Ann Optom Contact Lens > Volume 23(2); 2024 > Article
외래를 방문한 13세 미만 초등학생 어린이의 COVID-19 전과 후의 굴절값 변화에 대한 분석: 병원 기반 연구

Abstract

목적

외래를 방문한 13세 미만의 초등학생 환자를 대상으로 코로나 19 전과 후의 굴절오차 변화에 대해서 분석하고자 하였다.

대상과 방법

의무기록 분석을 통해서 2016년부터 2023년까지 안과를 방문한 6세에서 12세 어린이 3,854명의 우안의 굴절오차를 구면대응치로 계산한 후에 연도별 평균 굴절오차와 근시 유병률을 분석하였다. 이후 저학년그룹(6-9세)과 고학년그룹(10-12세)을 나누어 subgroup 분석을 시행하였다. 장기간의 경향성을 확인하기 위해서 제4, 5기(2008-2012년)와 제7기(2016년) 국민건강영양조사의 6-12세 대상자 4,351명의 자료를 참고로 분석하였다.

결과

전체 기간 동안 평균 구면대응치는 -1.51 ± 2.12 디옵터였다. 구면대응치는 2021년까지 근시값이 증가하는 경향을 보였으며 2020년에는 다른 연도와 비교해서 구면대응치의 변화량이 많았지만 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다. Subgroup 분석에서 6-9세 그룹에서 구면대응치의 변화는 2020년에 컸지만 통계적으로 유의하지는 않았으며 10-12세 그룹에서는 특별한 경향성을 확인할 수 없었다. 근시 유병률은 6-9세 그룹에서 2019년부터 꾸준히 증가하였고 2020년에는 이전 년도에 비해서 중등도 근시 비율이 증가했다. 한편 10-12세에서는 뚜렷한 경향성을 보이지 않았다.

결론

비록 통계적으로 유의하지는 않았지만 코로나 19로 인한 실내활동의 증가로 인해서 2020년에 초등학교 소아의 구면대응치의 변화에 영향을 미친 것으로 보이고 특히 초등학교 저학년에 더 큰 영향을 준 것으로 보인다.

Abstract

Purpose

To analyze changes in refractive error among elementary school children under the age of 13 who visited an outpatient clinic for eye examinations before and after the onset of the COVID-19 pandemic.

Methods

A retrospective analysis of medical records was conducted to calculate the spherical equivalent refractive error of the right eye for 3,854 children aged 6 to 12 who attended our ophthalmology department from 2016 to 2023. We analyzed the average refractive error and myopia prevalence by year and subsequently performed a subgroup analysis by dividing the children into two age groups: 6-9 years old and 10-12 years old. To provide insight into long-term trends, data from 4,351 subjects aged 6-12 years from the 4th, 5th (2008-2012), and 7th (2016) Korea National Health and Nutrition Examination Surveys were also analyzed for reference.

Results

The mean refractive error for subjects visiting our clinic throughout the study period was -1.51 ± 2.12 D. A trend of increasing myopic values in refractive error was observed from 2017 to 2021, with a more substantial change noted in 2020 compared to other years, though not reaching statistical significance. In the subgroup analysis, the change in refractive error for the 6-9-year-old group was more pronounced in 2020 but did not reach statistical significance, and no specific trend was identified in the 10-12-year-old group. Myopia prevalence exhibited a consistent increase since 2019 in the 6-9 age group, with a higher proportion of moderate myopia in 2020 compared to previous years. Conversely, no distinct trend was observed in the 10-12-year-old group.

Conclusions

Although statistical significance was not reached, it appears that the increase in indoor activities due to COVID-19 had an impact on the changes in refractive values for elementary school children, especially in the lower grades of elementary school in 2020.

서 론

근시는 전 세계적으로, 특히 동아시아에서 증가하고 있는 굴절 이상이며 세계보건기구(World Health Organization, WHO)는 2050년까지 전 세계 인구의 약 절반에서 근시가 발생할 것이라고 예측하기도 하였다[1]. 근시의 발생에는 유전적 요인과 환경적 요인 모두 영향을 미치며, 환경적 요인이 근시 유병률과 중증도에 더 큰 영향을 미치는 것으로 보고되었다[2,3]. 근시는 일반적으로 초등학교 시기인 대략 9-12세에 발생한다[4-7]. 특히 근시가 어릴 때 발생하거나 장기간 근시가 진행되면 성인기에 고도근시가 발생할 수 있고 망막박리, 맥락막신생혈관, 녹내장 등 다양한 합병증을 일으킬 수 있으므로 어린 소아의 경우 근시가 조기에 발병하고 진행되는 것을 예방해야 한다[8].
야외활동의 감소와 근거리 작업의 지속 시간과 강도 증가는 잘 알려진 근시 발병 및 진행 위험인자이다[9-11]. 2019년 12월, 코로나바이러스감염증-19 (COVID-19)이 중국에서 발생하여 전 세계적으로 빠르게 확산되었으며 감염 확산 방지를 위해 중국을 비롯한 여러 나라에서 학교를 폐쇄하고, 오프라인 수업을 온라인 수업으로 대체했다. 한국에서는 2020년 2월부터 5월까지 코로나 19 확산 방지를 위해 개학을 연기하고, 전 학년 온라인 수업을 의무화했다. 이후 2021년 2월까지 아이들은 학교에 따라 주 1-3회만 등교하였고 등교하지 않는 날은 온라인 수업이 진행되었다. 이와 같은 변화로 어린이는 수업에 참석하기 위해 하루에 최소 4시간 이상 컴퓨터 모니터나 스마트폰과 같은 휴대용 장치를 사용하게 되었으며 초등학교 저학년에서는 야외에서 보내는 시간이 현저히 줄어들고 집에서 근거리 화면을 보는 시간이 늘어나게 되었고 이로 인해서 근시 발생에 영향을 미칠 수 있다.
본 연구의 목적은 병원에 내원한 6-12세 초등학생을 대상으로 굴절 이상의 정도와 분포, 연령대별 굴절 변화의 추이를 분석해서 코로나 19로 인한 생활습관 및 학업 환경의 변화가 초등학생의 근시 발생에 미치는 영향을 확인해 보고자 하였다. 또한 조사 이전 기간의 굴절값의 변화도 비교해 보기 위해서 2008-2012, 2016년의 국민건강영양조사 자료도 참고로 활용하였다.

대상과 방법

이 후향적 연구는 강동경희대학교병원 기관윤리심의위원회의 승인(승인 번호: 2023-10-009)을 받아 헬싱키 선언에 입각하여 진행승인 하에 진행되었으며 후향적 연구로 환자 동의서는 면제 받았다. 2016년 1월부터 2023년 4월까지 본원을 방문한 6-12세의 초등학생 환자를 대상으로의 무기록을 분석하였다. 검사 시기는 계절에 의한 영향을 배제하기 위해서 1월에서 4월 사이에 검사가 진행된 대상자만 포함시켰다.
환자들의 굴절 이상 정도는 조절마비제를 점안하지 않은 상태에서 자동굴절검사기(Canon RK-F1; Canon Inc., Tokyo, Japan)를 사용하여 측정되었으며 굴절 이상은 우안의 구면대응치(구면렌즈값 + 1/2 × 원주렌즈값)를 이용하였다. 근시는 굴절값이 -0.5 디옵터 이하인 경우로 정의하였고, -0.5 디옵터 이하, -3.0 디옵터 초과인 경우는 경도근시, -3.0 디옵터 이하, -6.0 디옵터 초과인 경우는 중등도근시, -6.0 디옵터 이하인 경우는 고도근시로 분류하였다. 연도별 굴절 이상의 정도와 변화 및 근시 유병률을 확인하였고 연령에 따른 차이를 확인하기 위해서 초등학교 저학년(6-9세)와 고학년(10-12세)으로 그룹을 나누어 추가 분석을 시행하였다.
대학병원에 내원한 환자를 대상으로 분석하면서 선택 바이어스가 발생할 수 있기 때문에 이를 비교하기 위한 목적과 이전의 장기간의 자료도 함께 비교하기 위해서 보건복지부 산하 질병관리본부에서 2008년부터 2012년까지 시행한 제4, 5기 국민건강영양조사 자료와 2016년 시행한 제7기 국민건강영양조사 자료의 6-12세 대상자 중 굴절오차값이 기록되어 있는 4,351명의 자료를 참고로 분석하였다. 국민건강영양조사에서도 대상자들의 굴절 이상 정도를 조절마비제를 점안하지 않은 상태에서 자동굴절검사기(KR-8800; Topcon, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정되었다.
모든 연속변수는 Levene test를 이용해서 등분산을 확인하였고, 왜도 및 첨도를 통해서 정규분포성을 확인하였다. 통계 방법으로는 연도별 대상자의 나이와 구면대응치 차이, 나이별 구면렌즈대응치 사이의 차이를 확인하기 위해 one way ANOVA를 사용하였으며 통계적으로 유의한 경우 Scheffé test를 이용해서 사후검정을 실시하였다. 통계처리는 SPSS 22.0 버전(IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 이용하였고 p-value가 0.05 미만인 경우 통계적으로 유의미한 차이로 정의하였다.

결 과

본 연구의 대상이 되는 본원을 방문한 환자는 총 3,854명이었고 평균 연령은 8.6세였다(Table 1). 연도별 분석 대상자 사이에 평균 나이는 one way ONOVA 검사에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p = 0.383). 전체 대상자의 평균 굴절값은 -1.51 ± 2.12 디옵터였으며, 대상자의 나이가 증가할수록 구면대응치는 점점 더 근시가 증가하는 경향을 보였다(Fig. 1).
연도별 평균 구면대응치는 전반적으로 시간이 지남에 따라서 근시가 심해지는 경향을 보였다(Fig. 2). 구면대응치의 변화량은 2019년과 2020년 사이에 가장 컸으며 구면대응치는 2021년까지 근시가 증가하다가 2022년부터는 근시량이 감소하는 양상을 보였다. 연도별 구면대응치를 비교해 보았을 때, one way ANOVA test에서 통계적으로 유의했으나(F = 2.076, p = 0.043) 사후분석에서는 통계적으로 유 의한 결과를 보이지 않았다. 저학년 그룹(6-9세)과 고학년 그룹(10-12세)을 나누어 보았을 때, 6-9세 그룹은 2020년 근시량이 이전 연도에 비해서 많았고 10-12세 그룹에서는 특별한 경향성을 보이지 않았다(Fig. 3). One way ANOVA test를 이용해서 연도별 구면대응치를 비교하였을 때 저학년 그룹(6-9세)에서는 차이가 통계적으로 유의했으나(F = 2.063, p = 0.044) 사후검정에서는 통계적으로 유의한 결과를 확인할 수 없었다. 한편 고학년 그룹(10-12세)에서는 one way ANOVA test에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p = 0.584). 2022년에는 두 그룹 모두 이전 연도에 비해서 근시량이 다소 줄어드는 경향을 보였다.
전체 연령의 연도별 근시 유병률은 2018년을 제외하고 시간에 따라 증가하는 양상을 보였다(Fig. 4A). 근시 유병률은 고학년 그룹(10-12세)에서 저학년 그룹(6-9세)에 비해서 전반적으로 높은 근시 유병률을 보였다(Fig. 4B, C). 2020년을 기준으로 보았을 때 저학년 그룹(6-9세)에서는 이전 년도에 비해서 중등도 근시의 유병률이 증가하는 양상이었으나 전체적인 근시 유병률은 코로나 19 시기를 전후하여 큰 변화를 보이지는 않았다. 한편 고학년 그룹(10-12세)에서는 경과 기간 동안 특별한 경향성이 보이지 않았다(Fig. 4C). 한편 국민건강영양조사 자료를 비교해 보았을 때, 전반적인 근시 유병률은 본 연구의 결과보다 낮았다(Fig. 5).

고 찰

국내에서 소아연령의 근시 현황에 대한 연구는 매우 부족한 상황이며 국민건강영양조사의 2008년부터 2012년, 그리고 2016년 안검진 결과를 기반으로 대규모 연구가 이루어진 것이 유일하다[12,13]. 그러나 국민건강영양조사에서 소아를 대상한 안검진은 매년 시행되는 것이 아니므로 연속적인 변화를 확인하는 데에는 한계가 있으며 코로나 19 전후로는 관련 자료가 전무하다. 본 연구에서는 병원에 방문한 6-12세 사이의 초등학생을 대상으로 자료를 최대한 수집하여 코로나 19의 구면대응치에 대한 영향을 확인해 보고자 하였다.
본 연구에서는 전체 연령에서 연도가 지남에 따라 구면대응치가 근시화 되는 경향을 보였고 비록 통계적으로 유의하지는 않았지만 2019년과 2020년 사이에 근시 증가량이 가장 큰 것을 확인할 수 있었다. 그 변화는 초등학교 저학년(6-9세)그룹의 경우에 컸다. 하지만 one way ANOVA test 결과 전체 연령 및 초등학교 저학년 그룹에서 연도별 구면대응치 차이가 통계적으로 유의한 것으로 나왔지만 사후분석에서는 유의하지 않아 구면대응치 차이를 보인 구체적인 년도를 특정하지는 못하였다. 코로나 19와 근시 발생과 관련된 대부분의 연구는 중국에서 시행되었는데, Luo et al [14]은 5-18세 사이 소아를 대상으로 코로나 19 유행 전후의 근시 진행에 대해서 메타분석을 실시하였고 919,649명의 자료를 분석한 결과 코로나 19 격리기간 동안 근시 진행이 유의하게 높았다고 보고 하였다. 한편 안축장의 길이는 차이를 보이지 않았는데, 이는 실내 활동 증가로 인해 증가된 조절근의 긴장 때문이라고 설명하였다. 또한 Wang et al [15]은 6-13세 사이의 소아 123,535명을 대상으로 코로나 19와 근시 발생에 대해서 분석하였는데, 특히 6-8세 환아에서 이전 년도에 비해서 2020년에 유의하게 근시진행이 많았다고 보고하였다. Kneepkens et al [16]은 유럽에서 코로나 19와 근시진행에 대해서 분석하였는데, 마찬가지로 코로나 19가 안축장의 증가와 근시진행에 영향을 준 것으로 보고하였고 야외 활동의 감소와 근거리 작업시간의 증가를 그 원인으로 보았다. 본 연구에서는 비록 통계적으로 유의하지는 않았지만, 코로나 19로 인한 생활환경 변화가 소아 연령, 특히 초등학교 저학년에서 자연적인 근시 증가에 더해서 추가적인 영향을 주었을 것으로 보인다. 한가지 고려해야 할 사항은 2020년에 본 연구에 포함된 환자는 사회적 거리두기 기간임에도 병원을 방문한 환자만 포함되어 있으므로 일반적인 환자보다 심한 근시를 가지고 있을 가능성이 있어 해석에 주의를 요한다. 이전 연구들과 다르게 통계적으로 유의미한 결과를 보이지 못한 명확한 이유를 설명할 수는 없지만 우리나라에서는 시간에 따른 근시 증가량에 더해서 코로나 19가 통계적으로 의미있는 차이를 보일만큼 근시 진행에 큰 영향을 미치지 못했을 수 있으며 이는 나라 간의 소아연령에서 학습 환경의 차이에도 원인이 있는 것으로 추정된다. 즉 우리나라에서는 코로나 전후로 실내 활동은 많아졌지만 학업과 같은 실제적인 근거리 작업의 강도나 시간은 코로나 이전과 비교해서 유의미한 증가를 보이지 않았을 수 있다. 이와 관련해서는 향후 설문조사를 포함한 추가적인 조사가 필요할 것으로 보인다. 또한 본 연구에서는 2020년 1-4월에 병원을 방문한 환자를 포함시켰는데, 이 기간은 사회적 거리두기가 근시량 증가에 본격적인 영향을 미친 시기는 아니었을 수 있고, 이로 인해서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았을 가능성이 있다.
본 연구에서 근시 유병률은 전체연령에서 연도에 따라 증가하는 것을 나타났고 초등학교 저학년 그룹(6-9세)에서는 2019년 이후 비교적 꾸준히 증가하는 양상을 보였으며 코로나 19 시기인 2020년에는 이전 년도에 비해서 중등도 근시의 비율이 증가하였다. 그러나 전반적인 근시 유병률의 변화가 코로나 19 시기에 영향을 받은 2020년에 의미있는 변화를 보이지는 않았다. Wang et al [15]은 2020년 근시 유병률은 이전 연도보다 6세 어린이의 경우 약 3배, 7세 어린이는 2배, 8세 어린이는 1.4배 높아진 반면 초등학교 고학년에서는 근시 유병률의 실질적인 증가가 없었다고 보고하였는데 그 원인은 어린 연령일수록 환경 변화에 더 민감하게 반응하기 때문으로 설명하였다. 그 외에도 많은 연구자들이 코로나 19로 인해서 소아에서 근시 발생과 유병률이 증가했다고 보고하였다[17-19]. 이와 같은 결과들은 초등학교 고학년과 다르게 저학년에서 근시 유병률이 꾸준하게 증가하는 경향성을 보인 것과 일치한다. 따라서 초등학교 저학년의 경우 환경변화에 따른 근시발생에 더 취약할 수 있어 주의 깊은 관찰이 필요하며 명확한 경향성을 확인하기 위해서는 향후 대규모의 추가적인 조사가 필요할 것으로 사료된다.
참고자료로 분석한 국민건강영양조사의 결과를 보면 2016년을 제외하면 전반적으로 초등학교 소아의 구면대응치가 근시화 되는 경향을 보였고, 이러한 흐름은 본 연구의 결과와 비교해서도 2023년까지 이어지는 것을 확인할 수 있었다. 국민건강영양조사 결과에서 2016년에만 구면대응치가 감소한 이유는 명확하게 알 수 없지만, 이전 연도에 비해서 상대적으로 낮은 평균 연령이 영향을 주었을 것으로 추측된다. 전반적인 구면대응치와 근시 유병률은 국민건강영양조사 결과치와 비교하면 본 연구 결과에서 더 근시화가 되어있고 근시 유병률도 높은 것을 확인할 수 있는데, 이는 조사 기간의 차이와 함께 병원을 방문한 환자를 대상으로 분석함으로써 발생한 선택 바이어스 때문일 수 있다.
본 연구의 한계점은 병원에 방문한 소아를 대상으로 분석하였기 때문에 결과가 우리나라 전체 소아를 대표하기에는 한계가 있고 근시량이 과대평가 되었을 가능성이 있다. 두 번째로 조절마비제를 점안하지 않은 상태로 굴절 검사를 진행하였는데, 이로 인해서 정확한 굴절오차가 반영되지 않았을 수 있다. 마지막으로 본 연구에서는 대상들의 안축장을 직접 측정하지 않았기 때문에 조절에 의한 굴절오차인지 실제적인 안축장의 증가로 인한 근시의 증가인지 확인할 수 없는 한계가 있다. 그럼에도 불구하고 비교적 많은 수의 환자를 대상으로 코로나 19 전후 굴절변화를 장기간 분석하였다는 점에서는 의미가 있다고 할 수 있다.
결론적으로 근시량과 근시 유병률은 시간에 따라서 증가하는 양상을 보였고 비록 통계적으로 유의하지는 않았지만 코로나 19 직후인 2020년에 근시변화량이 큰 것을 확인할 수 있었으며 특히 초등학교 저학년(6-9세) 그룹에서 2020년에 근시 변화가 컸다. 코로나 19로 인한 생활 환경의 변화는 기존의 근시 진행 추세에 더해서 근시의 진행에 영향을 미칠 가능성이 있고 특히 어린 연령의 소아에서 더 고려되어야 한다.

Conflicts of interest

The authors have no conflicts to disclose.

Figure 1.
Mean spherical equivalent changes according to age from 2016 to 2023. As age increases, the spherical equivalent value exhibits an increasing degree of myopia.
aocl-2024-23-2-64f1.jpg
Figure 2.
Mean spherical equivalent changes for elementary school students aged 6 to 12 Years. Overall, spherical equivalent values tended to become more myopic over time. In 2020, during COVID-19, there was an increase in myopia compared to previous years, though it did not reach statistical significance. KNHANES = Korea National Health and Nutritional Examination Survey.
aocl-2024-23-2-64f2.jpg
Figure 3.
Mean spherical equivalent changes according to age group. In the Age 6-9 group, there was an increase in myopia in 2020 during the COVID-19 pandemic compared to before, but this increase did not reach statistical significance. In the Age 10-12 group, no specific trends related to COVID-19 were observed.
aocl-2024-23-2-64f3.jpg
Figure 4.
Prevalence of myopia for elementary school students aged 6 to 12 years. (A) In all age group, there was a small increase in myopia prevalence over time, but there was no statistically significant increase in myopia prevalence in 2020, a year significantly impacted by COVID-19. (B) The rate of moderate myopia slightly increased in the 6-9-year-old group in 2020. (C) In the 10-12 age group, no discernible trend was observed. Mild myopia: -3 diopters (D) < spherical equivalent (SE) ≤ -0.5 D; moderate myopia: -6 D < SE ≤ -3 D; high myopia: SE ≤ -6 D; and the others: SE > -0.5 D.
aocl-2024-23-2-64f4.jpg
Figure 5.
Prevalence of myopia for elementary school students aged 6 to 12 years: all age group (A), age 6-9 years (B) and age 10-12 years (C). Data from Korea National Health and Nutritional Examination Survey. The overall myopia prevalence was found to be lower compared to hospital-based data. Mild myopia: -3 diopters (D) < spherical equivalent (SE) ≤ -0.5 D; moderate myopia: -6 D < SE ≤ -3 D; high myopia: SE ≤ -6 D; and the others: SE > -0.5 D.
aocl-2024-23-2-64f5.jpg
Table 1.
Patient demographics for elementary school students aged 6 to 12 years each year
Year Eyes Mean age (years) Spherical equivalent DATA source
2008 573 9.1 ± 2.0 -1.09 ± 1.71 Korea National Health and Nutritional
2009 1,032 9.0 ± 2.0 -1.23 ± 1.78 Examination Survey
2010 887 9.0 ± 1.9 -1.33 ± 1.85
2011 737 9.0 ± 2.0 -1.37 ±1.91
2012 642 9.2 ± 2.0 -1.40 ± 1.94
2016 480 8.9 ± 2.0 -1.22 ± 1.88
2016 322 8.6 ± 1.8 -1.31 ± 2.21 Medical records of Kyung Hee University
2017 324 8.6 ± 1.8 -1.35 ± 2.18 Hospital at Gangdong
2018 550 8.5 ± 1.9 -1.35 ± 2.08
2019 548 8.6 ± 1.9 -1.45 ± 1.95
2020 424 8.8 ± 1.9 -1.61 ± 2.14
2021 539 8.5 ± 1.9 -1.64 ± 2.14
2022 549 8.7 ± 1.8 -1.63 ± 2.15
2023 598 8.8 ± 1.9 -1.61 ± 2.09

Values are presented as number only or mean ± standard deviation.

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