즈와 네 개의 구멍이 뚫린 격반(隔盤)을 통과.
④ 격반의 좌측 구멍(C)을 통과하는 광선은 이중 프리즘(double prism)의 베이스 업(B.U) 프리즘에 의해 굴절되어 상은 위쪽에 형성.
⑤ 격반의 우측 구멍(D)을 통과하는 광선은 이중 프리즘의 베이스 아웃(B.O) 프리즘에 의해 굴절되어 상은 횡(橫)방향에 형성.
⑥ 격반의 상하 구멍(A, B)을 통과하는 광선은 프리즘을 통과하지 않기 때문에 상은 편위되지 않는다. 따라서 검사자는 세 개의 mire 상을 보게 됨.
3. 이중 프리즘(doubling prism)
각막 전면의 굴절에 의해 형성된 상을 측정한다는 것은 상이 작고 고시미동(固視微動)이 존재해서 상이 항상 움직이기 때문에 곤란. 따라서 doubling prism을 사용하게 되면 양쪽의 상이 함께 움직이기 때문에 고시미동을 중화할 수 있음.
4. 조작방법
Test ball로 충분히 연습한 후에 피검사자의 각막을 측정하도록 한다.
1) 전원을 켠다(전원의 강도 조절)
2) 피검사자의 set
① 피검사자의 턱과 이마를 기기의 턱받침대와 이마 받침대에 최대한으로 고정(수직 방향과 수평 방향의 기울기 및 측정면 내에서의 얼굴의 회전에 주의한다).
② 기기의 난시축 scale의 0도와 90도가 바르게 세팅되었는지 확인하고 leveling sign과 피검사자의 눈 꼬리가 나란한지 확인.
3) 측정기기의 세팅
① 시도조절 : 접안렌즈를 들여다보면서 반시계 방향으로 돌린 후 다시 시계 방향으로 돌려 시표가 가장 선명한 상태로 만든다.
② 광축 맞춤 : 측정기기를 측정하려는 눈의 방향으로 향한다. 이 때 피검사자에게 측정기기의 전면 중앙부에 있는 거울에 비친 자기의 눈을 보도록 지시. 단 강도근시와 노안 및 상대원시인 사람은 거울에 비친 상을 명시할 수 없으므로 측정기의 중앙을 보도록 지시하는 것을 보류. 검사하지 않는 눈은 차폐.
③ 측정거리(초점거리) 조정 : 접안부로 각막 반사상을 보도록 하기 위하여 측정기를 전후로 움직여서 각막 반사상을 선명하게 한다. 이 조작은 정밀도에 크게 영향을 미치므로 세심한 주의를 기울여야 한다. 이 때 반사상이 스크린의 중앙에 위치하도록 조절.
④ 이미 시도 조절해 놓은 시표가 세 개의 마이어 중 한 가운데에 있는 마이어의 +와 - 부호의 중앙에 오도록 상하 좌우의 높이를 조정.(난시축 손잡이 회전 방법?)
⑤ 수평경선을 먼저 측정(수평방향으로 나란히 놓여 있는 마이어의 부호를 수평경선 조절 손잡이로 돌려 일치시킴)
⑥ 수직경선을 나중에 측정(수직방향으로 나란히 놓여 있는 마이어의 부호를 수직경선 조절 손잡이로 돌려 일치시킴).
⑦ 측정된 값의 눈금을 읽어 처방서에 기록.
※(주의)
난시가 있으면 수평경선 측정시 부호가 정확히 한 개로 안포개짐. 난시축 조절 손잡이를 돌려가면서 일직선이 되도록 할 것(중심마이어 보다 위이면 반시계 방향으로 회전).
※ 각막의 굴절력(D)
D : 각막 굴절력
D = 1000(n-1)/r r : 각막 전면의 곡률반경
n : 각막의 굴절률 1.3375
측정치의 정밀도에 영향을 미치는 것은
① 각막과 측정기의 거리, 즉 초점거리이다. 따라서 각막 전면의 곡률을 측정중일 때에는 피검사자의 얼굴 위치가 움직이지 않도록 주의.
② 안검의 압력. 안검열을 좁게해서 측정하거나 상안검을 손으로 집어 올려서 측정하면 공막을 압박하게 되어 각막의 곡률이 변화됨.
③ 곁눈질을 한 상태에서 측정했을 때에도 각막의 곡률이 변하므로 부적당.
5. 케라토미터의 사용목적
1) 각막 전면의 굴절력 측정(각막난시 정도를 확인)
2) 각막 전면의 곡률반경 측정(CL 처방시 BC 결정)
3) 난시 유무 확인(정난시 및 부정난시)
마이어의 상태 : 난시가 없거나 정난시; 가장자리의 선이 선명하고 원형,
강도의 정난시; 타원형, 부정난시; 마이어가 불규칙하고 선명하지 못함.
4) 난시축의 결정
5) 백내장의 모니터링
6) 굴절성 및 축성 비정시의 구별
7) HCL의 휫팅상태 평가
8) contact lens의 전,후면 곡률반경 측정
6. 전난시와 각막난시의 관계
전난시 : 자각적 굴절검사 또는 타각적 굴절검사에서 검출된 난시.
각막난시 : 각막 전면에 존재하는 난시이고, 임상적으로 케라토미터에 의해 얻은 난시.
각막난시와 전난시의 축 또는 도수가 일치하지 않은 경우가 종종 있다. 전난시와 각막난시와의 차를 잔여난시 또는 생리적 난시라 함.
각막난시와 전난시가 일치하지 않는 원인
(1) 생리적 수정체 난시
(2) 각막 후면 난시
(3) 실제의 각막 굴절률과 케라토미터에서 가정한 각막 굴절률의 상이(相異)
(4) 안방수의 굴절효과
(5) 정점간거리에 의한 굴절효과의 차이
(6) 케라토미터에 의한 각막 측정 면적이 동공 면적보다 작기 때문에 생기는 수차의 영향
(7) 측정시 시선이 각막 전극(前極)에서 편위되기 때문.
7. 각막 난시에 근거를 둔 전난시 예측방법
여러 가지를 고려하여 각막난시로부터 전난시를 예측하는 방법이 발표되었는데 그 일반적인 방법을 소개.
1) 수정체(생리적)난시만을 고려한 방법
각막난시에 생리적 난시를 예상해서 0.50D의 도난시를 가한다(직난시는 0.50D를 빼고, 도난시에는 0.50D를 가한다). 이것은 사난시를 고려하지 않은 방법이다.
예) K-reading 결과
|
43.75D: 180° 43.00D : 90° |
각막난시 = -0.75D, A 90°
전난시 = 각막난시 + 수정체의 생리적 난시
= -0.75×90 +(-0.50×90) = -1.25×90
2) Javal's rule
Javal의 방법은 생리적 난시와 정간거리에 의한 원주렌즈의 영향을 고려.
Javal's rule에서 전난시 = k +(p ×각막난시)
k = 0.50D의 도난시, p(상수) = 1.25
예 1) K-reading 결과
|
43.75D : 180° 43.00D : 90° |
각막난시 = -0.75D, A 90°
전난시 = -0.50×90 + 1.25(-0.75×90)
= -0.50×90 + (-0.94×90) = -1.44× 90
이 규칙에 의한 측정치는 임상적 결과에 비교적으로 근사하다. 사난시를 무시한 것.
예 2) 180도 42.50, 90도 43.00일 때 전난시는?
-0.50×90 +(1.25× -0.50×180) = -0.50×90 -0.625×180 = -0.125 ×180
One & two position keratometer
one position keratometer : mire가 케라토미터의 광축을 둘러싸고 있는 하나의 커다란 물체로 생각하고 토릭형 각막의 한 주경선을 찾기 위해서는 기기의 전후축을 중심으로 회전해야 하며, 일단 한 주경선의 위치를 찾으면 두 번째 주경선의 곡률반경을 찾기 위해 기기를 더 이상 회전시키지 않아도 되는 형태이며, two position keratometer는 mire가 이중화 체제의 축 가장자리에만 그려져 있으며, 두 번째 주경선을 측정하기 위해서 처음 주경선의 위치로부터 기기를 90°회전시켜야 하는 것.