ロービジョン者におけるガボールパッチを用いたコントラスト感度測定

admin — Thu, 30 Dec 2010 15:30:21 +0000

0910-1810/10/\100/頁/JCOPY（121）1753《原著》あたらしい眼科27（12）：1753.1758，2010cはじめに社会の高齢化や食の欧米化による視覚障害が増加している．糖尿病網膜症や緑内障による視覚障害は働き盛りの40～50代で起こることも多く生活困難に直結することから，眼科診療におけるロービジョンケアのニーズが高まっている1）．大規模病院やそれを専門とする一部の病院ではロービジョン専門外来が設けられ，ニーズに応える体制は少しずつ整ってきている2）が，その個別性の高さや対コスト面などの問題から，すべての眼科診療で環境が整ってきているわけではなく，まだ多くのロービジョン者が十分な情報も得られないまま不自由な生活を余儀なくされている．視覚障害更生訓練施設を紹介し生活訓練につなげていることもあるが，それらの専門施設は少数かつ通所の不便なところにあることが多い．重度のロービジョン者にとっては治療の継続・定期検査を兼ねながら，生活の場に近い医療の場でケアを受けられる状況になることが望ましい．〔別刷請求先〕小町祐子：〒324-8501栃木県大田原市北金丸2600-1国際医療福祉大学保健医療学部視機能療法学科Reprintrequests：YukoKomachi,DepartmentofOrthopticsandVisualSciences,InternationalUniversityofHealthandWelfare,2600-1Kitakanemaru,Ohtawara-shi,Tochigi324-8501,JAPANロービジョン者におけるガボールパッチを用いたコントラスト感度測定小町祐子山田徹人新井田孝裕国際医療福祉大学保健医療学部視機能療法学科ContrastSensitivityFunctioninLowVision,asMeasuredUsingGaborPatchesYukoKomachi,TetsutoYamadaandTakahiroNiidaDepartmentofOrthopticsandVisualSciences,InternationalUniversityofHealthandWelfare既存のコントラスト感度（contrastsensitivityfunction：CSF）測定装置では高度な視機能低下を示すロービジョン者での測定は困難である．そこで低い空間周波数域を測定できるCSF測定装置を試作しロービジョン者のCSF測定を行った．対象は中心視野が保たれている網膜色素変性症患者，視力0.02～1.2の8名とした．CRTディスプレイ上に左右30°傾けたガボール刺激を呈示し，傾きの方向の応答によりCSFを測定した．全例0.12～2.4cycles/degree（以下cpd）の低い空間周波数域で測定可能であった．CSF曲線は平均0.24cpdで最大となり1.2cpd以上で急激な感度低下，3.6cpd以上では全例測定不能であった．CSFは視力値と相関がみられたが，視能率とはほとんど相関がみられなかった．視野5°未満の強い求心性視野狭窄が認められているにもかかわらず低い空間周波数域での応答が得られたことから，視野検査では測定できない保有視覚が残存している可能性も考えられた．CSF測定は日常に近い視機能を評価しており，より生活に即したロービジョンケアの有効な一助になると考えられた．Tostudythedailyvisualperformanceofindividualswithlowvision,wedevisedcontrastsensitivityfunction（CSF）measuringequipmentcapableofmeasuringlowspatialfrequencyregions.WeusedtheequipmenttomeasureCSFinlowvisionsubjectscomprising8retinitispigmentosapatientswhohadconcentriccontraction.GaborpatchstimuliwerepresentedonaCRTdisplaythatwasinclined30°totherightorleft.Perceptioninaregionof0.12-2.4cpdwaspossible.Formeasuredspatialfrequency,correlationwasseeninlogMARandcontrastsensitivity,butnotinSinouritsu（：ratioofremainingvisualfield）oreachspatialfrequency.Thepossibilitythat“Possessionvisualfield”thatwewerenotabletounderstandingbythevisualfieldtestremainedwasthoughtforthereasonswhyeventheobjectpersonwhohadastrongconcentriccontractionoflessthan5°wasabletomeasureitatalowspatialfrequency.〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）27（12）：1753.1758,2010〕Keywords：ロービジョン，コントラスト感度，ガボールパッチ，求心性視野狭窄，日常に近い視機能．lowvision,contrastsensitivityfunction,Gaborpatch,concentriccontraction,assessmentofvisualfunctionindailylife.1754あたらしい眼科Vol.27，No.12，2010（122）コントラスト感度（contrastsensitivityfunction：CSF）の測定は，日常視を反映する検査として3～5）ロービジョン者に対しても有用であることは以前から知られている6,7）．視力や視野の検査は統制された一定の条件下での評価でしかなく，日常の見え方とは直結しない．残された視覚機能を生活上生かすための情報を必要としているロービジョン者にとって視力と視野の検査だけではロービジョンの十分な評価とはいえない．一般診療でロービジョン者のCSF測定を行い日常視の概要をつかむことで，生活困難の軽減・解消に役立つ情報を提供すれば，時間をかけた専門的なケアが不可能でもニーズと現実のギャップを多少は解消することができるのではないだろうか．しかし，空間周波数刺激を用いた既存のCSF測定装置では，高度な視機能低下をきたしている症例での測定は困難なことが多い．そこで，ロービジョン者でも測定可能な空間周波数刺激の大きさを検討することから，ロービジョン者の日常視機能評価法として日常診療で短時間に行えるCSF測定法を考えることを目的として研究を行った．I対象および方法対象は，視覚障害者更生施設利用者のうち中心視野の残存している網膜色素変性症患者8名16眼とした．倫理規定に則り研究協力の同意を得られた方々17名に，基礎的視機能検査として（1）他覚的屈折検査，（2）自覚的屈折検査，（3）表1対象者基礎的視機能検査結果と視能率年齢（歳）・性別検査眼視力字ひとつS面（D）C面（D）乱視軸（°）眼内レンズ視能率（％）128・男性RELE1.21.0.0.5.0.25.0.75.2.25170157.415.18247・男性RELE0.080.08.2.25.545.36346・男性RELE0.60.7.3.5.3.0.5408.579.64445・男性RELE0.080.09.2.5.0.5.1.1.51701012.3213.21547・男性RELE0.060.15.3.1.3.14090○○5.719.11619・男性RELE0.20.02.5.5.8.317011.252.14731・男性RELE0.20.1500○○1.071.07844・男性RELE0.20.70.5.0.5403.575.36RE：右眼，LE：左眼．図1刺激表示パネルを表示したCRTディスプレイ図2測定刺激（ガボールパッチ）の一例本研究で使用したガボール刺激のうち，0.48cpdと0.92cpdの視標．0.48cpd0.92cpd（123）あたらしい眼科Vol.27，No.12，20101755東大式視野計による動的視野検査，（4）近見視力検査の実施と疾患名の聞き取り調査を行い，本研究の対象に該当する8名に近見視力測定とCSF測定を実施した．年齢は19～47歳（平均37.4歳），全員男性であった．（3）の視野測定に際し，中心視野については近見視力によって得られた値にて矯正を行った．検査後視能率を算出し，結果の検討に用いた．視能率の算出方法は身体障害者福祉法判定基準に則った．基礎的検査の結果と視能率を表1に示す．CSF測定プログラムは，ノート型パーソナルコンピュータ（PC）AppleiBookG4とプログラム開発ソフトLabVIEW（NATIONALINSTRUMENTS）にて作成した．測定刺激にはガボール（Gabor）パッチを用いた．PC画面上に刺激表示パネルとパネル上に正方形の刺激表示窓を作成し，表示窓左方に刺激空間周波数，コントラスト数値操作用アイコンと縞刺激の傾き方向および角度制御用のアイコンを設置した．視標呈示は，刺激表示窓のみを20型CRTディスプレイ（SONYPVM-20M2MDJ）上に表示して行った．2つの刺激数値制御アイコンは被験者の視界には入らないよう設定され，験者は手元のPC画面上でアイコンを操作し，刺激条件を変化させて測定を行った（図1）．検査距離50cm，CRT画面上の刺激呈示窓の大きさは幅22.8×高さ23.0cmで視角約25°とした．刺激空間周波数は，最も低いものを0.12cycles/degree（以下，cpd）とし，等比段階的に空間周波数を上げながら測定不能のレベルまで行った．ガボールパッチは縞の本数は一定の状態で，みかけの視野は空間周波数に比例して小さくした．CSFの測定には，正弦波格子にガウス（Gauss）関数をかけたガボールパッチ（図2）を用いた．左右片眼ずつ，各空間周波数で左右に30°傾けたガボールパッチをコントラストの低いほうから順に呈示し，見えたところで傾きの方向を応答してもらい，方向に偏らず確実に正答できる値を閾値として採用した．刺激呈示パネルは1条件で回答が得られるごとに手動でパネル交換を行って呈示した．また，縞の残像を排除するため1回答ごとに背景輝度を一定にした無地のパネルを呈示した．刺激がガボールパッチであることから，空間周波数が高くなるとともにみかけの刺激視野が小さくなってしまうこと，対象者の視野が求心狭窄であり固視点があることで縞刺激が見えづらくなってしまうことを考え，固視点を定めずに行った．したがって，対象者に最初に刺激窓の四隅を確認させ，その中心部をぼんやり固視するよう指示することで刺激呈示中心への固視の誘導を行った．また，測定中は験者が常に固視状態の監視を行った．明るさ条件は，刺激呈示用CRTディスプレイの平均輝度125cd/m2で，室内照度は一般家庭の部屋テレビ鑑賞時の明るさを参考に平均220luxとした8）．屈折矯正は，調節力の低下・不全に対しては，検査距離に合わせて加入を行った．上記の条件で対象者の測定が可能であることを確認した後，4名の健常者において同様の測定を行い，結果の検討の参考とした．空間周波数（cpd）コントラスト感度1101001,0000.1110図4健常者8眼のCSF感度曲線1101001,0000.1110空間周波数（cpd）コントラスト感度対象者1左眼対象者2左眼図3対象16眼のCSF感度曲線ロービジョン対象者8名16眼のコントラスト感度曲線．1756あたらしい眼科Vol.27，No.12，2010（124）II結果対象者の矯正視力は0.02～1.2（平均0.19），屈折は近視もしくは正視であった（表1）．8名16眼中2名4眼は眼内レンズ挿入眼であった．対象者の視野は，周辺に島状視野が残存しているものを含め全例求心性狭窄で，視能率は最も広いもので13％強，最小のものは1％強のものもあった．視力と視能率の関係は，視能率が2％と最も不良であったものは視力も不良であったが，視能率が10％を超えるものでも視力が（0.1）以下のものや，視力が（1.0）以上でも視能率10％未満などばらつきがみられ，視力不良＝視能率の低下といった関連は認められなかった．全眼のCSFの結果を図3に，健常者4名の結果を図4に示す．ロービジョン対象者では0.12～2.4cpdの低空間周波数帯域で応答が得られ，最も低いCSFを示したものでも0.48cpdまで測定が可能であった．CSFの空間周波数に対する特性（以下，CSFプロファイル）は各眼のなかでも測定空間周波数による感度の変動がみらればらつきが大きいが，おおむね0.24～1.2cpd付近で感度上昇し，それ以上では感度低下を示すbandpass型を示す傾向が認められた．1.2cpd以上ではいずれも急激な感度低下が認められ，2.4cpdより高い空間周波数は全例測定不能であった．同じ条件下で健常0.12cpd0.24cpd0.48cpd0.6cpd0.92cpd1.2cpd2.4cpd2.521.510.5021.510.50対数最小分離閾角（logMAR）対数コントラスト感度（logCSF）2.521.510.5021.510.50対数最小分離閾角（logMAR）対数コントラスト感度（logCSF）2.521.510.5021.510.50対数最小分離閾角（logMAR）対数コントラスト感度（logCSF）2.521.510.5021.510.50対数最小分離閾角（logMAR）対数コントラスト感度（logCSF）2.521.510.5021.510.50対数最小分離閾角（logMAR）対数コントラスト感度（logCSF）2.521.510.5021.510.50対数最小分離閾角（logMAR）対数コントラスト感度（logCSF）2.521.510.5021.510.50対数最小分離閾角（logMAR）対数コントラスト感度（logCSF）p＝0.016p＝0.009p＝0.010p＝0.002p＝0.006p＝0.014p＝0.007図5空間周波数ごとの視力とCSFの相関グラフコントラスト感度と最小分離閾角の対数をグラフにした．いずれの空間周波数でも相関が認められた．（125）あたらしい眼科Vol.27，No.12，20101757者4名8眼を測定したところ，5.2cpdまで測定可能であった．健常者のCSFプロファイルは低空間周波数帯域での感度が一定に高く，2.4cpdから緩やかな感度低下，4.8cpdで急激な感度低下を示すlowpass型となった．視能率5％強でほぼ同じであった視力良好例と不良例では，視力（1.0）の対象者1左眼の場合，低空間周波数帯域では正常被験者に比しやや低い感度で推移し，1.0cpd付近で感度上昇，2.4cpdで感度が下がるbandpass型を示した．それより高い空間周波数刺激では100％に近いコントラストでも視認できなかった．一方，視力（0.08）の対象者2の左眼では，1.0cpd付近でわずかに感度上昇しbandpass型を示してはいるが，全体に低い感度でほぼ平坦に推移した．低い空間周波数帯域で，視力の差によるCSFの差が認められた．視力をlogMAR値に換算し，測定した空間周波数ごとにCSFとの相関関係をグラフに示した（図5）．いずれの空間周波数でも相関がみられ，特に，0.48～1.2cpdでは危険率0.01以下の比較的強い相関が認められた（p＜0.002～0.009）．一方，同じ視力値を示した対象眼のCSFを比較すると，それぞれ異なるCSFプロファイルを描く例が多く，同じようなプロファイルを示したものはほとんど認められなかった．同様に，各空間周波数と視能率との関係を調べると，視能率が1～13％の狭い範囲に限られているなかでCSFにはばらつきがみられ，ほとんど相関は認められなかった．空間周波数が高くなるほどCSFのばらつきが大きくなる傾向が認められたが，視能率が同程度の場合でもCSFが良好なものと不良なものがみられた．空間周波数2.4cpdでは，一部を除いて全体にCSFが低下した．視能率がきわめて低いものについては，空間周波数を変化させても低い感度でほぼ平坦に推移した．III考察ロービジョン者のコントラスト感度については近年，羞明に対する遮光眼鏡の効果判定として文字視標を用いたコントラスト視力の測定が行われている9）．しかし，文字の判読は日常視の一側面に過ぎない．日常視環境にはさまざまな大きさ，形のものが存在し，輪郭も鮮明でなく低コントラストのなかで周囲を識別している．このような状況を反映するものとして縞刺激を用いた空間周波数特性の測定は，視覚の包括的な機能の評価として有用である．したがって，ロービジョン者にも空間周波数刺激を用いたCSF測定を行うことで，日常行動を想定した情報を提供できるものと考えられる．しかし，既存のCSF測定装置では高度な視機能低下をきたしている症例の測定は困難なことが多い．CSFは輝度や縞の本数，その他さまざまな要素から影響を受けている．刺激視野の大きさによる感度変化はその一つであり，ある大きさまでは刺激視野が広いほうがコントラスト感度がよくなり，より正確な周波数特性を測定できるとされている10～14）．また，高い空間周波数は視力とよく相関する．したがって，刺激視野の大きさや視力の影響を受ける空間周波数を用いたCSFの測定が，視力・視野ともに大きく障害され生活全般に支障をきたしている重度のロービジョン者に対して測定困難あるいは不能になることは当然といえる．そこで，本研究では低空間周波数帯域に重点を置いて測定を行うことで，重度のロービジョン者でも測定可能な空間周波数帯域を確認した．その結果，視力（0.02）の対象者でも空間周波数1cpd以下であれば，測定が可能であった．重度の視力障害でも中心視野が保有されていれば，1cpd程度の低空間周波数帯域でCSFの測定が可能であることがわかった．ところで，本研究対象者の保有視野は，最も広くて18°であり，方向により中心0°に迫る狭窄を示すものもあった．一方，測定した最も低い空間周波数0.12cpd刺激の1cycleの視角は8.33°であり，黒・白どちらかの縞1本でも4.1°以上の視角をもつ刺激である．縞と縞の境界を判別することによって縞刺激を視認すると仮定しても4°以上の視野が残存していることが必要である．しかし，それを下回る保有視野の対象者でも0.12～0.48cpdの低空間周波数刺激帯域での測定が可能であった．このようなきわめて低い空間周波数帯域で縞刺激の視認が可能であった理由は不明であるが，保有視野を超える視角の低空間周波数刺激で応答が得られたことから，視野検査だけでは捉えきれない視覚能力が残存している可能性がある．Goldmann視野計のⅤの視標は直径9.03mmで視角約2°，Humphery視野計ではさらに小さいIIIの視標が使われていることから，本研究で応答の得られた空間周波数域よりも高い空間周波数域の刺激といえる．したがってロービジョン者が視認するには刺激が小さく，そのため刺激の検出がむずかしく，視野が小さく測定されている可能性もある．既存のいわゆる「視野検査」では検出しきれない視野が残存している可能性があり，CSF測定によってその存在を明らかにすることが可能なのではないかと考えられた．測定した各空間周波数での視力とCSFとの相関では，いずれの空間周波数でも相関が認められた（図4）．一般にCSFにおいて視力とよく相関するのは10cpd以上の高空間周波数帯域であり，本研究でロービジョン者に測定可能であった0.12～2.4cpdの範囲は低空間周波数帯域である．視力との関係においても，低い空間周波数帯域で相関が認められた理由は不明である．一方，同じ視力値の例で異なったCSFプロファイルを示したことについては，たとえば視力（0.08）の3眼の場合，CSFプロファイルが高めに推移した1眼は，比較的中心部に保有する視野が広くかつ各方向にほぼ均等に残存していた．他の2眼は同一対象者の左右眼の結1758あたらしい眼科Vol.27，No.12，2010（126）果であり視能率は5％余りでほとんど差はみられなかったが，視野の形状が左眼視野の下方，内方で1～2°と非常に狭くなっていることが，右眼の保有視野の状態と異なる点であり，左眼CSFが右眼に比し全体的に低く推移している理由となっている可能性もあると考えられた．このように，残存している保有視野の広さと形状や，本研究では確認できていないが眼底の器質的変化もCSFに影響を与えている可能性を考慮する必要があると思われた．視能率と各空間周波数の関係は，研究対象者の視能率が平均約6％でばらつきも大きくないにもかかわらずCSFプロファイルが大きなばらつきを示していることから，ほとんど相関が認められなかった．視野中心部のCSFでは，広さのみならず視覚受容野の感度が影響していると考えられ，GoldmannやHumpheryといった量的に感度分布を計測できる視野の結果を用いて検討する必要があると考えられた．また，より多岐にわたる保有視野の形状との関連も検討を進める必要があり，広さと感度を合わせて今後の課題としたい．今回の刺激装置では空間周波数が上がるにつれ刺激の縞が細くなり，刺激呈示用CRTディスプレイの走査線の太さに近づくことになった．2.4cpd視標付近からはロービジョン対象者のみならず正常被験者からもたびたび走査線の存在が「気になる」といった発言がなされており，縞刺激視認の阻害要因となった可能性がある．走査線は水平に走っており，縞刺激は左右30°に必ず傾きをもって呈示されたため混同されることはなかったが，応答に際し心理的影響があったことは無視できない．正常被験者の結果が，一般に健常者で感度が高い中空間周波数帯域で感度低下し，5.2cpdまでしか応答が得られなかった結果をみても，低い空間周波数を測定するために高い空間周波数が犠牲になったと考えられる．ディスプレイ表示の広さの制約のために検査距離を50cmという短距離に設定した結果，かえって画面の走査線まで視認されてしまうこととなった．また，羞明を感じやすい網膜色素変性症である対象者のなかにはCRTディスプレイ画面にまぶしさを感じる者もあった．これらの要因は結果の不安定さや値の低下の原因要素となりうるものと考えられ，刺激の与え方，呈示機器，条件など，ロービジョン者を被験者とする測定に際し，今後さらに考慮を要すべき点であった．これらの点を改善することで，さらに良好な測定結果が得られる可能性も考えられる．測定条件の改善や対象者の条件をさらに広げて測定することにより，日常診療でロービジョン者に行えるCSF測定環境を考えていく必要がある．日常診療で短時間に行えるロービジョンケアの一環として，ロービジョン者に行えるCSF測定について検討を行った．視野検査では測定できない視機能が残存している可能性もあり，日常生活に即した形での情報を提供できる可能性が高いと考えられた．今後，測定条件や対象を広げ，より日常に即した視機能評価として活用できる情報基盤を構築したいと考えている．文献1）佐渡一成：眼科日常診療で行うべきロービジョンケア．日本の眼科74：333-336,20032）佐渡一成：眼科診療所におけるロービジョンケア─小規模診療所で考えていること，伝えたいこと─．あたらしい眼科22：948-952,20053）大頭仁，河原哲夫：視覚系の空間周波数特性とその臨床眼科への応用．東京医学83：63-70,19754）BartenPGJ：ContrastSensitivityoftheHumanEyeanditsEffectsonImageQuality.SPIE,USA,19995）OwsleyC,SloaneM：Contrastsensitivity,acuity,andtheperceptionof‘real-world’targets.BrJOphthalmol71：791-796,19876）簗島謙次：ロービジョンケアマニュアル．p18-20，南江堂，20007）川嶋英嗣：Ⅲ．視機能と行動の評価2）コントラスト感度．眼科プラクティス14，ロービジョンケアガイド，p90-93，文光堂，20078）岩崎弘治，藤根俊之：液晶テレビの輝度制御技術．シャープ技報98：26-28,20089）石井雅子，張替涼子，阿部春樹：新潟大学におけるロービジョン者に対する遮光眼鏡処方の状況．日本ロービジョン学会誌8：159-165,200810）FrederickenRE,BexPJ,VerstratenFAJ：HowbigisaGaborPatch,andwhyshouldwecare?JOptSocAmA14：1-12,199711）PeliE,ArendLE,YoungGMetal：Contrastsensitivitytopatchstimuli：Effectsofspatialbandwidthandtemporalpresentation.SpatialVision7：1-14,199312）RobsonJG,GrahamN：Probabilitysummationandregionalvariationincontrastsensitivityacrossthevisualfield.VisionRes21：409-418,198113）塩入諭：コントラスト感度関数．視覚情報処理ハンドブック，p193-210，日本視覚学会，200014）蘆田宏：ガボール視覚刺激と空間定位．VISION18：23-27,2006＊＊＊

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