콘택트 렌즈의 종류와 구조

콘택트 렌즈를 발명한 사람

'레오나르도 다빈치'가 1508년에 정리한 눈에 관한 낡은 사본에, 물이 들어간 바닥이 둥근 투명한 그릇에 얼굴을 대고, 그 너머로 사물을 보면 사물의 보이는 형태가 바뀐다고 써 있습니다. 다빈치는 이 방법으로 각막의 힘을 강화할 수 있다고 말하고 있습니다. 즉, 다빈치는 각막의 굴절력을 개선시켜 시력을 교정하는 방법을 생각해 온 것 입니다. 이것으로부터 일반적인 콘택트 렌즈의 원리를 발명한 것은 다빈치라고 생각되고 있습니다. 그러나 당시 다빈치의 흥미는 눈의 구조 그 자체에 집중되어 있던 것 같고, 이 방법을 시력 교정에 응용하는 것까지는 생각하지 않았던 것 같습니다. 1636년 프랑스의 '르네 데카르트'는 시력을 개선하는 방법으로서, 끝이 구형으로 되어있는 유리관에 물을 채우고, 유리관의 한쪽 끝에 눈을 대고 들여다 보는 방법을 제안했습니다. 데카르트는 이 도구로 시력을 조사한 것 같습니다만, 깜박일 수 없기 때문에 시력을 교정하는 도구로서는 실용적이지 않았습니다. 그러나 콘택트 렌즈의 원형을 생각한 것은 르네 데카르트라고 생각할 수 있을 것 입니다. 현재 사용되고 있는 눈에 장착하는 타입의 콘택트 렌즈에 대한 아이디어는 1820년대에 영국의 '존 허셜'에 의해 눈을 보호하기 위한 것으로 제안되었습니다. 존 허셜은 천왕성 및 적외선을 발견한 '윌리엄 허셜'의 아들입니다. 세계 최초로 시력 교정을 위한 콘택트 렌즈를 만든 것은 독일의 '아돌프 가스통 오이겐 픽'(Adolf Gaston Eugen Fick)입니다. 오이겐 픽은 1887년에 토끼의 눈으로 본뜬 석고를 토대로 무거운 갈색유리로 된 콘택트 렌즈를 제작하였고, 토끼와 자신, 그리고 몇몇 자원봉사자들을 상대로 실험하여, 이를 토대로 'Ein kontactbrille'(장착하는 안경)이라는 제목의 책을 발표했습니다. 이 kontactbrille은 콘택트 렌즈의 어원입니다. 그러나 오이겐 픽의 콘택트 렌즈는 무겁고 눈의 부담이 크기 때문에 단시간 밖에 장착할 수 없었습니다. 1889년 독일의 아우구스트 뮐러는 유리를 불고 갈아내어 콘택트 렌즈를 만드는 방법을 석사 논문에 정리했습니다. 뮐러의 콘택트 렌즈는 오이겐 픽의 렌즈보다 가벼웠지만, 그래도 30분 정도 밖에 장착할 수 없었습니다. 뮐러는 콘택트 렌즈의 착용감을 위해 유리를 갈아서 작고 얇게 만들고, 눈물층을 이용하여 각막에 직접 댈 수 있게 하였으며, 각막에 맞게 하기 위해 경계면을 둥글게 만드는 등의 아이디어를 내어 후에 콘택트 렌즈 개발의 기초를 구축했습니다. 초기 콘택트 렌즈는 유리로 만들어졌습니다. 유리제 콘택트 렌즈는 가공이 어려우며, 깨질 위험이 있고, 착용감이 나쁘고, 눈이 충혈되어 장시간 사용할 수 없는 등의 단점이 있어 거의 보급되지 않았습니다.

하드 콘택트 렌즈

콘택트 렌즈가 널리 사용되게 된 계기는 화학 공업의 발전에 의해 태어난 새로운 재료인 플라스틱이 만들었습니다. 1940년대에 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)라고 하는 투명도가 높고, 딱딱하고 가공하기 쉬운 플라스틱이 개발되어 플라스틱제의 콘택트 렌즈를 만들 수 있게 되었습니다. PMMA로 만들어지는 콘택트 렌즈를 하드 콘택트 렌즈라고합니다. 하드 콘택트 렌즈는 PMMA의 특성 때문에 산소 투과성이 거의 없습니다. 눈의 각막을 만드는 세포는 혈관이 없으므로 눈물에서 산소를 흡수해야합니다. 각막이 하드 ​​콘택트 렌즈로 덮여 있으면 세포가 산소를 흡수할 수 없습니다. 따라서 하드 콘택트 렌즈는 눈에 주는 부담이 크고 장시간 장착할 수 없습니다. 플라스틱은 그 구조 안에 규소나 불소 등의 원소를 넣으면 산소 투과성이 높아집니다. 그래서 PMMA의 구조의 일부를 규소나 불소를 포함한 형태로 대체한 산소 투과성 플라스틱이 개발되었다. 현재 일반적으로 하드 콘택트 렌즈라고 하면, 산소 투과성 콘택트 렌즈로, PMMA로 만든 것은 거의 사용되고 있지 않습니다. 하드 콘택트 렌즈는 렌즈가 딱딱하고, 상하로 움직이기 쉽기 때문에 이물감을 느끼거나, 먼지 등 이물질이 들어가기 쉽다는 단점이 있습니다만, 이것은 반대로 눈에 이상이 있을 때 깨닫기 쉽다는 장점이 되고 있습니다.

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소프트 콘택트 렌즈

하드 콘택트 렌즈의 사용감이 좋지 않다고 하는 이유로 개발된 것이, 부드러운 플라스틱을 사용한 소프트 콘택트 렌즈입니다. 소프트 콘택트 렌즈에 사용되는 플라스틱은 본래는 단단하고 수용성의 재질입니다만, 물을 대량으로 빨아들여 부드러워진다고 하는 성질을 가지고 있습니다. 이 플라스틱은 PMMA와 매우 유사한 구조를 가지고 있습니다. PMMA는 흡수성이 전혀 없기 때문에, PMMA에 친수기인 수산기를 도입한 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트(PHEMA)라고 하는 플라스틱이 사용됩니다. PHEMA는 물이 들어있을 때 부드럽지만 건조하면 딱딱 해져 파손되기 쉽습니다. 그러므로 소프트 콘택트 렌즈는 전용의 보존액에 담가 둘 필요가 있습니다. PHEMA는 산소 투과성이 거의 없지만 물을 흡수하기 때문에, 눈물을 통해 산소를 공급할 수 있습니다. 소프트 콘택트 렌즈는 착용감도 좋습니다만, 먼지 등 이물질이 들어가도 눈치채기 어렵다고 하는 단점이 있습니다. 장시간 깨닫지 못하면 각막에 생긴 상처에서 박테리아가 들어가 각막에 장애를 일으킬 수 있습니다. 또한 더러워지기 쉽기 때문에 세정을 확실히 실시할 필요도 있습니다. 그 때문에 최근에는 정기적으로 교환하는 타입이나 일회용 타입의 것이 주류가 되고 있습니다.

각막의 형상에 맞추어 가공할 수 있다

하드나 소프트 콘택트 렌즈는 각막에 밀착하여 부착합니다. 인간의 눈의 각막의 표면은 구면이 아니라 중앙부가 돌출되어있고, 주변부로 갈수록 완만한 비구면을 하고 있습니다. 게다가 상하 좌우가 비대칭입니다. 최근의 콘택트 렌즈는 각막의 형상에 맞춘 비구면 타입의 것이 많아지고 있습니다. 이는 렌즈와 각막의 형상을 맞추는 것으로, 국소적인 각막의 압박을 억제하거나, 이물감을 경감하고, 눈물이 들어가기 쉽게 할 수 있습니다.

원근 양용 콘택트 렌즈

콘택트 렌즈에도 원근 양용 타입이 있습니다. 원근 양용 콘택트 렌즈는 크게 나누면, 교대 시형(시축 이동형)과 동시 시형이 있습니다. 교대 시형은 렌즈에 멀리를 보는 원용부와 근처를 보는 근용부가 있어, 시선을 이동하는 것으로 원근을 구분합니다. 동시시형은 원용부와 근용부에서 들어오는 빛이 동시에 망막상에 결상합니다. 눈이 멀리 보이면 근처의 이미지가 흐리게 나타나고 근처의 이미지를 볼 때 멀리있는 이미지가 흐려지지만 뇌가 망막에 초점을 맞춘 이미지 를 보도록 선택하는 것입니다.