콘택트렌즈

콘택트렌즈 (contact lens; CL)

세계의 역사

시초

1508년 이탈리아의 레오나르도 다 빈치 (Leonardo Da Vinci) 가 개념을 처음 발표하였다. 다빈치는 물이 가득 차 있는 우묵한 유리 그릇의 물 속에 얼굴을 담근 그림을 발표하였는데, 이는 물이 각막의 불규칙성을 중화시키며 우묵한 유리 그릇이 각막을 대신한다고 추정하였다. 1937년 프랑스의 데카르트 (Descartes) 는 물을 채운 가늘고 긴 유리 튜브를 각막 면에 대면 가시 거리가 길어진다는 사실을 알았다. 이는 나중에 망원경 디자인의 원리가 된 것으로 추정된다.

1900년대 초

1912년 경 원추 각막에서 공막 덮개에 의한 연구가 다시 시작되었다. Carl Zeiss 회사가 틀을 만들어 선반 절삭법 (lathe-cut) 을 이용해서 렌즈를 만들었으며, 만곡도에 따른 21개의 진단용 렌즈를 제조하였다. Müller 사도 갈색 유리로 렌즈를 만들었는데, 착용감은 Müller 사의 것이, 시력 교정 면에서는 Zeiss 사의 렌즈가 더 우수하였다고 한다.

한국의 역사

1950년대

1957년 안과 의사인 공병우에 의하여 50대 환자의 단안 무수정체안에 시력 교정을 하기 위하여 국내 처음으로 콘택트렌즈가 사용되었다. 당시에는 미국 Wesley-Jessen 회사로부터 주문을 해서 사용하였는데, 운송 시간이 1개월 이상 걸리고 장착 시 어려움이 많아 재주문하는 경우가 거의 대부분으로 임상적 활용이 매우 힘들었다. 이런 불편함을 극복하면서 국내의 콘택트렌즈 분야가 발전을 하기 시작하였는데, 그 시조로 1958년 '한국 콘택트렌즈 연구소' 설립을 들 수 있다. 국내에서 사용되는 콘택트렌즈의 제조를 직접 담당하였으나, 당시에는 한 달 처방 수요가 3개 정도로 아주 미비하였다.

2000년대

• 2002년 3월 : 국내 최초로 허가 받은 각막 교정 렌즈인 'LK 렌즈'가 출시되었는데, 이 렌즈는 5개의 곡면으로 만들어져 피팅 과정이 쉽고 적은 수의 피팅 렌즈로 되어 있어 임상에 매우 유용하다.
• 2014년 4월 : 돋보기 없이 시력이 교정되는 노안 전용 핀홀 콘탤트렌즈인 '노안핀홀'이 개발되었는데, 돋보기 착용을 꺼리고 다초점 안경에서 어지러움을 느끼면서 적용 못 하는 경우에 사용되며 외국까지 수출이 되고 있다.
• 2015년 : 미용 목적의 컬러 소프트렌즈에 대한 대체품으로 공막 렌즈에 색을 넣은 컬러 하드렌즈가 임상 적용을 앞두고 있는 등 국내 업체들의 콘택트렌즈 개박에 관한 활발한 활동이 이루어지고 있다.

종류

• 소프트 콘택트렌즈 (SCL)
• 하드 콘택트렌즈 (HCL)
• 공막 콘택트렌즈
• 치료 콘택트렌즈

안경과의 광학적 차이

조절 요구도

조절 요구도는 object vergence가 L, 정점 거리가 a, 안구의 굴절률이 K라 할 때, 다음과 같이 표현할 수 있다.

A = -L ×(1+2aK)

콘택트렌즈의 경우 a가 0에 해당하므로 근시의 경우 (K가 음에 해당함) 콘택트렌즈 착용 시 안경에 비해 더 많은 조절력이 요구된다. 원시의 경우는 반대가 된다. 안경과 콘택트렌즈 착용의 두 가지 교정법에서 조절 요구도가 유의하게 (0.25 D 이상) 차이가 나려면 굴절 이상이 약 3 D 이상이어야 한다. 즉, 중등도 이상의 근시의 경우에는 초기 노안이 이을 때 안경을 쓰는 경우에 조절 요구도가 작아지며 반대로 중등도 이상의 원시의 경우에는 콘택트렌즈를 이용한 교정이 근거리 시력에 유리하다고 할 수 있다.

시야 및 주시

안경을 착용한 채 중심 주시점 외의 부분을 볼 때, 근시가 안경을 착용하였을 때 비교정 상태에 비하여 더 많은 움직임이 필요하고 원시의 경우는 더 적은 움직임이 필요하게 된다.

미용적 효과

안경 착용 시에 나타나는 또 한가지 문제는 단순히 안경 착용 때문에 나타나는 미용적 불만족 뿐 아니라 원시 안경 착용 시에는 눈이 크게 보이고, 근시 안경 착용 시에는 눈이 작게 보인다는 점도 고려되어야 한다. 이에 반해 콘택트렌즈 착용 시에는 이러한 미용적 단점이 발생하지 않는다.

부작용

급성 반응

• 각막 윤부, 결막의 충혈 : 안표면에서 CL과의 마찰 및 압력에 의한 기계적인 효과로 발생할 수 있다. (콘택트렌즈 유발 급성 충혈 참고)
• 각막 조직의 부종 : CL 착용에 의한 각막의 저산소증이다. 각막의 저산소증은 초기에 각막 내 젖산, 이산화탄소의 축적을 야기시키며 점차적으로 각막 내 글리코겐의 고갈과 ATP 생성이 줄어들면서 내피세포의 펌프 기능 저하로 인해 각막 부종이 생긴다.

만성 반응

각막의 저산소증이 만성적으로 나타나게 되면 장기간 축적된 젖산으로 인해 각막 기질세포가 감소할 수 있고, 고삼투압과 산성화로 인해 각막 내 피세포의 육각세포 비율 (hexagonality), 내피세포 밀도 (corneal endothelial cell density) 가 감소하여 비가역적인 변화가 나타날 수 있다.

미래

일회용 렌즈의 편리함과 눈 건강상의 이점으로 인하여 SCL 착용이 계속해서 인기를 끌 것으로 보인다. 이러한 추세는 렌즈 대량 생산 및 효율성 개선과 함께 가속화될 것이며，이는 결국 가격을 낮추고 보다 좋은 렌즈들을 만드는 데 도움이 될 것이다. 또한，실리콘 하이드로겔은 렌즈 의 저산소 합병증을 방지할 수 있는 능력 덕분에 일회용 렌즈의 재료로 가장 널리 사용된다. 그러나 미래에는 실리콘 하이드로겔보다 더 큰 이점을 가진 완전히 새로운 범주의 렌즈 소재가 개발될 가능성이 있다.

CL은 노안 교정을 위해 점점 더 많이 사용될 가능성이 높다. 이러한 추세는 우수한 다초점 렌즈 디자인의 개발과 일상적인 일회용 렌즈와 같은 제품의 증가 덕분에 유지될 것이다. 미래에는 전자적으로 또는 다른 방법을 통해 전원을 전환하는 CL을 이용하여 노안 교정을 더 잘하게 될 수도 있을 것으로 보인다.

렌즈의 장기적인 착용은 환자 편의를 위하여 궁극적 목표될 수 있으나、이러한 렌즈 착용 방식이 가까운 미래에 처방된 렌즈의 약 10%가 넘는 비율을 차지할 가능성은 낮다. 왜냐하면, 모든 형태의 CL에서 잠을 잘 때 세균 각막염의 위험이 5배 더 높기 때문이다. 따라서 눈의 생체 적합성이 우수하고 미생물의 집락 형성을 최소화하는 능력을 가진 완전히 새로운 범주의 렌즈 재료 개발 및 발명은 장기 착용 콘택트렌즈 시장이 더 커지기 전에 개발되어야 할 것이다.

마지막으로, 기존 기술의 점진적인 개선과 새로운 CL 착용의 도입은 기존 시장을 확장하고 CL에 대한 완전히 새로운 시장을 개방하고 산업의 적어도 일부를 새롭고 흥미로운 방향으로 이끌 수 있다. 이러한 개발에는 렌즈 착용 후 눈물 교환을 촉진하기 위한 렌즈 표면 개선, 보다 효율적인 근시 제어 설계, 항감염 렌즈, 다양한 안과 질환을 위한 약물 전달，포도당 모니터링 및 기타 형태의 대사 감지16, 안압측정, 디지털 정보 획득 및 디스플레이 (예: Google Glass (Google Inc, Mountain View, CA)) 및 액정 다이오드 광스위칭 등이 포함된다. CL 시술자는 이러한 혁신적 인 개발을 수용할 수 있도록 새로운 지식과 피팅 기술을 습득해야 할 것이다.

참고