第6回眼科臨床機器研究会

日時：2005年11月19日（土）　　15:30～18:30

会場：パシフィコ横浜　アネックスホール

合同開催：The IRSJ Japan 2005

日眼専門医事業認定番号：12745

主催　眼科臨床機器研究会

会長　清水　公也（北里大）

オーガナイザー　庄司　信行（北里大）

プログラム

１）前眼部測定解析装置 “Pentacam”

                                                           モデレーター／鈴木　雅信（北里大）

・Scheimpflug撮影の元利と画像の特徴 画像計測結果の良し悪しを判断するために

                                                                         坂本　保夫（金沢医科大）

・Scheimpflug式前眼部解析測定装置Pentacamの使用法について

                                                                            川守田　拓志（北里大）

・Pentacamの臨床応用                                               天野　史郎（東京大）

２）近見時両眼瞳孔反応・眼球運動同時記録装置“TriIRIS”

                                                              モデレーター／石川　均（北里大）

・TriIRISの概要及び使用経験                                          堀部　円（北里大）

・TriIRISの臨床応用(1) 近見反応時の瞳孔運動による映像負荷の人体影響の評価

                                                                         鈴木　康夫（札幌医科大）

◆ Scheimpflug撮影の原理と画像の特徴

～画像計測結果の良し悪しを判断するために～

Scheimpflugの原理は「あおりの原理」として知られています。傾いた被写体や奥行きのあるものを撮影する時、通常のカメラでは被写体全面に焦点を一度に合わすことはできません。そこで対物レンズと像面を適宜傾けて、つまり、あおって撮影すると焦点の合う範囲が格段に深くなります。この手法は 1960年代に細隙灯顕微鏡に応用され、これまでに前眼部の形状、透明度の定量を目的とした数種の装置が市場に出ています。水晶体の散乱光強度測定をはじめ総合的な前眼部解析装置であるEAS-1000（ニデック）と角膜形状解析を主目的としたORBSCAN（キャノン）が最近の代表機と言えます。

この撮影法では一見、鮮明なスリット像が得られますが、そのままの形状、画像濃度を直接評価することはできません。あおり角、スリット幅、光源の種類など装置の仕様によって画像の形・質は大きく異なります。形状計測では2種類の大きな歪み（あおり撮影による歪み、眼球屈折要素による歪み）、散乱光強度計測では撮影光量の変動、あおり角、撮影軸・・・など多くの因子を補正、考慮しない限り信頼性のある計測値は得られません。どのような計測装置にも言えることですが、各機器の特徴を熟知した上で計測値を評価することが重要です。得られた値が信頼できるものかどうかは、撮影画像の質とそれを見極める検者の目にかかっていると言えます。

講演では、これまでScheimpflugカメラの開発者と研究者たちが、画質と解析精度の向上を目指して議論してきた事項をもとに、画像の特徴と解析上の注意点について話したいと思います。

◆ Scheimpflug式前眼部解析装置Pentacamの使用法について

Scheimpflug式前眼部解析装置Pentacam（Oculus社）は、回転式 Scheimpflugカメラ、スリットを搭載し、取得した25000のハイトデータから角膜の前・後面形状、角膜厚、前房深度・容積等を算出可能な世界的にも注目されている前眼部解析装置である。特に、角膜屈折力は、換算屈折率（1.3375）により角膜前面形状から推定されていたが、本機器により、角膜後面曲率、角膜厚の測定データを得ることができるため、補正された真の角膜屈折力に近い値（True Net Power）や、角膜後面収差を計算可能である。したがって、白内障・屈折矯正手術や、円錐角膜の診断等への臨床応用が期待される。

しかしながら、本機器のアーチファクト等、計測データに関する基礎的な報告は、ほとんどなされていない。そこで今回は、健常眼の計測データから、本機器の有効性を検証し、使用経験と計測時の注意点ついて述べる。

◆ PENTACAMの臨床応用

PentacamはScheimpflugカメラによる前眼部画像を解析することにより角 膜厚、角膜前後面曲率、前房深度などの測定を行う新しい装置である。これまで、角膜厚の測定法としては超音波法、ノンコンスペキュラー法、スリットスキャ ン法などがあり、角膜形状の測定法としてはプラチドリング法やスリットスキャン法などが臨床的に有用な方法として使用されてきた。Pentacamは新し い原理に基づく方法であるため、これまでの方法と、データの再現性などに関する検討が必要である。

そこで、今回、角膜厚や角膜曲率などのデータの再現性やデータ欠損率などに関して、Pentacamとこれまでの機種との比較を行った。 本講演ではPentacamの臨床応用を始めるにあたり重要と思われるこうした検討結果についてお話しする。

2）近見時両眼瞳孔反応・眼球運動同時記録装置 TriIRIS

◆ TriIRISの概要及び使用経験

TriIRISC9000（浜松ホトニクス（株））は、両眼開放型定屈折近点計と、赤外線電子瞳孔計とを組み合わせた機器である。この機器は自然視に近い両眼開放下において、眼前50cmから10cmの間を視標が定屈折（D/sec）で移動する際に生じる眼球運動と瞳孔反応を同時に測定することが可能である。現在まで当院にて4歳から80歳代の幅広い年齢で近見時の瞳孔反応、眼球運動、調節について正常者を対像に測定を行い、さらに調節障害やAdie症候群、間歇性外斜視、眼内レンズ挿入眼などの様々の症例に対し測定、研究を行った。

本研究会では実際の使用方法、測定結果、測定が困難であった症例、さらに測定中に生じた問題点など、実際検査に携わる視能訓練士という立場から検査結果を提示しながらTriIRISC9000の使用経験を報告する。

◆ TriIRISの臨床応用(1)

                 ～近見反応時の瞳孔運動による映像負荷の人体影響の評価～

近年、情報技術（いわゆるIT）の進歩に伴い、種々の新しい映像提示方式、映像提示機器が開発されてきており、これらの機器の使用が人体、特に視覚系に何らかの影響を与えることが危惧されている。これまでにも、調節応答検査を主とするいろいろな検査項目が、視覚系への影響を他覚的、定量的に評価しうる方法 として提唱されてきているのだが、未だ確立された方法はない。

TriIrisは、近見反応時の瞳孔運動を計測する装置であり、同時に記録する輻湊運動によって検査の信頼性、再現性を確認できること、調節力の衰えた高齢者にも応用可能であることという利点を持っている。我々はこの点に着目し、この装置による映像提示機器の視覚系に与える影響評価法を検討してきた。本研究会では、我々の行っている評価手法、定量的評価対象パラメータとしての縮瞳率、縮瞳散瞳時間比の可能性と限界、そして、この検査装置の普及を促進するために有用な自動解析の可能性について具体例を示しながら報告する。

◆ TriIRISの臨床応用(2)

                     ～初期老視、白内障、人工レンズ眼の近見反応～

われわれは21世紀の課題といわれる老視の解明、克服を目指しTriIRIS C9000を用い主に正常者年齢毎の近見時瞳孔反応および眼球運動を測定した。さらに高齢者（60歳以上）特に白内障手術前後の症例を対象に同様の測定を行った。その結果、初期老視では調節不足を縮瞳、両眼視、両眼加算で代償すること、また白内障により視力が低下すると瞳孔反応、輻湊・開散、立体視が消失し術後ほとんどの例でそれらが再獲得されることが判明した。しかし近年、白内障手術の適応が拡大し白内障手術後、むしろ近見反応消失を生ずる症例も存在した。そのような症例では自覚的にも複視、近方視力障害を訴えていた。

講演では上述した測定結果、および考察とそのメカニズムを簡素に紹介・解説したいと思う。

3）進展する光干渉断層計　OCT

◆ OCT/SLO （OCTオフサルモスコープ）

OCT画像と網膜表面の共焦点画像を同時に取得することのできるOCTオフサルモスコープを開発した。これは測定光を高速に2軸眼底スキャンを行い、参照光とコヒーレンス長内で一致した場合に得られる干渉信号から2次元OCT画像を構築するという方式により眼底断面像(C-scan画像)を表示するものである。さらにリファレンスミラーを光軸方向に移動し、奥行き方向の位置を変え同様のスキャンをすることでOCT画像の3次元化が可能となる。

またC-scan画像と同時に取得される眼底表面の共焦点画像により固視の微動を補正することができ、鮮明なOCTを得ることができる。従来型OCTでは得られなかったC-Scan像により、網膜1断面のみならずエリアでの評価が可能となり、これにより網膜病態を3次元で理解でき、より客観的で正確な診断、評価が可能となる。

◆ 国産OCT装置EG-SCANNERについて

EG-SCANNERは、光干渉断層画像化理論（OCT：Optical Coherence Tomography）の実用化に向けた元山形大学大学院丹野教授の長年の基板研究に基づくもので、国産初のユニークなOCTの装置である。また、その元となるOCTの基本特許は世界に先駆けて山形の地から発せられた。（特許権者：丹野直弘、市村勉助、佐伯昭雄）

EG-SCANNERを販売するため地元企業エムテックスマツムラ㈱は、丹野教授と共に2002年7月1日にマイクロトモグラフィー社を設立し今日に至っている。

EG- SCANNERは、他のOCT装置と同様のマイケルソン干渉計をベースにした装置であるがA-SCAN長を確保するため回転式の高速光遅延機構を採用している。開発に当たっては国内眼科の多くの先生方にご意見を頂き参考にさせていただき2004年5月に発売を開始した。詳細については、当日報告させていただく。

◆ 北里大式 OFDR-OCT

オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー（OCT）は、網膜疾患の診断に不可欠な装置として臨床現場で広く使われている。現在使われている市販品は、可干渉性の悪い光源を用い、参照ミラーを動かして被検体の干渉信号を奥行き方向に一点ずつ順次測定するOCDR(Optical Coherence Domain Reflectmeter)法と呼ばれる効率の悪い原理を用いている。これに対しOFDR(Optical Frequency Domain Reflectmeter)法は、可干渉性の良いレーザを光源として用い、参照ミラーは固定したままで光源波長を高速で走査したときに観測される被検体全体からの干渉信号を同時に測定するため、OCDR法よりも数百倍感度が良い。このOFDR-OCTは優れてはいるが実現は困難とされていた。

今回我々は、NTTフォトニクス研究所で光通信用に開発されたSSG-DBRレーザ（波長1540-1570nmで走査）を用い、このOFDR-OCTの開発に成功した。現状のこのレーザの波長帯は水の吸収率が高いことから網膜の測定には向かないが、前房・隅角などの前眼部の測定には適していることが確かめられた。講演では、これまでの研究成果と今後の発展についてお話させていただく。