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Navarro 모형안에 기반을 둔 조절을 고려한 모형안의 설계 및 분석
Analysis and Design of an Accommodation-Dependent Eye Model Based on Navarro Model 원문보기

한국안광학회지 = Journal of Korean Ophthalmic Optics Society, v.15 no.3 = no.40, 2010년, pp.235 - 240  

강은경 (인하대학교 물리학과) ,  박성찬 (단국대학교 전자물리학과) ,  김진주 (인하대학교 물리학과) ,  황보창권 (인하대학교 물리학과)

초록
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목적: 본 연구에서는 조절작용에 있어 유일한 굴절기관인 수정체에 대한 최근의 측정결과들을 고려하여 조절이 포함된 모형안을 제시하고자 한다. 방법: 제안된 수정체는 2개의 비구면으로 구성되었으며, 2개의 면이 만나는 점들은 수직으로 이은 선을 직경이라 하고 광축과 만나는 점을 원점으로 전면부와 후면부로 나누었다. 조절이 진행되는 동안, 굴절률은 균질하고 변화가 없도록 간략화하였으며, 수정체 전면부의 부피와 후면부의 부피는 각각 변화가 없다고 가정하였다. 결과: 본 연구에서는 조절자극량이 커질수록 수정체의 직경이 감소하면서 전면과 후면의 곡률반경이 감소하고 두께는 증가한다. 각 조절단계에서의 곡률반경과 두께를 구할 수 있으며, 계산된 값들로 굴절력 변화를 구하여 조절반응량으로 나타낼 수 있다. 조절자극량에 따른 매개변수 변화량들은 실안의 측정결과와 유사한 움직임을 보였다. 결론: 이와 같은 결과들은 각 조절단계에서 수정체의 부피와 굴절률이 변하지 않는 가정 아래 동적 매개변수의 변화량을 구할 수 있음을 보여준다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Purpose: In this study, we proposed a simple accommodation-dependent crystalline lens with a constant volume and homogeneous refractive index. Methods: We proposed a human crystalline lens with two aspheric surfaces. Two surfaces intersect in two points and straight line between two points was equat...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • Navarro 모형안을 Navarro 및 최근의 연구 결과들과 비교한 것이다. 본 연구에서는 단위 조절자극량에 대한 매개변수의 동적 변화량을 선형관계로 나타내 연속적인 조절 자극량 변화가 있더라도 매개변수의 변화량을 예측하기 위해 제안되었다. Hermans[8는 수정체의 전, 후면 정점 곡률반경, 두께, 직경을 3D MRI 와 Scheimflug camera롤 이용하여 측정하였으며, Table 2의 측정값은 특히 3D MRI를 이용하여 측정한 것이다.
  • 그 중 Navarro 모형안은 물체 거리에 따른 조절자극량에 따른 수정체의 굴절력 변화로 나타나는 조절반응량의 주요 요소인 곡률반경과 두께 및 굴절률 및 비구면계수를 연속적으로 표현할 수 있는 장점이 있어 여러 연구자들에게 여러가지 방법으로 최적화하는 연구 [5,6]가 계속 진행되고 있다. 본 연구에서도 최근 연구 결과들을 고려하여 Navarro 모형안을 초기값으로 하여 최적화된 모형안을 제시하고자 한다.

가설 설정

  • 1. (b)) 로 물점이 이동하는 조절자극량에 대해 안구의 굴절력이 변하는 조절반응량에 각막은 아무런 영향을 미치지 않는다. 외부 물점의 이동에 따라 변화하는 수정체의 매개변수는 Fig.
  • 이러한 최근의 연구결과들을 바탕으로 조절이 진행되는 동안, 수정체의 부피와 굴절률을 변화가 없다는 가정을 세울 수 있었다. 이러한 가정 아래 Navarro 모형안을 기반으로 좀 더 단순한 계산방법을 통해 조절의 각 단계에서 수정체의 곡률반경 및 두께의 동적 변화량을 구할 수 있으며, 타 연구자들에 의한 수정체 측정값과의 비교를 통해 이러한 가정들이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.
  • 후면의 정점곡률반경 (R*3와 R*4)의 감소와 두께(t*3)의 증가이다. 조절이 진행되는 동안의 수정체 내부의 굴절률의 변화는 없었으며, 수정체 전체 부피는 일정하다는 가정 아래 수정체 전면과 후면의 곡률반경과 두께를 계산하였다. 본 연구에서는 수정체를 2개 부분으로 나눔으로써 부피 계산 및 중심부 곡률반경과 두께를 계산하는 것이 용이해졌다.
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참고문헌 (13)

  1. 강현식, "안경학개론", 신광출판사, 서울, pp. 129(2002). 

  2. Rabbetts, R. B., Clinical Visual Optics, 4th Ed., Elsevier Limited, Philadelphia, Chapter 10 (2007). 

  3. Navarro, R., Santanara, J., and Bescs, J., "Accommodation-dependent model of the human eye with aspherics", J. Opt. Soc. Am., 2(8):1273-1281(1985). 

  4. Kasprzak, H. T., "New approximation for the whole profile of the human crystalline lens", Opthalmic and Physiological Optics., 20(1):31-43(2000). 

  5. Atchison, D. A., "Optical models for human myopic eyes", Vision Reserch., 46(14):2236-2250(2006). 

  6. 최가을, 송석호, 김상기, "안구의 굴절능 조절을 고려한 수정된 Navarro 정밀모형안의 시성능 분석", Hankook Kwanhak Hoegi, 18(5):337-344(2007). 

  7. Strenk, A., Semmlow, J. M., Strenk, L. M., Gronlund-Jacob Munoz, and DeMarco, J. K., "Magnetic resonance image study of the effects of age and accommodation on the human lens cross-sectional area", Investigative Ophthalmology & Visual Science, 45(2):539-545(2004). 

  8. Hermans, E. A., Pouwels, P. J., Dubbelman, M., Kuijer, J. P., van der Heijde, R. G., and Heetbaar, R. M., "Constant volume of the human lens and decrease in surface area of the capsular bag during accommodation: An MRI and Scheimpflug study", Investigative Ophthalmology & Visual Science, 50(1):281-289(2009). 

  9. Kastburirangan, S., Markwell, E. I., Atchison, D. A., and Pope, J. M., "In vivo study of changes in refractive index distribution in the human crystalline lens with age and accommodation", Investigative Ophthalmology & Visual Science, 49(6):2531-2540(2008). 

  10. Jones, C. E., Atchison, D. A., and Pope, J. M., "Changes in lens dimensions and refractive index with age and accommodation", Optom. Vis. Sci., 84(10):990-995(2007). 

  11. Arfken, G. B. and Weber, H. J., Mathematical methods for physicists, Academic Press, San Diego, Chapter 1(2001). 

  12. Dubbelman, M., van der Heijde, G. L., and Weeber, H. A., "Change in shape of the aging human crystalline lens with accommodation", Vision Research, 45(1):117-132(2005). 

  13. Rosales, P., Dubbelman, M., Marcos, S., and van der Heijde, R., "Crystalline radii of curvature from Purkinje and Scheimpflug imaging", Journal of Vision, 6(10):1057-1067(2006). 

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