대한안과학회지제 45 권제 10 호 2004 J Korean Ophthalmol Soc 45(10):1652-1658, 2004 웨이브프론트방식을이용한라식과라섹수술간의 Aberrometer 측정을통한고도수차의비교 오상준 1 이인식 2 이영기 3 김응권 1 이준모 4 서경률 1 연세대학교의과대학안과학교실, 시기능개발연구소 1, 밝은세상안과의원세란안과의원 3 4, 포천중문의과대학교분당차병원안과 2 목적 : 웨이브프론트방식을이용한 LASIK과 LASEK을시행한환자에서 aberrometer 로측정한고도수차(HOA) 의변화를비교해보고자하였다. 대상과방법 : 52명 104안에서웨이브프론트방식을이용한 LASIK 을, 54명 104안에서웨이브프론트방식을이용한 LASEK 을시행하였고, 술후 1개월과 3 개월째최대교정시력, 나안시력, 현성굴절검사, 그리고웨이브프론트수차를측정하여술전측정치와비교하였다. 결과 : 술전동공크기, 최대교정시력, 나안시력, 굴절력은두집단간차이가없었으며, 술후에도통계학적차이를보이지않았다. HOA의 RMS 값은두집단모두술후증가되지않았다. 표준화된극성 Zernike 계수값은 LASIK 집단내에서술후구면수차가통계적으로유의하게증가하였고(p<0.001), LASEK 집단에서술후 1개월째구면수차와 2차코마수차가 LASIK 집단보다의미있게증가하였다( 각각 p=0.002, p=0.002). 결론 : 웨이브프론트방식을이용한 LASIK과 LASEK 군은종래의고식적수술과는달리고도수차의증가를보이지않았고, LASIK 군은술후 1개월에 LASEK 군보다낮은고도수차의값을보였다(p=0.0004). < 한안지 45(10):1652-1658, 2004> 굴절교정수술의목적은근시, 원시, 난시등과같은 굴절이상을교정하여환자의시각적수행능력을향상시 키는것이다. 하지만종종수술후고도수차의증가가 암환경(scotopic condition) 이나 저대비도 시력검사 (low contrast visual acuity test) 에서 나타나는 시력의 저하를 유발시키기도 한다. 1-4 LASIK이나 LASEK 그리고 PRK (photorefractive keratectomy) 등과같은대부분의엑시머레이저를이용한굴 절교정레이저각막절제술에서 암환경에서의 고도수차 증가는잘알려져있다. 5 웨이브프론트방식을이용한엑시머레이저굴절교정 < 접수일 : 2004년 5월 3 일, 심사통과일 : 2004년 9월 14 일> 통신저자 : 서경률서울시서대문구신촌동 134 연세대학교신촌세브란스병원안과 Tel: 02-361-8450, Fax: 02-312-0541 E-mail: seoky@yumc.yonsei.ac.kr * 이논문은 2004년도연세대학교학술연구비지원에의하여 이루어진것임. 각막절제술은눈의웨이브프론트수차를 Hartmann- Shack sensor 6 를포함한웨이브프론트분석기로측정하고그결과를수학적으로전송한후, 이를이용하여각막을절삭함으로써웨이브프론트수차를교정하고시각적수행능력을향상시킨다는것이기본개념이다. 일반적으로고도수차는술후 1개월안에급격한변화를보이고술후 3개월이전에비교적안정화되는것으로알려져있어, 술후초기의기간동안고도수차의측정으로환자의시각적수행능력을측정하는데도움이되는것으로알려져있다. 1-4,7 본연구는웨이브프론트방식을이용한 LASIK과 LASEK 두집단에서, 수술후 3개월동안고도수차의변화를평가하였다. 대상과방법 2002년 9월부터 2003년 12월까지 106명의환자를대상으로하였다. 현성굴절검사상 -0.80에서 -6.60 D(diopter) 인 52명 104안에서웨이브프론트방식을이용한 LASIK 을, -1.00에서 -6.12 D인 54명 104안에서웨이브프론트방식을이용한 LASEK 을시행하였 1652
오상준외 : 라식과라섹간고도수차의비교 다. 당뇨나결체조직질환, 약시, 각막질환, 백내장, 녹 내장, 망막질환등의병력이있는환자는연구에서제 외하였다. 모든 환자는 World Medical Association 의 헬싱키 선언(48 General Assembly, Somerset West, Republic of Africa, October 1996) 에따라수술전수술과정에대한충분한설명과 동의(informed consent) 를받았다. 수술전동공크기, 최대교정시력, 나안시력, 현성굴 절검사, 각막지형도검사, 각막두께측정및웨이브프론 트수차가측정되었으며, 수술후 1개월과 3개월째최 대교정시력, 나안시력, 현성굴절검사, 그리고웨이브프 론트 수차를 측정하였다. Hartmann-Shack Aberrometer (WaveScan, VISX Inc., Santa Clara, CA, USA) 가암순응동공의웨이브프론트수차의측 정을위해사용되었다. 웨이브프론트 방식을 이용한 LASIK과 LASEK 은 각각두명의술자에의해시행되었다 ( 웨이브프론트방 식을이용한 LASIK 은 Lee and Kim 에의해, 웨이브 프론트방식을이용한 LASEK 은 Lee and Seo에의 해시행되었다 ). 1. 웨이브프론트에의한수차측정과각막절삭에대한방법 모든환자에있어수술전검사로세극등검사, 안저검사, 현성굴절검사, 조절마비제하굴절검사, 각막굴절계검사, 각막지형도검사, 각막두께검사및안압검사를시행하였다. 동공크기는밝은조명과어두운조명하에서 Rosenbaum near card scale을이용하여측정하였다. 고도수차는 WaveScan (VISX Inc., Santa Clara, CA, USA) 을이용하여 10분간의암순응후자연적인암환경에서측정하였다. 고도수차의값은 Belle aberration map에서 root mean square (RMS, micrometer) 값으로나타냈으며모든 RMS 값은동공크기가 6.0mm 인상태에서측정되었다. WaveScan 에서얻어진자료는플로피디스크에옮겨져엑시머레이저장비 (Star S4, VISX Inc., Santa Clara, CA, USA) 로전송되었다. Spherical 과 cylinder 요소이외에도 3 차, 4 차, 5 차, 6차등에서의고도수차가 WaveScan 의결과에따라교정되었다. 고도수차에있어서교정량에대한수정은시행되지않았다. 2. Laser in situ keratomileusis (LASIK) Proparacaine hydrochloride 0.5% (Alcaine ) 을이용한점안마취하에시행되었다. 먼저개검기로안검을벌리고 gentian violet에적신방사상표식기 (radial marker) 로 12시와 5시방향에 2개의표식을하였다. Hansatome microkeratome (Bauch & Lomb surgical, USA) 을이용해깊이 160 m의깊이로각막절편을만들었다. 넘치는용액은 Merocel sponge (Solan ophthalmic Products, Jacksonville, FL) 로제거한후각막절편을 spatula 를이용해들어올려간질면을노출시켰다. 절삭부를 8mm 직경으로, 광학부를 6.00 6.26 mm로하여 193 nm 의파장, 160 mj/cm 2 의에너지, 10Hz의주기로엑시머레이저를사용하여절삭하였다. 절삭시중심이탈을방지하기위해모든환자에게안구추적장치 (ActiveTrack, VISX) 를사용하였다. 각막절편과상피표면을평형생리식염수로세척한후각막절편을 spatula 를이용해표식된주변부상피와맞게간질위로덮었다. 0.3% ofloxacine (Ocuflox, Samil Pharm., Korea) 과 0.1% diclofenac (Optanac, Samil Pharm., Korea) 를점안한후개검기를제거하고치료용콘택트렌즈 (Focus, Bausch & Lomb, USA) 로각막을덮었다. 수술후첫주는 0.3% ofloxacine 과 0.1% fluorometholon (Ocumetholon, Samil Pharm., Korea) 하루네번, 둘째주는두번점안하도록하였으며. 술후 3주째부터는인공누액 (Optagent ; 2% povidone, Samil Pharm., Korea) 만사용하도록하였다. 3. Laser epithelial keratomileusis (LASEK) 개검기로안검을벌린후 proparacaine hydrochloride 0.5% (Alcaine ) 을점안하고, 8.5mm 직경의 cone (J2905, Janach, Italy) 을각막위에놓고증류수로희석시킨 20% 알코올용액을 cone 안에떨어뜨리고 30 초간기다린후평형염액 (balanced salt solution) 으로충분히세척하였다. 그후 epithelial micro-hoe (J2915A, Janach, Italy) 를이용하여각막상피를부드럽게박리하였으며박리된각막상피절편을 spatula (J2910A, Janach, Italy) 를이용하여 12 시방향쪽에접어서모았다. 웨이브프론트방식을이용한 LASIK때와같은방법으로웨이브프론트방식을이용한엑시머레이저를이용하였으며동일한안구추적장치를사용하였다. 각막상피절편과각막간질을평형염액으로충분히세척한후 spatula 를이용하여조심스럽게원위치시켰다. 치료용콘택트렌즈를덮은후수술을끝냈으며, 수술직후 0.3% ofloxacin 과 0.1% diclofenac 을한방울씩점 1653
대한안과학회지제 45 권제 10 호 2004년 Table 1. Mean refractive data at the preoperative and postoperative 1 and 3 months Preoperative S.E. * -3.88±1.38 Postoperative S.E. (1 mo.) Postoperative S.E. (3 mo.) Group 1 Group 2 P value -0.19±0.36-0.21±0.39 * S.E.: spherical equivalent (mean standard deviation: diopter). Group 1: wavefront-guided LASIK group. Group 2: wavefront-guided LASEK group. -3.54±1.15-0.30±0.46 (n=67) -0.20±0.48 (n=31) Table 2. Visual acuity preoperative and postoperative 1 and 3 months Group 1 Group 2 P value Preoperative BCVA * Postoperative UCVA (1 mo.) Postoperative UCVA (3 mo.) 0.99±0.04 1.00±0.02 1.00±0.01 0.99±0.03 0.96±0.10 0.95±0.11 * BCVA: best-corrected visual acuity (mean±standard deviation). UCVA: uncorrected visual acuity (mean±standard deviation). Group 1: wavefront-guided LASIK group. Group 2: wavefront-guided LASEK group. 안하였다. 수술후첫달은 0.3% ofloxacin 과 0.1% fluorometholone (Fluorometholone, Santen Pharmaceutical, Osaka, Japan) 을각각하루 4 회씩, 둘째달은각각하루 2 회씩, 셋째달은각각 1회씩점안하였다. 수술전동공크기와수술전후의시력, 평균구면렌즈대응치(spherical equivalent, SE) 를비교하기위해 unpaired-samples t-test 를사용하였다. 웨이브프론트방식을이용한 LASIK과 LASEK 집단간 (unpaired-samples t-test), 그리고각집단내수술전후의고도수차의 RMS 값과 WaveScan 으로부터얻어진표준화된극성 Zernike 계수를비교하였다 (General Linear Model-Repeated Measures). 집단간비교는우연적으로발생하는통계학적의의를제거하기위해 Bonferroni correction 을사용하였다. 통계처리를위해 SPSS 11.5(SPSS Inc.) 를이용하였고, p<0.05 를통계학적으로유의한결과로보았다. 결 근시의정도는웨이브프론트방식을이용한 LASIK 집단에서는 -0.80 D (diopter) 부터 -6.60 D 까지, 웨이브프론트방식을이용한 LASEK 집단에서는 -1.00 D 에서 -6.12 D 까지분포하였다 ( 평균근시의정도는각각 -3.88 1.38 D, -3.54 1.15 D 였다). 수술전후의굴절력과시력은두집단간의차이가없었다(Table 1, 2). 수술전의고도수차의 RMS 값은각각 0.29 0.11 m와 0.27 0.10 m로두집단간의차이는없었다(p=0.14). 수술전밝은조명과어두운조명하의동공크기는웨이브프론트방식을이용한 LASIK 집단에서 3.79 0.51 mm와 7.03 0.55 mm 였고, 웨이브프론트방식을이용한 LASEK 집단에서는 3.69 0.71 mm와 7.01 0.58 mm로나타나두집단간의차이는없었다( 각각 p=0.47, p=0.51). 수술후 1개월째와 3 개월째, 두집단간나안시력과수술후구면대응치의차이는없었다(Table 1, 2). 수술후고도수차의 RMS 값은두집단모두에서수술전과비교해증가하지않았다( 웨이브프론트방식을이용한 LASIK 집단; p=0.06, 웨이브프론트방식을이 과 1654
오상준 외 : 라식과 라섹 간 고도수차의 비교 Table 3. Optical aberration in preoperative and postoperative 1 and 3 months RMS * in Group 1 RMS * in Group 2 P value Preoperative 0.29±0.11 0.27±0.10 Postoperative (1 mo.) 0.28±0.12 0.34±0.11 P=0.0004 Postoperative (3 mo.) 0.31±0.13 0.34±0.10 * RMS: root mean square of Belle aberration maps (mean standard deviation: micron). Group 1: wavefront-guided LASIK group. Group 2: wavefront-guided LASEK group. Figure 1. Comparison of three normalized polar Zernike coefficient values (Z31, Z33, Z40) in preoperative and postoperative higher-order aberrations with Bonferroni correction. There was statistically significant difference in spherical aberration between postoperative 1 and 3 months in wavefront-guided LASIK group (*). At 1 month, there was a significant between-group difference in spherical aberration (**). (*p<0.001; **p=0.002) Figure 2. Comparison of three normalized polar Zernike coefficient values (Z42, Z44, Z51) in preoperative and postoperative higher-order aberrations with Bonferroni correction. There was statistically significant difference in 2nd coma aberration between preoperative and postoperative 1 month in wavefront-guided LASEK group (*). At 1 month, there was a significant between-group difference in 2nd coma aberration (**). (*p=0.001; **p=0.002) 용한 LASEK 집단; p=0.07). 그러나 수술 후 1개월 째, 웨이브프론트 방식을 이용한 LASIK 집단에서 고 도수차의 평균 RMS 값(0.28 0.12 m)은 웨이브 프론트 방식을 이용한 LASEK 집단(0.34 0.11 m) 보다 유의하게 작았다(p=0.0004). 이러한 두 집 단 간의 고도수차의 차이는 수술 후 3개월째는 사라졌 다(p=0.16)(Table 3). 각각의 표준화된 극성 Zernike 계수 값은 수술 전후 를 비교하였을 때 웨이브프론트 방식을 이용한 LASIK 집단에서 수술 후 1, 3개월 째의 구면 수차와 LASEK 집단에서 수술 전과 수술 후 1개월 째의 2차 코마 수차 에 있어 의미 있게 증가되었다(각각 p<0.001, p=0.001)(fig. 1). 두 집단 간의 표준화된 극성 Zernike 계수값을 비교할 때, 구면 수차와 2차 코마 수차가 수술 후 1개월째 웨이브프론트 방식을 이용한 LASEK 집단에서 LASIK 집단보다 높게 나타났다 (각각 p=0.002, p=0.002). 고 찰 1985년 Trokel et al이 엑시머 레이저를 이용하여 굴절 교정 수술을 시행한 이후로 많은 환자들이 굴절 1655
대한안과학회지제 45 권제 10 호 2004년 교정수술을받아왔고이와더불어수술방법에많은발전이있어왔다. 하지만의도와달리수술후시각적수행능력의저하를호소하는환자들이있었고이를최근안구수차의개념으로접근하고있다. 수차는평면파면이 Snell's law에따라굴절될때기대된상과실제존재하는상과의차이를말한다. 이것은우리눈이완전한구형이아님에기인한다. 이러한수차는굴절교정수술후각막의구조변화에따라함께변하게된다. 굴절교정수술후수차의변화에대해서는여러저자들이보고한바있다. Oshika et al 5 은구면수차와고도수차가 PRK 후약 2.3배증가되고 LASIK 후약 2.7 배증가된다고하였다. 또 Marcos et al 8 은 LASIK 수술후구면수차와고도수차가평균 3.72 배증가한다고하였고, Oh et al 9 도 LASIK 수술후코마수차가평균 3.5 배, 구면수차가평균 4.7 배증가한다고보고하였다. 이러한굴절교정수술후수차의증가를개선하기위해웨이브프론트방식을이용한굴절교정방법이시도되었고, 본연구에서는웨이브프론트방식을이용한 LASIK과 LASEK 을시행한환자에서고도수차의변화를비교해보고자하였다. Seiler et al 10 은웨이브프론트방식을이용한 LASIK 을 15안에서시행한결과시력과 RMS 값이반비례하는것을확인하였다. McDonald 11 는일반적인방법과웨이브프론트방식을이용한 LASIK을비교시행하여평균고도수차값이웨이브프론트방식을이용한집단에서 0.28 0.70 m, 그렇지못한집단에서 0.35 0.09 m로측정되어웨이브프론트방식을이용한집단에서의미있게낮은 RMS 값을보였다. 또한 Lee et al 12 은 wavefront 를이용한굴절교정수술과고식적굴절교정수술의비교에서수술후최대교정시력이 wavefront 를이용한군에서더좋았으나통계학적차이는아니었으며, 그러나고도수차는 wavefront 를이용한군이고식적수술군보다통계학적으로유의하게증가가적었다고보고하였다. 반면 Vongthongsri et al 13 은웨이브프론트방식을이용한 LASIK 을한쪽눈에웨이브프론트를이용하지않은 LASIK 을반대눈에시행한결과수술후 1개월째의최대교정시력은일치하였고고도수차의차이는발견되지않았다고하였다. 본연구에서는웨이브프론트방식을이용한 LASIK 집단과 LASEK 집단모두성공적인시력의호전이있었고 RMS 값이수술후에도증가하지않고잘유지되었다. 본연구에서수술 1개월째웨이브프론트방식을이용한 LASEK 집단에서 LASIK 집단보다 RMS 값이증가하였다. 이는웨이브프론트방식을이용한 LASEK 집단에서수술후 1개월째구면수차와 2차코마수차가증가하는것과관련이있으리라생각된다. LASIK 이나 LASEK 에서각막절편이그자체로고도수차를유발하는것으로알려진바 14, 웨이브프론트방식을이용한위의두가지굴절교정수술에서수술후수차의값은절편형성과절삭에의해증가하는고도수차의증량과웨이브프론트분석에의한이의감량의총합으로나타난결과이다. 두방법을비교해보면일반적으로 LASEK 의경우 LASIK 에비해시력의회복속도가느리다고알려져있다. Kim and Joo 15 는그이유가각막혼탁과창상치유과정에의한불규칙한각막표면에기인한다고생각된다고하였다. 또, Waheed and Krueger 16 는절편을만드는굴절교정수술에서코마수차의증가는각막절편의경계와경첩부분을따라발생하는상처치유과정때문이라고하여상처치유가상대적으로더활발히일어나는 LASEK 에서코마수차가더증가할것을간접적으로시사하였다. 수술후 1개월째의웨이브프론트방식을이용한 LASEK 집단에서 RMS 값의증가는이와같은이유로생각된다. 본연구는수술후 3개월째까지의경과를관찰하였으나더장기적인고도수차나시력변화에대한관찰이필요할것으로생각되며, 추후웨이브프론트방식을이용한굴절교정수술후고도수차의변화와더불어빛번짐, 훈륜, 눈부심, 단안복시등환자의주관적인자각증상과의관계에대한비교연구도필요하리라생각된다. 결론적으로, 웨이브프론트방식을이용한 LASIK과 LASEK 군은종래의고식적수술과는달리고도수차의증가를보이지않았고, LASIK 군은술후 1개월에 LASEK 군보다낮은고도수차의값을보였으며 (p=0.0004), 이는 LASEK 집단에서상대적으로더활발하고빠르게일어나는창상치유과정에기인하기때문일것으로사료된다. 참고문헌 1) Seiler T, Holschbach F, Derse M, Genth U. Complications of myopic photorefractive keratectomy with the excimer laser. Ophthalmology 1994;101:153-60. 2) Seiler T, Reckmann W, Maloney RK. Effective spherical aberration of the cornea as a quantitative descriptor in corneal topography. J Cataract Refract Surg 1993;19:S155-65. 3) Martinez C, Applegate R, Klyce S, et al. Effects of pupillary dilation on corneal optical aberrations after photorefractive keratectomy. Arch Ophthalmol 1998;116:1053-62. 4) Verdon W, Bullimore M, Maloney RK. Visual performance after photorefractive keratectomy: a prospective study. Arch Ophthalmol 1996;114:1465-72. 1656
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대한안과학회지제 45 권제 10 호 2004년 =ABSTRACT= Comparison of Higher-order Aberrations (HOAs) between Wavefront-guided Laser in Situ Keratomileusis and Laser Epithelial Keratomileusis Sang Joon Oh, M.D. 1, In Sik Lee, M.D. 2, Young Ghee Lee, M.D. 3, Eung Kweon Kim, M.D. 1, Jun Mo Lee, M.D. 4, Kyoung Yul Seo, M.D. 1 The Institute of Vision Research Department of Ophthalmology, Yonsei University College of Medicine, Seoul, Korea 1 Balgunsesang Ophthalmology Clinic, Seoul, Korea 2, Seran Eye Center, Seoul, Korea 3 DepartmentofOphthalmology,PundangCHAHospital,PochunCHAUniversityCollegeofMedicine,Sungnam,Korea 4 Purpose: To compare the change in higher-order aberrations(hoas) in the treatment of myopia between two different Wavefront-guided excimer ablations: laser in situ keratomileusis (LASIK) and laser assisted subepithelial keratomileusis (LASEK). Methods: One hundred and four eyes of 52 patients were treated with wavefront-guided LASIK while 104 eyes of 54 patients were treated with wavefront-guided LASEK. Pupil size, best-corrected visual acuity (BCVA), uncorrected visual acuity (UCVA), manifest refraction, corneal topography, pachymetry, and wavefront aberrations were examined preoperatively. BCVA, UCVA, manifest refraction, and wavefront aberrations were measured at 1 and 3 months postoperatively. The Hartmann-Shack aberrometer (WaveScan, VISX) was used to measure the overall wavefront aberrations for scotopic pupils. Results: The wavefront error of HOAs did not increase postoperatively in either group compared with preoperative values. Normalized polar Zernike coefficients compared between preoperative and postoperative values showed a statistically significant increase in spherical aberration term in the wavefront-guided LASIK group (p<0.001). Comparing normalized polar Zernike coefficients values between the two groups, the spherical and 2 nd coma aberrations at postoperative 1 month in wavefront-guided LASEK were significantly higher than those of the wavefront-guided LASIK group (p=0.002, both). Conclusions: HOAs did not increase in either wavefront-guided LASIK or wavefront-guided LASEK compared to the previous conventional methods. However, the average RMS wavefront error of the HOAs was lower in the wavefront-guided LASIK group at 1 month postoperatively (p=0.0004). J Korean Ophthalmol Soc 45(10):1652-1658, 2004 Key Words: Higher-order aberrations, LASEK, LASIK, Myopia, Wavefront Address reprint requests to Kyoung Yul Seo, M.D. Department of Ophthalmology, Severance Hospital, Yonsei University College of Medicine #134 Shinchon-dong, Seodaemun-ku, Seoul 120-752, Korea Tel: 82-2-361-8450, Fax: 82-2-312-0541, E-mail: seoky@yumc.yonsei.ac.kr 1658