양안시 기능 검사 (Binocular Vision Testing)

한눈에 보는 핵심

양안시는 오른눈과 왼눈의 시각이 대뇌 시각 중추에서 동시에 인식되는 감각이며, 동시에 보기·융합·입체시의 3요소로 이루어진 계층 구조를 가진다.
Worth 4점등 검사는 빨강-초록 보색 필터로 양안을 분리하고, 4개 불빛·2개 불빛·5개 불빛이 보이는 양상으로 동시에 보기·융합·억제·복시를 판정하는 대표적인 검사이다.
Bagolini 줄무늬 렌즈 검사는 일상 시각에 가장 가까운 상태에서 양안시를 평가할 수 있으며, 이상망막대응의 검출에 뛰어나다.
잔상 검사(Bielschowsky)는 양안 분리도가 가장 강해 억제와 이상대응을 가장 확실하게 검출할 수 있다.
검사법마다 “일상 시각과의 거리, 억제 검출 능력, 이상대응 검출 능력”이 다르므로 임상 목적에 따라 적절히 구분해 사용하는 것이 중요하다.
양안시 기능은 출생 직후부터 급속히 발달하며, 생후 20주까지 75% 이상의 아이에서 입체시가 검출된다.
사시·약시의 평가와 치료 효과 확인에서는 여러 양안시 기능 검사를 함께 시행한 평가가 권장된다.

1. 양안시 기능 검사란

양안시는 오른눈과 왼눈의 시각이 대뇌의 시각중추에서 동시에 인식되는 감각으로 정의된다. 이 기능을 객관적으로 평가하는 것이 양안시 기능 검사이다.

양안시 기능의 3요소

양안시 기능은 다음의 3요소로 이루어지며, 단계적으로 발달하는 구조를 가진다.

동시시(simultaneous perception): 좌우 눈의 시각을 동시에 인식하는 기능. 양안시 기능의 기반이 되는 제1단계
융합(fusion): 좌우 눈에 투영된 같은 모양을 겹쳐 하나의 상으로 인식하는 기능(감각 융합). 동시시가 성립된 뒤에야 얻어지는 제2단계
입체시(stereopsis): 양안 시차를 뇌가 검출해 깊이감으로 바꾸는 최고 수준의 기능. 동시시와 융합이 성립된 뒤에야 획득되는 제3단계

입체시는 가장 높은 수준의 양안시 기능으로, 일상생활에서 깊이감과 공간 인식을 담당한다.

Q 양안시 기능의 세 가지 요소는 무엇인가?

양안시 기능은 동시에 보기, 융합, 입체시의 세 요소로 이루어지며, 이 순서대로 단계적인 계층 구조를 가진다. 동시에 보기는 양쪽 눈의 시각을 동시에 인식하는 기본 기능, 융합은 양쪽 눈에 비친 이미지를 하나로 통합하는 기능, 입체시는 양안 시차로부터 깊이를 감지하는 가장 높은 수준의 기능이다. 입체시는 동시에 보기와 융합이 모두 성립해야 비로소 얻을 수 있다. 사시와 약시에서는 이 계층의 상위 기능부터 손상되므로, 치료 목표를 정할 때 세 요소를 평가하는 것이 중요하다.

양안시 기능이 성립하기 위한 조건

양안시 기능이 정상적으로 성립하려면 다음 5가지 조건을 모두 충족해야 한다.

시각 중추(대뇌)에 양안시 세포가 존재한다
양쪽 눈의 시력이 좋다
부등상시가 없다(망막에 맺히는 대상의 크기에 양쪽 눈 사이 큰 차이가 없다)
사시가 없다
정상 망막대응이 있다

이들 조건 중 하나라도 손상되면 양안시 기능의 일부 또는 전체가 저하된다. 사시, 약시, 부등시가 양안시 장애의 주요 원인이다.

양안시 기능 검사 적응증

양안시 기능 검사의 주요 적응증은 다음과 같다.

사시의 수술 전·후 평가(양안시 기능 회복 확인)
약시 치료 효과 확인(가림치료, 좋은 눈 가림의 효과 판정)
사위의 평가(작은 사위에서의 융합력 확인)
융합 훈련의 적응 여부 판단 및 치료 효과 모니터링
소아 시기능 선별검사(취학 전 검진 등)
복시를 호소하는 환자에서 망막대응과 동시시 평가

2. Worth 4등 검사

KTerbah. Worth’s Four Lights Test at distance. Wikimedia Commons. 2014. Figure 1. Source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Worth%27s_Four_Lights_Test_at_distance.png. License: CC BY-SA 4.0.

적색 필터를 오른쪽 눈에, 녹색 필터를 왼쪽 눈에 착용한 대상자가 6m 떨어진 Worth 4등 검사 장치를 바라보는 임상 장면. 본문의 “Worth 4등 검사” 항목에서 다루는 원거리 검사 절차와 양안 분리 원리를 보여준다.

Worth 4등 검사(Worth four-light test)는 적록 보색 필터를 이용해 양안을 분리하고 동시시, 융합, 망막대응을 검사하는 대표적인 양안시 기능 검사이다¹².

원리

빨간색과 초록색은 보색 관계이다. 빨간 필터를 통과하면 초록 시표가 보이지 않고, 초록 필터를 통과하면 빨간 시표가 보이지 않는다. 이 성질을 이용해 각 눈을 빨간 필터(오른눈)와 초록 필터(왼눈)로 분리한 상태에서 4개의 불빛(위: 빨강, 좌우: 초록, 아래: 흰색)을 보여 주고, 어떻게 보이는지 답하게 하여 동시에 보기, 융합, 억제, 복시를 판별한다.

판정 방법

보이는 양상	불빛 수	판정
빨간 불 2개 + 초록 불 2개(흰색은 빨강 또는 초록으로 보임)를 정확히 봄	4개	정상, 융합 있음
빨간 불 2개만 보임	2개(빨강)	왼눈(초록 필터 쪽)의 억제
녹색 불 2개만 보인다	2개(녹색)	오른눈(빨간 필터 쪽)의 억제
불이 두 줄로 보인다	5개	복시(동시시 없음, 융합 없음)

시행 시 주의점

근거리(33cm)와 원거리(3~6m) 모두에서 시행하는 것이 바람직하다. 근거리와 원거리 결과가 다르면 안구 편위의 거리 의존성이나 융합력 차이를 반영할 수 있다
망막 대응을 판정할 때는 사전에 눈 위치(cover test 등)를 파악해 두는 것이 중요하다
소아에서는 같은 원리로 불의 개수를 3개로 줄인 베렌스 3등 검사를 사용한다
억제 영역의 크기와 깊이를 정량적으로 평가하기 위해 최근에는 태블릿 기기를 이용한 확장 검사법(W4DApp 등)도 개발되고 있다¹
적록색각 이상이 있는 환자에서도 Worth 4점 검사는 양안시 기능을 판단하는 데 유용한 것으로 보고되었다²

Q Worth 4점 검사에서 5개의 빛이 보이는 것은 어떤 상태인가요?

5개의 빛이 보이면 복시(diplopia) 상태를 의미하며, 동시에 보기와 융합이 없거나(또는 기능하지 않거나) 있음을 뜻한다. 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 시각 영상이 하나로 합쳐지지 않고 두 줄로 보인다. 위쪽의 빨간빛 2개와 아래쪽의 초록빛 2개가 겹치지 않고 분리되어 보인다. 이 상태는 간헐성 사시, 지속성 외사시, 감각성 융합장애 등에서 보인다. 안위를 확인한 뒤 다른 양안시 기능 검사와 함께 평가해야 한다.

3. Bagolini 줄무늬 렌즈 검사

Bagolini 줄무늬 렌즈(Lichtschweifglas nach Bagolini)의 실제 사진

Verfuerth C. Lichtschweifglas nach Bagolini. Wikimedia Commons. 2009. Figure 1. Source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bagolini_01.jpg. License: CC BY-SA 3.0.

평평한 유리 렌즈에 미세한 평행 줄무늬 흠집을 넣은 Bagolini 줄무늬 렌즈(줄무늬 안경)의 실제 모습이다. 오른눈용과 왼눈용 렌즈는 줄무늬 방향이 서로 직각이 되도록 배치되어 있다. 이는 본문 ‘Bagolini 줄무늬 렌즈 검사’에서 다루는 검사 원리와 일상 시에 가까운 양안 분리 기전에 해당한다.

Bagolini 줄무늬 유리 검사(Bagolini striated glass test)는 일상 시에 가장 가까운 상태에서 양안시 기능을 평가할 수 있는 검사이다³.

원리·방법

Bagolini 줄무늬 안경은 미세한 평행 줄무늬 흠집이 있는 한 쌍의 평면 렌즈(거의 광학적으로 무력한 유리)이다. 이 렌즈를 쓰고 펜라이트 같은 점광원을 보면, 렌즈의 줄무늬와 직각 방향으로 빛에서 뻗는 한 줄기가 보인다. 오른눈용과 왼눈용 렌즈는 줄무늬 방향이 서로 직각이 되도록 배치되어 있으며, 정상적인 양안시에서는 펜라이트를 중심으로 두 줄기가 직교하여 보인다.

판정

두 개의 직교하는 줄기가 광원을 중심으로 보임 → 정상 대응, 융합 있음(양안시 기능 정상)
한 줄기만 보임 → 억제 있음(한쪽 눈의 정보가 억제됨)
두 줄무늬가 어긋나 있는 경우(교차점이 펜라이트 위치와 일치하지 않음) → 복시(이상망막대응 또는 사시로 인한 복시)

특성과 임상적 의의

Bagolini 줄무늬 렌즈 검사의 가장 큰 특징은 일상 시각에 가장 가까운 자연스러운 상태에서 검사할 수 있다는 점이다. 양안 분리도가 약해 억제가 쉽게 일어나며(자연 상태와 마찬가지로 억제 기전이 작동하므로), 이상 대응(이상망막대응)의 검출에 매우 유용하다⁴. 신경해부학적 연구와 임상 사례 분석에서 이상망막대응은 작은 각도(4~~5도 = 8~~10 프리즘)의 사시에서 생기기 쉽다는 것이 보여졌다⁴.

반면 억제의 검출 민감도는 다른 검사(Worth 4점 검사·대형 약시경)보다 낮아, 경미한 억제는 발견되기 어렵다는 점에 주의해야 한다. Bagolini 줄무늬 안경을 응용한 3등식 개량법(starlight test)도 양안 시야 선별에 사용된다³.

4. 잔상 검사(Bielschowsky after image test)

잔상 검사(Bielschowsky 잔상 검사)는 각 눈의 중심와에 잔상을 독립적으로 형성하고, 그 공간적 관계로 망막 대응, 동시시, 억제를 평가하는 검사이다.

원리와 절차

중심 고정이 유지되면 안구 위치와 관계없이 망막 대응과 동시시를 평가할 수 있다는 점이 특징이다.

검사 절차는 다음과 같다.

사시안을 가리고, 고정안(주안)에 가로 방향 플래시광(가로선)을 비춘다
고정안을 가리고, 사시안에 세로 방향 플래시광(세로선)을 비춘다
양쪽 눈을 뜬 상태에서 검사받는 사람에게 잔상이 어떻게 보이는지 답하게 한다

판정

잔상의 보이는 양상	판정
세로 잔상과 가로 잔상이 중심에서 서로 직교한다(십자 모양으로 교차)	정상망막대응(Hering-Bielschowsky 검사 양성)
세로 잔상과 가로 잔상이 분리되어 있다(교차하지 않음)	이상망막대응(이상 대응)
한쪽 잔상만 보인다	억제(비주시안의 중심와가 억제됨)

임상적 의의와 주의점

잔상 검사는 양안 분리도가 가장 강한 검사로, 억제를 찾아내는 민감도가 가장 높다. 사시 수술 적응증을 판단하고 수술 후를 평가할 때 이상 대응의 유무를 확인하는 데 사용한다.

다만 중심 고시가 전제 조건이므로, 편심 고시(central fixation이 상실된 상태)가 있는 경우에는 판정할 수 없다.

5. 각 검사법의 비교와 선택

여러 양안시 기능 검사는 각각 특징이 다르므로, 검사 목적과 임상 상황에 따라 적절히 구분해 사용하는 것이 중요하다.

각 검사의 특성 비교

검사	일상 시와의 거리	억제 검출	이상 대응 검출	융합의 용이성
Bagolini 줄무늬 렌즈	가장 가까움	검출하기 어려움	잘 나타남	융합하기 쉬움
Worth 4점 검사	중간 정도	중간 정도	중간 정도	중간 정도
대형 약시경(synoptophore)	먼	쉽게 검출됨	잘 나타나지 않음	하기 어려움
잔상 검사	가장 먼	가장 쉽게 검출됨	잘 나타나지 않음	가장 하기 어려움

선택의 기준

양안 분리가 강한 검사일수록 깊은(진정한) 이상망막대응을 더 잘 발견할 수 있고, 일상적인 보는 상황에 가까운 검사일수록 실제 보이는 모습에 맞게 평가할 수 있다.

일상생활에서의 실태를 파악하고 싶을 때 → Bagolini 줄무늬 렌즈
억제나 복시의 유무를 확실히 확인하고 싶을 때 → Worth 4점 검사・대형 약시경
이상망막대응의 최종 확인・수술 전 평가 → 잔상 검사
소아 선별・간단 확인 → Worth 4점 검사(베렌스 3등)

이러한 검사는 단독으로 사용하기보다는 여러 검사를 함께 조합해 종합적으로 평가하는 것이 원칙이다.

Q 어떤 검사가 일상적인 보는 상태에 가장 가깝게 시행할 수 있는가?

Bagolini 줄무늬 렌즈 검사는 일상적인 보는 상태에 가장 가까운 조건에서 양안시 기능을 평가할 수 있다. 이 렌즈는 거의 광학적 기능이 없는 평평한 유리판에 미세한 흠집을 넣은 것으로, 착용해도 시야나 시력에 큰 변화를 주지 않는다. 따라서 일상적인 양안 융합 상태에 가까운 조건에서 망막 대응과 융합을 평가할 수 있어 이상망막대응을 찾는 데 유리하다. 한편 양안 분리도가 약하므로 경미한 억제는 잘 발견되지 않을 수 있다.

6. 양안시 기능의 발달과 임상적 의의

발달의 시간 순서

양안시 기능은 출생 후 초기부터 빠르게 발달한다. VEP(시각유발전위)를 이용한 연구에서 다음과 같은 발달 양상이 확인되었다.

출생 후 2개월까지: 양안시가 나타난다
출생 후 3~5개월: 융합이 시작된다
출생 후 20주까지: 75% 이상의 아이에서 입체시가 검출된다⁵
출생 후 6~7개월: 입체시 역치(stereoacuity)가 거의 성인 수준에 도달한다⁵

이 시기에 사시, 약시, 부등시가 생기면 양안시 기능의 정상적인 발달이 방해된다. 민감기(임계기) 안에 적절한 치료를 시행하면 양안시 기능의 회복을 기대할 수 있다.

약시·사시 치료와의 관련성

약시 치료의 최종 목표는 시력 회복뿐 아니라 양안시 기능의 회복에 있다.

좋은 눈 가림 치료(가림 치료): 약시 눈의 시력 회복을 돕지만, 가림 중에는 양안시가 성립하지 않으므로 치료 종료 후 양안시 기능 검사로 융합과 입체시 상태를 확인한다
사시 수술 전 평가: 수술 전 양안시 기능 검사(Worth 4등 검사, 잔상 검사 등)로 이상 대응과 억제 상태를 평가하고, 수술 후 양안시 기능이 회복될 가능성을 판단한다
사시 수술 후 평가: 수술 후 양안시 기능 검사로 눈 위치 교정 후의 동시시, 융합, 입체시 회복 상태를 확인한다
사위의 관리: 작은 사위에서는 융합력이 보존되는 경우가 많지만, 피로나 노화로 융합력이 저하되면 증상이 나타날 수 있으므로 융합력의 정량 평가가 유용하다

입체시 검사와의 구분

Worth 4점 검사, Bagolini 줄무늬 렌즈, 잔상 검사는 주로 동시시, 융합, 망막 대응, 억제를 평가하는 데 사용한다. 이러한 검사에서 동시시와 융합이 확인되면, 이어서 입체시 검사(Titmus fly test, Lang stereotest, TNO test 등)로 입체시의 유무와 깊이를 정량적으로 평가하는 것이 일반적이다.

입체시는 양안시 기능의 감각적·운동적 측면에 모두 의존하며, 사시의 유무와 정도를 반영하는 매우 민감한 지표로서 임상적으로 유용하다⁶. 입체시의 자세한 평가는 입체시 검사(Stereopsis Testing) 항목을 참고한다.

7. 참고문헌

Webber AL, Mandall TR, Molloy DT, Lister LJ, Birch EE. Worth 4 Dot App for Determining Size and Depth of Suppression. Transl Vis Sci Technol. 2020;9(2):3. PMID: 32818097. ↩ ↩²
Bak E, Yang HK, Hwang JM. Validity of the Worth 4 Dot Test in Patients with Red-Green Color Vision Defect. Optom Vis Sci. 2017;94(5):626-629. PMID: 28234793. ↩ ↩²
Hirai T, Arai M, Ito Y, Sato M. Modified Bagolini striated glass test: clinical applications of starlight test in binocular visual field screening. Br J Ophthalmol. 1998;82(11):1288-1293. PMID: 9924335. ↩ ↩²
Wong AM, Lueder GT, Burkhalter A, Tychsen L. Anomalous retinal correspondence: neuroanatomic mechanism in strabismic monkeys and clinical findings in strabismic children. J AAPOS. 2000;4(3):168-174. PMID: 10849394. ↩ ↩²
Birch E, Petrig B. FPL and VEP measures of fusion, stereopsis and stereoacuity in normal infants. Vision Res. 1996;36(9):1321-1327. PMID: 8711910. ↩ ↩²
Read JC. Stereo vision and strabismus. Eye (Lond). 2015;29(2):214-224. PMID: 25475234. ↩