マイクロドットレンズの視力とコントラスト感度に対する影響

admin — Thu, 29 Sep 2016 15:28:47 +0000

《原著》あたらしい眼科33（9）：1376?1380，2016cマイクロドットレンズの視力とコントラスト感度に対する影響井手武＊1塩谷俊介＊2久松良輔＊1大林知央＊1神田寛行＊3伊東一良＊4野村孝徳＊5最田裕介＊5戸田郁子＊1坪田一男＊6不二門尚＊3＊1南青山アイクリニック＊2株式会社ジェイアイエヌ＊3大阪大学大学院医学系研究科感覚機能形成学＊4大阪大学産学連携本部e-square（特任教授）＊5和歌山大学システム工学部光メカトロニクス学科＊6慶應義塾大学医学部眼科学教室EffectsofMicrodotLensonVisualAcuityandContrastSensitivityTakeshiIde1）,ShunsukeShioya2）,RyousukeHisamatsu1）,TomooOobayashi1）,HiroyukiKanda3）,KazuyoshiItoh4）,TakanoriNomura5）,YusukeSaida5）,IkukoToda1）,KazuoTsubota6）andTakashiFujikado3）1）MinamiaoyamaEyeClinic,2）JIN.CO,LTD,3）DepartmentofAppliedVisualScienceOsakaUniversityMedicalSchool,4）ResearchProfessor,ScienceTechnologyEntrepreneurshipLaboratory（E-Square）,OsakaUniversity,5）DepartmentofOpto-Mechatronics,FacultyofSystemsEngineering,WakayamaUniversity,6）DepartmentofOphthalmology,GraduateSchoolofMedicine,KeioUniversity目的：マイクロドットレンズ装用による視力やコントラスト感度に対する影響の評価．方法：近視・近視性乱視35例を対象とした．通常の完全矯正状態（コントロール）に対して，2種類（位相差型，遮光型）の度数なしマイクロドットレンズのいずれかを装用のうえ，遠見視力，近見視力，コントラスト感度測定を行い，コントロールとの2群間データ比較を行った．結果：遠見視力，近見視力ともに45歳未満，45歳以上両群で有意に向上していた．コントラスト感度はコントロール群との比較で，グレアなしの条件ではすべての空間周波数領域で有意差はなかった．グレアありの条件では，一つの条件下（45歳未満の位相差レンズ装用群でグレア負荷下で高い空間周波数）を除き有意差はなかった．結論：マイクロドットレンズ装用により，コントラスト感度に影響をあたえることなく遠見・近見視力向上の効果を認めた．Purpose：Toinvestigatetheeffectsofmicrodotlensonvisualacuityandcontrastsensitivity.ObjectandMethod：Studysubjectswere35caseswithmyopiaormyopicastigmatism.Refractiveerrorswerecorrectedwithtrialframetoensurethebestdistancecorrection（controlcondition）.Overthisframe,weaddedeitherofthemicrodotlenswithzeropower（shadingtypeorphasetype）.Participantsweretestedforfarvision,nearvisionandcontrastsensitivitywearing3lenssets（control,shadingtypeandphasetype）.Results：Distanceandnearvisionimprovedsignificantlyincomparisonwithcontrolgroup（＜45yearsoldand≧45yearsold）.Theyshowednosignificantlossofcontrastsensitivityexceptinonecondition（＜45yearsold,glaretestwithphasetypelens）.Conclusion：Bothtypesofmicrodotlenshadsignificantlypositiveeffectsonfarandnearvisionwithoutdecreasingcontrastsensitivity.〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）33（9）：1376?1380,2016〕Keywords：マイクロドットレンズ，遠見，近見，コントラスト，回折．microdotlens,farvision,nearvision,contrastsensitivity,diffraction.はじめに現代においては情報化社会の深化と拡大が進み，就業時のみならず若年者，高齢者においても日常的に印刷物や情報端末に触れる機会が増え，視覚負担の大きい社会環境になっている．とくに老視眼が近見作業を行う際には大きな負担がかかることになり，視覚への負担が少ないだけでなくライフスタイルや患者の希望に合った屈折矯正法が求められている．眼鏡での対策には二重焦点，累進焦点，モノビジョン，意図的な低矯正などが広く用いられているが，初期老視では残存調節力があり，努力すれば調節できるため仕事開始時には見えており，美容・手間などの観点から老視矯正を行わないことも多いと予想される．一方で，低矯正眼鏡では，遠見視力が犠牲になるという問題がある．このため，遠見をあまり犠牲にすることのない近見，もしくは調節負荷を軽減する眼鏡としてピンホール眼鏡，ハニカム眼鏡，マイクロドット眼鏡が開発されている．今回は2種類のマイクロドットレンズの視力やコントラスト感度に対する効果を調べたので報告する．I対象および方法1.マイクロドットレンズ今回使用したマイクロドットレンズは透過率の差で回折現象を起こす遮光型と，屈折率の差を利用して回折現象を起こす位相差型2種類である（表1，図1）．レンズは検眼枠に挿入可能になるように加工した．2.対象屈折異常以外に眼疾患を有さない近視または近視性乱視35名を対象に本研究を行った．対象者年齢は46.7±8.2歳（35?60歳）．屈折度は?2.96±2.29D（?11??0.25D）．コントラスト感度は右目のみの検査であり，右眼の屈折度は?2.82±2.15D（?8??0.25D）．本研究は南青山アイクリニックの倫理委員会の承認後，参加者にインフォームド・コンセントを行い，承諾書を書面にて得ている．3.方法通常の視力矯正と同様にまずは遠方完全矯正を行った（コントロール）．完全矯正レンズの挿入された検眼枠の最前面に度数なしの遮光型または位相差型のマイクロドットレンズを追加して，それらの3つ条件下で両眼近見視力，両眼遠見視力，右眼コントラスト感度測定を行った．2種類のマイクロドットレンズ装用時のデータと，コントロールである完全矯正状態のみのデータとで2群比較を行った．測定順序やレンズの装用順の影響をなくすために，検査順序，レンズ種の装用順も患者によりランダムに変化させた．遠見視力は3m視力表（NIDEKSC-2000），近見視力は40cm視力表（日本点眼研究所）を使用し，コントラスト感度はCGT-1000（タカギセイコー社）にて測定した．統計解析の際は，小数視力をlogMAR視力に換算後計算を行った．統計計算はStat-cel3（OMSInc.）を用い，解析方法はWilcoxonsignedrankstestを用いてp＜0.05を統計的有意差ありとした．II結果遠方視力については，コントロール（遠方完全矯正のみ）に比べて実験群（遠方矯正＋マイクロドットレンズ）は45歳未満と45歳以上という群分けにおいて両年齢群で有意な視力改善効果がみられた．近方視力についても，コントロールに比べてマイクロドットレンズ装用にて両年齢群で有意に視力改善していた（図2）．コントラスト感度は，遮光タイプでは45歳未満群，45歳以上群の両群で，グレア，ノングレアにかかわらず全空間周波数において有意差を認めなかった．一方，位相差型では45歳未満群グレア条件下にて高周波数条件（視角0.7）で有意な低下を認めた（図3）．これらの結果をまとめると表2のようになった．III考按老視は医学的には調節幅が2.5D未満に減少すること，臨床的老視は患者が老視の自覚を有し日常使用している矯正法で近見視力が0.4未満になると定義されている1）．医学的老視を根本的に改善できる方法は現時点で存在しないため，臨床的老視を改善する方法，つまり矯正法を工夫して近見視力を上げ視覚負担を減らすことが第一選択となる．眼鏡使用での対策には二重焦点，累進焦点，モノビジョン，意図的な低矯正などが知られているが，初期老眼では美容・煩わしさ・遠見視力の犠牲などのためあまり使用されていないのが現状である．遠見をあまり犠牲にすることなく近見・調節負荷を軽減する眼鏡としてはピンホール眼鏡，ハニカム眼鏡，マイクロドット眼鏡などが考えられる．ピンホール眼鏡は焦点深度を深くすることは知られているが，ハニカムレンズやマイクロドットレンズについては回折現象が一部関連することは予想されているが詳細は検討されていない．マルチピンホール眼鏡使用時の視機能について，國澤らの研究では近視群で裸眼にピンホール眼鏡を装用させた場合に遠・近見視力が向上していた．しかし，近視を矯正した状態でのピンホール眼鏡装用では遠・近見視力，コントラスト視力が低下したと報告している2）．今回は2種類のマイクロドットレンズを使用する機会を得た．マイクロドットレンズはレンズ表面に金属（遮光タイプ）または金属酸化物（位相差型）がパターンコーティングされている眼鏡レンズであり（図1），その構造から眼の疲れを軽減するなどさまざまな効果が期待される．レンズにはコーティングされた部分とされていない部分に分けられ，レンズを通った光が回折の影響を受けながら網膜に到達するという設計になっている．しかし，現時点ではマイクロドットレンズが人間の視機能にどのように作用しているかは明らかになっておらず，さらに眼鏡の使用環境・使用者によって自覚的な効果が異なることが問題となっている．今回，筆者らは遠方完全矯正眼鏡検眼枠に，ゼロ度数のマイクロドットレンズを付加して遠方および近方視力とコントラス感度を測定した．遠方および近視力は有意に向上した．グレアなしの条件ではコントラスト感度の低下はなく，グレアありの条件でも最高の空間周波数を除いて，コントラスト感度は低下しなかった．マルチピンホール眼鏡は，焦点深度の増加により裸眼視力は改善するが，網膜照度の低下と回折現象によって矯正視力およびコントラスト感度が低下するため，正しく処方された眼鏡以上に有用であることはなく，場合によっては弊害のほうが大きいと國澤らは考察している2）．しかし，今回使用した遮光型マイクロドットレンズでコントラスト感度の低下はみられなかったのは，マルチピンホールのように光量を大きく制限するものでなかったことによると考えられる．本研究では屈折異常の程度の異なる対象が研究に参加した．眼鏡矯正の場合，眼鏡拡大効果，必要とされる調節度数が屈折度数依存性であるため，コントロールとの対応あり統計解析を行っている．眼光学系の結像性能によっては，網膜像に球面，円柱度数，不正乱視，奥行き感などによりさまざまなぼけが発生する．大脳皮質の視覚系ではそうしたぼけを補償する働きが報告されている3?5）．ぼけ順応は網膜の機能や第一次視覚野で生じている周波数選択的順応によるものと考えられてきたが6），ぼけ順応がコントラスト感度調節機構や空問周波数マスキングなどの古典的知見のみによっては説明できないことが明らかになってきた7,8）．このレンズには回折効果が内包されているため，フォーカス時でも回折効果により像に多少の滲み（固定したボケに相当する）を生じており，インフォーカス状態からデフォーカスしたときのボケの幅が，この滲みの幅を超えるまでは，デフォーカスによるボケの変化を感じにくくさせる可能性があると考えられる．つまり，調節応答に繋がり，必要調節量が結果的に減少している可能性がある．一方，本実験では次のレンズにすぐに掛け替えを実施したため，上述のボケに慣れるための時間を十分に取ることができなかった．このため，慣れに対する個人差の要素も内包されている可能性もある．また，上記ぼけ順応以外の現象が働き効果を発現している可能性も考えられ，この点は今後の研究課題としたい．利益相反：株式会社ジェイアイエヌ文献1）井手武，不二門尚，前田直之ほか：老視の定義と診断基準2010．あたらしい眼科28：985-988,20112）國澤奈緒子，阿曽沼早苗，松田育子ほか：マルチプルピンホールの視力，コントラスト感度に及ぼす影響．日本視能訓練士協会誌28：117-121,20003）BattagliaPW,JacobsRA,AslinRN：Depth-dependentbluradaptation.VisionRes44：113-117,20044）観音隆幸，堺浩之，中内茂樹ほか：ぼけ順応が視覚の空間周波数伝達特性に与える影響．電子情報通信学会論文誌D,J90-D：1812-1819,20075）観音隆幸，今住優吾，中内茂樹ほか：図地分離がぼけ順応に与える影響．電子情報通信学会論文誌D,J91-D：497-503,20086）WangB,CiuffredaKJ,VasudevanB：Effectofbluradaptationonblursensitivityinmyopes.VisionRes46：3634-3641,20067）OhzawaI,SclarG,FreemanRD：Contrastgaincontrolinthecatvisualcortex.Nature298：266-268,19828）WattRJ,MorganMJ：Atheoryoftheprimitivespatialcodeinhumanvision.VisionRes25：61-74,1985〔別刷請求先〕井手武：〒107-0061東京都港区北青山3-3-11ルネ青山ビル4階南青山アイクリニックReprintrequests：TakeshiIde,M.D.,Ph.D.,MinamiaoyamaEyeClinic,RenaiAoyamaBuilding4F,3-3-11Kitaaoyama,Minatoku,Tokyo107-0061,JAPAN1376（134）表1使用したマイクロドットレンズ遮光型と位相差型がありドット部の材料，回折を起こすメカニズムがそれぞれ異なる．遮光型位相差型非ドット部の材料CrZrO2透過率75％─位相差─1/4p図1マイクロドットレンズA：上が遮光タイプ，下が位相差タイプ．遮光タイプは光透過率が下がるため若干着色しているように見える．B：レンズ構造のシェーマ．（135）あたらしい眼科Vol.33，No.9，20161377図2マイクロドット眼鏡装用による遠方視力，近方視力コントロールに比べて両年齢群，両レンズとも視力改善している．1378あたらしい眼科Vol.33，No.9，2016（136）図3マイクロドット眼鏡装用によるコントラスト感度45歳未満の位相差マイクロドットレンズ装用時のグレア下テスト以外では有意なコントラスト感度の低下を認めなかった．表2マイクロドット眼鏡装用による視力・コントラストへの影響のまとめ45歳未満45歳以上遠方視力有意に向上近方視力コントラスト感度グレア位相差で低下有意差なしコントラスト感度ノングレア有意差なし（137）あたらしい眼科Vol.33，No.9，201613791380あたらしい眼科Vol.33，No.9，2016（138）

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