다초점 인공수정체의 종류별 장단점
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작성자 강남성모원안과
작성일 22-06-02 13:38
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노안 수술을 위한 다초점 인공수정체의 종류별 장단점
백내장 수술은 자신의 수정체가 없어지므로 그에 상응한 인공수정체를 대신 넣어 그 기능을 다시 살리는 매우 앞선 의료기술이다. 과거의 인공수정체는 백내장 수술이 노인에서 많이 행해지는 시술이었기 때문에 수술 후 원거리 시력의 개선을 목적으로 하였다. 또한 노인들은 백내장 수술 후에도 가까운 곳을 보기 위한 돋보기에 이미 익숙해져 있다.
다초점 인공수정체는 백내장 수술 후 과거에 갖지 못했던 근거리 시력을 확보할 수 있는 매우 유용한 시술법으로 점점 수술 횟수가 늘어나고는 있지만 여전히 전체 백내장 수술 중에 15 –30% 내외를 차지한다. 다초점 인공수정체의 편리성에 대해서는 이미 잘 알고 있지만, 경제적 문제를 제외하고도 일부 빛 번짐, 달무리, 대비 감도 저하 등의 광학적 불편함을 두려워하기 때문도 있다. 이번 화에서는 다초점 인공수정체의 종류별 장단점 등에 대해서 새로운 내용을 보충하는 설명과 함께, 뇌에서 눈이 적응을 해야 하는 필요성에 대해서 설명하려고 한다.
우리의 수정체의 초점을 만드는 방법
우리가 세상의 물체를 보기 위해서는 시시각각으로 초점을 잘 맞추어야 한다. 사진기 사진을 찍는 원리도 초점거리를 맞추는 것이 중요한 것처럼 우리 눈도 매우 정밀하고 아주 짧은 시간에 초점을 자연스럽게 조절해야 한다. 우리 눈의 초점을 맞추는 원리는 눈 속의 모양체 근을 이용하여 수정체의 두께를 세밀하게 조절함으로써 가능하게 되었다. 이러한 세밀한 작업은 뇌에서 직접 조절해야만 가능하다. 그러나 나이가 들면서 뇌에서 명령이 전달되지만 수정체 단백의 경화로 두께 조절이 되지 않아서 초점을 만들기 점점 어려워지면서 돋보기에 의존하게 된다.
초기 인공 수정체의 초점을 만드는 방법
조절형 다초점 인공수정체 : 초창기 다초점 인공수정체의 작동 원리로 사람의 수정체처럼 앞뒤로 움직여서 초점을 만들려는 시도가 있었다. 나이가 들어서 뇌에서의 신호가 감소한 것이 아니라 단지 수정체가 두께가 조절되지 못하는 것이므로, 이 신호를 이용하여 인공수정체가 앞뒤로 움직이게 설계하였다. 그러나 뇌에서 받은 신호는 가까운 것을 보기에 충분할 만큼의 인공수정체 앞뒤 움직임을 만들지 못해 아직은 실용화 되지 못했다. 그러나 이러한 원리의 수정체는 빛 번짐, 달무리, 대비 감도 저하 등의 부작용은 없어 여전히 연구의 대상이다.
분절형 인공수정체 : 다초점 안경의 원리로 인공수정체 내에 멀리 볼 수 있는 부분과 가까운 곳을 볼 수 있는 부분을 나누어 분절을 구별하는 방법이다. 그런데 이 경우 동공이 축소가 되면 수정체에 있는 일부 분절만이 작동하므로 효과가 충분하지 못했다. 가까운 것을 볼 때는 아래를 보는 경향이 있으며 실제로 다초점 안경도 가까운 곳을 보는 부분이 안경 아래에 있다. 그러나 다초점 인공수정체는 눈 가운데 있는 동공을 통해서 모든 것을 봐야 하기 때문에 여러 분절을 가운데만 둘 수 없으므로 효과가 떨어지게 된다.
회절형 인공수정체 : 빛이 작은 구멍을 통과하면 새롭게 초점을 만들 수 있는 원리를 이용하여 여러 개의 구멍을 통과하는 빛을 이용해서 다초점을 만든다. 이 경우 구멍의 크기와 개수에 따라서 초점의 크기와 개수를 임의로 만들 수 있는 장점이 있다. 그러나 초점을 만들 때 빛의 10-20% 정도를 잃어버려 대비감도의 감소가 나타나고, 달무리 현상, 빛 번짐 등의 부자연스러운 광학 현상이 나타나는 단점이 있다. 현재 사용되고 있는 다초점 인공수정체는 이 원리를 이용하고 있다. 과거에 비해서 광학적부작용이 많이 감소하고는 있지만 기본 원리상 일부 부자연스러움은 남아 있다.
EDOF형 인공수정체 : 가장 최근에 개발된 다초점 인공수정체로 빛의 수차를 이용하여 EDOF(extended depth of focus) 원리를 이용한 다초점 인공수정체이다. 완전하게 초점을 만들지 않고, 길게 선상으로 만든 준초점을 이용하는 방법이다 이 원리가 도입된 이유는 회절 간섭의 원리로 초점을 만들면 선명하게 초점을 만들 수 있으나 상대적으로 나타나는 달무리 현상과 빛 번짐과 같은 광학현상을 줄이기 위해서이다. 준초점으로 만들어진 경우 근거리 시력이 상대적으로 약한 것이 단점이다.
뇌의 적응력
우리 몸의 모든 감각기(시각, 청각, 미각, 후각)는 모두가 뇌에서 직접 관여한다. 속도도 빠르고, 매우 정밀하다. 백내장 수술 후 본인의 수정체와는 다른 기전의 초점을 만드는 과정에도 불구하고, 우리가 익숙하게 잘 적응하는 이유는 시각 중축인 뇌의 놀라운 적응력 덕분이다.
초점을 만드는 원리가 완전히 바뀌면 뇌는 이를 인지하고 적응하려고 노력을 하며, 적응 과정은 일정한 시간이 필요하다. 개인적 차이가 있겠지만 대개는 최소 약 4개월 정도의 시간이 걸리며, 시간이 지날수록 안정화되는 경향이 있다.
결론적으로 다초점을 만드는 원리는 매우 다양하고, 복잡하고 이해하기 힘든 물리적 원리를 가지고 있다. 각각의 이론은 장점과 단점이 있다. 광학적 현상이 적으면 근거리 시력이 부족하고, 역으로 근거리 잘 보이기 위해서는 광학적 부작용이 나타날 수밖에 없는 실정이다. 이러한 광학적 현상이 있음에도 불구하고 다초점 인공수정체의 편리성 때문에 점점 사용이 증가하고 있으며, 이는 우리 뇌의 시각 중추가 새로운 초점에 적응할 수 있도록 돕고 있다.
뇌의 시각 중추는 다초점을 만드는 원리가 완전히 바꿨음에도 불구하고 새롭게 만들어지는 다초점에 대한 적응을 끊임없이 시도한다. 적응기간은 최소한 약 4개월 가량의 시간이 필요하고 시간이 지날수록 안정화되는 경향이 있다.
백내장 수술은 자신의 수정체가 없어지므로 그에 상응한 인공수정체를 대신 넣어 그 기능을 다시 살리는 매우 앞선 의료기술이다. 과거의 인공수정체는 백내장 수술이 노인에서 많이 행해지는 시술이었기 때문에 수술 후 원거리 시력의 개선을 목적으로 하였다. 또한 노인들은 백내장 수술 후에도 가까운 곳을 보기 위한 돋보기에 이미 익숙해져 있다.
다초점 인공수정체는 백내장 수술 후 과거에 갖지 못했던 근거리 시력을 확보할 수 있는 매우 유용한 시술법으로 점점 수술 횟수가 늘어나고는 있지만 여전히 전체 백내장 수술 중에 15 –30% 내외를 차지한다. 다초점 인공수정체의 편리성에 대해서는 이미 잘 알고 있지만, 경제적 문제를 제외하고도 일부 빛 번짐, 달무리, 대비 감도 저하 등의 광학적 불편함을 두려워하기 때문도 있다. 이번 화에서는 다초점 인공수정체의 종류별 장단점 등에 대해서 새로운 내용을 보충하는 설명과 함께, 뇌에서 눈이 적응을 해야 하는 필요성에 대해서 설명하려고 한다.
우리의 수정체의 초점을 만드는 방법
우리가 세상의 물체를 보기 위해서는 시시각각으로 초점을 잘 맞추어야 한다. 사진기 사진을 찍는 원리도 초점거리를 맞추는 것이 중요한 것처럼 우리 눈도 매우 정밀하고 아주 짧은 시간에 초점을 자연스럽게 조절해야 한다. 우리 눈의 초점을 맞추는 원리는 눈 속의 모양체 근을 이용하여 수정체의 두께를 세밀하게 조절함으로써 가능하게 되었다. 이러한 세밀한 작업은 뇌에서 직접 조절해야만 가능하다. 그러나 나이가 들면서 뇌에서 명령이 전달되지만 수정체 단백의 경화로 두께 조절이 되지 않아서 초점을 만들기 점점 어려워지면서 돋보기에 의존하게 된다.
초기 인공 수정체의 초점을 만드는 방법
조절형 다초점 인공수정체 : 초창기 다초점 인공수정체의 작동 원리로 사람의 수정체처럼 앞뒤로 움직여서 초점을 만들려는 시도가 있었다. 나이가 들어서 뇌에서의 신호가 감소한 것이 아니라 단지 수정체가 두께가 조절되지 못하는 것이므로, 이 신호를 이용하여 인공수정체가 앞뒤로 움직이게 설계하였다. 그러나 뇌에서 받은 신호는 가까운 것을 보기에 충분할 만큼의 인공수정체 앞뒤 움직임을 만들지 못해 아직은 실용화 되지 못했다. 그러나 이러한 원리의 수정체는 빛 번짐, 달무리, 대비 감도 저하 등의 부작용은 없어 여전히 연구의 대상이다.
분절형 인공수정체 : 다초점 안경의 원리로 인공수정체 내에 멀리 볼 수 있는 부분과 가까운 곳을 볼 수 있는 부분을 나누어 분절을 구별하는 방법이다. 그런데 이 경우 동공이 축소가 되면 수정체에 있는 일부 분절만이 작동하므로 효과가 충분하지 못했다. 가까운 것을 볼 때는 아래를 보는 경향이 있으며 실제로 다초점 안경도 가까운 곳을 보는 부분이 안경 아래에 있다. 그러나 다초점 인공수정체는 눈 가운데 있는 동공을 통해서 모든 것을 봐야 하기 때문에 여러 분절을 가운데만 둘 수 없으므로 효과가 떨어지게 된다.
회절형 인공수정체 : 빛이 작은 구멍을 통과하면 새롭게 초점을 만들 수 있는 원리를 이용하여 여러 개의 구멍을 통과하는 빛을 이용해서 다초점을 만든다. 이 경우 구멍의 크기와 개수에 따라서 초점의 크기와 개수를 임의로 만들 수 있는 장점이 있다. 그러나 초점을 만들 때 빛의 10-20% 정도를 잃어버려 대비감도의 감소가 나타나고, 달무리 현상, 빛 번짐 등의 부자연스러운 광학 현상이 나타나는 단점이 있다. 현재 사용되고 있는 다초점 인공수정체는 이 원리를 이용하고 있다. 과거에 비해서 광학적부작용이 많이 감소하고는 있지만 기본 원리상 일부 부자연스러움은 남아 있다.
EDOF형 인공수정체 : 가장 최근에 개발된 다초점 인공수정체로 빛의 수차를 이용하여 EDOF(extended depth of focus) 원리를 이용한 다초점 인공수정체이다. 완전하게 초점을 만들지 않고, 길게 선상으로 만든 준초점을 이용하는 방법이다 이 원리가 도입된 이유는 회절 간섭의 원리로 초점을 만들면 선명하게 초점을 만들 수 있으나 상대적으로 나타나는 달무리 현상과 빛 번짐과 같은 광학현상을 줄이기 위해서이다. 준초점으로 만들어진 경우 근거리 시력이 상대적으로 약한 것이 단점이다.
뇌의 적응력
우리 몸의 모든 감각기(시각, 청각, 미각, 후각)는 모두가 뇌에서 직접 관여한다. 속도도 빠르고, 매우 정밀하다. 백내장 수술 후 본인의 수정체와는 다른 기전의 초점을 만드는 과정에도 불구하고, 우리가 익숙하게 잘 적응하는 이유는 시각 중축인 뇌의 놀라운 적응력 덕분이다.
초점을 만드는 원리가 완전히 바뀌면 뇌는 이를 인지하고 적응하려고 노력을 하며, 적응 과정은 일정한 시간이 필요하다. 개인적 차이가 있겠지만 대개는 최소 약 4개월 정도의 시간이 걸리며, 시간이 지날수록 안정화되는 경향이 있다.
결론적으로 다초점을 만드는 원리는 매우 다양하고, 복잡하고 이해하기 힘든 물리적 원리를 가지고 있다. 각각의 이론은 장점과 단점이 있다. 광학적 현상이 적으면 근거리 시력이 부족하고, 역으로 근거리 잘 보이기 위해서는 광학적 부작용이 나타날 수밖에 없는 실정이다. 이러한 광학적 현상이 있음에도 불구하고 다초점 인공수정체의 편리성 때문에 점점 사용이 증가하고 있으며, 이는 우리 뇌의 시각 중추가 새로운 초점에 적응할 수 있도록 돕고 있다.
뇌의 시각 중추는 다초점을 만드는 원리가 완전히 바꿨음에도 불구하고 새롭게 만들어지는 다초점에 대한 적응을 끊임없이 시도한다. 적응기간은 최소한 약 4개월 가량의 시간이 필요하고 시간이 지날수록 안정화되는 경향이 있다.
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