Ann Optom Contact Lens > Volume 21(3); 2022 > Article
학생 근시에서 조절마비제 점안 전후 검영법과 자동굴절검사의 굴절력 비교 연구

Abstract

목적

조절마비제 사용 전후 시행한 검영법과 자동굴절검사법에서 각각 측정된 굴절이상을 나이, 근시의 정도, 난시의 정도에 따라 비교하고자 한다.

대상과 방법

학생 근시 227명 384안을 대상으로, 조절마비제 점안 전후 검영법과 자동굴절검사법을 시행하여 결과값의 차이를 확인하였다. 연령은 초등학생군, 중고등학생군, 대학생군으로 나누고, 근시는 구면도수 -2.0디옵터 이하를 경도군, -2.0디옵터 초과 -6.0 디옵터 이하를 중등도군, -6.0디옵터 초과를 고도군으로 분류하였다. 난시는 난시도수 -2.0디옵터 이하를 경도군, -2.0디옵터 초과를 고도군으로 나누어서 굴절력을 측정하고 비교 분석하였다.

결과

조절마비 전후의 굴절이상 수치를 비교하였을 때, 조절마비 후 자동굴절검사 및 검영법의 굴절치가 조절마비 전 자동굴절검사 굴절력에 비해 구면도수값과 구면렌즈 대응치의 굴절력은 낮게 측정되었고, 난시값은 높게 측정되었으나 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 초등학생, 중고등학생군은 대학생군에 비해 구면도수값과 난시의 값의 증가폭이 크게 측정되었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 근시 정도에 따라 비교하였을 때, 구면도수값과 구면대응치 차이는 근시 정도가 심할수록 그 크기가 유의하게 증가하였다(p<0.05). 난시의 경우는 고도군에서 경도군에 비해 차이값이 유의하게 증가하였다(p<0.05).

결론

학생 근시의 경우 안경 처방을 할 때는 나이가 어릴수록, -6.0디옵터 초과의 고도근시일수록, -2.0디옵터 초과의 고도난시일수록 조절마비제를 사용하여 굴절 상태를 정확하게 측정하는 것이 필요하다.

Abstract

Purpose

To evaluate the difference of refractive errors measured by skiascopy and autorefractometry before and after application of cycloplegics according to age, the degree of myopia and of astigmatism.

Methods

School myopia (384 eyes of 227 persons) were measured by skiascopy and autorefractometry before and after instillation of cycloplegics, and each refractive error was compared. According to age, it was divided into elementary school group (236 eyes), middle and high school group (54 eyes), and university group (94 eyes). Myopic spherical power was classified into mild group with power -2.0 diopter (D) or less (119 eyes), moderate group with -2.0 D or more and -6.0 D or less (178 eyes), and high group with greater than -6.0 D (87 eyes). Astigmatism is divided into mild group with less than -2.0 D (296 eyes) and high group with greater than -2.0 D (88 eyes).

Results

The post-cycloplegics spherical and spherical equivalent refractive values by the autorefractometry and the skiascopy were measured to be lower than manifest autorefractometry, and the astigmatic power after cycloplegic refraction was measured to be high, but there is no statistically significant difference (p > 0.05). In the case of elementary school, middle and high school, the value of spherical and astigmatism increased significantly compared to the university group, but there is no statistically significant difference (p > 0.05). The difference of refractive errors between the spherical and the spherical equivalent value increased significantly as the degree of myopia increased. The value of difference between mild and high group of astigmatism was significantly increased in high group compared to mild group.

Conclusions

It should be necessary to accurately measure to wear glasses in school myopia with the younger, the more myopia is greater than -6.0 D, and high astigmatism with more than -2.0 D.

근시는 다양한 원인에 의해 발생하는데, 크게 유전적인 요인과 환경적인 요인으로 나눌 수 있다[1]. 6-14세 소아를 대상으로 시행한 한 연구에 따르면, 부모 모두 근시인 경우 자녀의 근시 발생률은 12.2%, 부모 중 한 명만 근시인 경우는 8.2%, 부모 모두가 근시가 없을 경우는 2.7%로 나타났다[2]. 다른 연구에서는 부모 모두 근시가 없거나 한 명만 근시인 경우에 비해 부모 모두가 근시인 경우에서 자녀의 근시 발생률은 6.42배 더 높게 나타났다[3]. 그러나 부모의 근시 여부와 자녀의 근시 여부가 무관하다는 보고도 있다[4]. 환경적인 요인으로는 야외활동 시간, 교육수준, 컴퓨터 사용, TV 시청과 같은 문화적인 요소 등을 들 수 있는데[5,6], 특히 학생 근시는 근거리 작업과 밀접한 연관성이 있다고 알려져 있다[1].
근시의 대부분을 차지하는 학생 근시는 약 7-17세경 발생하며[1,2], 소아를 대상으로 분석한 한 연구에서 근시의 유병률은 5-6세에서 20.4%, 7-11세에서 58.4%, 12-18세에서 80.2%로 연령이 증가하면서 진행하는 경향을 보인다[7]. 한국을 포함하여 싱가폴이나 대만, 홍콩과 같은 아시아 국가에서 고등학교 졸업 시 학생 근시의 비율이 80%에 이르는 것으로 나타났는데, 이들 국가에서 높은 근시 유병률은 교육열의 증가와 관련 있는 것으로 알려져 있다[5]. 우리나라의 경우, 학업시간 증가뿐만 아니라 컴퓨터의 일상화 및 모바일, 화상게임의 활성화로 초등학교 때부터 근시 발생을 증가시키는 여러 인자에 노출되어 있으며 근시의 유병률은 점차 증가하고 있다. 실제로, 1970년대 연구에서 초등학생의 8-15%가 근시를 보인다고 보고되었으나[8], 2000년대 들어와서 초등학교 4학년 집단의 근시 유병률은 46.2%로 보고되었고[9], 만 19세 청년 집단에서는 56.4%의 유병률이 보고되었다[10].
근시와 같은 굴절이상이 있는 환자들에서 교정시력을 위해서 안경 처방을 시행하는데, 기본적으로 굴절이상을 정확히 측정하는 것이 중요하고, 측정하는 방법에는 크게 직접 굴절력을 측정하는 검영법과 자동굴절기기를 이용하여 측정하는 검사법이 있다[11]. 소아에서는 섬모체근의 긴장도가 높아 긴장성 조절기능이 강하기 때문에 조절마비를 시행하지 않은 경우 굴절이상의 정도는 부정확하게 측정된다[12]. 조절마비를 시행하지 않는 경우 일반적으로 원시는 보다 적게 측정되고, 근시의 경우 실제보다 더 크게 측정되므로 가성근시의 가능성이 있다[13]. 따라서 굴절이상을 정확하게 측정하기 위해서는 안구의 섬모체에 작용하여 일시적으로 조절기능을 마비시키는 조절마비제를 사용하게 된다.
실제 임상에서 14세 이하 연령의 모든 소아에게 검사자에 의한 조절마비 후 굴절검사를 시행하는 것이 언제나 용이한 일은 아니며, 특히 나이가 많은 근시 소아에서 조절마비 후 굴절검사가 언제나 필요하지는 않기에 최근에는 자동굴절검사기기를 이용한 굴절검사가 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 조절마비제 사용 전과 후 시행한 검사자에 의한 검영법과 자동굴절검사법에서 각각 측정된 굴절이상을 비교하고 영향을 주는 요인들에 대해 분석하였으며 자동굴절검사법으로 검사를 시행한 경우 주의해야 할 사항을 알아보고자 이 연구를 시행하였다.

대상과 방법

근시성 난시를 진단받은 학생 근시 환자 중에서 최대교정 시력 20/25 이상인 환자 227명, 384안을 대상으로 하였다. 구면도수 -0.5디옵터 이상의 근시가 있는 경우를 근시 환자로, 난시도수 -0.5디옵터 이상의 난시가 있는 경우를 난시 환자로 정의하였다. 이후 전체 환자를 연령, 근시 정도, 난시 정도에 따라 분류하였다. 연령에 따라서는 만 7-12세를 초등학생군, 만 13-18세를 중고등학생군, 만 19-24세를 대학생군으로 총 3개의 군으로 나누어 분류하였다. 근시 정도에 따라서는 구면도수 -2.0디옵터 이하를 경도군, -2.0디옵터 초과 -6.0디옵터 이하를 중등도군, -6.0디옵터 초과를 고도군으로 총 3개의 군으로 나누어 분류하고, 난시 정도에 따라서는 난시도수 -2.0디옵터 이하를 경도군, -2.0디옵터 초과를 고도군으로 2개의 군으로 나누어 분류하였다.
전체 환자를 대상으로 먼저 자동굴절검사기(Auto Ref/Keratometer ARK-1A®; NIDEK Co., Ltd., Gamagori, Japan) 를 사용하여 자동굴절검사를 시행한 후 조절마비검사를 위해 양안에 10분 간격으로 1.0% cyclophentolate (Ocucyclo®; Samil Co., Ltd., Seoul, Korea)를 3회, 0.5% phenylephrine hydrochloride/0.5% tropicamide (Tropherin®; Hanmi Pharm. Co., Ltd., Seoul, Korea)를 1회 점안하였다. 조절마비제 최초 점안 약 1시간 후 산동이 충분히 된 것을 확인한 후 다시 자동굴절검사를 시행하였고 의사에 의한 수동 검영법 역시 시행하였다(Fig. 1). 각각의 검사에서 구면도수값, 난시도수값, 구면대응치값을 측정하였다.
이후 조절마비 전 자동굴절검사, 조절마비 후 자동굴절검사, 조절마비 후 검영법 시의 굴절이상값을 비교하였다. 더불어 전체 환자를 연령, 근시 정도, 난시 정도에 따라 분류하여 각 군 사이에서 조절마비 굴절검사법 간의 굴절이상값 차이를 비교하였다. 본 연구는 기관 심의위원회(Institutional Review Board, IRB)의 검토 및 승인을 받았으며(등록번호 2207-027-117), 헬싱키선언(Declaration of Helsinki)을 준수하였다.
조절마비 전 자동굴절검사, 조절마비 후 자동굴절검사, 조절마비 후 검영법 간의 굴절이상값 비교에는 반복측정 분산분석을 이용하였다. 이후 굴절검사법 사이의 조절마비 전후 변화량를 비교 시에는 대응표본 T검정을 실시하였다. 전체 환자를 연령, 근시 정도, 난시 정도에 따라 분류하여 각 군 사이에서 조절마비 굴절검사법 간의 굴절이상값 차이를 비교 시에는 일원분산분석 및 독립표본 T검정을 이용하였다. 통계 분석에는 SPSS 소프트웨어 버전 20 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하였으며, 통계적 유의성은 p<0.05로 설정하였다.

결 과

전체 환자는 227명 384안이었으며, 연령별로 초등학생군 236안(61%), 중고등학생군 54안(14%), 대학생군 94안(24%)이었다. 근시 정도에 따라서는 경도군 119안(31%), 중등도군 178안(46%), 고도군 87안(23%)이었으며 난시 정도에 따라서는 경도군 296안(77%), 고도군 88안(23%)이었다.
조절마비 전 자동굴절검사, 조절마비 후 자동굴절검사, 조절마비 후 의사에 의한 직접 검영법 시의 굴절이상값을 비교하였다. 구면도수값 평균은 조절마비 후 자동굴절검사를 시행한 경우 -2.50디옵터, 의사에 의해 직접 검영법을 시행한 경우 -2.45디옵터로, 조절마비 전 자동굴절검사로 측정된 구면도수값인 -3.10디옵터에 비해 굴절력이 낮게 측정되었으나 세 값 사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 난시도수값 평균은 조절마비 전, 후 자동굴절검사기로 측정한 값은 각각 -1.45디옵터로 조절마비 후 의사에 의해 검영법을 시행하여 측정한 경우(-1.35디옵터)에 비해서 굴절력이 높게 측정되었으나 세 값 사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 구면렌즈 대응치 평균은 구면도수값과 유사한 경향성을 보였으며, 세 값 사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었다(Fig. 2).
조절마비 전 자동굴절검사의 굴절이상값을 조절마비 후 자동굴절검사 및 검영법의 굴절이상값 각각과 비교하였다. 조절마비 전 자동굴절검사를 기준으로 조절마비 후 검영법 사이와의 구면도수값 차이 평균은 약 0.7디옵터, 조절마비 후 자동굴절검사와의 구면도수값 차이 평균은 약 0.6디옵터였고 두 평균값은 통계적으로 유의미한 차이를 보였다 (p<0.001). 조절마비 전 자동굴절검사를 기준으로 조절마비 후 검영법 사이와의 난시도수값 차이 평균은 약 0.17디옵터, 조절마비 후 자동굴절검사와의 난시도수값 차이 평균은 약 0디옵터였고 두 평균값은 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(p<0.001). 조절마비 전 자동굴절검사를 기준으로 조절마비 후 검영법 사이와의 구면렌즈 대응치 차이 평균은 약 0.78디옵터, 조절마비 후 자동굴절검사와의 구면렌즈 대응치 차이 평균은 약 0.6디옵터였고 두 평균값은 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(p<0.001) (Fig. 3).
조절마비 후 자동굴절검사와 검영법 사이의 굴절이상값 차이를 세 연령군 사이에서 비교하였을 때, 세 연령군 사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 그러나 두 검사 간의 구면도수값의 차이는 초등학생군에서 0.13디옵터, 중고등 학생군에서 0.08디옵터, 대학생군에서 0.05디옵터로, 대학생군이 다른 두 연령군에 비하여 작은 차이값을 보였다. 더불어, 두 검사 간의 난시도수값 차이는 초등학생군에 0.16디옵터, 중고등학생군에서 0.19디옵터, 대학생군에서 0.08디옵터로, 대학생군이 다른 두 연령군에 비하여 작은 차이값을 보였다(Fig. 4).
조절마비 후 자동굴절검사와 검영법 사이의 굴절이상값 차이를 근시의 정도에 따라 경도, 중증도, 고도로 나누어 서로 비교하였을 때, 두 검사 간의 구면도수값의 차이는 경도근시군에서 0.07디옵터, 중증도난시군에서 0.095디옵터, 고도근시군에서 0.26디옵터로 근시 정도가 심할수록 그 차이값이 증가하였으며 세 군 사이에서 통계학적으로 유의미한 차이를 보였다(p=0.035). 두 검사 간의 난시도수값 및 구면렌즈 대응치 차이는 세 군 사이에서 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(Fig. 5). 또한 조절마비 후 자동 굴절검사와 검영법 난시도수값의 차이를 난시의 정도에 따라 경도, 고도로 나누어 비교하였을 때, 두 검사 간의 난시 도수값의 차이는 난시가 심할수록 그 차이값이 증가하였고 두 군 사이에서 통계학적으로도 유의미한 차이를 보였다(p=0.007). 두 검사 간의 구면도수값 및 구면렌즈 대응치 차이는 두 군 사이에서 통계학적으로 유의한 차이는 보이지 않았다(Fig. 6).

고 찰

근시는 유전적, 환경적 요인들이 서로 복합적으로 작용한다고 알려져 있으나 아직 정확한 기전은 밝혀지지 않아 이를 예방하거나 완치하기 위해 정립된 방법은 없지만[14,15], 근시의 발생이나 진행을 늦추는 여러 방법들이 알려져 있다[16]. 근거리 작업을 할 때 망막에 보다 선명한 상이 맺히도록 하기 위해 눈에서는 조절(accommodation) 작용이 일어나는데, 이 때 망막이 확장하고 얇아지게 되면서 안축장 길이가 증가한다[17]. 또한 조절 작용이 섬유주를 통한 방수의 유출에 영향을 미쳐 안압을 상승시키고 이로 인해 안축장이 증가한다는 보고가 있다[18,19]. 따라서, 소아에서는 근거리 작업시간을 줄이고 야외활동을 늘리도록 생활습관을 교정하는 것과 저농도 아트로핀 점안액을 이용하여 근시를 억제하는 약물 치료, 콘텍트렌즈를 이용하여 안축장의 길이의 연장을 억제하여 근시의 진행 억제에 도움이 된다[16].
최근 소아 근시의 효과적인 치료법으로 각광받고 있는 약물 치료는 항콜린제 점안액을 이용한 치료로, atropine과 pirenzepine이 통계적으로 효과가 있다고 밝혀진 바 있다[20]. 안구내 무스카린 아세틸콜린 수용체에는 M1-M5의 종류가 있는데, 그중 M1 수용체에 작용하는 것만 공막의 안축장 성장을 촉진하고, 나머지는 안축장의 연장과는 연관성이 없다[21]. Atropine은 비선택적, 광범위 무스카린성 아세틸콜린 수용체 억제제로, 망막의 M1/M4 수용체에 작용하여 안축장의 성장을 억제하는 것으로 알려져 있다[22]. 또한 공막의 섬유층 두께를 증가시켜 굴절오차를 회복시킴으로써 안구길이의 성장을 억제한다는 연구 결과가 밝혀진 바 있다[23]. 아트로핀 약제는 공막에만 작용하여 안축장을 억제하지만, 여전히 동공산대, 눈부심, 빛번짐 등의 부작용이 있다[16]. Pirenzepine은 선택적 무스카린성 M1 수용체 억제제로, M1 수용체의 기능만 억제하기에 보다 확실한 근시 진행 억제의 효과를 얻을 수 있는 것으로 알려져 있으나[24] 아직 연구가 부족하여 임상적 사용에 제한이 있다.
근시의 가장 기본적인 치료는 정확한 교정이며, 이를 위해서는 임상에서 정확한 굴절이상의 측정이 매우 중요하다. 특히 영유아 및 소아에서는 과도한 조절기능으로 인해 실제보다 근시가 더 크게 측정되는 가성근시가 흔히 관찰된다. 본 연구에서도 조절근 마비제를 사용하지 않은 자동굴절검사의 수치가 조절근 마비제를 사용한 검영법이나 자동 굴절검사의 수치보다 높게 나타났다. 가성근시를 보이는 상태에서 근시 교정을 시행하는 경우 눈의 조절작용이 더욱 심하게 되면서 충혈이나 피로, 심지어는 두통을 유발하고, 근거리 작업에 지장을 줄 수 있다[21]. 이를 피하기 위해서는 조절마비 후 굴절이상에 대한 검사가 필요하다.
그러나 앞서 언급한 바와 같이 실제 임상에서는 모든 영유아, 소아 환자를 대상으로 조절마비검사를 시행하는 것은 매우 어렵다. 또한 의사가 직접 굴절이상을 측정하는 검영법은 의사의 숙련도가 필요하고, 측정시간이 다소 길며 환자의 협조가 반드시 요구되는 제한성으로 인해 자동굴절 기기를 통한 굴절검사가 보다 널리 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 근시성 난시 환자를 대상으로 환자의 연령, 근시 및 난시 정도에 따라 조절마비 전과 후 자동굴절검사와 검영법에서 각각 측정한 굴절이상치가 어떠한 차이를 나타내는지 비교하여 각각의 검사에서 측정된 굴절 오차의 정확성을 재고하고자 연구를 시행하였다.
본 연구의 경우 연령에 따른 근시의 정도를 비교해 보면 초등학생군, 중고등학생군에서 대학생군에서 보다 근시의 진행 수치가 크게 나타났고, 근시의 정도가 6디옵터 초과, 난시가 2디옵터 초과인 경우는 조절마비 후에 측정된 자동 굴절검사와 검영법의 굴절력의 차이가 유의하게 나타났다. 조절마비 전 굴절검사에서는 조절마비 후 굴절검사에 비해 근시가 과대평가되는 경향을 보였으며, 이는 연령이 어릴수록 더욱 큰 차이를 보이는 경향을 보였다. 이는 성인에 비해 소아에서 섬모체근에 의한 조절능력이 더 강하기 때문이며, 따라서 근시성 난시를 보이는 소아 환자에서 굴절 이상값을 측정하는 경우에는 조절마비를 시행하는 것이 보다 정확한 굴절이상값을 측정하는 데 도움이 될 것이다. 또한 조절마비 후 시행한 검사에서 자동굴절검사는 검영법에 비해 근시와 난시가 과평가되는 경향을 보였으며 이는 특히 6디옵터 초과의 근시군, 2디옵터 초과의 난시군에서 그 차이가 더 뚜렷하게 나타났다. 따라서 조절마비 후 환자의 굴절력을 자동굴절검사기를 이용하여 측정한 근시 및 난시 값의 경우 실제보다 크게 측정될 수 있기에 필요한 경우는 반드시 검영법을 통한 굴절검사를 시행하여 안경 처방 또는 콘텍트렌즈 처방을 하는 것이 필요하다.
근시의 진행은 근시의 나이가 어릴수록, 근시의 정도가 심할수록 빠른 진행을 보여, 25 15세 이하의 소아를 대상으로 한 국내의 연구에 따르면, 3세 이하인 경우는 연간 0.48디옵터, 4-6세는 연간 0.92디옵터, 7-10세 때는 연간 0.73디옵터, 11-15세 때는 연간 0.35디옵터의 근시 진행을 보여 나이가 어릴수록 근시의 진행이 빠르다는 것을 확인할 수 있다[26]. 따라서, 학생 근시의 경우 나이가 어릴수록, 6디옵터 초과의 근시군, 2디옵터 초과의 난시군에서는 근시의 진행이 빠르게 나타날 수 있어 조절마비 후 검영법을 통한 굴절 검사를 시행하여 정확한 굴절 상태를 확인하고 안경을 처방하는 것이 매우 중요하며, 6개월에서 1년 정도 마다 정기적인 안과적 검사가 필요할 것으로 생각된다.

Conflicts of interest

The authors have no conflicts to disclose.

Figure 1.
Flowchart for sequence of refraction tests. School myopia (384 eyes of 227 persons) were measured by skiascopy and autorefractometry before and after instillation of cycloplegics.
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Figure 2.
The comparison of refractive error between non-cycloplegic autorefraction, cycloplegic autorefraction, and cycloplegic skiascopy. p-value was analyzed by repeated measures analysis of variance. RE = refractive error; SE = spherical equivalent.
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Figure 3.
The comparison of refractive error change after cycloplegics between cycloplegic autorefraction and skiascopy. Difference in refractive error between non-cycloplegic autorefraction and cycloplegic skiascopy and difference in refractive error between non-cycloplegic autorefraction and cycloplegic autorefraction was compared by paired t-test. Myopia and astigmatism were overestimated by using autorefractor. RE = refractive error; SE = spherical equivalent.
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Figure 4.
The difference of refractive error between cycloplegic skiascopy and autorefraction among age groups. There was no statistically significant difference between all age group by analysis of variance. RE = refractive error; SE = spherical equivalent.
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Figure 5.
The difference between cycloplegic skiascopy and autorefraction according to myopia grading. The difference of spherical refractive errors and spherical equivalent between cycloplegic skiascopy and autorefraction increased significantly as the degree of myopia increased. p-value was analyzed by analysis of variance. RE = refractive error; SE = spherical equivalent.
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Figure 6.
The difference between cycloplegic skiascopy and autorefraction according to astigmatism grading. The difference of cylindrical refractive error between cycloplegic skiascopy and autorefraction increased significantly as the degree of astigmatism increased. p-value was analyzed by student t-test. RE = refractive error; SE = spherical equivalent.
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