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제안 방법
- Navarro 정밀모형안을 이용하여 선행 임상연구들[13-15]을 바탕으로 노안의 해부학적 특징과 광학적 메커니즘을 반영한 40, 50, 60세 남성의 노안 정밀모형안을 전산모사하고, 이 모형안을 이용하여 망막상의 질과 수차들을 분석하였다. 그 결과 나이에 따른 해부학적·광학적 변화들을 반영한 노안 정밀모형안을 새롭게 구현할 수 있었다.
- 설계된 정밀모형안들의 광학변수 값들은 Table 2에 나타냈으며, 설계 결과에서 추출되는 노안의 해부학적 변수들인 안축장, 수정체의 두께, 곡률반경, 굴절률, 각막과 수정체의 전·후면 비구면 계수, 유리체의 깊이 등은 Table 3에 제시되어 있다. 또한 망막상의 질은 결과 부분에서 제시된 spot diagram, MTF, 그리고 각종 수차들을 근거로 비교할 수 있다.
- 본 논문에서는 앞서 언급된 대로 Navarro 정밀모형안을 바탕으로 하고, 여러 다양한 선행임상연구들로부터 연령별 노안의 임상데이터를 수집하여, 수집된 임상데이터를 ZEMAX 광학설계 프로그램에 적용한 후에 최적화시켜, 노안 정밀모형안을 새롭게 전산모사하여 보았다.
- 본 연구는 임상연구에 근거하여 명소시의 동공크기에 따라 연령별로 4그룹으로 나누어 새로운 노안 정밀모형안을 설계한 선행연구[10]와는 달리, 실안과 유사하다고 발표된 Navarro 정밀모형안의 구조 내에서 주 굴절매체인 각막과 수정체에 대한 매개변수들을 40, 50, 60세의 남성을 기준으로 하여 전산모사하였다. 앞서 언급한 선행연구[10]에서는 구면수차, 코마수차, 비점수차 및 색수차를 위주로 분석하였고, 각 연령별로 회절상을 나타내었다.
- 본 연구에서는 초기 노안인 40세를 시작으로 50세와 60세까지 3가지의 연령을 설정하고, 성별은 남성을 대상으로 ZEMAX 광학설계 프로그램을 이용하여 노안 모형안을 설계하였다. Navarro 정밀모형안에 기반을 두고, 조절에 따라 달라지는 4개의 굴절면인 각막 전·후면, 수정체 전·후면을 비구면으로 설정한 후, 고정변수와 비고정변수를 구분하기 위하여 선행 임상 연구 자료들을 수집하였다.
- 설계 필드(field)는 알파각을 고려하여 0 도와 ±5 도로 하였으며, MTF값은 ISO 표준[18]에 따라 공간주파수의 최대값을 100 cycles/mm로 제한하였다.
- 앞서 언급한 대로, 본 연구에서는 선행 임상연구들의 데이터를 바탕으로 40, 50, 60세 연령의 남성 정밀모형안을 전산모사 하였다. 설계된 정밀모형안들의 광학변수 값들은 Table 2에 나타냈으며, 설계 결과에서 추출되는 노안의 해부학적 변수들인 안축장, 수정체의 두께, 곡률반경, 굴절률, 각막과 수정체의 전·후면 비구면 계수, 유리체의 깊이 등은 Table 3에 제시되어 있다.
- 이 또 다른 연구에서 각막전면과 후면의 곡률반경은 일정한 비율로 고정되어 있으며 이 고정된 비율로 각막의 유효굴절률 또한 구할 수 있다고 언급한 바 있다. 이에 따라 본 연구에서는 고정변수를 각막 전면과 후면의 곡률반경과 굴절률로 적용하였고, 이 값들은 Navarro모형안의 기존 값으로 지정하였다. 그 외의 값인 각막 전·후면 비구면 계수, 각막 중심두께, 수정체 전·후면 곡률반경, 수정체 중심두께, 수정체의 등가굴절률, 안축장의 임상 데이터는 Atchison 등의 선행연구[13]에서 수집하였고, 수정체 전·후면 비구면 계수는 Dubbelman과 Heijde의 연구[14]에서 데이터를 수집하였으며, 수정체 굴절률과 아베수는 Sivak 등의 연구논문[15]을 참조하였다.
- 앞서 언급한 선행연구[10]에서는 구면수차, 코마수차, 비점수차 및 색수차를 위주로 분석하였고, 각 연령별로 회절상을 나타내었다. 이에 비해 본 연구는 광학프로그램을 이용하여 연령에 따른 상의 질(MTF, Spot diagram)과 자이델 5수차의 결과를 분석하여 변화를 예측하였고, 예측된 결과를 선행임상연구들과 비교하여 일치여부를 알 수 있었다.
- 이에 비해, Navarro 정밀모형안은 4개 굴절면(각막, 수정체 전·후면)을 비구면으로 설정하고, 물점위치에 따라 수정체 굴절력 변화를 곡률반경과 두께 및 굴절률 및 비구면 계수를 연속적으로 나타낼 수 있으며,[5-6] 또한 Navarro 정밀모형안은 다른 정밀모형안 가운데 Koojiman 정밀모형안과 가장 유사한 구조를 지닌 정밀모형안으로써, 굴절면을 구면으로 설정한 Koojiman 정밀모형안보다 실제 안구의 성능을 더 자세하게 구현할 수 있다는 장점이 있다[7] 이러한 장점들을 바탕으로 본 연구에서는 Navarro 정밀모형안을 기반으로 하여 노안 정밀모형안의 전산모사를 진행하였다.
대상 데이터
- Navarro 정밀모형안에 기반을 두고, 조절에 따라 달라지는 4개의 굴절면인 각막 전·후면, 수정체 전·후면을 비구면으로 설정한 후, 고정변수와 비고정변수를 구분하기 위하여 선행 임상 연구 자료들을 수집하였다.
- 동공크기는 노인성 축동을 고려하여 3 mm로 제한하였고, 파장은 시감도곡선에 따라 470 nm, 510 nm, 555 nm, 610 nm, 650 nm로 설정하였으며, 그 가운데 중심파장을 555 nm로 설정하였고, 이에 따른 파장의 가중치는 CIE1931[16,17]에 근거하여 각각 0.091, 0.053, 1, 0.053, 0.107로 부여하였다. 설계 필드(field)는 알파각을 고려하여 0 도와 ±5 도로 하였으며, MTF값은 ISO 표준[18]에 따라 공간주파수의 최대값을 100 cycles/mm로 제한하였다.
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