인터로조 실리콘 하이드로겔 컬러렌즈의 황금 밸런스
전 세계 콘택트렌즈 시장은 전년도(2023년) 대비 6% 성장했다. 성장을 견인한 요인은 코로나 팬데믹의 영향(재택 근무, 온라인 교육 등)으로 감소했던 컬러렌즈의 판매율이 다시 증가하여 성장한 것으로 분석하고 있다.
편의성과 미용을 위해 콘택트렌즈를 착용하는 사람들이 많아지고 있으며 특히 뷰티에 관심이 많은 MZ 세대들은 컬러렌즈를 메이크업의 한 부분으로 인식하여 자신의 개성을 드러내는 미용 아이템으로 생각하고 있다.
우리나라 10대 청소년들이 처음 화장을 시작하는 나이는 평균 12.7세며1, 컬러렌즈 사용자의 64%는 14~16세에 처음 컬러렌즈를 착용하는 것으로 보고되고 있다2.
미용이 목적인 컬러렌즈의 경우 염료가 각막에 직접 닿게 되면 부작용 유발 가능성이 높아짐에도 디자인과 그래픽 직경 사이즈가 컬러렌즈의 선택에 결정적인 요인으로 작용하고 있다.
저가의 컬러렌즈는 주머니 사정이 넉넉하지 않은 학생들이 착용하기 쉬운 만큼 눈 건강을 위해 재질에 대한 인식과 부작용 유발 요인 등의 교육 및 상담이 필요하다.
투명렌즈 구매 시 제품의 재질 및 기술력 등의 상세정보를 비교하는 것처럼 컬러렌즈도 제조사의 재질과 특성(기술력) 등의 정보를 바탕으로 한 전문적인 상담이 필요하다. 미국 검안의로서 컬러렌즈의 전문적인 상담에 필요한 6가지 요소에 대해 제안하고자 한다.
1. 산소투과율과 산소전달률
산소투과율(Dk)은 특정 조건에서 얼마나 많은 산소가 콘택트렌즈 재질을 통과하는지를 Irving Fatt 방법으로 측정한 값으로 온도의 영향을 받는다.
산소전달률(DK/t) 은 산소투과율을 콘택트렌즈 중심에서 측정한 콘택트렌즈 두께로 나누어 계산되며, 대부분의 제조사는 -3.00D 렌즈에 대한 산소전달률을 제시한다3.
산소투과율이 낮은 콘택트렌즈를 착용할 경우 윤부 충혈, 각막 부종, 각막 신생혈관, 각막 지각 저하 등의 합병증을 유발할 수 있다.
콘택트렌즈에 의한 각막 부종의 원인을 저산소증으로만 가정하는 경우, 각막 부종을 막기 위해 콘택트렌즈 아래 산소 분압은 74mmHg 이상이어야 하며, 이를 만족하기 위해서는 하이드로겔 렌즈의 Holden-Mertz 기준(1984년 발표) 산소전달률(Dk/t)은 매일 착용 콘택트렌즈의 경우 24×10-9(cm×mlO2)/(sec×mL×mmHg)을 초과하고, 연속 착용의 경우 87×10-9(cm×mlO2)/(sec×mL×mmHg)을 초과해야 한다4.
이후 연속 착용 시 더 많은 양의 산소를 각막에 전달하기 위하여 실리콘 하이드로겔 재질이 개발되었고, Fonn and Bruce는 2005년에 연속 착용 콘택트렌즈에 대한 Holden-Mertz 기준을 최소 125 unit으로 상향 수정되어야 한다고 보고했다5.
Morgan & Brennan은 2009년에 각막 부종을 최소화하기 위해서는 매일 착용 콘택트렌즈가 각막 중심에는 19.8 unit과 각막 주변부에는 32.6 unit의 산소가 공급되어야 한다고 발표했다6.
국내 안경원에서 구매 가능한 투명 원데이 하이드로겔과 실리콘 하이드로겔 렌즈는 주변부 각막 산소 공급까지 고려했을 때 필요한 Dk/t 32.6을 충족시킨다.
그러나 컬러렌즈의 경우는 그렇지 않다. 특히 컬러 실리콘 하이드로겔 렌즈의 경우, 평균 Dk/t 12로 최소로 요구되는 산소 공급에 절반도 미치지 못하는 수준이다.
국내 컬러렌즈의 산소전달률의 품격을 높여준 제품이 있는데, 이는 바로 ‘클라렌 오투오투 컬러 원데이’로 산소전달률 Dk/t 130으로 글로벌 제품의 투명 실리콘 하이드로겔 렌즈와 어깨를 나란히 할 수 있는 제품이다.
특히 콘택트렌즈 하루 권장 착용 시간이 8시간인데 실제 착용 시간은 평균 12시간을 넘는다. 착용 시간이 길수록 각막에 도달하는 산소 공급량을 보존시켜 줘야 하므로 컬러렌즈도 꼼꼼하게 산소전달률을 확인하여 최소 Dk/t가 32.6 이상인지 확인하는 것이 필요하다.
2. 함수율(%)
실리콘 하이드로겔 렌즈는 실리콘 함량이 증가하게 되면 함수율이 낮아지게 되고, 함수율이 낮을수록 장시간 렌즈 착용에도 안구의 표면을 건조하게 만드는 영향이 줄어든다.
반대로 함수율이 높은 실리콘 하이드로겔 렌즈는 오히려 산소투과율이 줄어드는 반면 경도가 줄어들어 착용감은 더 양호해진다.
일반 하이드로겔 렌즈는 수분을 머금고 있는 비율이 40% 미만이면 저함수, 41~60%이면 중고함수, 그리고 60% 이상이면 고함수로 분류한다.
그러나 실리콘 하이드로겔 렌즈는 함수율이 아닌 소수성 실리콘 모노머와 친수성기의 결합 상태에 따른 세대별 분류가 특징적이다.
실리콘 하이드로겔 렌즈에서는 높은 산소전달률과 높은 함수율을 동시에 충족시키기는 어려우나, 자체 습윤 기술이 적용된 ‘클라렌 오투오투 컬러 원데이’ 제품의 경우 높은 산소전달률 (Dk/t=130)과 함수율 45%로 적절한 수분을 머금고 있는 렌즈로써 착용 기간 내내 눈 건강과 촉촉함을 유지시켜 준다.
3. 경도
경도는 재질의 단단한 정도를 설명하는 인자로, 변형을 일으키는데 필요한 단위 면적당 힘(modulus=stress/strain)으로 측정한다.
경도가 높은 렌즈는 견고하여 렌즈 핸들링이 용이하고, 경도가 낮은 렌즈는 유연하다. 실리콘 하이드로겔 렌즈의 경도는 함수율과 관련이 높으며, 함수율이 낮을수록 경도는 증가하게 된다. 임상적으로 경도가 높은 렌즈를 착용할 경우 렌즈와 결막에 기계적 마찰이 발생하여 결막 상피 세포에 상처를 유발한다.
실리콘 하이드로겔 렌즈는 습윤성을 높이기 위해 사용한 기술력(1세대:코팅, 2세대:습윤 인자 함유, 3세대:자체 습윤 기술)에 따라 경도가 달라진다.
최근에 나온 실리콘 하이드로겔 재질일수록, 높은 함수율에 낮은 경도로 착용감을 개선시켜 준다.
4. 습윤성
콘택트렌즈의 습윤성(Wettability)은 눈물막이 콘택트렌즈 표면에서 확산 및 유지될 수 있는 능력으로 고체 표면에 액체를 한 방울 떨어뜨려 고체-액체-공기의 접촉각을 측정한다.
접촉각이 작을수록 친수성 성질이 높은 것이고, 접촉각이 클수록 소수성 성질이 강한 재질이다.
실리콘 하이드로겔 렌즈는 태생적으로 소수성 물질이기에 산소를 보다 많이 전달하는 장점은 있지만, 눈물이 렌즈 표면에 확산되지 못해 건조감과 착용감 불편을 초래했었다.
이후 출시된 실리콘 하이드로겔 렌즈들은 표면에 습윤 인자가 눈물의 수분을 잡아주는 역할을 할 수 있도록 하거나 친수성 실리콘 하이드로겔 재질을 개발하여 건조감을 개선하고 착용감을 향상시킨다.
5. 피팅(중심 안정 및 렌즈 움직임)
‘훌라 현상’은 컬러렌즈가 동공의 중심에 안정되지 않고 편심되어 피팅돼 있는 상태를 말한다.
특히 그래픽 직경 사이즈가 클 경우 훌라 현상이 발생하게 되면 시야 가림이 발생하여 시생활에 영향을 주게 된다. 훌라 현상을 줄이기 위해서는 사용자의 각막 곡률 반경을 고려하여 베이스 커브를 선정하는 것이 필요하다.
또한 눈물 순환을 위하여 렌즈가 적절히 움직이는 것이 필요하다. 하안검 푸쉬업 검사로 렌즈를 변위시켜 내려오는 양과 움직임의 속도를 관찰하여 적절한지, 타이트한지(속도 느림 및 움직임 적음), 루스한지(속도 빠름 및 움직임 많음) 평가해야 한다.
6. 착용감(CLDEQ, SPEED)
콘택트렌즈의 만족도를 높이고 재구매를 일으키는 요소는 우수한 착용감이다. 착용자의 라이프스타일과 눈 상태에 따라 달라질 수 있는 착용감을 보다 객관적으로 평가하기 위해 국제적으로 사용되고 있는 2개의 설문 방식은 바로 CLDEQ(Contact Lens Dry Eye Questionnaire)와 SPEED(Standardized Patient Evaluation of Eye Dryness)이다.
두 설문 모두 증상이 발생한 빈도와 심각도를 기반으로 착용감을 평가한다. 각각의 점수가 낮을수록 착용감이 우수하고 건조감이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
산소전달률, 함수율, 경도, 습윤성, 피팅 상태, 그리고 착용감까지 6가지 요소가 충족될 때 비로소 컬러 실리콘 하이드로겔 렌즈의 황금 밸런스를 이룰 수 있다.
컬러렌즈를 전문적인 관점에서 재조명하여 각 요소를 꼼꼼히 살펴보고 우리의 전문성을 높이고 착용자에게는 아름다움과 눈 건강을 동시에 추천하여 대한민국 품격에 맞게 컬러렌즈 착용의 수준도 높아지길 기대해본다.
이정민 O.D. 인터로조 임상교육원장
Reference:
1. 고희진, ”10대 청소년들이 처음 화장을 시작한 나이, 평균 12.7세”, 경향신문, 2020.12.03
2. Kim, Pan & Kim, Sang Duck & Kim, Jae & Choi, Chang. (2014). A Survey on Contact Lens Care in Young Adolescent Student. Journal of the Korean Ophthalmological Society.
3. Young Joo Lee, Seo Yeon Park, Youngsub Eom. (2022). Characteristics of Silicone Hydrogel Contact Lenses Commercially Available in Korea. Ann Optom Contact Lens 2022;21(2):47-52.14. Kara L. Maki, David S. Ross, Exchange of Tears under a Contact Lens Is Driven by Distortions of the Contact Lens, Integrative and Comparative Biology, Volume 54, Issue 6, December 2014, Pages 1043–1050
4. Holden BA, Mertz GW. Critical oxygen levels to avoid corneal edema for daily and extended wear contact lenses. Invest Ophthalmol Vis Sci 1984;25:1161-7.
5. Fonn D, Bruce AS. A review of the Holden-Mertz criteria for critical oxygen transmission. Eye Contact Lens 2005;31:247-51.
6. Morgan, P. B., Brennan, N. A., Maldonado-Codina, C., Quhill, W., Rashid, K., & Efron, N. (2009). Central and peripheral oxygen transmissibility thresholds to avoid corneal swelling during open eye soft contact lens wear. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials