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Astigmatism Shift in Low-Astigmatism Myopic Children Wearing Highly Aspherical Lenslets: A Self- Controlled Cohort Study

이 자기 대조 코호트 연구는 고비구형 렌즈렛(HAL)이 축성 신장 조절이라는 치료의 핵심 효능을 저해하지 않으면서도, 각막과 내부 난시 사이의 보상적 균형을 무너뜨림으로써 낮은 기저 난시를 가진 근시 아동에게서만 난시 진행을 가속화한다는 사실을 밝혀냈다.

원저자: Kaihuai Yu, Yuejia Peng, Jin Zhang, Haoqi Lan, Qiaolan Zheng, Jie Chen, Wuhe Chen

게시일 2026-07-05

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CC BY 4.0

원저자: Kaihuai Yu, Yuejia Peng, Jin Zhang, Haoqi Lan, Qiaolan Zheng, Jie Chen, Wuhe Chen

원본 논문은 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) 라이선스로 제공됩니다. ✨ 이것은 아래 논문에 대한 AI 생성 설명입니다. 저자가 작성하거나 승인한 것이 아닙니다. 기술적 정확성을 위해서는 원본 논문을 참조하세요. 전체 면책 조항 읽기

개요: 새로운 안경 렌즈 vs. 기존의 렌즈

여러분의 눈이 길어지는 것(근시의 원인)을 막기 위해 설계된 안경을 쓰고 있다고 상상해 보세요. 이 새로운 종류의 렌즈인 HAL(고도 비구면 렌즈렛)은 눈이 너무 길어지는 것을 막아주는 매우 효과적인 "스마트 방패"와 같습니다.

하지만 의사들은 이상한 점을 발견했습니다. 이 렌즈가 눈이 길어지는 것을 막는 데는 탁월했지만, 일부 아이들의 눈을 약간 더 "기울어지게" 또는 불균형하게(이를 난시라고 합니다) 만드는 것처럼 보였기 때문입니다.

이 연구는 세 가지 질문에 답하고자 했습니다:

이 새로운 렌즈가 실제로 난시를 악화시키는가?
만약 그렇다면, 왜 이런 현상이 발생하는가?
이 "기울어짐"이 근시를 억제하는 렌즈의 능력을 망가뜨리는가?

실험 방법: "시간 여행" 비교법

연구진은 서로 다른 두 그룹의 아이들을 비교하는 대신(이는 아이들마다 특성이 다르기 때문에 사과와 오렌지를 비교하는 것과 같습니다), 영리한 방법을 사용했습니다. 바로 동일한 359명의 어린이를 시간의 흐름에 따라 관찰한 것입니다.

1단계: 아이들은 일반적인 표준 안경(SVL)을 6개월에서 1년 동안 착용했습니다.
2단계: 동일한 아이들이 새로운 "스마트 방패" 렌즈(HAL)로 교체하여 다시 6개월에서 1년 동안 착용했습니다.

이것은 마치 똑같은 자동차를 똑같은 경로로 운전하면서 두 종류의 연료 효율을 테스트하는 것과 같습니다. 이렇게 하면 운전자가 문제인지, 자동차가 문제인지에 대한 추측을 배제할 수 있습니다.

결과: 누가 "기울어짐"을 겪는가?

연구 결과, 새로운 렌즈는 오직 특정 그룹의 아이들에게만 문제를 일으켰습니다. 바로 난시가 거의 없거나 매우 적었던(1.00 디옵터 미만) 아이들이었습니다.

"평평한" 눈: 이미 매우 둥글고 평평했던 눈(낮은 난시)을 가진 아이들의 경우, 새로운 렌즈는 마치 돛을 밀어내는 부드러운 바람처럼 작용하여 시간이 지남에 따라 눈을 약간 더 기울게 만들었습니다.
"이미 기울어진" 눈: 이미 상당한 양의 난시를 가지고 있던 아이들의 경우, 새로운 렌즈는 이를 악화시키지 않았습니다. 아이들의 눈은 원래 상태를 유지했습니다.

비유: 난시를 흔들리는 탁자 다리라고 생각해 보세요.

탁자가 이미 흔들리고 있다면(높은 난시), 그 위에 새로운 무거운 물건(HAL 렌즈)을 올려놓는다고 해서 더 흔들리지는 않습니다. 이미 불안정한 상태였기 때문입니다.
만약 탁자가 완벽하게 평평하고 안정적이라면(낮은 난시), 그 똑같은 무거운 물건이 탁자를 살짝 밀어 새로운 흔들림을 만들어냅니다.

이유: 눈 내부의 줄다리기

연구진은 왜 이런 현상이 발생하는지 알아내기 위해 더 깊이 파고들었습니다. 그들은 눈의 두 부분을 살펴보았습니다:

각막: 눈의 투명한 앞부분 창문.
수정체: 눈 안에 위치한 렌즈.

보통 이 두 부분은 줄다리기 팀처럼 작동합니다. 만약 앞쪽 창문(각막)이 약간 더 기울어지면, 내부의 수정체는 이를 상쇄하기 위해 자연스럽게 반대 방향으로 기울어집니다. 이것을 **보상(compensation)**이라고 합니다. 이는 마치 두 사람이 줄을 잡고 있는 것과 같습니다. 한 사람이 왼쪽으로 당기면, 다른 사람은 줄을 곧게 유지하기 위해 오른쪽으로 당깁니다.

연구 결과:
"평평한" 눈을 가진 아이들이 새로운 HAL 렌즈를 착용했을 때, 앞쪽 창문(각막)이 더 많이 기울어지기 시작했습니다. 하지만 내부의 수정체는 이를 상쇄하기 위해 반대로 당겨주는 역할을 수행하지 못했습니다. "줄다리기"의 균형이 깨진 것입니다. 그 결과, 눈은 이전보다 약간 더 기울어진 상태가 되었습니다.

좋은 소식: "방패"는 여전히 작동합니다

가장 중요한 발견은 이러한 기울어짐이 렌즈의 주요 임무를 망가뜨리지 않는다는 점입니다.

비록 "평평한" 아이들의 눈이 약간 더 기울어졌음에도 불구하고, 새로운 렌즈는 여전히 눈이 길어지는 것을 막는 데 매우 효과적이었습니다.

비유: 여러분이 비에 젖지 않기 위해 우비(렌즈)를 입고 있다고 상상해 보세요. 연구 결과, 이 우비가 여러분의 모자를 옆으로 약간 기울게 만들 수는 있지만(난시), 여러분을 완전히 젖지 않게 보호해 준다는 것(근시 억제)을 확인했습니다. 기울어짐이 우비의 기능을 실패하게 만들지는 않습니다.

부모님과 환자를 위한 요약

새로운 렌즈가 근시를 막아주나요? 네, 매우 효과적입니다.
난시를 유발하나요? 난시가 거의 없던 아이들에게만 해당됩니다.
위험한가요? 아닙니다. 난시의 약간의 증가는 미미하며, 렌즈가 눈을 보호하는 기능을 방해하지 않습니다.
우리는 무엇을 해야 하나요? 의사들은 이 렌즈를 착용하는 아이들 중 난시가 매우 낮은 아이들을 주의 깊게 관찰하여 "기울어짐"이 너무 커지지 않는지 확인해야 하지만, 주요 치료법이 실패하고 있다고 걱정할 필요는 없습니다.

요약하자면: 새로운 렌즈는 눈이 너무 길어지는 것을 막아주는 강력한 도구입니다. 이 렌즈가 일부 아이들의 눈의 "균형"을 약간 건드릴 수는 있지만, 가장 중요한 일을 수행하는 도구의 능력을 망가뜨리지는 않습니다.

기술 요약: 고비구면 렌즈렛을 착용하는 저도 난시 근시 아동의 난시 변화

문제 제식
고비구면 렌쳇(Highly Aspherical Lenslets, HAL)은 주변부 디포커스 안경 렌즈(PDSL)의 일종으로, 축성 안장 신장을 늦추는 데 효과적이기 때문에 근시 조절을 위해 널리 처방되고 있습니다. 그러나 최근 연구 결과들은 HAL, 특히 PDSL 설계가 의도치 않게 난시 변화를 유발할 수 있다는 가능성을 시사하고 있습니다. 기존 문헌은 상충되는 결과를 보여줍니다. 일부 연구는 HAL 착용 시 난시 진행이 가속화된다고 보고하는 반면, 다른 연구들은 대조군과 유의미한 차이가 없다고 보고합니다. 또한, 이러한 난시 변화의 해부학적 기원이 각막의 변화인지, 내부 안구 구성 요소의 변화인지, 혹은 이들 사이의 보상적 균형의 붕괴에서 기인하는지 여부는 포괄적인 생체 계측 데이터의 부재로 인해 명확하지 않습니다. 본 연구는 HAL이 난시 진행에 미치는 영향을 평가하고, 그 해부학적 기원을 규명하며, 이러한 난시적 변화가 렌즈의 핵심적인 근시 조절 효능을 저해하는지 결정하는 것을 목적으로 합니다.

연구 방법
본 연구는 원저우 의과대학교의 근시 아동 359명(3~16세)을 대상으로 소급적, 자기 통제 코호트 설계를 채택하였습니다. 연구 설계는 각 참가자가 단안 렌즈(SVL)를 먼저 착용한 후 HAL을 순차적으로 착용하게 함으로써 개인 간 변동성을 최소화하였으며, 각 단계의 기간은 6개월 또는 1년이었습니다.

데이터 수집: 산동 검사를 포함한 종합적인 안과 검사가 수행되었으며, 여기에는 산동 굴절 검사, 각막 지형도(IOLMaster), 그리고 축성 안장 길이(AL) 측정이 포함되었습니다.
벡터 분석: 난시 데이터를 직교 전력 벡터( $J_0$ 및 $J_{45}$ )로 변환하여 총 난시(TA), 각막 난시(CA), 그리고 내부 난시(IA)를 분석하였습니다. IA는 TA와 CA의 벡터 차이로 계산되었습니다.
보상 계수(Compensation Factor, CF): CA와 IA 사이의 관계를 정량화하기 위해 보상 계수를 계산하였으며, 안구를 완전 보상, 저보상, 과보상 상태로 분류하였습니다.
통계적 접근: 선형 회귀를 통해 기초 TA를 두 렌즈 단계 간의 난시 차이를 예측하는 변수로 평가하였습니다. 하위 그룹 분석은 기초 난시(<1.00 D vs. ≥1.00 D)에 따라 층화되었습니다. 매개 분석은 TA 변화가 HAL의 축성 안장 신장 억제 효과에 미치는 영향을 테스트하는 데 사용되었습니다.

주요 기여

기초 난시에 따른 차별화: 본 연구는 HAL의 난시 효과가 균일하지 않으며, 기초 난시가 없거나 낮은(<1.00 D) 아동에게만 엄격히 국한된다는 점을 식별하였습니다. 이 하위 그룹에서 HAL은 SVL에 비해 난시 진행을 유의미하게 가속화했습니다. 반대로, 중등도 이상의 기초 난시를 가진 아동은 두 렌즈 유형 간의 진행에서 유의미한 차이를 보이지 않았습니다.
보상 메커니즘에 대한 통찰: 벡터 분해를 통해, 본 연구는 난시 변화가 각막 및 내부 난시 사이의 보상적 균형의 붕괴에 의해 유발됨을 밝혀냈습니다. HAL 착용 시 CA( $J_0$ )는 유의미하게 증가한 반면, IA( $J_0$ )는 그에 상응하여 감소했습니다. 저난시 안구에서는 이러한 내부 보상이 각막의 증가를 따라잡지 못해 순 난시가 상승했습니다. 반면, 고난시 안구는 IA의 일치된 감소를 통해 안정성을 유지했습니다.
기능적 해리: 본 연구는 난시 부작용과 근시 조절 효능 사이의 기능적 해리를 입증했습니다. 매개 분석 결과, 관찰된 난시 변화는 HAL의 축성 안장 신장 억제 효과를 매개하지 않는 것으로 확인되었습니다.

결과

난시 진행: 저기초 난시 그룹에서 TA 진행은 6개월(HAL: 0.11 ± 0.23 D vs. SVV: 0.02 ± 0.23 D, $P=0.006$ )과 1년($HAL: 0.21 ± 0.31 D$ vs. $SVL: 0.03 ± 0.24 D, P<0.001$) 모두에서 HAL 착용 시 SVL보다 유의미하게 높았습니다.
벡터 성분: 난시 증가는 주로 $J_0$ 성분(정난시/역난시)에 의해 주도되었습니다. CA $J_0$ 는 증가한 반면 IA $J_0$ 는 감소하여 강한 음의 상관관계( $r \approx -0.97$ )를 보였습니다. $J_{45}$ (사난시) 성분은 안정적이었습니다.
보상 변화: 저난시 그룹에서 HAL 단계 동안 SVL 대비 "완전 보상" 상태의 유의미한 상실과 "저보상" 상태의 증가가 나타났습니다.
근시 조절 효능: HAL은 SVL에 비해 축성 안장 신장 억제에 있어 매우 효과적인 상태를 유지했습니다(예: 1년 시점 0.11 mm vs. 0.42 mm, $P<0.001$ ). 난시 변화는 이러한 효능을 저하시키지 않았습니다.

의의 및 주장
본 논문은 HAL이 통계적으로 유의미한 난시 변화를 유발하지만, 이 효과는 기초 난시가 낮은 아동에게만 배타적으로 나타나며 각막-내부의 보상 메커니즘의 특정 붕괴를 포함한다고 주장합니다. 결정적으로, 저자들은 이러한 난시적 변화가 렌즈의 핵심적인 근시 조절 효능을 저해하지 않는다고 단언합니다.

연구는 관찰된 난시 변화가 자연적인 근시 진행과는 독립적인 렌즈 특이적 효과이며, 비구면 렌즈렛에 의한 비대칭적 기계적 힘이나 조절 미세 변동에 의해 발생할 가능성이 높다고 결론짓습니다. 평균적인 난시 증가량(1년 시점 절대 차이 0.18 D)은 일반적인 환자에게 임상적으로 제한적인 관련성을 가질 수 있으나, 저자들은 약 30%의 저난시 아동이 임상적으로 눈에 띄는 증가( $\ge$ 0.50 D)를 경험했다고 언급했습니다. 이러한 결과는 근시 조절에 관한 HAL의 전반적인 안전 프로필을 지지하지만, 임상의가 기초 난시가 낮은 아동의 난시 변화를 면밀히 모니터링해야 함을 시사합니다. 본 연구는 렌즈 설계의 즉각적인 변경을 제안하기보다는, 이러한 보상적 붕해를 이해하는 것이 향후 주변부 디포커스 렌즈의 최적화에 정보를 제공할 수 있음을 시사합니다.