フーリエ変換波面パターン作製を用いたWavefront-guided LASIKの臨床効果

admin — Sun, 31 May 2009 11:35:29 +0000

———————————————————————-Page1（125）7050910-1810/09/\100/頁/JCLSあたらしい眼科26（5）：705708，2009cはじめにレーザー屈折矯正手術の臨床成績の向上は，laserinsitukeratomileusis（LASIK）の技術的な進歩による寄与が大きい．球面度数と円柱度数と矯正するconventionalLASIK（C-LASIK）に加えて，レーザー照射時の眼球運動を追尾するトラッキング機能，さらに，患者眼がもっている収差を〔別刷請求先〕宮田和典：〒885-0051都城市蔵原町6-3宮田眼科病院Reprintrequests：KazunoriMiyata,M.D.,MiyataEyeHospital,6-3Kurahara-cho,Miyakonojo,Miyazaki885-0051,JAPANフーリエ変換波面パターン作製を用いたWavefront-guidedLASIKの臨床効果宮田和典＊1加賀谷文絵＊1子島良平＊1宮井尊史＊1尾方美由紀＊1南慶一郎＊1天野史郎＊2＊1宮田眼科病院＊2東京大学大学院医学系研究科眼科学ClinicalOutcomesofWavefront-guidedLASIKUsingFourierTransformAblationPatternReconstructionKazunoriMiyata1）,FumieKagaya1）,RyoheiNejima1）,TakeshiMiyai1）,MiyukiOgata1）,KeiichiroMinami1）andShiroAmano2）1）MiyataEyeHospital,2）DepartmentofOphthalmology,GraduateSchoolofMedicine,TheUniversityofTokyo目的：フーリエ変換を使ったwavefront-guidedlaserinsitukeratomileusis（WF-LASIK）の視機能に対する効果を従来のconventionalLASIK（C-LASIK）と比べて，後向きに検討した．方法：C-LASIKを行った16例32眼（C群）とWF-LASIKを行った22例44眼（W群）の術後1，3，6カ月時の裸眼視力，屈折誤差，波面収差，コントラスト感度を比較検討した．波面収差は，6mm径全屈折における3次，4次，全高次のRMS（rootmeansquare）値を評価した．コントラスト感度は，縞コントラスト感度（CSV-1000,VectorVision）から求めたAULCSF（areaunderlogcontrastsensitivityfunction）と文字コントラスト（CSV-1000LC,VectorVision）で評価した．結果：裸眼視力，屈折誤差には両群間で差はなかった．収差は，術後全期間で3次，4次，全高次ともW群が有意に減少した（p＜0.001）．コントラスト感度は，AULCSFが術後3カ月でW群が有意に向上し（p＝0.037），文字コントラストでも術後全期間で有意に良かった（p＜0.05）．結論：フーリエ変換を使ったWF-LASIKは，C-LAIKに比べて惹起高次収差を有意に低減し，より高いコントラスト感度が得られると考えられた．Weretrospectivelyexaminedtheimprovementinvisualfunctionbetweenwavefront-guidedlaserinsituker-atomileusis（WF-LASIK）usingFourierpatternreconstructionandconventionalLASIK（C-LASIK）.In32eyesof16patientswhounderwentC-LASIKand44eyesof22patientswhounderwentWF-LASIK,wemeasureduncor-rectedvisualacuity（UCVA）,refractionerror,wavefrontaberration（3rd,4thandhigherorders）,andcontrastsen-sitivityat1,3,and6monthspostoperatively.Contrastsensitivityincludedareaunderlogcontrastsensitivityfunc-tion（AULCSF）ofCSV-1000（VectorVision）dataandlettercontrastsensitivityofCSV-1000LC（VectorVision）.TherewasnodierenceinUCVAbutwavefrontaberrationinWF-LASIKwassignicantlylowertheninC-LASIK.TherewassignicantdierenceinAULCSFat3monthandlettercontrastforallpostoperativeperiods.WF-LASIKusingFourierpatternreconstructionsignicantlyreducedresidualhigh-orderaberrationandprovidedhighercontrastsensitivitythandidC-LASIK.〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）26（5）：705708,2009〕Keywords：laserinsitukeratomileusis（LASIK），wavefront-guided，波面収差，コントラスト感度，エキシマレーザー．laserinsitukeratomileusis（LASIK）,wavefront-guided,wavefrontaberration,contrastsensitivity,excimerlaser.———————————————————————-Page2706あたらしい眼科Vol.26，No.5，2009（126）Hartmann-Shackセンサーで測定し，矯正後の全収差を最小になるように矯正を行うwavefront-guidedLASIK（WF-LASIK）が開発され，広く臨床使用されている1）．このWF-LASIKは，不正乱視症例への治療が可能となるだけでなく，C-LASIKでみられた高次収差の増加とコントラスト感度の低下2,3）の抑制も期待されている．波面収差データからカスタムメードの照射パターンを作製する処理においても，従来はZernike多項式に基づいて行われていたが，フーリエ変換を用いた方法が開発された4）．汎用性が高いフーリエ変換を用いることで，精巧な照射パターン作製が可能となった5）．これらの高度な技術が導入され，それによって臨床結果が向上すると期待できるが，実際に臨床結果を評価した報告は少ない6,7）．本論文では，フーリエ変換を使ったWF-LASIKの臨床的な効果を従来のC-LASIKと比べて，後向きに検討した．I対象および方法対象は，2005年6月から2007年11月まで宮田眼科病院にてC-LASIKを行った16例32眼（C群）と，2007年5月から2008年1月までフーリエ変換アルゴリズムで照射パターンを作製しWF-LASIKを行った22例44眼（W群）である．両群の年齢，術前の屈折値，暗所瞳孔径は表1のとおりで，両群間に有意差はなかった．C群は術前の自覚屈折度数から正視狙いで矯正度数を決定し，W群は術前に波面収差をHartmenn-ShackセンサーWaveScan（AMO）で測定し，照射パターンを作製した．両群とも，マイクロケラトームMK-2000（ニデック）にて9mm径の吸引リング，160μmヘッドを用いて角膜フラップを作製した．エキシマレーザーVISXエキシマレーザーS4またはS4IR用いて，眼球トラッキング下で，opticalzone6mm径，transitionzone8mm径で照射を行った．レーザー切除量は，C群は56.4±19.6μm，W群は73.1±21.7μmとW群が有意に大きかった（p＜0.01）．術前，1週間，1，3，6カ月時に測定した，裸眼視力，自覚屈折誤差，波面収差，コントラスト感度を後向きに検討した．波面収差は，Hartmenn-Shackセンサーを有する波面収差センサーKR-9000PW（トプコン）で測定し，光学径6mmの全屈折における，球面様（Zernike4次），コマ様（Zernike3次），全高次収差のRMS（rootmeansquare）値を評価した8）．コントラスト感度は，CSV-1000（VectorVision）で縞コントラスト感度を測定し，AULCSF（areaunderlogcontrastsensitivityfunction）を求めた．さらに，CSV-1000LV（VectorVision）で文字コントラスト測定し，正しく読解された文字数で評価した8）．統計処理は，群間に対しては対応のないt検定，または，Mann-Whitney検定を行い，p＜0.05を有意差ありとした．波面収差の群内の変化に対しては，Steel-Dwass多重検定を行った．結果は，平均±SDで表記した．II結果裸眼視力（図1）は，C群では術前平均0.05が術後1週間で1.54と回復し，6カ月まで安定していた．W群も同様に術前平均0.07が術後1週間1.60，6カ月時1.55と回復した．両群間では，術後1カ月のみW群が有意に大きかった（p＝0.018，Mann-Whitney検定）が，それ以外では差がなかった．術後の屈折誤差は，C群では術後1週間で0.09±0.24で6カ月（0.25±0.38）まで安定していた．W群も同様に術後1週間（0.16±0.27）から6カ月（0.22±0.34）と安定していた．両群の間に有意な差はなかった．光学径6mmの全屈折の収差を図3に示す．3次のコマ様収差（図2a）は，両群とも術後に有意に増加したが，術後においてC群（1カ月時平均0.52μm）はW群（同0.33μm）に比べて有意に大きくなった．4次の球面様収差（図2b）も，両群とも術後に有意に増加したが，W群（1カ月時平均0.26μm）はC群（同0.48μm）に比べて有意に少なかった．全高次収差（図2c）は，両群とも術後に有意に増加したが，W群はC群に比べてその増加は有意に少なかった．両群とも術後1カ月から6カ月の間，各収差の値は有意な変動はなく，安定していた．縞コントラスト感度から求めたAULCSF（図3）は，術後3カ月でW群が有意に良くなっていた（p＝0.037，t検定）が，術後1，6カ月で群間に差はなかった．各時の縞コントラスト（図4）では，術後1カ月では空間周波数6cpdのみW群が有意に良かった．3カ月後は，空間周波数6,12,18cpdでW群が有意に良くなった．6カ月後は群間のコント表1両群の年齢，術前の屈折値，暗所瞳孔径の術群群年齢±7.728.1±6.9矯正屈折量（D）5.5±1.94.7±1.7暗所瞳孔径（mm）5.2±0.65.3±0.82.01.51.00.50.0p＜0.001：C-LASIK：WF-LASIK術前1週1カ月3カ月6カ月裸眼視力図1術前，術後1，3，6カ月の裸眼視力術後1カ月でW群が有意に良くなった（p＜0.001，Mann-Whitney検定）．———————————————————————-Page3あたらしい眼科Vol.26，No.5，2009707（127）ラスト感度の差は小さくなり，有意差はなくなった．文字コントラストは，術後全期間でW群が有意に大きくなった（図5）．III考按WF-LASIKは，C-LASIKに比べて裸眼視力，屈折誤差に差はなく，高次波面収差（3次，4次，全高次）とコントラスト感度の向上がみられた．視力の改善という点では両LASIKは同等であった．WF-LASIKは，LASIK手術で惹起する高次収差がC-LASIKより少なく，その結果コントラスト感度が上がり2），視機能が改善することが確認された．しかし，WF-LASIKによる高次収差の抑制は全高次収差で0.3μm（RMS）程度で，コントラスト感度への寄与はそれほど多くなく，縞コントラスト感度検査では顕著にはみられなかった．明所に加えて，瞳孔径が大きくなる暗所での検討も必要と思われる．コントラスト感度向上の効果は，文字コントラストでは安定していたが，縞コントラスト感度は術後3カ月から6カ月（図4）で効果は小さくなっている．LASIK術後長期では，中心角膜厚の増加にみられる角膜のゆっくりした変化9）などにより，WF-LASIKの効果が減少する可能性が考えられる．C-LASIKは，フラップを作製しないPRK（photorefrac-tivekeratectomy）に比べて高次収差が増加する10）．これは，角膜フラップの作製と照射による収差増加と考えられる7）．1.00.80.60.40.20.0：C-LASIK：WF-LASIK：C-LASIK：WF-LASIK術前1カ月3カ月6カ月収差RMS（μm）a.全屈折6mm径コマ様収差1.00.80.60.40.20.0：C-LASIK：WF-LASIK術前1カ月3カ月6カ月収差RMS（?m）♯♯♯♯♯♯†††b.全屈折6mm径球面様収差1.21.00.80.60.40.20.0術前1カ月3カ月6カ月収差RMS（?m）c.全屈折6mm径全高次収差図2光学径6mmの全屈折収差（RMS）の変化a：3次のコマ様収差，b：4次の球面様収差，c：全高次収差．†：p＜0.001群間のt検定．#：p＜0.05群内でのSteel-Dwass多重比較．2.52.01.51.0p＝0.024p＝0.037：C-LASIK：WF-LASIK術前1カ月3カ月6カ月AULCSF図3AULCSFの変化術後3カ月のみでW群が有意に向上（t検定）．2.52.01.51.00.50.02.52.01.51.00.50.02.52.01.51.00.50.02.52.01.51.00.50.0：C-LASIK：WF-LASIK3cpd6cpd12cpd18cpd3cpd6cpd12cpd18cpd3cpd6cpd12cpd対数コントラスト対数コントラスト対数コントラスト対数コントラスト18cpd3cpd6cpd12cpd18cpd術前コントラスト術後1カ月コントラスト術後3カ月コントラスト術後6カ月コントラストp＝0.045p＝0.011p＝0.002p＝0.002p＝0.047図4術前，術後1，3，6カ月時の縞コントラスト感度p値はt検定で有意差ありの場合のみ表示．2524232221201918p＝0.011p＝0.007p＜0.001：C-LASIK：WF-LASIK術前1カ月3カ月6カ月文字コントラスト（文字数）図5文字コントラスト感度の変化p値はt検定で有意差ありの場合のみ表示．———————————————————————-Page4708あたらしい眼科Vol.26，No.5，2009（128）Pallikarisらの報告11）では，鼻側角膜フラップ作製によって高次収差（6mm径）は術前RMS値0.344±0.125μmから作製後0.440±0.221μmに増加し，球面収差（Z40）とヒンジ軸に沿ったコマ収差（Z31）が変化した．WF-LASIKにおける術後1カ月の高次収差は0.46±0.12μmであり，フラップ作製後の高次収差とほとんど同じであった．このことから，フーリエ変換を使ったWF-LASIKでは，照射による高次収差の増加は良好に減少していると考えられた．フーリエ変換を用いたWF-LASIKの高次収差を抑制する効果をより詳細に調べるため，術後1カ月時の6mm径波面収差のZernike係数をC-LASIKと比較した（表2）．コマ収差のZ31，球面収差Z40，さらに，6次高次収差のZ60，Z62が両群間で有意に減少した．従来のZernikeに基づくWF-LASIKでも，ZernikeのZ31とZ40（球面収差）は減少できると考えられる4）が，Z60，Z62のより高次収差の減少は詳細な照射パターンが可能なフーリエ変換も用いた照射によると考えられた．高次収差が減少するとコントラスト感度は良くなることが知られている2）が，両群において，術前後で高次収差もコントラスト感度は増加している．コントラスト感度検査時には，最良矯正とするために矯正レンズが加入される．加入された度数をW群の術前と術後1カ月で比較してみると，術前は，球面4.29±1.80D，円柱0.87±0.71Dであったが，術後1カ月で球面0.13±0.21D，円柱0.07±0.27Dと顕著に減少した（p＜0.001，t検定）．加入度数が大きくなると，矯正レンズのステップ（球面0.25D，円柱0.5Dごと）による矯正誤差に加えて，加入した球面，円柱レンズによる収差（球面収差など）が増加する影響により，術前のコントラスト感度が過少測定されと考えられる．文献1）宮田和典，宮井尊史：Wavefront-guidedLASIK.IOL&RS19：150-153,20052）OshikaT,MiyataK,TokunagaTetal：Higherorderwavefrontaberrationsofcorneaandmagnitudeofrefrac-tivecorrectioninlaserinsitukeratomileusis.Ophthalmol-ogy109：1154-1158,20023）YamaneN,MiyataK,SamejimaTetal：Ocularhigher-orderaberrationsandcontrastsensitivityafterconven-tionallaserinsitukeratomileusis.InvestOphthalmolVisSci45：3986-3990,20044）DaiG：ComparisonofwavefrontreconstructionswithZernikepolynomialsandFouriertransforms.JRefractSurg22：943-948,20065）南慶一郎，宮田和典：レーザー照射としてのゼルニケvsフーリエ．IOL&RS21：223-226,20076）VongthongsriA,PhusitphoykaiN,NaripthapanP：Com-parisonofwavefront-guidedcustomizedablationvs.con-ventionalablationinlaserinsitukeratomileusis.JRefractSurg18：332-335,20027）AizawaD,ShimizuK,KomatsuMetal：Clinicalout-comesofwavefront-guidedlaserinsitukeratomileusis：6-monthfollow-up.JCataractRefractSurg29：1507-1513,20038）HiraokaT,OkamotoC,IshiiYetal：Contrastsensitivityfunctionandocularhigh-orderaberrationsfollowingover-nightorthokeratology.InvestOphthalmolVisSci48：550-556,20079）MiyaiT,MiyataK,NejimaRetal：Comparisonoflaserinsitukeratomileusisandphotorefractivekeratectomyresults：long-termfollow-up.JCataractRefractSurg34：1527-1531,200810）OshikaT,KlyceS,ApplegateRetal：Comparisonofcor-nealwavefrontaberrationsafterphotorefractivekeratec-tomyandlaserinsitukeratomileusis.AmJOphthalmol127：1-7,199911）PallikarisI,KymionisG,PanagopoulouSetal：Inducedopticalaberrationsfollowingformationofalaserinsitukeratomileusisap.JCataractRefractSurg28：1737-1741,2002表2術後1カ月のZernike係数Zernike係数C群W群p値（t検定）Z330.062±0.1860.047±0.1310.708Z310.344±0.2820.122±0.190＜0.001Z310.039±0.2740.021±0.2000.759Z330.018±0.1530.047±0.1090.371Z440.006±0.0620.012±0.0550.640Z420.019±0.0560.005±0.0540.280Z400.395±0.1770.193±0.118＜0.001Z420.106±0.1550.045±0.0800.052Z440.024±0.0860.039±0.0600.429Z550.004±0.0390.005±0.0450.897Z530.005±0.0430.002±0.0360.473Z510.001±0.0560.011±0.0510.469Z510.001±0.0490.004±0.0470.805Z530.002±0.0300.003±0.0390.882Z550.012±0.0510.007±0.0430.641Z660.004±0.0390.000±0.0270.660Z640.001±0.0200.002±0.0180.491Z620.000±0.0270.002±0.0200.692Z600.075±0.0650.043±0.0540.033Z620.023±0.0480.000±0.0310.029Z640.007±0.0340.001±0.0200.379Z660.005±0.0580.003±0.0340.846

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