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대한안과학회지 2017년 제 58 권 제 8 호J Korean Ophthalmol Soc 2017;58(8):947-951ISSN 0378-6471 (Print)⋅ISSN 2092-9374 (Online)https://doi.org/10.3341/jkos.2017.58.8.947 Original Article

스마트폰을 활용한 안저촬영

Fundus Photography with a Smartphone

최순호⋅선해정⋅이성진

Soon Ho Choi, MD, Hae Jung Sun, MD, PhD, Sung Jin Lee, MD

순천향대학교 의과대학 서울병원 안과학교실

Department of Ophthalmology, Seoul Hospital, Soonchunhyang University College of Medicine, Seoul, Korea

Purpose: To evaluate the clinical usefulness, convenience, and possibility of using the medical records of fundus photography with a smartphone.Methods: We used an ophthalmoscope to examine the images using a smartphone (iphone 6, Apple Inc., Cupertino, CA, USA) and +20D and +28D condensing lenses. Twenty-four subjects were selected for comparison with the conventional funduscopic camera. The posterior pole of the 45° range of the right eye and the fundus photograph taken using the smartphone were analyzed. We measured the distances between specific points on three photographs taken of the patient and calculated the pho-tographing range.Results: The +20 D lens was 0.80 ± 0.06 times smaller than that of the fundus camera and +1.12 ± 0.06 times bigger than that of the fundus photograph. When the area of the funduscope was converted to 45°, +20 D could visualize an area of 36.10 ±2.82°, and +28 D could visualize a 50.56 ± 2.68° area.Conclusions: Without expensive equipment, a smart phone and a condensing lens can be used to easily perform fundus exami-nation without the need for a special technique. Therefore, this technique is not only useful clinically, but also is very convenient for keeping medical records as fundus photographs.J Korean Ophthalmol Soc 2017;58(8):947-951

Keywords: Fundus examination, Ophthalmoscopy, Smartphone

￭ Received: 2017. 3. 30. ￭ Revised: 2017. 6. 20.￭ Accepted: 2017. 8. 2.

￭ Address reprint requests to Sung Jin Lee, MDDepartment of Ophthalmology, Soonchunhyang University Seoul Hospital, #59 Daesagwan-ro, Yongsan-gu, Seoul 04401, KoreaTel: 82-2-709-9354, Fax: 82-2-710-3196E-mail: wismile@schmc.ac.kr

* Conflicts of Interest: The authors have no conflicts to disclose.

ⓒ2017 The Korean Ophthalmological SocietyThis is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

의학이 발전함에 따라 영상 장비의 급격한 발전이 이루

어져 왔다. 광학 기기를 많이 다루는 안과학의 특성상 다른

과에 비해 이러한 영상 기술의 발전에 영향을 많이 받는 것

이 사실이다. 질병을 기술하고 진단하는 것뿐만 아니라 치

료 경과를 관찰하고 연구 및 교육에 활용하기 위해 사진 등

의 영상을 남기는 것은 매우 중요하다. 예를 들어, 세극등

현미경에 부착된 카메라로 전안부 사진을 찍거나 상품화된

안저 촬영기 및 빛간섭단층촬영기로 망막과 시신경을 촬영

하는 것이 대표적이다.

특히, 안저 촬영은 안과 검사 중 대부분의 초진 환자나

건강 검진 환자에서 시행하는 필수 검사이며 추후 경과 관

찰에서도 반복 시행하여 경과를 비교하는 기본 검사이다.

45° 가량의 후극부 안저를 촬영하는 기존 기기에서부터

210° 가량의 주변 영역까지 촬영이 가능한 광각 안저촬영

기까지 다양한 안저 촬영 기기가 임상에서 활용 중이다. 하

지만 임상적으로 널리 사용되는 기기들은 대부분 상에 고

정된 상태로 피검사자가 기기 앞에 앉아 기기별 고유 방법

으로 두위, 안구 움직임 등을 고정시킨 뒤 촬영을 해야 하

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-대한안과학회지 2017년 제 58 권 제 8 호-

Figure 1. Technique of smartphone indirect ophthalmoscopy. This picture shows approximate distance between the con-denser lens and the smartphone.

며 거동이 불편한 환자나 신생아 등 협조가 되지 않는 환자

에서는 시행할 수 없는 단점이 있다. 이러한 현실을 반영하

듯 다양한 휴대용 망막 촬영 기기들이 개발되고 있다.

스마트폰은 전문 기술을 요구하지 않으면서 고화질의 카

메라 및 촬영 소프트웨어를 내장하고 있는 가장 대중적인

휴대용 기기이다. 본 저자는 기존의 안저 검사에 사용되는

집광렌즈와 스마트폰을 이용한 안저 촬영 기법을 소개함과

동시에 임상적 유용성, 편의성 및 의무기록 활용 가능성을

평가하고 나아가 일차 진료기기로서 활용성과 발전 가능성

을 살펴보고자 하였다

대상과 방법

스마트폰은 iphone 6TM (Apple Inc., Cupertino, CA, USA)

를 이용하였다. 기본으로 제공되는 카메라 어플리케이션을

사용하였고, 화면은 확대 없이 최소배율로 촬영하였으며

촬영 이전에는 어떠한 편집이나 효과를 주지 않고 촬영하

였다. 안저를 조명하기 위해 스마트폰에 내장되어 있는

light emitting diode (LED) 플래시를 사용하였다. 스틸 사

진 모드에서는 휴대폰 플래시가 계속 켜져 있지 않고 찍는

순간에만 켜지기 때문에 지속적으로 안저를 관찰할 수 없

다. 비디오 모드에서는 촬영하는 동안 계속 플래시를 켜둘

수가 있기 때문에 도상 검안경으로 사용할 수 있으며 영상

을 캡처한 사진을 전송하여 의무 기록으로 사용하였다. 집

광 렌즈는 +20D, +28D (Volk Optical Inc., Mentor, OH,

USA)를 이용하였다.

도상 검안경 검사를 위해 모든 대상안은 산동하였다. 스

마트폰의 카메라 어플리케이션을 실행하여 비디오 모드 상

태에서 플래시를 ‘켬’으로 유지한다. 검사를 수행할 때 집

광렌즈를 다른 손으로 고정하고 카메라와 조명 및 집광렌

즈가 환자의 눈동자와 일직선상에 위치하도록 든다(Fig. 1).

검사 방법은 일반적인 도상 검안경 안저 검사와 동일하며

협조가 되지 않는 환자에서 주변부 망막 검사 실행 시 다른

검사자가 공막누르개로 검사 부위를 눌러주었다.

검사의 일치성 및 촬영 범위를 계산하기 위해 기존 안저

촬영기(Nonmyd 7, Kowa Pharmaceutical Co. Ltd., Nagoya,

Aichi, Japan)와 비교하였다. 본 연구는 순천향대학교 서울

병원 IRB 승인 후 시행하였으며 2016년 11월 1일부터

2017년 2월 28일까지 외래를 방문한 환자를 대상으로 하였

다. 각 사진에서 공통적으로 뚜렷하게 보이는 주요 혈관의

지점들을 기준점으로 설정하기 위해서 망막 출혈 등이 동

반된 당뇨 망막병증이나 나이관련 황반변성 등 망막관련

질환이 있는 환자들은 배제하였다. 보행 및 자세 변경이 자

유로워 기존의 안저 촬영기로도 검사가 가능한 피검사자의

우안을 산동하여 안저촬영기의 45° 모드로 후극부 촬영을

하였고, 상기 방식으로 +20D, +28D 집광렌즈를 이용한 스

마트폰 안저 촬영을 각각 시행하였다. 안저촬영기로 촬영

한 사진과 스마트폰으로 촬영하여 캡처한 사진을 각각 비

교하였다. 촬영된 망막 전체 직경을 측정하였고(a), 환자별

3가지 사진에서 가장 거리 측정이 용이한, 선명한 지점을

두 군데 설정하여 그 거리를 측정한 뒤(b, 예를 들어, 상이

측 망막 정맥의 분지점과 하이측 망막 동맥의 분지점까지

거리, Fig. 2) 이 비율(b/a)을 군별로 비교해 스마트폰 촬영

영상의 범위를 비교하였다(+20D 영역=(b′/a′), +28D 영역

=(a″/b″), Fig. 2).

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-최순호 외 : 안저 검사에서 스마트폰 활용-

Figure 2. Examples of range measurement of retinal examination. The photographing range was compared with the b/a value of each photograph. a = total diameter of fundus photography; b = the point-to-point distance specified by patient (fundus photography); a', b' = same indication of +20 D indirect ophthalmoscopy; a", b" = same indication of +28 D indirect ophthalmoscopy.

결 과

총 62명의 환자 중 심한 백내장이나 각막 혼탁 등 매체

혼탁이 있어 사진을 비교하기에 해상도가 떨어지는 38명은

결과 비교에서 배제되었다. 최종적으로 24명의 환자에서

안저촬영의 비교가 가능하였다. 안저 촬영기의 촬영 범위

와 +20D, +28D 집광 렌즈를 이용한 스마트폰 안저 촬영

범위를 비교하면 +20D는 안저 촬영기에 비해 0.80 ± 0.06

배, +28D는 1.12 ± 0.06배의 영역을 촬영하였고, 안저 촬영

기의 영역을 45°로 환산하면 +20D는 36.10 ± 2.82°, +28D

는 50.56 ± 2.68° 영역을 촬영할 수 있다.

굴절 이상의 정상 범위를 구면렌즈 대응치를 기준으로

-3.0D~+3.0D로 설정하였을 때, 본 연구에 참여한 24안 중

에서 -3.0D 이상의 근시안이 10안이었다. 이를 2군으로 나

누어 평균 범위를 t-test (SPSS v.21, IBM Corp., Armonk,

NY, USA)를 이용하여 다시 비교해 보면 +20D에서는 각각

평균 33.87 ± 0.93, 39.22 ± 0.80, +28D에서는 각각 평균

48.41 ± 0.80, 53.57 ± 0.95로 통계적으로 유의한 차이가 있

음을 알 수 있었다(p<0.05).

고 찰

비교 결과상 +20D로는 대략 33-40° 범위, +28D로는 대

략 47-54° 범위의 망막 영상을 기록할 수 있음을 알 수 있

다. 환자별로 촬영 범위가 다른 이유로 두 가지를 생각해

볼 수 있었다. 첫째, 검사자 요인이다. 검사자는 보조 기구

없이 집광 렌즈와 스마트폰을 각각 손에 들고 영상이 가장

선명하게 찍히는 지점에서 경험적으로 촬영을 시행한다.

이때 안구, 렌즈, 스마트폰 간의 거리는 동일한 환자에서도

조금씩 차이가 나며 이로 인해 촬영 범위에 영향을 끼쳤을

가능성이 있다. 두 번째, 환자의 굴절 이상(refractive error)

정도이다. 본 연구에서 -3.00D 이상의 근시안 그룹과 정시

및 원시안 그룹을 양분하여 비교해 보면 근시안 그룹에서

더 넓은 범위를 촬영할 수 있는 것을 알 수 있다. 그리고

해당 연구에서는 포함되지 않았지만 성인에 비해 상대적으

로 대부분 원시안인 신생아 검진 시에는 더 좁은 범위만 한

번에 촬영되는 한계를 경험했었다. 연구자의 경험으로 근

시안 검사에서는 정시 및 원시안에 비해 상대적으로 집광

렌즈를 대상안에 가까이 위치시켰을 때 집광렌즈를 가득

채우는 최대 범위의 영상을 얻을 수 있었다. 비록 개별 안

축장 거리를 측정하지 않았지만, 대부분 근시에서 안축장

길이가 더 길기 때문인 것으로 추측되며 이처럼 더 깊은 곳

을 촬영하기 때문에 상대적으로 넓은 각도의 망막을 촬영

할 수 있는 것으로 생각된다. 자료의 일치성 면에서는 이처

럼 한계가 있는 검사이지만 그럼에도 불구하고 1회의 촬영

에 주변 범위까지 촬영이 가능하며 기존 후극부 안저 촬영

기기의 주변부 영상 촬영보다 영상을 획득하고 이를 조합

하는 시간적인 면에서는 이점이 많을 것으로 생각된다.

스마트폰은 현대 대중화된 휴대기기 중 가장 다양한 분

야에서 활용되고 있다. 의학 분야, 특히, 안과 영역에서만

보더라도 그 용도가 다양해지고 있으며 고유 용도인 전송

기능을 이용해 원격 진료에 이용하는 방안에 대한 연구에

서부터 환자 교육, 경과 기록 등 건강 보조 어플리케이션

개발, 시력 검사, 색각 검사용 어플리케이션 등 여러 개발

이 이루어지고 있다.1-3

특정 스마트폰에 장착할 수 있도록 개발된 렌즈를 이용

하거나 추가 조작을 통해 안저 촬영을 시행한 논문들도 있

다. Maamari et al4은 55°의 안저 촬영이 가능한 스마트폰

용 카메라를 개발하여 고화질의 광각 촬영 이미지를 얻을

수 있는 방법을 소개하기도 하였고, Russo et al5은 iphone

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-대한안과학회지 2017년 제 58 권 제 8 호-

A B C

Figure 3. Clinical application of smartphone indirect ophthalmoscopy. (A, B) Gestational age 26 + 5 weeks, 990 g, retinopathy of prematurity (36 weeks + 5 days, Stage 3, Zone II anterior, Plus sign [+], ridge with extraretinal fibrovascular proliferation [+], retinal hemorrhage [+]). (C) Barrier photocoagulation around horseshoe tear. This patients were admitted to intensive care unit and need bed rest.

5에 장착하도록 개발된 렌즈를 이용하여 당뇨 망막병증을

진단하는 데 유용성이 있음을 보여주었다. 영상을 찍는 범

위와 질적인 면에서 한계가 있었지만 LED 램프를 카메라

인접하게 부착하여 직상 검안경 검사와 동일한 촬영 결과

를 얻을 수도 있다.6 이 방법은 기존의 장비에 추가적인 조

작을 해야 하는 점에서 단점이 있지만 집광 렌즈를 잡고 있

던 손이 자유로워진다는 장점이 있다. 비디오 영상을 캡쳐

하는 경우 사진 촬영보다 화질이 저하되는 단점이 있는데,

특정 어플리케이션을 이용하여 이를 보정한 경우도 있다.7

임상적으로 거동이 불편한 환자, 검사 협조가 되지 않는

환자에서도 안저 촬영이 필요한데, 이러한 경우는 전체 환

자군 대비 비중이 적어 상품화되어 있는 고가의 휴대용 안

저 촬영기기를 구입하는 것은 비용적 부담이 될 수 있다.

본 눈문은 이 부분에 착안하여 대부분의 진료의가 이미 가

지고 있는 스마트폰, 집광 렌즈를 이용한 기법을 소개하였

다. 실제 도상 검안경을 다룰 줄 아는 안과 의사라면 1, 2회

의 시도만으로 고화질의 이미지를 얻을 수 있었다. 본원에

서는 신생아 진료와 중환자실 진료에서 본 기술을 적극 활

용하였는데 특히, 미숙아망막병증으로 경과 관찰하는 신생

아들에서 치료 경과에 대한 가시적인 영상 기록이 가능하

였고, 전공의와 학생들의 교육용 예시 자료로써 활용되기

도 하였다(Fig. 3). 본 눈문에서는 연구 결과의 일치성을 고

려하여 iPhone을 사용한 사진만을 비교하였지만 다른 핸드

폰으로도 동일한 방법으로 망막 촬영이 가능하였기 때문에

본 기술의 실제 활용도는 더 클 것으로 예상된다. 스마트폰

이라는 대중적으로 보편화된 기기만으로 고가의 장비 구입

없이 안과의 가장 중요한 안저 검사를 시행할 수 있다는 것

은 본 기술이 임상적으로 유용할 뿐만 아니라 그 편의성과

의무기록 활용 가능성이 높다고 평가할 수 있겠다.

REFERENCES

1) Blanckenberg M, Worst C, Scheffer C. Development of a mobile phone based ophthalmoscope for telemedicine. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2011;2011:5236-9.

2) Kumar S, Wang EH, Pokabla MJ, Noecker RJ. Teleophthalmology assessment of diabetic retinopathy fundus images: smartphone ver-sus standard office computer workstation. Telemed J E Health 2012;18:158-62.

3) Zvornicanin E, Zvornicanin J, Hadziefendic B. The use of smart phones in ophthalmology. Acta Inform Med 2014;22:206-9.

4) Maamari RN, Keenan JD, Fletcher DA, Margolis TP. A mobile phone-based retinal camera for portable wide field imaging. Br J Ophthalmol 2014;98:438-41.

5) Russo A, Morescalchi F, Costagliola C, et al. Comparison of smart-phone ophthalmoscopy with slit-lamp biomicroscopy for grading diabetic retinopathy. Am J Ophthalmol 2015;159:360-4.e1.

6) Shanmugam MP, Mishra DK, Madhukumar R, et al. Fundus imag-ing with a mobile phone: a review of techniques. Indian J Ophthalmol 2014;62:960-2.

7) Haddock LJ, Kim DY, Mukai S. Simple, inexpensive technique for high-quality smartphone fundus photography in human and animal eyes. J Ophthalmol 2013;2013:518479.

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= 국문초록 =

스마트폰을 활용한 안저촬영

목적: 스마트폰을 이용한 안저 촬영 사진의 임상적 유용성, 편의성 및 의무기록 활용 가능성을 평가하고 나아가 일차 진료기기로서

활용성과 발전 가능성을 살펴보고자 하였다.

대상과 방법: 스마트폰(iphone 6, Apple Inc., Cupertino, CA, USA)과 +20D, +28D 집광렌즈를 이용하여 도상검안경 검사 방식으로

촬영하였다. 기존 안저 촬영기와 비교를 위해 피검사안 24명을 선정하여 우안의 45o 범위 후극부 촬영 사진과 스마트폰 안저 촬영

사진을 각각 시행하였고, 환자별 촬영된 세 가지 사진의 특정 지점 간 거리를 측정하여 촬영 범위를 계산하였다.

결과: +20D는 안저 촬영기에 비해 0.80 ± 0.06배, +28D는 1.12 ± 0.06배의 영역을 촬영하였고, 안저 촬영기의 영역을 45o로 환산하

면 +20D는 36.10 ± 2.82o, +28D는 50.56 ± 2.68o 영역을 촬영할 수 있다.

결론: 고가의 장비 없이도 스마트폰과 집광 렌즈를 이용하면 고도의 기술 없이도 간단히 안저 검사를 시행할 수 있다. 따라서 본 기술

은 임상적으로 유용할 뿐만 아니라 그 편의성과 의무기록 활용 가능성이 높다고 평가된다.

<대한안과학회지 2017;58(8):947-951>

-최순호 외 : 안저 검사에서 스마트폰 활용-