あたらしい眼科

《原著》あたらしい眼科36（4）：559.565，2019c画像鮮明化処理ソフトウェアSoftDEFRの眼科画像に対する有用性の検討福岡秀記横井則彦外園千恵京都府立医科大学眼科CE.ectivenessofSoftDEFAdaptiveImageSharpeningSoftwareinOphthalmologyHidekiFukuoka,NorihikoYokoiandChieSotozonoCDepartmentofOphthalmology,KyotoPrefecturalUniversityofMedicineC目的：眼科診療においては，異常所見や経時変化のさまざまな目的で数多くの種類の画像を扱う．さまざまな眼科画像に対しCSoftDEF（ロジックアンドシステムズ）を用いた画像鮮明化処理が有用であるか否かについて検討を行った．対象および方法：京都府立医科大学眼科外来を受診し，ファイリングのために眼科画像を取得された症例の写真を解析対象とした．10人の眼科医に盲検法にて画像鮮明化処理ソフトウェアによる処理前，処理後の写真を提示し，処理が臨床的に有用であるか判定させた．結果：前眼部写真における異常血管，角膜後面沈着物を鮮明化，およびフルオレセイン染色画像の点状表層角膜症の鮮明化が可能であった．眼底画像では，網膜裂孔，網膜下出血，網膜変性が鮮明化できた．その他にもマイボグラフィー像，眼底自発蛍光画像も鮮明化でき，医師全員が臨床的に有用と判定した．結論：画像鮮明化処理ソフトウェアは眼科のさまざまな画像に有用と考えられた．CPurpose：InCtheCclinicalCsetting,CnumerousCtypesCofCophthalmicCimagesCareCtakenCtoCdetectCandCfollowCupCabnormalC.ndings.CTheCpurposeCofCthisCstudyCwasCtoCinvestigateCtheCe.ectivenessCofsoftDEF（LogicC&CSystems,Kobe）adaptiveimagesoftwareinsharpeningthede.nitionofophthalmicimages.SubjectsandMethods：Ophthal-micimageswereobtainedofpatientsseenatKyotoPrefecturalUniversityofMedicine；normalphotographsandphotographssharpenedwithsoftDEFwerethenevaluatedandcomparedby10ophthalmologistsviadouble-blindclinicaltest.Results：softDEFsharpenedthede.nitionofabnormalbloodvessels,keraticprecipitatesandstainedsuper.cialCpunctateCkeratitisCinCtheCophthalmicCimages,CasCwellCasCtheCcontourCofCretinalCtears,CsubretinalChemor-rhageCandCretinalCpigmentosaCinCfundusCphotographs.CInCaddition,ClidCmeibographyCandCfundusCauto.uorescenceCbecameclearer；allCtheCophthalmologistsCjudgedCtheCsoftwareCtoCbeCuseful.CConclusions：ImageCsharpeningCsoft-wareisusefulforvarioustypesofphotographsinthe.eldofophthalmology.〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）C36（4）：559.565,C2019〕Keywords：画像鮮明化処理ソフトウェア，眼科，画像．adaptiveimagesharpeningsoftware,ophthalmology,im-age.Cはじめに眼科では，細隙灯顕微鏡（スリット）や眼底カメラなどさまざまな光学機器を駆使し，眼球および眼付属器を観察することで診察を行う．そのため，前眼部細隙灯顕微鏡（スリット），フルオレセイン染色，前眼部光干渉断層計，網膜光干渉断層計，造影眼底カメラなどで撮影されたさまざまな種類の画像を取り扱う．そして，日常の診察では画像を注意深く観察することで異常所見を検出したり，診察で読影された異常所見の経時変化をファイリングしたりする．画像鮮明化処理ソフトウェアとは，デジタルもしくは，アナログをデジタル変換した画像から，オリジナリティ（独自性）は保持した状態で画像に独自な処理を行うことで，目的の所見を強調する技術である．具体的には，霧がかかった悪い天候における霧の除去，暗所での監視カメラ映像の鮮明化のほか逆光や半逆光により相対的に暗くなった画像の変換などに利用され，画像鮮明化処理は，さまざまな領域で応用さ〔別刷請求先〕福岡秀記：〒602-8566京都府京都市上京区河原町通広小路上ル梶井町C465京都府立医科大学眼科Reprintrequests：HidekiFukuoka,M.D.,Ph.D.,DepartmentofOphthalmology,KyotoPrefecturalUniversityofMedicine,465,Kajiicho,Hirokoji-agaru,Kawaramachidori,Kyoto602-8566,JAPANCabcd図1今回用いたソフトウェアの説明a：低コントラスト画像のヒストグラム．ある一定の領域にシグナルが集簇しており，急峻な山なりの形状であることがわかる．Cb：ヒストグラム平坦化後のヒストグラム．Cc：ソフトウェアでの処理画像．上方が処理後の画像，下方が画像鮮明化処理前の画像である．処理前には画像の右側は低コントラストとなっているが，処理後はコントラストの改善がみられる．Cd：ソフトウェアの各パラメータの設定パレット．パラメータのスライダーを調整するとリアルタイムで処理結果ウインドウの画像が変化する．れている．今回筆者らは，眼科領域のさまざまな画像に対し画像鮮明化処理を行い，従来の画像と比較し，処理後の画像がどのように鮮明化し有用であるかについて検討を行った．CI対象および方法京都府立医科大学眼科外来を受診し，ファイリングのために眼科画像を取得された症例の写真を解析対象とした．前眼部写真としては，スリット眼科撮影装置CTL54（TOPCON）およびマイボグラフィー装置CDC4（TOPCON）を用いて撮影されたものを，後眼部写真としては，超広角走査型レーザー検眼鏡CDaytona（Optos），F-10TM（NIDEK社，蒲郡），眼底光干渉断層撮影CRS3000（NIDEK社）を用いて撮影された眼底画像を用いた．今回，不鮮明な画像を鮮明化する画像鮮明化処理ソフトウェアとして，鮮明化処理アルゴリズム（AdaptiveCDetailCEnhancementFilter：ADEF）（PN：patentCnumber.4386C959,PN.6126054）を利用しているCSoftDEF（ロジックアンドシステムズ）を使用した．以下にこの画像鮮明化処理ソフトウェアで用いている方法の原理と処理手順，性能について説明する．ここにいう不鮮明な画像とは，コントラストの低い領域（暗い，もしくは濃度差が著しく小さい）に観察対象が存在する画像であり，不鮮明な画像であってもフォーカスのずれやブレが要因となった画像は対象ではない（撮影時の物理的な要因は対象外）．すなわち，画像の鮮明化とは，低コントラスト画像の画像処理といえるが，コントラストの低い画像は一般にヒストグラムが偏る傾向にある．ヒストグラムとは画素の明度分布図のことで，横軸に明度，縦軸に面積（特定明度の画素数）で表される．ヒストグラムに偏りがある画像はヒストグラムの平坦化（histogramCequalization）1）という技術を用いてコントラストを回復させる．ヒストグラムの平坦化とは，たとえば，原画像の明度がC8ビットで表現され，原画像の総画素数をCTとすると，0.255のすべての明度の頻度がCT/256になるように変換する処理のことをいう．図1aが低コントラスト画像のヒストグラム，図1bがヒストグラム平坦化後のヒストグラムである．従来の低コントラスト画像のヒストグラムの平坦化には二つの問題点があった．すなわち，1）コントラストが高い領域にコントラストが低い領域が混在し，ヒストグラムの点からみると偏りが少ない画像の場合はコントラストを高めたい領域が十分にコントラストを回復できないという問題（コントラストの高低混在画像の問題），2）ダイナミックレンジの低い画像（非常に暗い領域や輝度差が小さく淡い領域）の場合，コントラストを広げ過ぎるとざらついたノイジーな画像になってしまうというコントラスト過多の問題である．以上のような従来からの克服課題であったコントラストの高低混在という画像の問題は，適応的ヒストグラム平坦化（adaptiveChistogramequalization：AHE）2）として知られる画像を細かく分割し狭い範囲で個別にヒストグラム平坦化を実行した後に合成することで解決可能となった．また，コントラスト過多の問題はCCLAHE（ContrastCLimitedCAdaptiveHistogramCEqualization）として知られるCLUTを生成する際に一定以上の大きな変化を制限することで軽減可能となった．一方，以上のような処理は膨大な反復演算のために非常に大きなメモリやアクセスを要するが，ADEFにより軽量かつ高速で実行可能となった．ADEFによる画像処理の手順は以下のとおりである．C①テスクトップ上に変換したい画像を表示する．ADEF処理を行うソフトウエア（SoftDEF）を起動し，処理結果ウインドウをドラッグして処理結果ウインドウに変換したい画像を入れる（図1c）．②SoftDEFメインウインドウで各パラメータを調整する（図1d）．③パラメータを確定させ，目的の画像ファイルをCSoftDEFメインウインドウ上にドラッグ＆ドロップすると，出力ファイルの指定ウインドウが開くため，出力パス，ファイル名およびファイルフォーマットを指定して処理画像ファイルを出力する．特徴としてファイルフォーマットには“JPEG”，C“PNG”，“TIFF”，“BMP”が利用できる．“PNG”と“TIFF”フォーマットではC16ビットフォーマットに対応しているため，DICOMを変換したハイビット画像も変換可能である．処理速度はコンピュータのCCPUやCGPUの能力に左右されるが，最新の機種を利用するとCADEFはフルハイビジョンをC30枚/秒以上で処理が可能となり，動画をリアルタイムで処理する能力を有することになる．今回のソフトウェアにより鮮明化した画像が臨床的に有用であるかに関して，当院のC10人の眼科医に，画像鮮明化処理ソフトウェアによる処理前，処理後の写真を，盲検法にて提示し，①どちらが鮮明か否か，および，②臨床的に所見が明確か否かについての判定を得た．なお当研究は，京都府立医科大学の倫理委員会の承認のもと行われた．CII結果画像鮮明化処理ソフトウェアによる処理を前眼部細隙灯顕微鏡（スリット）写真に対して行った．ディフューザー法で撮影された画像では角結膜にある血管や睫毛が強調され，鮮明化した画像が得られた．図2aにあるような結膜の角膜への侵入例では結膜血管の起始部から末端までの血管走行を追うことが可能であった．また，図2bは翼状片に結膜腫瘍を合併した症例であるが，画像鮮明化処理ソフトウェアにより，一見見逃しやすい腫瘍に特徴的な血管異常を強調することができた．図2cのフルオレセインの画像では，点状表層角膜症が判然としないが，処理により角膜中央部におけるその存在が明瞭に描出された．このように背景の暗い画像に存在する所見を鮮明化することが，今回の方法で可能であった．一方，図2dにおける逆光のような強膜散乱撮影写真では，処理前には角膜下方C1/3の部分の限局した範囲にしかみられなかった角膜後面沈着物が，処理後にはより広範囲かつより数多く観察された．また，図2eはスクレラルスキャッタリング法による画像であるが，逆光画像のように暗く認識がむずかしい虹彩が，処理後には虹彩紋様が認識できるほどに鮮明化された．つぎに，眼底画像に対して処理を行った．図3aでは病変が周辺部にあり，かつ淡い硝子体出血により不鮮明な画像であったが，処理後には網膜周辺の巨大裂孔の形状，網膜.離の範囲がより明確となった．図3bでは網膜下血腫は色調が暗くその範囲がオリジナルの画像では判別がむずかしいが，処理後は明瞭化，判別が容易となった．また，網膜にある点状病巣がとくに強調され，観察が容易になった．さらに，図3cのように，網膜血管の白線化や骨小体など範囲や色調が暗い画像が，処理後には網膜周辺部まで追える画像となった．図3dの眼底自発蛍光画像では，オリジナル画像では通常白味がかっており病変がわかりにくいが，処理後には白い霧のような領域は大部分除去され，自発蛍光の強弱が認識しやすくなった．図3eの眼底光干渉断層計画像では，全体的に輝度が上がり黄斑浮腫の範囲や場所が明確になった．その他の眼科の特殊な画像についても処理を行った．図4aに示すように直接法によるマイボグラフィー像では，オリジナルは白黒のはっきりしない画像であるが，処理後は，コントラストが強調されマイボーム腺の観察が容易となった．図4bはチューブシャントおよび強膜パッチ後の水疱性角膜症の画像であるが，処理後は結膜血管が強調されるとともに角膜上皮浮腫がとくに強調された．また，図4cに示すように結膜下の強膜の境界が鮮明化し，その範囲の認識が容易になった．以上すべての画像において処理後の画像の質の低下は認めなかった．すべての画像においてC10名中C10名（100％）の医師により，①画像は鮮明化したと判定され，同様に全医師により②臨床的な所見を取得しやすくなったと判定された．CIII考按画像鮮明化処理ソフトウェアは，現在，さまざまな製品が利用可能であり，各製品には，固有のアルゴリズムが内蔵され，さまざまな特長がある．このような画像鮮明化処理ソフトウェアの技術の向上が目覚ましく，撮影条件が悪く失敗した画像を修正できるだけでなく，降雪や濃霧などの悪天候での監視画像の処理や，暗所での監視画像の処理など，その有用性はさまざまな領域で認知されてきている．他科領域でも画像鮮明化が有用であったとの報告はあり3,4），眼科領域では，見えにくいものを強調するという意味で充血解析ソフト5），ブルーフリーフィルター6），赤外光マイボグラフィー7,8）などが開発されている．今回，前眼部写真，眼底カメラ画像から眼底自発蛍光画像までさまざまな眼科画像に対し画像鮮明化処理を行った．前眼部写真では，結膜においては結膜の血管が強調される画像が得られた．そのことから角結膜腫瘍など，血管の異常走行を伴う疾患に関して有用である可能性がある．角膜においては，正常では無血管で透明であるため強膜散乱法により撮影した角膜混濁，フルオレセインによる角膜の点状染色病変の鮮明化に有効であった．また，ぶどう膜炎，角膜移植後の拒絶反応やサイトメガロウイルス角膜内皮炎の角膜後面沈着物など，微細で見逃されやすいものも強調表示された．とく図2今回処理を行った眼科前眼部画像のオリジナル（1）と画像鮮明化処理ソフトウェアにより処理後の画像（2）の比較a：角膜移植後に移植片に結膜血管が侵入した症例．Cb：結膜腫瘍を合併した翼状片．Cc：点状表層角膜症のフルオレセイン染色像（ブルーフィルター使用）．Cd：サイトメガロウイルス角膜内皮炎による角膜後面沈着物．Ce：真菌角膜感染症の強膜散乱法像．図3今回処理を行った眼科後眼部画像のオリジナル（1）と画像鮮明化処理ソフトウェアにより処理後の画像（2）の比較a：網膜.離裂孔（上方巨大裂孔および下方のC2箇所の網膜裂孔）．Cb：加齢黄斑変に併発した網膜下出血．Cc：網膜色素変性．Cd：加齢黄斑変性の眼底自発蛍光像．Ce：黄斑浮腫の眼底光干渉断層計画像．図4今回処理を行った眼科の特殊画像のオリジナル（1）と画像鮮明化処理ソフトウェアにより処理を行った画像（2）の比較a：上眼瞼マイボグラフィー画像．Cb：前房内へのチューブシャント手術後の水疱性角膜症．Cc：チューブシャントと強膜パッチを行った症例．に，角膜後面沈着物については，強調されただけではなく，画像鮮明化により詳細な形状が観察可能となった．マイボーム腺は近赤外線を用いたマイボグラフィーで一般に導管や腺房の撮影が可能である．ライトガイドを用いたマイボーム腺撮影法は，コントラストや明るさが高く有用であるが，正面より近赤外光を当て，その反射を撮影する方法ではコントラストや感度が低いことが問題であった．しかし，画像鮮明化処理を行うと，ライトガイドを用いたマイボグラフィーと同様の高いコントラストの画像を得ることが可能であった．眼底カメラにおいては結膜部の処理結果と同様に網膜血管が強調された．なんらかの網膜病変や網膜血管が強調されたほか，角膜混濁や白内障によって不鮮明な眼底画像でも病変の描出が可能であった．とくに超広角走査型レーザー検眼鏡においては周辺部が暗くなることが多く，この画像鮮明化処理ソフトウェアにより自然な状態で鮮明化されたことは非常に興味深い結果であった．スペキュラーマイクロスコープ（角膜内皮細胞撮影装置）や生体レーザー共焦点顕微鏡などの画像においても画像鮮明化処理が可能であった（データ未掲載）．コントラストなどが高い画像取得は可能であったが，オリジナルの画像でまったく診断不可能な病変が処理後に診断可能になることはなかった．今回の検討で多くの眼科画像の画像鮮明化処理を行い，有用な画像が得られた．筆者らが今回行った処理方法はパソコン内に画像鮮明化処理ソフトウェアをインストールしたうえでのソフトウェアでの処理である．この方法ではさまざまな装置からのさまざまな種類のデジタル画像を安価な値段で処理できるというメリットがあるもののさまざまな装置からのデータ抽出と移行などによるデータ流出などの安全性の問題，撮影時にリアルタイムでみられないという問題などが残る．しかし，より高度なCCPUやCGPUが搭載されたコンピュータを利用すれば，フルハイビジョンをC1秒あたりC30枚以上処理でき，ほぼリアルタイムで処理できるレベルにあるほか，ハードウェアでの画像鮮明化も可能とされる．リアルタイムな画像処理では，その速度もソフトウェアと比較し非常に速い．今後の方向性を考えると，さまざまな眼科機器への応用のほか，眼科手術顕微鏡への応用により，より低侵襲で安全な手術が可能になるかもしれない．今回，眼科画像を画像鮮明化処理ソフトウェアで処理することで今まで見えなかった，もしくは見えにくかった画像が鮮明になった．ただ，画像鮮明化処理ソフトウェアにより病変所見をマスクしてしまう可能性，病変でない所見を病変と認識させてしまう可能性は否定できない．今後さらなる機器やソフトウェアの進歩が予想されるので，その眼科への応用に期待したい．本研究は科研費C16K11269の助成を受けて行われた．文献1）HumYC,LaiKW,SalimM；MohamadSalimetal：Multi-objectivesCbihistogramCequalizationCforCimageCcontrastCenhancement.ComplexityC20：22-36,C20142）PizerCSM,CAmburnCEP,CAustinCJDCetal：AdaptiveChisto-gramCequalizationCandCitsCvariations.CComputerCVision,CGraphics,andImageProcessingC39：355-368,C19873）児玉陸，湊泉，堀米洋二ほか：人工股関節の設置位置評価の精度検証．HipJoint41：403-406,C20154）MatsuoCS,CMorishitaCJ,CKatafuchiCTCetal：ComparisonCofCedgeenhancementsbyphasecontrastimagingandpost-processingCwithCunsharpCmaskingCorCLaplacianC.ltering.CMedicalCImagingCandCInformationCSciencesC33：87-95,C20165）福島敦樹：結膜充血の定量的評価（解説/特集）．アレルギー・免疫（1344-6932）C22：666-672,6）KohS,WatanabeH,HosohataJetal：DiagnosingdryeyeusingCaCblue-freeCbarrierC.lter.CAmCJCOphthalmolC136：C513-519,C20037）AritaCR,CItohCK,CInoueCKCetal：NoncontactCinfraredCmei-bographytodocumentage-relatedchangesofthemeibo-mianglandsinanormalpopulation.OphthalmologyC115：C911-915,C20088）AritaR,ItohK,MaedaSetal：Anewlydevelopednonin-vasiveandmobilepen-shapedmeibographysystem.Cor-neaC32：242-247,C2013＊＊＊

《原著》あたらしい眼科36（4）：553.558，2019c学校現場における重傷眼外傷戸塚伸吉＊1,2恩田秀寿＊2＊1とつか眼科＊2昭和大学医学部眼科学教室CSevereEyeInjuriesatSchoolNobuyoshiTotsuka1,2）CandHidetoshiOnda2）1）TotsukaEyeClinic,2）DepartmentofOphthalmology,ShowaUniversity,SchoolofMedecineC平成C24年度からC26年度までのC3年間に，日本スポーツ振興センターに報告があり，障害見舞金を支給された東海北陸C7県（愛知，岐阜，三重，石川，富山，福井，静岡）の学校現場における眼外傷症例全C40例を報告した．原因をスポーツとそれ以外の事故に分けると，小学生がスポーツC2例，事故C5例の計C7例，中学生がスポーツC13例，事故2例のC15例，高校生がスポーツC14例，事故C4例のC18例であった．スポーツ眼障害は中高生に多く，中高生の学校内の重傷眼外傷の原因は大部分がスポーツであることがわかった．スポーツの種類別では，ソフトボールを含む野球（18例），フットサルを含むサッカー（9例），その他の順に多かったが，野球でより重症であった．小学生にはしつけや指導・観察と危険作業時の保護眼鏡，中高生はスポーツ眼鏡をすることで，大部分の眼外傷を予防できると考えた．CWeCinvestigatedC40CcasesCofCsevereCeyeCtraumaCatCschoolsCofCsevenCTokaiCHokurikuprefectures（Aichi,CGifu,CMie,Ishikawa,Toyama,FukuiandShizuoka）for3years（2012to2014）thatreceivedexgratiapaymentfromtheJapanCSportCCouncil.CThereCwereC7CcasesCinCtheCelementaryCschools,CwhereCtheCsportsCactivity/accidentCratioCwas5：2；15casesinthejuniorhighschools（ratio13：2）and18casesinthehighschools（14：4）C.Bytypeofsport,baseball（18cases）andfootball（9cases）rankedC.rstCandCsecond.CMoreCsevereCcasesCwereCfoundCinCbaseballCthanCinfootball.Wethinkitisimportanttoeducatestudentsastobehaviorandtheuseofsafetyglasseswhenengag-ingCinCdangerousCactivitiesCinCelementaryCschools,CasCwellCasCtoCinstructCstudentsCtoCwearCsportsCglassesCinCbothCjuniorhighandhighschools,topreventeyeinjuries.〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）C36（4）：553.558,C2019〕Keywords：眼のけが，眼外傷，予防，スポーツ，スポーツ眼鏡，学校，学校管理．eyeinjury,oculartrauma,prevention,sports,sportsglasses,school,schoolmanagement.Cはじめに学校現場における眼外傷については，スポーツを原因とする報告が多くあるのに対し，学校内の眼外傷をまとめた報告は少ない1.3）．その原因と重症度から対策について言及した報告は筆者らの調べた限りなかった．今回，東海北陸C7県という限られた地域ではあるが，過去C3年間の学校現場における眼外傷のC40例について調査し，いくつかの知見が得られたので報告する．CI対象および方法平成C24年度からC26年度までのC3年間に，日本スポーツ振興センターに報告があり，障害見舞金を支給された東海北陸C7県（愛知，岐阜，三重，石川，富山，福井，静岡）の学校現場における眼外傷症例全C40例である．これらの事例は，日本国内の小学校から高等学校までに在籍した生徒に起きた眼外傷事例の一部（47都道府県のうちのC7県）である．スポーツ振興センターでは，障害見舞金支給規定としての重症度分類があり（表1），その規定に該当しなければ見舞金は支給されない．したがって今回のC40例は，後遺障害が残る比較的重傷の眼障害といえる．このC40例について，スポーツ振興センターが公開している統計データをもとに，同センターへ再調査を依頼し詳細をレトロスペクティブに検討した．原〔別刷請求先〕戸塚伸吉：〒457-0808名古屋市南区松下町C1-1とつか眼科Reprintrequests：NobuyoshiTotsuka,M.D.,Ph.D.,TotsukaEyeClinic,1-1,Matsushita-cho,Minami-ku,Nagoya,457-0808,CJAPANC表1障害等級表（眼障害のみ）等級金額第1級37,700,000円（C18,850,000円）両眼が失明したもの第2級33,600,000円（C16,800,000円）一眼が失明し，他眼の視力がC0.02以下になったもの両眼の視力がC0.02以下になったもの第3級29,300,000円（C14,650,000円）一眼が失明し，他眼の視力がC0.06以下になったもの第4級20,400,000円（C10,200,000円）両眼の視力がC0.06以下になったもの第5級17,000,000円（C8,500,000円）一眼が失明し，他眼の視力がC0.1以下になったもの第6級14,100,000円（C7,050,000円）両眼の視力がC0.1以下になったもの第7級11,900,000円（C5,950,000円）一眼が失明し，他眼の視力がC0.6以下になったもの第8級6,900,000円（C3,450,000円）一眼が失明し，又は一眼の視力がC0.02以下になったもの第9級5,500,000円（C2,750,000円）両眼の視力がC0.6以下になったもの一眼の視力がC0.06以下になったもの両眼に半盲症，視野狭窄又は視野変状を残すもの両眼のまぶたに著しい欠損を残すもの第10級4,000,000円（C2,000,000円）一眼の視力がC0.1以下になったもの正面視で複視を残すもの第11級2,900,000円（C1,450,000円）両眼の眼球に著しい調節機能障害又は運動障害を残すもの両眼のまぶたに著しい運動障害を残すもの一眼のまぶたに著しい欠損を残すもの第12級2,100,000円（C1,050,000円）一眼の眼球に著しい調節機能障害または運動障害を残すもの一眼のまぶたに著しい運動障害を残すもの第13級1,400,000円（C700,000円）一眼の視力がC0.6以下になったもの一眼に半盲症，視野狭窄または視野変状を残すもの正面視以外で複視を残すもの両眼のまぶたの一部に欠損を残し，又はまつげはげを残すもの第14級820,000円（C410,000円）一眼のまぶたの一部に欠損を残し，又はまつげはげを残すもの・（）内の金額は通学中およびこれに準ずる場合の障害見舞金額を示す．・一眼の瞳孔異常があり羞明が著しいような場合や中心視野に障害がある場合にはC14級を準用する，などの運用詳細があるがここでは省略する．・日本スポーツ振興センターのホームページ「学校安全Cweb」の中の障害等級表Chttps://www.jpnsport.go.jp/anzen/saigai/seido/tabid/790/Default.aspxより，眼障害のみを抜粋した．因と発生した疾患と重症度，対策について考察した．CII結果外傷の原因，外傷の種類もしくは疾病名，重症度等級，学年を一覧表にした（表2）．重症度等級はスポーツ振興センターが公表している等級分類に従った（表1）．24年度は20例（症例番号1.20），25年度はC9例（症例番号C21.29），26年度はC11例（症例番号C30.40）と年間C15例前後の報告があった．このC3年間のスポーツ振興センター加入者（小学校，中学校，高校の順に，3,009,015人，1,592,485人，1,557,224人）で発症率を計算すると，約C0.0002％，0.0009％，0.0012％となり，学校内での重傷眼外傷発生率は，小学生ではC50万人に約C1人，中学校，高校ではC10万人に約C1人程度となる．原因をスポーツとそれ以外の事故に分けると小学生がスポーツC2例，事故C5例の計C7例，中学生がスポーツC13例，事故C2例のC15例，高校生がスポーツC14例，事故C4例のC18例となっていた（表2）．スポーツ眼外傷C29例のみに注目すると，小学生がC2例，中学生C13例，高校生C14例であり，中高生に多かった．中高生の学校内の重傷眼障害の原因は大部分（中学生が約C87％，高校生が約C78％）がスポーツであることがわかった．スポーツの種類別では，ソフトボールを含む野球（18例），表2全症例の被災年齢，性別，障害等級，傷病名と原因年度CNo.被災年齢性別障害等級主傷病名原因中2男C14外傷性黄斑円孔野球（含軟式）高2男C13硝子体出血，外傷性黄斑円孔サッカー・フットサル高2男C14網膜硝子体出血サッカー・フットサル高1男C8眼球破裂，眼窩骨折野球（含軟式）高2男C8外傷性視神経損傷野球（含軟式）中2男C13眼窩底骨折サッカー・フットサル中3男C13眼窩底骨折，裂孔原性網膜.離テニス（含ソフトテニス）中2男C14切迫黄斑円孔，網膜出血野球（含軟式）24平成年度中1男C14網膜.離サッカー・フットサル中2男C10前房出血，網膜前出血野球（含軟式）小4男C14視野異常サッカー・フットサル中2女C13網膜硝子体出血ソフトボール中2男C14視野異常ソフトボール高3男C12外傷性散瞳，前房出血，硝子体出血ペットボトルロケットによる眼打撲小6男C8外傷性視神経萎縮，外斜視，下斜視転倒時の持ち物による眼打撲高3男C7外傷性視神経症，顔面多発骨折，難聴，その他4Fからの転落，顔面打撲小2男C13眼窩下壁骨折他の児童との衝突中1男C12角膜穿孔，外傷性白内障じゃれあって友のシャーペンで打撲小6男C12角膜穿孔，外傷性白内障工作時の針金で受傷小5男C14網膜振盪症サッカーボールの打撲中2男C14前房出血，硝子体出血，麻痺性散瞳野球（含軟式）高1男C10外傷性視神経症，外傷性脈絡腱断裂野球（含軟式）高2男C14脈絡膜破裂，外傷性散瞳野球（含軟式）25平成年度高2男C8外傷性横斑円孔および網膜裂孔，外傷性網膜打撲壊死サッカー・フットサル高2男C8外傷性視神経症，眼窩骨折野球（含軟式）中2女C11角膜混濁（角膜裂傷），偽水晶体眼グラウンド整備高3男C13硝子体出血，網膜振盪症サッカー・フットサル小6男C12強膜穿孔，外傷性白内障図画工作中，針金が右眼に刺入小5男C13眼窩底骨折他の児童との衝突高1男C12外傷性散瞳ソフトボール高2女C13外傷性脈絡膜断裂，眼窩内側壁骨折ソフトボール高1女C11外傷性白内障バドミントン高2女C14脈絡膜断裂による網脈絡膜萎縮サッカー・フットサル平成年度26中2男C12網膜.離，硝子体出血，外傷性白内障野球（含軟式）中2男C13隅角後退野球（含軟式）中2女C14外傷性散瞳ソフトボール中2男C13外傷性黄斑円孔野球（含軟式）高2男C8黄斑変性症野球（含軟式）高2男C10左外傷視神経症自転車による自損事故高3男C12眼球破裂，外傷性白内障→眼内レンズ挿入眼技術家庭時，アクリル板加工中の事故（主傷病名は保存された記録用紙に基づく）表3学校別の重傷眼外傷原因分類（人数）眼外傷原因スポーツ事故発生なし合計小学校C2C5C3,009,008C3,009,015中学校C13C2C1,592,470C1,592,485高校C14C4C1,557,206C1,557,224原因別の発症率について，小学校と中学校，小学校と高校には，それぞれCc2検定（Fisherの直接確率検定）で，p＝0.000，p＝0.000と，どちらも有意な差がある．中学校と高校には有意差は認められない（p＝0.720）．フットサルを含むサッカー（9例）の順に多く，テニス・バドミントンが各C1例，発生していた．一方，小学生では，スポーツより事故例のほうが多く，これに基づく対策を急ぐ必要があるとわかった．CIII考按小学生から高校生までの学校での外傷を統計的に考察してみる．日本スポーツ振興センターの報告では，眼の外傷だけを数えてみると，小学校でC9.4％，中学校でC6.6％，高校で4.2％と低下していき，全身の外傷に占める割合は高くない4）．一方で後遺障害となる外傷のC20％以上が眼の外傷である．今回の症例でも，同時期のC3年間に同センターに報告され障害見舞金を支給された全身の外傷と対比する（眼の外傷/全身の外傷）と，年度別に，48.8％（20/41），25.7％（9/35），16.9％（11/65）であり，合計するとC28.4％（40/141）が，全体のなかの眼の外傷ということになる．眼障害は全身の外傷に占める割合はC10％以下であり，学年が高くなるにつれ頻度は低くなるが，ひとたび発生すると重症化しやすく，後遺障害を残す学校での外傷のうちC4例にC1例以上が眼障害で，歯牙疾患についで多い障害といえる．小学生の眼外傷原因では，スポーツC2例に対してスポーツ以外の事故C5例であった．事故の原因としては衝突C2例と転倒時の持ち物での受傷がC1例であった．これらは，成長発達に従って起こりにくくなる原因と思われる．未熟性から起こる小児の眼外傷へ親の監視や環境面での予防を訴える，18歳以下の眼外傷C353例をまとめた報告5）にも述べられているとおり，集団のなかでの行動に関するしつけや指導者の監視が必要である．残るC2例に工作中の外傷があり，高校生にも1例あった．工作中の針金など鋭利なものを扱う場合や危険な作業を伴う実験などの授業では，やはり注意が必要と思われる．中学校から高校までの重症眼外傷の多くは，スポーツによるものであり，小学校よりも部活動が盛んになり，運動そのものの強度が強くなるために，重症眼外傷が多くなると考えられる．学校別にスポーツとそれ以外の事故による原因に分けた表を発症率で統計処理すれば，中学校や高校に比し小学校では有意にスポーツ以外の事故によるものが多い（表3）．小学生と中高生の眼外傷対策は分けて考える必要があると思われた．端的には小学生にはしつけや指導・観察と作業時の保護眼鏡，中高生にはスポーツ眼鏡の装用が必要であると思うが，山形県の学校眼外傷を論じた菅野ら6）の報告にも同様の示唆を読み取れる．スポーツ眼外傷C29例の内訳は，小学生C2例，中学生C13例，高校生C14例であり，中高生に多く，男性C23例，女性C6例と圧倒的に男子に多い．このC29例の重症度を考えると，8級（片眼障害の最重症等級）からC14級（片眼障害の最軽傷等級）までとなっていて，両眼の障害（1.7級）はなかった．スポーツ種類別では野球がC18例，サッカーがC8例で，他の競技に比し圧倒的に多かった．学校内のスポーツ眼外傷の多くは野球とサッカーであることは，過去の報告と同様であり7），競技人口の変遷からサッカーによるものが増加してきていることは実感できる．日本スポーツ振興センターへ報告があった眼外傷すべての原因のスポーツの種類分けをすると，球技が圧倒的に多く，軟式野球やソフトボールを含めた野球がC1位で，サッカーがC2位，つぎにバスケットボールが続く．中学生になるとテニスが，高校になるとバドミントンが加わってくる4）．今回のC29例でも原因もまさにその内訳どおりのスポーツが原因であった．過去の報告ともおおむね一致する1,8,9）．この原因比率は競技人口に左右されると考えられ，競技人口比で換算した外傷の起こる割合はゴルフをC1としてラグビーは約C13，サッカーは約C10，野球は約C5という報告がある10）が，小学生から高校生までの眼外傷では，野球とサッカーがC2大スポーツであることは間違いない．正確な競技人口数は，児童・生徒であっても知りえず，競技人口あたりの正確な発症率を求めるには競技人口の統計が公表されることに期待したい．網膜.離や脈絡膜破裂や黄斑疾患などを眼底疾患としてひとくくりにすると，原因疾患としては多い順に眼底疾患C21例，眼窩骨折C7例，外傷性白内障C7例，外傷性視神経症C6例，外傷性散瞳C5例，眼球破裂・強膜角膜裂傷がC3例，角膜混濁がC1例となった（重複C10例）．外傷性視神経症（7級，8級，8級，8級，10級，10級）と，眼球破裂・強膜角膜裂傷（8級，11級，12級）に比較的視力予後不良の重症例が多く，同様の報告もある11.14）．眼窩骨折や外傷性散瞳では軽症例が多く，眼底疾患は中心窩への影響による視力障害が主原因のため重症例，軽症例が混在していた．外傷性視神経症のC6例のうち転倒や転落のC3例以外では，いずれも野球が原因であった．この調査では軟式，硬式の区別がつかないが，その3例は高校生であることからおそらくは硬式ボールと推測され，とくに硬式野球では重症の眼外傷が起こりやすいと考えられる．木村13）はサッカーによる黄斑円孔の発症率が高く重症としたが，近年は観血治療技術の向上から後遺障害の程度が低くなっていると推測される．平成C4年までのC5年間の日本体育・学校センター（現在の日本スポーツ振興センター）から障害共済給付金を受けた眼外傷症例C938名の報告をした長谷川ら3）によれば，8級（356例）が最多であり，野球とサッカーとでは重症度に違いがないとした．その報告より20年経過した現在，サッカーによる黄斑円孔症例やその他の疾患も含めた早期診断や治療技術の向上により，今回の報告での全体の軽症化（等級数の低下）や野球に重症例が多い結果を説明できると考える．個々の症例については，日本スポーツ振興センターの報告に基づくものであり，発症機序の詳細は眼鏡装用も含めて不明であった．スポーツ眼外傷予防として，眼鏡ガラスよりコンタクトレンズを勧める報告もまれにあるが15），スポーツ眼外傷のC90％は，スポーツ眼鏡などの保護眼鏡で防ぐことが可能と考えられているため7,16），成人のみならず，学生スポーツとくに球技ではスポーツ眼鏡が導入されるべき1,17,18）であると考える．スポーツの指導やルール改正により防ぐ方法もある12,19）と思われるが，別に譲る．屈折異常を有する場合には，視機能が不良で運動能力が向上するとは考えにくいという観点から，大前提として適切な屈折矯正は必要である．もちろん眼鏡レンズによる眼外傷の報告20）があるため，ガラスより強いとされたCCRC.39とよばれる古いタイプのプラスチックレンズでは，眼外傷への保護効果は限定的と考えるべきである．島崎10）は，これに関して，眼鏡をしていると眼瞼裂傷や穿孔性眼外傷が起こりやすく，眼窩骨折や外傷性散瞳は起こりにくいと報告した．保護眼鏡の素材については米国規格やヨーロッパ規格などの耐衝撃実験を考慮して21），現時点ではポリカーボネートにすべきである．わが国でもプラスチックレンズの耐久性について実験した報告があり22），ポリカーボネートには及ばないが，プラスチックレンズでも耐衝撃性コートを施せばかなり強くなるとしている．レンズの破損がなければ，穿孔性眼外傷や眼瞼裂傷を含めた眼外傷は，眼鏡装用で防げる可能性が高い．保護眼鏡はとくに，眼外傷が重症化しやすい硬式野球では必須と考える．海外では，16歳以下の開放性眼外傷C893眼のまとめ23），前出のCBuC.anら5），16歳以下のC220例の眼外傷をまとめたもの24）などがあるが，学校保健がわが国ほど発達していないためか，種々雑多の原因があり，それぞれの原因論からの対策を論じてはいない．眼鏡装用により周辺視野が狭くなるとの考えから，眼鏡を装用していることで自転車事故が多くなるとの報告があり25），その根拠に眼鏡枠で確実に視野が障害されること26）と有効視野の障害で自動車事故が増加するとの報告をあげている27）．しかし，視野のC50.60°以内は障害されていないこと，有効視野には年齢の要素も関係するため，高齢者でなく，適切な眼鏡と適切な装用状態であれば運動能力への影響は限定的と考えた．ただし，周辺視野に影響する可能性があるレンズひずみの問題や，眼鏡装用による精神的な影響の観点から，眼鏡装用が及ぼす運動能力への影響については，さらに検討を要する．工作などの危険な作業や実験を行うときにも，保護眼鏡を装用することが望まれるが，今回の調査比率から，とくに小学校の工作では保護眼鏡の装用を義務付ける必要があると考える．ただし，耐久性の面ではスポーツ眼鏡に推奨されるほどの強度は必要ないと考える．針金を使用する工作ではCCR-39などのガラスやプラスチックレンズでもよく，爆発もありうる実験では，スポーツ眼鏡と同程度にする必要があるかもしれない．作業内容に応じた保護眼鏡の基準が作られるべきと考える．謝辞：ご協力いただきました独立行政法人日本スポーツ振興センター名古屋支所の皆様に感謝いたします．文献1）宇津見義一：学校での眼外傷とスポーツ用眼鏡．あたらしい眼科30：1101-1107,C20132）長田健二，渋谷勇三，古瀬萠ほか：島根県内C5市の小中学校での校内発生眼外傷の現状．島根医学C26：251-256,C20063）長谷川二三代，川西香，石田俊雄ほか：学校における眼外傷の後遺症について．眼臨C91：638-641,C19974）独立行政法人日本スポーツ振興センター：学校の管理下の災害〔平成C27年版〕．p151-205,C20155）BuC.anK,MatasA,LovricJMetal：Epidemiologyofocu-larCtraumaCinCchildrenCrequiringChospitaladmission：aC16-yearretrospectivecohortstudy.JGlobHealthC7：1-7,C20176）菅野馨，中村洋一：山形県における学校眼外傷の実態．眼臨C89：66-70,C19957）枝川宏：スポーツによる眼外傷．あたらしい眼科C14：C325-334,C19978）枝川宏：スポーツ眼外傷．日臨スポーツ医会誌C20：209-211,C20129）湯川英一，丸岡真治，原嘉昭ほか：天理市立病院における小児スポーツ眼外傷の発生状況．JournalCofCNaraCMedi-calAssociationC58：11-15,C200710）島崎潤：慶大眼科におけるスポーツ眼外傷の統計的観察．眼科C26：1413-1419,C198411）岩田充弘，北村昌弥，浅野徹ほか：スポーツと眼外傷．日職災医誌C49：509-513,C200112）大島剛，黒坂大次郎，田中靖彦ほか：学校スポーツにおける重篤な眼外傷についての検討．眼紀49：539-545,C199813）木村肇二郎：小児のスポーツ眼外傷．あたらしい眼科C8：C1551-1555,C199114）木村肇二郎：学校スポーツにおける眼外傷の重症例についての検討．日災医会誌C37：693-698,C198915）木下雅夫，荻原博実，稲富誠：スポーツによる眼外傷．日災医会誌C29：887-890,C198116）LuongCM,CDangCV,CHansonC：TraumaticChyphema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