ISSN(print) 1226-5012 21(4):351-360, December 2016 < 초청논문 > http://dx.doi.org/10.14479/jkoos.2016.21.4.351 The Effect of Difference in Main Components of Artifical Tears on Tear Film Stability of Soft Contact Lenses Wearers Hye-Min Shin, Mijung Park, and So Ra Kim* Dept. of Optometry, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, Korea (Received November 6, 2016: Revised November 25, 2016: Accepted December 8, 2016) Purpose: This study aimed to investigate the effect of difference in main components of artificial tears on the tear film stability of soft contact lenses wearers. Methods: Ninety-four eyes, age groups between twenties and thirties, with no ophthalmic disease or surgical history, were divided into two groups. According to their tear volumes, those with normal and dry eyes were asked to wear soft contact lenses made of either etafilcon A or etafilcon A with PVP for 6 hours. After instilling artificial tears containing either carboxymethyl cellulose sodium(cmc) or polysorbate 80(PS80), the stability of tear film was evaluated by measuring the non-invasive breakup time(nibut) and blinking rate. Results: When wearing etafilcon A lenses in normal eyes, the increment of NIBUT with artificial tears containing CMC was greater than that of those containing PS80, both in the cases of immediately after the instillation, and 5 minutes after instillation. On the other hand, the NIBUT increase in dry eyes with etafilcon A lenses with CMC was greater than with PS80, but NIBUT increase, both with CMC and with PS80, was the same after 5 minutues. When wearing etafilcon A with PVP lenses, the NIBUT increase with artificial tears in normal eyes was not correspondingly different with the main component of artificial tears. For dry eyes, a statistically significant increase in NIBUT was found in the case of CMC than in PS80, immediately after instillation with artificial tears. However, artificial tears containing PS80 showed the continuation in NIBUT increase after 5 minutes of instillation. Regardless of the type of worn lenses, blinking rates in normal eyes after instillation of artificial tears tended to decrease after 2 minutes in the case of CMC, and in the case of PS80, their blinking rates tended to be slightly increased after instillation. On the other hand, the blinking rates of dry eyes returned to the level at pre-instillation after 2 minutes of instillation both in the cases of using CMC and PS80 instillations. Conclusion: This study revealed that the wearers NIBUT and blinking rates were affected differently by instillation of artificial tears when wearing etafilcon A lens, which is due to the wearers tear volume and the inclusion of wetting agent when wearing etafilcon A lens. Therefore, it could be concluded that consideration of wearers tear volume and composition of artificial tears would be helpful to reduce discomfort due to tear film instability, especially for the case of using artificial tears with soft contact lenses. Key words: Artificial tear, Viscosity thickener, Surfactant, Soft contact lenses, Tear volume, Tear film stability 서론건성안은 눈표면의손상과눈의불편감과관련된눈물의결핍또는과도한눈물증발에의한눈물막장애 [1] 로전세계의다양한인종에서 5~35% 정도가가지고있는안질환이다. [2,3] 최근우리나라에서도콘택트렌즈착용자의증가와더불어건성안에대한관심도높아지게되었는데, 여러연구자들에따르면착용자의약 50% 가렌즈착용후건조함을느끼는것으로조사되었다. [4-6] 건성안과콘택트렌즈착용으로인한건조증상은눈의건조감, 이물감, 피 곤함, 뻑뻑함, 가려움, 충혈, 불편함등으로서로유사하나, [7.8] 소프트렌즈착용자의경우하루가끝나가는시점에는건성안보다건조감의정도가커지게된다. [9] 소프트렌즈를착용하지않는건성안의경우는나이가많고여성일수록발병률이높게나타나지만, 하이드로겔소프트렌즈와관련된건조감은환자의나이와성별에관계없이나타난다. 소프트렌즈와관련된건조감에영향을미치는요인으로는렌즈재질, 렌즈의관리상태, 착용환경, 착용자의상태등이있다. [9-11] 콘택트렌즈의착용으로눈물막의증발이증가하여건조감이생기게되는데, [12,13] 이는시력의감소 [14] *Corresponding author: So Ra Kim, TEL: +82-2-970-6264, E-mail: srk2104@seoultech.ac.kr 본논문의일부내용은 2015년도한국안광학회동계학술대회에서발표되었음. 351
352 Hye-Min Shin, Mijung Park, and So Ra Kim 와눈물막의파괴로인한마찰증가 [15] 를유발하여착용자의 12~20% 에서는렌즈착용시간의감소가나타나며, 6~9% 는렌즈착용을완전히그만두는것으로나타났다. [7] 눈의건조감완화를목적으로가장보편적으로사용되는것이인공눈물이다. 인공눈물은눈물과같이지질층, 수성층, 점액층과같이 3개의층으로이루어져있지않으며, 항균단백질및효소등을포함하지않기때문에 [16,17] 눈물의기능을완전히대체할수없는 [18] 단점에도불구하고눈물량보충, 눈꺼풀과각막사이의마찰감소, 눈물삼투압의감소등의기능으로널리사용되고있다. [16,18] 인공눈물은주성분과첨가제로구성되는데주성분으로는수분의지속시간을증가시켜수성층을보충해주는점성증강제, [16,19] 점액층의흡착을증가시키는점액접착제 (muco-adhesive), [18] 지질층의안정화를증가시키는계면활성제등이있다. [20,21] 건성안의치료에효과적인인공눈물의성분으로는점성증강제인카르복시메틸셀룰로오스나트륨 (carboxymethyl cellulose sodium, 이하 CMC) 이있는데 1.0% CMC를함유된인공눈물은건성안의건조감과불편감을효과적으로개선시키는것으로보고되었다. [22,23] 또한계면활성성분인폴리솔베이트 80( 이하 PS80) 가포함된인공눈물은산화방지로안구표면의염증을억제시켜건성안치료에효과적으로나타났다. [20,24] 인공눈물은건성안뿐만아니라소프트렌즈착용으로인한건조감개선의목적으로사용되기도하는데 Garcia- Lazaro 등 [25] 의연구과 Hirji 등 [26] 연구에서각각렌즈착용 20분후와 4시간후에인공눈물점안하고눈광간섭성단층촬영기술 (optical coherence tomography) 로눈물막안정성을평가한결과소프트렌즈착용으로유발되는건조감이개선됨이밝혀진바있다. 그러나소프트렌즈의장시간착용자가건조감과관련되어적절한인공눈물을선택하고자할때고려하여야할사항에대한구체적인연구가진행된바없다. 이에본연구에서는일정시간동안의소프트렌즈착용 후인공눈물의사용이눈물막안정성에미치는영향을비침습성눈물막파괴시간과순목횟수를측정하여분석하고자하였으며, 이러한효과가인공눈물의주성분차이에따라달라지는가를알아보고자하였다. 또한, 인공눈물의이러한효과가소프트렌즈의재질및착용자의눈물량에따라변화하는지를분석하여적절한인공눈물선택을위한가이드라인을제시하고자하였다. 대상및방법 1. 대상본연구에서는안질환이나사시, 약시, 굴절이상교정수술등안과적수술경험이없으며, 복용하는약물이없는만 19~36세 ( 만 22.6±3.6세 ) 의성인을연구대상으로하였다. 일회용소프트렌즈의착용자는총 94안 ( 남자 34안, 여자 60안 ) 으로구면굴절력교정범위는 0.50 ~ 6.00 D ( 평균 2.54±1.51 D) 이었으며, 각막난시가 0.75 D 이상인경우는눈물렌즈의영향을최소화하기위하여연구대상에서제외하였다. 한편대상안의비침습성눈물막파괴시간 (non invasive tear break-up time: 이하 NIBUT) 이 10초이상일때를정상안으로분류하였고, 10초이하일때를건성안으로분류하였다. [26] 대상자의눈물량과착용하는렌즈및인공눈물종류에따라 8개의군으로나누었다 (Table 1). 2. 소프트렌즈착용및인공눈물사용소프트렌즈의처방도수는자동안굴절력계 (Autorefractor keratometer, REKTO ORK II, Dongyang Optics, Korea) 를이용한검사값과기존처방값을바탕으로결정하였다. 자동안굴절력계를이용한검사값은양안모두각각 3회씩측정한후평균값을사용하였다. 소프트렌즈에첨가된습윤제에따른효과를평가하기위해습윤제첨가유무를제외한모든파라미터는동일한두종류의소프트렌즈를 Table 1. The classification of subjects according to their tear volumes and worn contact lenses Group Contact lens Eye lubricant Eye N E-CN etafilcon A CMC Normal eye 36 E-PN etafilcon A PS80 Normal eye 36 E-CD etafilcon A CMC Dry eye 58 E-PD etafilcon A PS80 Dry eye 58 P-CN etafilcon A with PVP CMC Normal eye 36 P-PN etafilcon A with PVP PS80 Normal eye 36 P-CD etafilcon A with PVP CMC Dry eye 58 P-PD etafilcon A with PVP PS80 Dry eye 58
The Effect of Main Components in Artifical Tears on Tear Film Stability of Soft Contact Lenses Wearers 353 Table 2. Main features of the daily soft contact lenses used in this study Proprietary name 1-DAY ACUVUE 1-DAY ACUVUE MOIST Manufacturer Johnson & Johnson Vision Care Johnson & Johnson Vision Care USAN etafilcon A etafilcon A FDA group IV IV Water content(%) 58 59 Base curve (mm) 8.5 8.5 Total diameter (mm) 14.2 14.2 Central thickness at 3.00D (mm) 0.084 0.084 DK/t(10 9 ) at 3.00 D 33 33 Surface treatment No surface treatment No surface treatment Design Spherical lens Spherical lens UV blocking Principal monomers Class 2 (Blocking more than UVB 95%, UVA 70%) phema + methacrylic acid Class 2 (Blocking more than UVB 95%, UVA 70%) phema + methacrylic acid + polyvinyl pyrrolidone Table 3. Main features of the preservative-free eye lubricants used in this study Product Refresh plus lubricant eye drops Eyedew ophthalmic solution Active ingredient 0.5% sodium carboxymethyl cellulose 1.0% polysorbate 80 Other ingredients sodium chloride, sodium lactate solution, potassium chloride, calcium chloride hydrate, magnesium chloride hydrate, hydrochloric acid, sodium hydroxide, purified water sodium chloride, retinyl palmitate, disodium edetate hydrate, sodium citrate hydrate, citric acid, D-mannitol, sodium hydroxide, water for injection Preservative None None Manufacturer Allergan JW Shinyak Volume (ml) 0.8 0.4 Uses The instillation of 1-2 drops of artificial tears The instillation of 1-2 drops of artificial tears 사용하였다. 즉, FDA의 group IV의 etafilcon A 재질렌즈 (1-Day ACUVUE, Johnson & Johnson, USA) 와 etafilcon A 재질에라크리온 (LACREON) 기술을이용해습윤제인 PVP를넣은렌즈 (1-Day ACUVUE MOIST, Johnson & Johnson, Ireland) 를대상으로하였다 (Table 2). 눈의건조감, 자극감, 작열감등의해소를목적으로사용된 1회용인공눈물은점성증강제인 0.5% CMC를포함한 Refresh plus(allergan, USA, 이하 CMC) 와계면활성제인 PS80가 1.0% 의농도로함유된 Eyedew(Huons, Korea, 이하 PS80) 이었다 (Table 3). 대상자들을각기다른날에총 4번방문하게하고소프트렌즈와인공눈물을무작위로선택하여대상자들이알지못하도록지급하였으며, [27] 인공눈물 2종류는모두제조사의권장방법에따라한방울씩검사직전에한눈씩차례대로점안하도록하였다. 연구실의온도 (21±1 o C) 와습도 (50±10%) 는항 온항습기 (Thermohygrostat, SVU-30M, Kiturami, Korea) 를이용하여일정하게유지되도록하였다. [28] 3. 눈물막파괴시간 (NIBUT) 측정눈물막안정성은수동각막곡률계 (Ophthalmometer, OM- 4, Topcon, Korea) 를사용하여 NIBUT를측정함으로평가하였다. NIBUT 측정전대상자에게 3번완전순목하게한후각막형상에반사된마이어상이찌그러질때또는피검자가순목할때까지의시간을각각 3번씩측정한후평균값을사용하였다. [26] 4. 순목횟수측정순목횟수는비디오카메라 (VPC-SH1, SANYO, Japan) 로착용자가인식하지못한상태에서 3분간촬영한후분당순목횟수를구하였다.
354 Hye-Min Shin, Mijung Park, and So Ra Kim 5. 통계분석결과는평균 ± 표준편차로표시하였으며 SPSS 20.0K for Windows를이용하여통계적인유의성을분석하였다. 인공눈물구성성분, 대상자의눈물량, 소프트렌즈의종류에따른 NIBUT 및순목횟수의차이는각각독립표본 (t-test) 으로분석하였고, 렌즈착용 6시간후에인공눈물점안전과점안직후, 인공눈물점안전과점안 5분후, 인공눈물점안직후와 5분후의 NIBUT 및순목횟수의차이는대응표본 (paired t-test) 을이용하여분석하였으며유의확률 0.05미만일경우통계적으로유의한차이가있는것으로판단하였다. 결과및고찰 1. 인공눈물의주성분에따른 NIBUT의차이눈물량에따라정상안으로분류된경우소프트렌즈착용전 NIBUT는 etafilcon A 재질렌즈착용전은 12.59±2.90초, 습윤제 (PVP) 가함유된 etafilcon A 재질렌즈착용전에는 13.10±3.06초로측정되었으며, 건성안으로분류된경우는 각각 5.77±1.85초와 5.53±1.63초로측정되어정상안과건성안의 NIBUT차이는통계적으로유의한것으로나타났다 (etafilcon A, p=0.000; etafilcon A with PVP, p=0.000). 본연구결과는대상자가총 4회방문하여얻은결과로정상안과건성안모두방문한날에따라미세한 NIBUT의차이를보였으나통계적으로유의한차이는아니었다 ( 정상안, p=0.232; 건성안, p=0.325). 정상안에게 etafilcon A 재질렌즈를 6시간동안착용하게한후 CMC와 PS80를함유한인공눈물을각각점안하고 NIBUT를측정하여눈물막안정성을평가하였다. 정상안이 etafilcon A 재질렌즈를착용한후 CMC를점안한 E-CN군 (n=36) 의 NIBUT는점안전에는 2.80±1.30초이었으며, 점안직후에는 10.39±3.87초로약 270% 가량증가하였다가, 5분후는 4.35±2.28초감소하여점안전대비약 55% 증가한값을보였다. 정상안이 etafilcon A 재질렌즈를착용한후 PS80을점안한 E-PN군의점안전, 점안직후, 점안 5분후 NIBUT는각각 3.39±1.64초, 8.39±3.19초및 4.04±1.59초로측정되어점안전대비점안직후와 5분후에는각각 147% 와 19% 증가한값을보였다 (Fig. 1A). 인 Fig. 1. The comparison of NIBUTs after treating eye lubricants on 6 hours after lens wearing. *p<0.05, significantly different between compared groups using paired t-test. A. etafilcon A lens on normal eye, B. etafilcon A lens on dry eye, C. etafilcon A lens with PVP on normal eye, D. etafilcon A lens with PVP on dry eye
The Effect of Main Components in Artifical Tears on Tear Film Stability of Soft Contact Lenses Wearers 355 공눈물점안전과후의 NIBUT를대응표본으로분석한결과인공눈물주성분에관계없이인공눈물점안전과직후 (E-CN, p=0.000; E-PN, p=0.000), 점안전과 5분후 (E-CN, p=0.000; E-PN, p=0.000) 에서모두통계적으로유의한차이가나타나어떠한인공눈물을사용하더라도눈물막안정성향상효과를보임을알수있었다. 그러나점안 5분후에는점안직후와비교하여유의한 NIBUT의차이 (E-CN, p=0.000; E-PN, p= 0.000) 를보여눈물막안정성효과가감소함을확인할수있었다. 반면점안 5분후의 NIBUT는점안전의경우보다는높은값을나타내었으므로눈물막안정성향상효과는어느정도지속됨을알수있었다 (Fig. 1A). 이러한인공눈물의효과를주성분의특징에따라고찰하여보면 CMC는눈물수성층이부족한건성안의치료와눈표면의염색에효과적이며, [29-31] PS80은비이온성계면활성제로서눈물의지질층을안정화시키는것으로알려져있다 [25,26] CMC의경우는농도가 1.0% 일때가 0.5% 함유되었을때보다건성안치료에효과적이며, [22,23] 점성이높은 CMC를콘택트렌즈를착용하지않은건성안에점안시시력이향상되었다는연구결과 [27] 에비추어볼때 CMC 점성에따라눈물막안정성에대한효과가달라질것으로생각되었다. 그러나 Ridder 등 [32] 은소프트렌즈착용후점성이높은 CMC의점안시에는오히려시력이감소하는것을보고한바있으므로 CMC가점성이높을수록눈물막안정성효과는높아질수있으나렌즈착용자에따라적절한점성의인공눈물이선택되어야할수도있음을의미한다. Scaffidi 등 [33] 은점성증강제인글리세린 1% 와계면활성제인 PS80 1% 가함유된인공눈물을건성안에점안시지질층이두꺼워졌다고보고한바있다. 따라서인공눈물사용시눈물층을보완하는성분이함유되어있다면작용기전에상관없이눈물막안정성증진효과를가질것임을알수있다. 한편, 정상안이 etafilcon A 재질렌즈착용시 CMC 점안직후에는 NIBUT가 PS80 점안직후보다유의하게높게나타나인공눈물의주성분에따른눈물막안정성의차이를확인하였으나인공눈물점안 5분후의 NIBUT는주성분의차이에따른통계적인유의성은관찰되지않았다. Fonn [1] 과 Mann 등 [34] 에따르면콘택트렌즈착용은눈물층을두층으로분리시켜, 렌즈앞눈물층은지질층과수성층으로, 렌즈뒤눈물층은수성층과점액층으로나뉘게되므로눈물의증발이빨라지며분리된두층의눈물의두께는얇아진다고하였다. 따라서점성증강제인 CMC는콘택트렌즈착용으로분리되어렌즈전후면에모두존재하는수성층과점액층을모두안정화시키며, 계면활성제인 PS80은지질층이있는렌즈앞의눈물층을안정화하는효과가클것으로생각할수있다. 따라서본연구에서점안 직후눈물막안정성에서 CMC가 PS80대비통계적으로유의한우위를보인이유는 CMC가눈물의수성층과점액층을모두안정화시켜지질층만을안정화시키는 PS80보다더효과적으로눈물막을안정화시켰던것으로여겨진다. 건성안에게 etafilcon A 재질의렌즈를 6시간동안착용시킨후 CMC와 PS80을각각점안하였을때의 NIBUT를비교하였다. 건성안에 etafilcon A 렌즈를착용시키고 CMC를점안한 E-CD군 (n=58) 의인공눈물점안전 NIBUT 는 2.08±0.89초이었으며, 점안직후에는 7.63±3.89초로약 267% 가량증가하였다가점안 5분후는 3.10±1.60초로감소하여점안전대비약 49% 증가한값을나타내었다. PS80을점안한 E-PD군 (n=58) 의 NIBUT는순서대로각각 2.33±1.17초, 6.42±2.92초, 3.37±1.57초로측정되어점안전대비점안직후와 5분후에는각각약 175% 및 45% 증가한눈물성안정성효과를가짐을알수있었다 (Fig. 1B). E-CD군과 E-PD 군의 NIBUT를대응표본으로인공눈물점안전과점안직후, 점안직후와 5분후를비교한결과유의확률이모두 0.000로나타났으므로인공눈물주성분에관계없이인공눈물점안은눈물막안정성의향상에도움을주는것으로판단되었으며, 인공눈물점안전과 5 분후에도유의하게차이가나타났으므로눈물막안정성이지속됨을알수있었다 (Fig. 1B). 그러나독립표본으로인공눈물주성분에따른 NIBUT를분석한결과인공눈물점안전, 직후, 5분후모두통계적으로유의한차이를보이지않아건성안은정상안과는달리 etafilcon A 재질의렌즈착용시인공눈물주성분에따른눈물막안정성향상효과는차이가없는것으로판단되었다. 이는눈물의수성층이부족하거나지질층이불안정한건성안의경우는정성안과는달리인공눈물구성주성분에따른차이가뚜렷하게나타나지않을수있음을시사한다. Wang 등 [35,36] 에따르면소프트렌즈를착용하지않은정상안에인공눈물점안후의하안검쪽눈물메니스커스높이를측정한결과인공눈물점안 5분후에인공눈물점안전의상태가되었다. Wang 등 [23] 은정상안과건성안에점성증강제인 CMC 가 1.0% 함유된인공눈물을점안후눈물메니스커스의높이를측정한결과정상안은인공눈물점안 15분후, 건성안은 30분후에도인공눈물에의한눈물메니스커스가향상된다고보고하였다. 본연구에서 Wang 등의연구와는달리소프트렌즈를착용한정상안과건성안에 0.5% 의 CMC를점안하였는데정상안에서의눈물막안정성증진효과가높았으며지속성또한정상안에서높은경향을나타내었다. 따라서정상안과건성안의적절한눈물막안정성확보를위하여서는착용자의눈물량에따라사용되는점성증강제의농도가달라져야함을시사한다. 정상안에게습윤제 (PVP) 가함유된 etafilcon A 재질의
356 Hye-Min Shin, Mijung Park, and So Ra Kim 렌즈를 6시간동안착용시키고 CMC를점안한 P-CN군 (n=36) 의 NIBUT는인공눈물점안전에는 3.16±1.82초로측정되었다. 인공눈물점안직후는 10.00±4.19초로약 216% 가량증가하였다가, 점안 5분후는 4.22±2.74초로나타나점안전대비약 34% 증가함을알수있었다 (Fig. 1C). PS80을점안한 P-PN군 (n=36) 의 NIBUT는순서대로각각 2.85±1.18초, 9.03±3.55초, 4.17±1.77초로측정되어점안전대비점안직후및 5분후에는각각약 217% 와 46% 가량증가함을알수있었다. 이러한결과를정상안이습윤제가함유되지않은 etafilcon A 재질렌즈를착용하였을때와비교하여보면인공눈물의눈물막안정성증진효과는사용직후에는습윤제비포함렌즈착용시더크게나타나나 5분후에는착용렌즈의습윤제함유여부와는관계없이일정한정도의눈물막안정성증진효과를보임을알수있었다. 대응표본으로 P-CN군과 P-PN군의 NIBUT를각각인공눈물점안전과직후, 점안전과 5분후, 점안직후와 5분후로비교한결과모두유의확률 0.000으로나타나 etafilcon A 재질의렌즈착용의경우와동일하게주성분에관계없이어느인공눈물을사용하더라도눈물막안정성이증진되는효과를보임을알수있었다. 그러나독립표본으로인공눈물주성분에따른 NIBUT의차이를비교한결과는모두통계적으로유의한차이를보이지않았으므로습윤제함유렌즈의착용시에는정상안이 etafilcon A재질의렌즈착용시와는달리인공눈물주성분에따른눈물막안정성증진효과는사용직후와 5분후모두비슷하게나타남을알수있었다 (Fig. 1C). 따라서눈물량이정상인착용자가습윤제가포함된렌즈를착용하고인공눈물을사용하고자할때에는인공눈물의주성분을크게고려하지않아도됨을시사한다. 습윤제가포함된 etafilcon A 재질의렌즈를착용한건성안중 P-CD군 (n=58) 의 NIBUT는인공눈물점안전에는 2.48±1.11초이었으나, CMC 점안직후에는 8.05±3.50초로약 225% 가량증가하였다가점안 5분후는 3.09±1.19초로감소하여점안전대비약 25% 가량증가하는눈물막안정성을보임을알수있었다 (Fig. 1D). PS80를점안한 P-PD군 (n=58) 의 NIBUT는순서대로각각 2.16±1.07초, 6.22±3.37초, 3.17±1.52초로측정되어점안전대비각각약 188% 및 47% 증가한눈물막안정성을보였다. 대응표본으로인공눈물의점안전과점안직후, 점안전과점안 5분후, 점안직후와점안 5분후의 NIBUT를분석한결과 P-CD군과 P-PD군에서모두유의확률 0.000으로통계적으로유의한차이를나타내어인공눈물의사용은눈물막안정성을향상시킴을알수있었다 (Fig. 1D). 독립표본으로인공눈물주성분에따른 NIBUT를분석한결과인공눈물점안직후는통계적으로유의한차이 (p=0.005) 를보 여건성안이습윤제가함유된 etafilcon A 재질의렌즈를착용하였을때는 PS80보다 CMC를점안하였을때눈물막안정성증진효과가크다는것을알수있었다. 이러한결과를건성안이습윤제비함유의 etafilcon A 재질렌즈를착용하였을때와비교하여보면인공눈물의눈물막안정성증진효과는사용직후에는습윤제포함렌즈착용시더크게나타나나 5분후에는 CMC의경우는눈물막안정성증진효과가가장떨어짐을알수있었다. 이상의결과로착용자의눈물량에관계없이 CMC를함유하는인공눈물의사용시점안직후에는눈물막안정성증진효과가높게나타났으나사용 5분후에는착용하고있는렌즈의습윤제함유여부와인공눈물의주성분에따라눈물막안정성증진효과가다르게유지됨을알수있었다. 또한습윤제를포함한 etafilcon A 재질렌즈의착용시에는인공눈물의눈물막안정성증진효과는착용자의눈물량에관계없이비슷한수준으로유지됨을알수있었다. 한편, 렌즈재질내습윤제포함여부에따른인공눈물의효과는 CMC 점안시에는통계적으로유의한차이는아니었으나 NIBUT의증가비는습윤제비포함된 etafilcon A 재질렌즈에서높은경향을나타내었던반면, PS80 점안시에는 NIBUT의증가비는습윤제가함유된 etafilcon A 재질렌즈를착용하였을때높은경향을나타냄을알수있었다. 2. 인공눈물의주성분에따른순목횟수의차이정상안에게 etafilcon A 재질의렌즈를 6시간동안착용시킨후 CMC를점안한 E-CN군 (n=36) 에서인공눈물점안전, 점안 1분후, 2분후, 3분후의순목횟수는각각 27.35±12.04 회 / 분, 36.39±19.89 회 / 분, 24.94±15.54 회 / 분, 23.11±12.89 회 / 분이었다 (Table 4A). CMC의점안 1분후순목횟수는점안전보다통계적으로유의하게증가 (p=0.006) 하였으며, 2분후의순목횟수는인공눈물점안전보다감소하였으나통계적으로유의하지않았던반면 (p=0.206), CMC 점안 3분후에는통계적으로유의하게감소하였다 (p=0.048). PS80을점안한 E-PN군 (n=36) 에서인공눈물점안전, 점안 1분후, 2분후, 3분후의순목횟수는각각 26.65±8.56 회 / 분, 41.83±20.61 회 / 분, 30.44±13.40 회 / 분, 29.72±12.18 회 / 분으로나타나점안전보다순목횟수가모두높게유지되는경향을보였다. E-CN군과 E-PN 군의순목횟수차이는인공눈물점안전 (p=0.841), 점안 1 분후 (p=0.426), 점안 2분후 (p=0.263), 점안 3분후 (p=0.123) 모두통계적인유의성이관찰되지않아인공눈물주성분에따른순목횟수차이는없는것으로판단되었다 (Table 4A). 본연구결과인공눈물점안직후에나타난정상안과건
The Effect of Main Components in Artifical Tears on Tear Film Stability of Soft Contact Lenses Wearers 357 Table 4. The statistical analysis of blinking rates on 6 hours after lens wearing A. etafilcon A lens on normal eye Eye lubricant treatment 성안의 NIBUT와순목횟수의증가는일시적으로과도하게늘어난눈물량에따른자극의결과라고생각되었으며, NIBUT값의변화만으로는눈물막안정성향상여부를판정지을수없다고판단되었다. 그러나인공눈물점안후시간경과에따라순목횟수가지속적으로감소하였으므로인공눈물이눈물막안정성에기여하는경향이있음을알수있었다. 또한본연구에서는정상안의렌즈착용전평균순목횟수는 26회로측정되어정면의한곳을응시하였을때정상안의일반적인순목횟수인 15회내외보다는 10회이상많았다. 그러나자연스런대화시순목은정신의학적 Blinking rate (times/min) p-value by t-test CMC PS80 No eye lubricant 27.35 ± 12.04 26.65 ± 8.56 0.841 1 min later 36.39 ± 19.89 41.83 ± 20.61 0.426 2 min later 24.94 ± 15.54 30.44 ± 13.40 0.263 3 min later 23.11 ± 12.89 29.72 ± 12.18 0.123 B. etafilcon A lens on dry eye Eye lubricant treatment Blinking rate (times/min) p-value by t-test CMC PS80 No eye lubricant 39.09 ± 16.49 37.78 ± 15.02 0.753 1 min later 44.97 ± 20.34 46.79 ± 17.41 0.715 2 min later 36.83 ± 14.52 38.93 ± 17.84 0.624 3 min later 36.52 ± 15.28 40.79 ± 20.12 0.366 C. etafilcon A lens with PVP on normal eye Eye lubricant treatment Blinking rate (times/min) p-value by t-test CMC PS80 No eye lubricant 26.39 ± 11.27 30.43 ± 12.73 0.321 1 min later 35.72 ± 15.89 39.78 ± 19.96 0.505 2 min later 25.94 ± 15.61 32.11 ± 12.86 0.204 3 min later 26.11 ± 14.44 30.94 ± 11.60 0.267 D. etafilcon A lens with PVP on dry eye Eye lubricant treatment Blinking rate (times/min) p-value by t-test CMC PS80 No eye lubricant 40.97 ± 16.75 40.33 ± 14.59 0.879 1 min later 46.83 ± 18.21 49.10 ± 20.66 0.658 2 min later 37.62 ± 13.68 40.90 ± 16.72 0.418 3 min later 41.10 ± 15.33 42.28 ± 19.30 0.799 및심리적인상태와관련있어평균순목횟수는 21회에이르게된다 [37,38] 고하였으므로본연구에서의순목횟수는크게차이가나지않는비슷한수준이라판단되었다. 이러한정상안에게 PS80을점안하고나타난순목횟수의증가는 CMC 점안후보다더큰경향을보였는데이는 PS80 사용에따른지질층의안정화로눈물량증발이더뎌져증가된눈물량이 CMC 사용시보다오랫동안유지된것으로생각되었다. 이를인공눈물사용에따른눈물막안정성증진효과와비교하여보면정상안이습윤제를포함하지않은렌즈를착용하고 CMC 사용시에는점안 3분후까지순목횟수가착용전보다적게나타났으므로눈물막안정성증진효과와일치하게나타났으나 PS80사용시에는 NIBUT 측정값은유의하게증가하였으나순목횟수는점안전의수준으로감소하지않았으므로지질층안정화에따른눈물막증발의지연이눈물막안정성증진효과에주요인이아닐수있다고판단되었다. 건성안에게 etafilcon A 재질렌즈를 6시간착용시킨후 CMC와 PS80를점안하고점안전후의순목횟수를측정, 비교하였다 (Table 4B). E-CD군 (n=58) 에서점안전, 점안 1분후, 2분후, 3분후의순목횟수는각각 39.09±16.49 회 / 분, 44.97±20.34 회 / 분, 36.83±14.52 회 / 분, 36.52±15.28 회 / 분이었다. CMC 점안 1분후의순목횟수는인공눈물점안전보다증가하는경향을보였으나통계적으로유의한차이는나타나지않았다. CMC 점안 2, 3분후의순목횟수는모두점안전보다적은순목횟수가측정되었으나통계적인유의성은관찰되지않았다. 건성안에서 CMC 점안 1 분후의순목횟수의증가는정상안보다는적게나타났는데이는인공눈물을사용한다하더라도정상안이인공눈물을사용한수준의눈물량까지는보충되지않은결과라판단되었다. E-PD군 (n=58) 에서 PS80 점안전의순목횟수는 37.78±15.02 회 / 분이었으며점안 1분후는 46.79±17.41 회 / 분으로통계적으로유의하게증가하였다 (p=0.000). PS80 점안 2분, 3분후에는각각 38.93±17.84 회 / 분및 40.79±20.12 회 / 분로측정되어정상안의경우와마찬가지로점안전보다여전히많은순목횟수를보였으나통계적인차이는아니었으며이는정상안이 PS80을사용하였을때와비슷한양상이었다. CMC와 PS80의순목횟수차이는인공눈물점안전 (p=0.753), 인공눈물점안 1분후 (p=0.715), 2분후 (p=0.624), 3분후 (p=0.366) 는모두유의하지않게나타나건성안이 etafilcon A 재질렌즈의착용시인공눈물구성성분에따른순목횟수의차이는나타나지않았다 (Table 4B). 정상안에게습윤제가함유된 etafilcon A 재질의렌즈를 6시간동안착용한후 P-CN군 (n=36) 과 P-PN군 (n=36) 의인공눈물점안전순목횟수는각각 26.39±11.27 회 / 분과
358 Hye-Min Shin, Mijung Park, and So Ra Kim 30.43±12.73 회 / 분으로측정되었다 (Table 4C). CMC와 PS80의점안 1분후순목횟수는각각 35.72±15.89 회 / 분과 39.78±19.96 회 / 분으로나타났으며, 2분후의경우는각각 25.94±15.61 회 / 분과 32.11±12.86 회 / 분으로, 3분후에는 26.11±14.44 회 / 분과 30.94±11.60 회 / 분으로측정되었다 (Table 4C). 이렇듯습윤제가포함된렌즈착용시의정상안의순목횟수는습윤제가포함되지않은재질의렌즈착용시와비교하여적은경향을나타내었는데이는 etafilcon A 재질의렌즈에함유된습윤제가눈에서의마찰력을감소 [39] 시켰기때문인것으로사료된다. CMC 점안시에는습윤제비포함렌즈를착용한정상안의경우와마찬가지로눈물막안정성증진효과와반비례하는순목횟수를보였던반면, PS80 점안시에는습윤제비포함의 etafilcon A 렌즈를착용한경우보다는더적은순목횟수를보였다. 건성안에게습윤제가함유된 etafilcon A 재질의렌즈를 6시간동안착용시킨 P-CD군 (n=58) 의인공눈물점안전과점안 1분후, 2분후, 3분후의순목횟수는각각 40.97±16.75 회 / 분, 46.83±18.21 회 / 분, 37.62±13.68 회 / 분및 41.10±15.33 회 / 분으로측정되었다 (Table 4D). P-CD군의인공눈물점안전과후의순목횟수는모두통계적으로유의한차이를나타내지않았다. P-PD군 (n=58) 의인공눈물점안전과점안 1분후, 2분후, 3분후의순목횟수는각각 40.33±14.59 회 / 분, 49.10±20.66 회 / 분, 40.90±16.72 회 / 분및 42.28±19.30회 / 분으로측정되어인공눈물점안전과점안 1분후와의차이만통계적으로유의하게나타났다 (p=0.003). P-CD군과 P-PD군사이의순목횟수의차이는측정시간대별로모두통계적인유의성이관찰되지않았으므로인공눈물구성성분에따른차이는없는것으로판단되었다 (Table 4D). 결론본연구에서는인공눈물주성분에따라소프트렌즈착용으로발생되는건조감의개선정도를눈물막안정성평가를통해알아보고자하였으며이를통하여소프트렌즈착용자의눈물량과소프트콘택트렌즈재질특성에적합한인공눈물의구성성분을제시하고자하였다. 이상의결과로눈물량이정상안의경우는 etafilcon A 재질의렌즈를착용하였을때에는점성증강제인 CMC가주성분으로함유된인공눈물을사용하는것이계면활성제인 PS80를주성분으로하는인공눈물을사용하는것보다눈물막안정성에더큰효과를나타내며, 건성안의경우에는인공눈물의주성분에관계없이비슷한눈물막안정성증진효과를가짐을알수있었다. 한편, etafilcon A 재질 렌즈를착용한정상안이인공눈물사용시눈물막안정성의지속성은 PS80의사용시가장그효과가떨어지므로습윤제를포함하지않는 etafilcon A 재질렌즈를착용할경우정상안은 CMC의사용을, 건성안의경우는 P80의사용을제안할수있겠다. 반면습윤제가함유된 etafilcon A 재질렌즈착용시에는정상안과건성안에서모두인공눈물점안직후에는 CMC가 PS80보다눈물막안정성의효과가비슷하거나높게나타났으나그차이는크지않았다. 그러나점안 5분후까지의눈물막안정성증진효과는 etafilcon A 재질렌즈와는반대로 PS80 사용시더높게나타났으므로습윤제가함유된렌즈착용시에는정상안과건성안모두 PS80의사용을일단은권장할수있겠다. 따라서소프트렌즈착용시인공눈물을사용하고자할때에는주성분과착용자의눈물량을충분히고려한상태에서사용하여야눈물막안정성의감소로인한불편감을효과적으로개선시킬수있을것이다. 그러나본연구에서는특정재질의렌즈만을선택하였고, 건성안을수성층부족과증발성건성안으로분류하지않은상태에서수행된결과이므로렌즈의재질을확대하고건성안의원인에맞는인공눈물을선택한후속연구가진행된다면인공눈물구성성분에따른효과를보다명확하게밝힐수있을것이며, 인공눈물선택에대한보다정확한가이드라인제시가가능할것이다. 감사의글 본연구는 2016년도서울과학기술대학교교내학술연구비로수행되었습니다. REFERENCE]S [1] Fonn D. Targeting contact lens induced dryness and discomfort: what properties will make lenses more comfortable. Optom Vis Sci. 2007;84(4):279-285. [2] Janine AS. The epidemiology of dry eye disease: report of the epidemiology subcommittee of the international dry eye workshop (2007). Ocul Surf. 2007;5(2);93-107. [3] Schaumberg DA, Sullivan DA, Buring JE, Dana MR. Prevalence of dry eye syndrome among US women. Am J Ophthalmol. 2003;136(2):318-326. [4] Nichols JJ, Mitchell GL, Nichols KK, Chalmers R, Begley C. The performance of the contact lens dry eye questionnaire as a screening survey for contact lens-related dry eye. Cornea. 2002;21(5):469-475. [5] Begley CG, Chalmers RL, Mitchell GL, Nichols KK, Caffery B, Simpson T et al. Characterization of ocular surface symptoms from optometric practices in North America. Cornea. 2001;20(6):610-618.
The Effect of Main Components in Artifical Tears on Tear Film Stability of Soft Contact Lenses Wearers 359 [6] Begley CG, Caffery B, Nichols KK, Chalmers R. Responses of contact lens wearers to a dry eye survey. Optom Vis Sci. 2000;77(1):40-46. [7] Glasson MJ, Stapleton F, Keay L, Sweeney D, Willcox MD. Differences in clinical parameters and tear film of tolerant and intolerant contact lens wearers. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2003;44(12):5116-5124. [8] Schein OD, Tielsch JM, Munõz B, Bandeen-Roche K, West S. Relation between signs and symptoms of dry eye in the elderly. A population-based perspective. Ophthalmology. 1997;104(9):1395-1401. [9] Nichols JJ, Sinnott LT. Tear film, contact lens, and patientrelated factors associated with contact lens-related dry eye. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2006;47(4):1319-1328. [10] Young G, Riley CM, Chalmers RL, Hunt C. Hydrogel lens comfort in challenging environments and the effect of refitting with silicone hydrogel lenses. Optom Vis Sci. 2007;84(4):302-308. [11] Schafer J, Mitchell GL, Chalmers RL, Long B, Dillehay S, Barr J et al. The stability of dryness symptoms after refitting with silicone hydrogel contact lenses over 3 years. Eye Contact Lens. 2007;33(5):247-252. [12] Cedarstaff TH, Tomlinson A. A comparative study of tear evaporation rates and water content of soft contact lenses. Am J Optom Physiol Opt. 1983;60(3):167-174. [13] Mathers W. Evaporation from the ocular surface. Exp Eye Res. 2004;78(3):389-394. [14] Thai LC, Tomlinson A, Ridder WH. Contact lens drying and visual performance: the vision cycle with contact lenses. Optom Vis Sci. 2002;79(6):381-388. [15] Pritchard N, Fonn D, Brazeau D. Discontinuation of contact lens wear: a survey. Int Contact Lens Clin. 1999; 26(6):157-162. [16] Calonge M. The treatment of dry eye. Surv Ophthalmol. 2001;45(2);S227-S239. [17] Sullivan DA, Dartt DA, Meneray MA. Lacrimal gland, tear film, and dry eye syndromes 2: Basic Science and Clinical Relevance, 1st Ed. New york: Plenum Press, 1998;705-715. [18] Tong L, Petznick A, Lee S, Tan J. Choice of artificial tear formulation for patients with dry eye: where do we start?. Cornea. 2012;31(Suppl 1):S32-S36. [19] Furrer P, Mayer JM, Gurny R. Ocular tolerance of preservatives and alternatives. Eur J Pharm Biopharm. 2002; 53(3):263-280. [20] Kim EC, Choi JS, Joo CK. A comparison of vitamin a and cyclosporine a 0.05% eye drops for treatment of dry eye syndrome. Am J Ophthalmol. 2009;147(2):206-213. [21] Simmons PA, Carlisle-Wilcox C, Chen R, Liu H, Vehige JG. Efficacy, safety, and acceptability of a lipid-based artificial tear formulation: a randomized, controlled, multicenter clinical trial. Clin Ther. 2015;37(4):858-868. [22] Simmons PA, Vehige JG. Clinical performance of a midviscosity artificial tear for dry eye treatment. Cornea. 2007; 26(3):294-302. [23] Wang Y, Zhuang H, Xu J, Wang X, Jiang C, Sun X. Dynamic changes in the lower tear meniscus after instillation of artificial tears. Cornea. 2010;29(4):404-408. [24] Zimmer AK, Maincent P, Thouvenot P, Kreuter J. Hydrocortisone delivery to healthy and inflamed eyes using a micellar polysorbate 80 solution or albumin nanoparticles. Int J Pharm. 1994;110(3):211-222. [25] Garcia-Lázaro S, Madrid-Costa D, Ferrer-Blasco T, Montés- Micó R, Cerviño A. OCT for assessing artificial tears effectiveness in contact lens wearers. Optom Vis Sci. 2012;89(1):E62-E69. [26] Hirji N, Patel S, Callander M. Human tear film pre-rupture phase time (TP-RPT)-a non-invasive technique for evaluating the pre-corneal tear film using a novel keratometer mire. Ophthalmic Physiol Opt. 1989;9(2):139-142. [27] Hall JQ Jr, Ridder WH 3rd, Nguyen AL, Paugh JR. Visual effect and residence time of artificial tears in dry eye subjects. Optom Vis Sci. 2011;88(7):872-880. [28] Abusharha AA, Pearce EI. The effect of low humidity on the human tear film. Cornea. 2013;32(4):429-434. [29] Garrett Q, Simmons PA, Xu S, Vehige J, Zhao Z, Ehrmann K et al. Carboxymethylcellulose binds to human corneal epithelial cells and is a modulator of corneal epithelial wound healing. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2007; 48(4):1559-1567. [30] Vehige JG, Simmons PA, Anger C, Graham R, Tran L, Brady N. Cytoprotective properties of carboxymethyl cellulose (CMC) when used prior to wearing contact lenses treated with cationic disinfecting agents. Eye Contact Lens. 2003;29(3):177-180. [31] Grene RB, Lankston P, Mordaunt J, Harrold M, Gwon A, Jones R. Unpreserved carboxymethylcellulose artificial tears evaluated in patients with keratoconjunctivitis sicca. Cornea. 1992;11(4):294-301. [32] Ridder WH 3rd, Lamotte JO, Ngo L, Fermin J. Short-term effects of artificial tears on visual performance in normal subjects. Optom Vis Sci. 2005;82(5):370-377. [33] Scaffidi RC, Korb DR. Comparison of the efficacy of two lipid emulsion eyedrops in increasing tear film lipid layer thickness. Eye Contact Lens. 2007;33(1):38-44. [34] Mann A, Tighe B. Contact lens interactions with the tear film. Exp Eye Res. 2013;117:88-98. [35] Wang J, Aquavella J, Palakuru J, Chung S. Repeated measurements of dynamic tear distribution on the ocular surface after instillation of artificial tears. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2006;47(8):3325-3329. [36] Wang J, Simmons P, Aquavella J, Vehige J, Palakuru J, Chung S et al. Dynamic distribution of artificial tears on the ocular surface. Arch Ophthalmol. 2008;126(5):619-625. [37] Doughty MJ. Consideration of three types of spontaneous eyeblink activity in normal humans: during reading and video display terminal use, in primary gaze, and while in
360 Hye-Min Shin, Mijung Park, and So Ra Kim conversation. Optom Vis Sci. 2001;78(10):712-725. [38] Al-Abdulmunem M, Briggs ST. Spontaneous blink rate of a normal population sample. Int Contact Lens Clin. 1999;26(2):29-32. [39] Yañez F, Concheiro A, Alvarez-Lorenzo C. Macromolecule release and smoothness of semi-interpenetrating PVP-pHEMA networks for comfortable soft contact lenses. Eur J Pharm Biopharm. 2008;69(3):1094-1103. 인공눈물의주성분차이가소프트렌즈착용자의눈물막안정성에미치는영향 신혜민, 박미정, 김소라 * 서울과학기술대학교안경광학과, 서울 01811 투고일 (2016 년 11 월 6 일 ), 수정일 (2016 년 11 월 25 일 ), 게재확정일 (2016 년 12 월 8 일 ) 목적 : 소프트렌즈착용시사용하는인공눈물의주성분차이가착용자의눈물막안정성에어떠한영향을미치는가를알아보고자하였다. 방법 : 안질환과안과적수술경험이없는 20~30 대의 94 안을눈물량에따라정상안과건성안으로나누고 etafilcon A 재질및 PVP 가포함된 etafilcon A 재질의소프트렌즈를각각 6 시간동안착용시켰다. Carboxymethyl cellulose sodium(cmc) 및 polysorbate 80(PS80) 를주성분으로함유하는인공눈물을각각점안한후눈물막파괴시간과순목횟수를측정하여눈물막안정성을평가하였다. 결과 : 정상안이 etafilcon A 재질렌즈를착용하였을때인공눈물사용에따른 NIBUT 의증가는점안직후와 5 분후모두 PS80 보다 CMC 의사용시더큰것으로나타났다. 반면, 건성안이 etafilcon A 재질의렌즈를착용하였을때에는점안직후에는 NIBUT 증가가 PS80 보다 CMC 사용시더큰것으로나타났으나 5 분후에는같게나타났다. PVP 가포함된 etafilcon A 재질의렌즈착용시인공눈물점안에따른정상안의 NIBUT 증가는인공눈물의주성분에따른차이는없었다. 건성안의경우는인공눈물의점안직후 PS80 보다 CMC 사용시통계적으로유의하게증가된 NIBUT 를보였으나, 5 분후에는 PS80 사용시 NIBUT 증가가지속되는것으로나타났다. 인공눈물점안후정상안의순목횟수는착용렌즈에관계없이 CMC 의경우는 2 분이후에는점안전보다감소하는경향을보였으며, PS80 의경우는점안전보다약간많은경향을보였다. 반면건성안의순목횟수는착용렌즈에관계없이 CMC 와 PS80 의점안시모두 2 분이후에는점안전수준으로회복되었다. 결론 : 본연구에서는 etafilcon A 재질의소프트렌즈착용시렌즈의습윤제포함여부와착용자의눈물량에따라인공눈물점안이착용자의 NIBUT 와순목횟수에다르게영향을미침을알수있었다. 따라서소프트렌즈착용시인공눈물을사용하고자할때에는구성성분과피검자의눈물량을충분히고려한상태에서사용하여야눈물막안정성저하로인한불편감감소에도움이될것이다. 주제어 : 인공눈물, 점성증강제, 계면활성제, 소프트렌즈, 눈물량, 눈물막안정성