KR20120115807A - 망막 카메라용 모형안 - Google Patents

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Abstract

망막 카메라의 검안 특성을 확인하기 위한 모형안이 개시된다. 상기 모형안은 사람 눈의 각막과 동일한 굴절률을 가지는 각막부; 상기 각막부의 후면에 형성되며, 사람 눈의 수정체와 동일한 굴절력을 가지는 수정체부; 상기 수정체부의 후면에 설치되며, 사람 눈의 초자체와 동일한 굴절력을 가지는 초자체부; 및 상기 수정체부의 후면에 설치되며, 모형안으로 입사된 광의 이미지가 형성되는 망막부를 포함한다.

Description

망막 카메라용 모형안{Model eye for retina camera}
본 발명은 망막 카메라용 모형안에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 망막 카메라의 검안 특성을 확인하기 위한 모형안에 관한 것이다.
근시, 원시, 비정시안 등을 안경이나 콘택트렌즈로 교정하거나, 눈의 굴절력을 검사하기 위하여, 자동 안굴절력계, 각막 굴절력계 등의 검안기가 사용된다. 이와 같은 검안기의 측정값을 보정하거나 캘리브레이션하기 위하여, 사람 눈의 구조를 모방한 모형안(model eye)이 사용되고 있다. 도 1은 통상적인 검안기용 모형안의 측면도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 통상의 모형안은 유리 재질의 렌즈로 이루어지며, 렌즈 전면(12)의 곡률과 렌즈(14)의 두께(길이)를 조절하여, 원하는 특성의 모형안을 형성한다. 예를 들면, 통상의 모형안에 있어서, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 모형안의 장축 길이를 33.299 내지 16.032 mm 로 조절하여, 모형안의 굴절력을 -25D 내지 22D로 조절할 수 있다. 구체적으로, 도 1에 도시된 모형안은 전면 곡률이 8.0 mm, 장축 길이가 23.423 mm[0D]인 정시안을 나타낸다.
디옵터(Diopter) 길이(Length, mm)
-25.000 33.299
-20.000 31.178
-15.000 29.134
-10.000 27.163
-5.000 25.260
-2.500 24.333
0.000 23.423
2.500 22.527
5.000 21.647
10.000 19.930
15.000 18.269
20.000 16.661
25.000 16.032
즉, 종래의 모형안에 있어서는, 렌즈 전면(12)의 곡률 또는 렌즈(14)의 두께(길이)를 변경하여, 모형안의 굴절력(+, - 디옵터)을 조절하므로, 필요로 하는 굴절력에 해당하는 모형안을 각각 별도로 제작하여야 하는 단점이 있다.
한편, 안저에 생긴 출혈, 백반, 종양, 융기, 유두, 혈관, 황반, 맥락막 등의 변화를 검사하기 위하여 망막 카메라(retina or fundus camera)가 사용되며, 망막 카메라로 촬영한 안저의 사진은 안저의 상태를 정확히 보여줄 뿐만 아니라, 장기 보존이 가능하므로, 시간의 경과에 따른 병변의 추이를 관찰하는데 유용하다. 이와 같은 망막 카메라에 있어서도, 안저의 표준 상태를 모방한 모형안을 사용하여, 망막 카메라의 측정 결과를 비교하거나 보정할 필요가 있으나, 통상의 모형안은, 사람 눈의 특성을 정확히 반영하지 못하므로, 망막 카메라 또는 슬릿 램프를 이용한 측정이나 보정에는 적용될 수 없는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 사람 눈의 실제 상태를 반영하여, 망막 카메라로 촬영 시, 실제 사람 눈의 망막을 촬영한 것과 동일 또는 유사한 결과를 얻을 수 있는 망막 카메라용 모형안을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 굴절력, 즉, 디옵터의 조절이 용이한 망막 카메라용 모형안을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 사람 눈의 각막과 동일한 굴절률을 가지는 각막부; 상기 각막부의 후면에 형성되며, 사람 눈의 수정체와 동일한 굴절력을 가지는 수정체부; 상기 수정체부의 후면에 설치되며, 사람 눈의 초자체와 동일한 굴절력을 가지는 초자체부; 및 상기 수정체부의 후면에 설치되며, 모형안으로 입사된 광의 이미지가 형성되는 망막부를 포함하는 모형안을 제공한다.
본 발명에 따른 망막 카메라용 모형안은, 망막 카메라로 촬영 시, 실제 사람 눈의 망막을 촬영한 것과 동일 또는 유사한 영상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 굴절력, 즉, 디옵터의 조절이 용이한 장점이 있다.
도 1은 통상적인 검안기용 모형안의 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 카메라용 모형안의 구성을 보여주는 측면도.
도 3 및 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 망막 카메라용 모형안의 구성을 보여주는 측면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 카메라용 모형안의 구성을 보여주는 측면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 망막 카메라용 모형안은 각막부(22), 수정체부(24), 초자체부(26) 및 망막부(28)을 포함하고, 필요에 따라, 방수부(23)을 더욱 포함할 수 있다.
상기 각막부(22)는, 사람 눈의 각막의 역할을 하는 렌즈로서, 약 10 내지 30 mm, 바람직하게는 15 내지 25 mm, 예를 들면, 20 mm의 직경을 가지며, 사람 눈의 각막과 동일한 굴절률을 가진다. 각막은 사람 눈의 가장 바깥쪽의 투명한 무혈관 조직으로서, 굴절률은 1.37638이고, 흔히 검은 눈동자라 하며, 안구를 보호하는 방어막의 역할과 눈으로 입사되는 광을 굴절시켜 망막으로 도달시키는 역할을 한다. 필요에 따라, 상기 각막부(22)의 후면에는 사람 눈의 방수(aqueous humor)의 역할을 하는 렌즈로서, 방수부(23)가 형성되어 있을 수 있다. 사람 눈의 방수는 각막 다음에 위치하는 층을 채워주는 굴절률 1.33605의 액체이다. 즉, 상기 각막부(22)와 수정체부(24)의 사이에는 사람 눈의 방수와 동일한 굴절력을 가지는 방수부(23)가 더욱 형성되어 있을 수 있다. 상기 수정체부(24)는, 상기 각막부(22) 또는 방수부(23)의 후면에 형성되어, 사람 눈의 홍채, 수정체 및 동공의 역할을 하는 렌즈로서, 약 10 내지 20 mm, 바람직하게는 12 내지 18 mm, 예를 들면, 15 mm의 직경을 가지며, 사람 눈의 수정체와 동일한 굴절력을 가진다. 사람 눈의 수정체는 굴절률이 1.41984이고, 양면이 볼록한 돋보기 모양의 무색 투명한 구조로서, 홍채 뒤에 위치하고, 각막과 함께 눈으로 입사되는 광을 굴절시켜 망막으로 도달시키는 주된 굴절 기관의 역할을 한다. 홍채는 각막과 수정체 사이에 위치하며, 인종별 개인적으로 색상에 차이가 있고(색소가 많으면 갈색 적으면 청색), 망막으로 입사되는 빛의 양을 조절하는 조리개 역할을 하며, 동공은 홍채의 중앙에 형성된 구멍부이다.
상기 초자체부(26)은, 상기 수정체부(24)의 후면에 설치되어, 사람 눈의 초자체 역할을 하는 렌즈로서, 약 30 내지 50 mm, 예를 들면, 40 mm의 직경을 가지며, 사람 눈의 초자체와 동일한 굴절력을 가진다. 사람 눈의 초자체는 굴절률이 1.336이며, 수정체와 망막 사이의 공간을 채우는 무색 투명한 젤리 모양의 조직으로서, 눈으로 입사된 빛을 통과시켜 망막에 물체의 상이 맺히도록 한다. 상기 망막부(28)는, 상기 수정체부(24)의 후면에 설치되어, 사람 눈의 망막 역할을 하는 플레이트(plate)로서, 약 30 내지 50 mm, 예를 들면, 40 mm의 직경을 가지며, 빛이 투과하지 않으며, 모형안으로 입사된 광의 이미지가 형성되는 플레이트로 이루어진다. 사람 눈의 망막은 안구 뒤쪽 2/3를 덮고 있는 투명한 신경조직으로, 카메라의 필름과 같은 역할을 한다. 눈으로 들어온 빛이 최종적으로 망막에 이미지를 형성하고, 망막의 시세포들이 형성된 이미지의 신호를 시신경을 통해 뇌로 보낸다. 상기 각막부(22), 방수부(23), 수정체부(24) 및 초자체부(26)를 형성하는 렌즈의 구조 및 데이터(곡률반경, 두께, 굴절률, abbe수)의 일 예를 하기 표 2에 나타내었다.
Figure pat00001
본 명세서에 있어서, 상기 각막부(22), 수정체부(24) 등이 사람 눈의 각막, 수정체와 동일한 굴절률을 가진 다는 것은, 상기 각막부(22), 수정체부(24) 등과 사람 눈의 각막, 수정체 등의 굴절률의 차이(오차)가 각각 5% 이내, 바람직하게는 3% 이내, 더욱 바람직하게는 1% 이내, 더더욱 바람직하게는 0.5% 이내인 것을 의미하고, 상기 차이가 커질 수록, 망막 카메라를 이용한 모형안 측정 결과와 실제 사람 눈의 측정 결과와의 차이가 커지므로 바람직하지 못하다. 상기 각막부(22), 방수부(23), 수정체부(24) 및 초자체부(26)의 두께 또한, 실제 눈의 두께(검사 대상, 예를 들면, 한국인의 평균값)와 동일하게 설정되는 것이 바람직하다. 상기 각막부(22), 방수부(23), 수정체부(24) 및 초자체부(26)는 각각의 굴절률을 가지는 유리, 플라스틱 등을 가공하여 형성될 수도 있고, 투명한 유리 또는 플라스틱 주머니에 필요한 굴절률을 가진 액체를 채워 넣어 형성될 수도 있다. 본 발명에 있어서는, 사람 눈을 하나의 광학계로 보고, 굴절 기능에 관여하는 사람 눈의 여러 조직, 구체적으로, 각막, 방수, 수정체 및 초자체의 특성값(굴절률, 곡률, 비구면 계수, 굴절력 등)을 이용하여, 각막부(22), 수정체부(24), 초자체부(26) 및 망막부(28)를 모사하여 제조하고, 이를 조합하여 모형안을 구성한 것이다. 따라서, 망막 카메라를 이용하여, 본 발명에 따른 모형안의 망막부(28)를 관찰 또는 촬영하고, 이를 환자의 망막 이미지와 비교함으로써, 비정상적인 혈관, 출혈, 백반, 종양 등의 형성 여부를 용이하게 파악할 수 있다.
도 3 및 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 망막 카메라용 모형안의 구성을 보여주는 측면도이다. 도 3 및 4에 도시된 모형안에 있어서는, 각막부(22)의 전면에 모형안의 굴절력 조절용 콘택트렌즈(30)가 부착된 것을 제외하고는, 도 2에 도시된 모형안과 동일한 구조를 가진다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 상기 각막부(22)의 전면에 곡률이 다른, 즉, 전면 곡률을 가지는 콘택트렌즈(30)를 부착하여, 모형안의 전면 곡률을 조절함으로써, 모형안의 굴절력을 -25D ~ 22D(비정시안)까지 변화시킬 수 있다. 즉, 측정 대상, 예를 들면, 한국인의 임상 데이터에 기초하여, 모형안 전면에 소정 곡률의 콘택트렌즈(30)를 부착함으로써, 모형안의 초점거리를 증가 또는 감소시켜, 근시와 원시 상태에 해당하는 모형안을 구현할 수 있다. 상기 콘택트렌즈(30)는, 예를 들면, 후면은 각막부(22)의 곡률 반경(7.535)과 동일한 곡률을 가지고, 전면은 원하는 모형안의 곡률을 가질 수 있다. 상기 콘택트렌즈(30)는 유리 또는 플라스틱으로 제조될 수 있고, 자체 접착력을 이용하거나, 물을 묻혀 물의 장력으로 각막부(22)에 부착시키는 등, 다양한 방법으로 각막부(22)에 부착 또는 탈착시킬 수 있다. 이와 같은 모형안의 곡률 반경(radius), 즉 콘택트렌즈의 전면 곡률 반경에 따른 굴절력(디옵터)의 일 예를 하기 표 3에 나타내었다.
디옵터(Diopter) 곡률반경(Radius, mm) 초점 거리(Focus, mm)
-25.000 17.19 34.097
-20.000 13.67 30.237
-15.000 11.34 27.163
-10.000 9.69 24.656
-5.000 8.46 22.573
-2.500 7.96 21.658
0.000 0 20.814
2.500 7.11 20.033
5.000 6.75 19.309
10.000 6.13 18.008
15.000 5.61 16.871
20.000 5.18 15.868
25.000 4.80 14.979
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 모형안의 곡률을 17.19 내지 4.80 mm로 조절하여, -25D 내지 25D의 굴절력을 가지는 모형안을 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 3은, 각막부(22) 전면에 곡률 반경이 9.69 mm인 콘택트렌즈를 부착하여, 굴절력이 -10 디옵터인 모형안을 구현한 것이며, 도 4는 각막부(22) 전면에 곡률 반경이 6.13 mm인 콘택트렌즈를 부착하여, 굴절력이 +10 디옵터인 모형안을 구현한 것이다.
본 발명에 따른 모형안은, 실제 사람 눈과 동일한 굴절능을 가지고 있으며, 망막 카메라로 모형안 안쪽의 망막부(28)을 촬영하여, 사람 눈의 망막과 동일 또는 유사한 망막 영상을 얻을 수 있다. 반면, 종래의 모형안에 있어서는, 망막 카메라를 이용한 망막부의 영상을 얻을 수 없다. 또한, 본 발명에 따른 모형안은 각막, 방수, 동공, 수정체, 초자체 등 사람 눈의 구조를 동일하게 모방한 것이므로, 광이 눈을 통과하는 정확한 광경로를 파악하기 용이하다. 따라서, 본 발명에 따른 모형안은 망막 카메라, 슬릿 램프 등 사람 눈의 정확한 구조를 이용하는 검안기의 보정 및 캘리브레이션에 사용될 수 있다.

Claims (4)

  1. 사람 눈의 각막과 동일한 굴절률을 가지는 각막부;
    상기 각막부의 후면에 형성되며, 사람 눈의 수정체와 동일한 굴절력을 가지는 수정체부;
    상기 수정체부의 후면에 설치되며, 사람 눈의 초자체와 동일한 굴절력을 가지는 초자체부; 및
    상기 수정체부의 후면에 설치되며, 모형안으로 입사된 광의 이미지가 형성되는 망막부를 포함하는 모형안.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각막부와 수정체부의 사이에는 사람 눈의 방수(aqueous humor)와 동일한 굴절력을 가지는 방수부가 더욱 형성되어 있는 것인 모형안.
  3. 제1항에 있어서, 상기 각막부, 방수부, 수정체부 및 초자체부는 투명한 유리 또는 플라스틱 주머니에 필요한 굴절률을 가진 액체를 채워 넣어 형성되는 것인, 모형안.
  4. 제1항에 있어서, 상기 각막부의 전면에 모형안의 굴절력을 조절하기 위하여, 전면 곡률을 가지는 콘택트렌즈가 더욱 부착되어 있는 것인 모형안.
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