網膜色素変性症の羞明生起における特異的波長

admin — Tue, 29 Sep 2015 15:27:10 +0000

《原著》あたらしい眼科32（9）：1349.1354，2015c網膜色素変性症の羞明生起における特異的波長山田明子＊1,2新井田孝裕＊2靭負正雄＊2仲泊聡＊1＊1国立障害者リハビリテーションセンター病院＊2国際医療福祉大学大学院医療福祉学研究科保健医療学専攻視機能療法学分野WavelengthPropertyCausingPhotophobiainRetinitisPigmentosaPatientsAkikoYamada1）,TakahiroNiida2）,MasaoYukie2）andSatoshiNakadomari1）1）Hospital,NationalRehabilitationCenterforPersonswithDisabilities,2）DivisionofOrthopticsandVisualSciences,Master’sPrograminHealthSciences,GraduateSchoolofHealthandWelfareSciences,InternationalUniversityofHealthandWelfare網膜色素変性症（retinitispigmentosa：RP）患者の羞明に特異的な波長光について検討した．対象を直径2°以上の中心視野を有するRP患者20名（RP群）と晴眼者20名（統制群）とし，直径2°円形の単波長刺激（6波長，各波長2段階の強さの12種）を暗室内で擬似ランダムに呈示し，羞明の程度を9段階（1：「眩しさを感じない」から9：「耐えられない眩しさ」まで）から主観的に評価してもらった．群間比較では，RP群は統制群に比べて，484nm0.50logcd/m2時の評価値が有意に高く（p＜0.05），9段階の評価値のうち眩しさが強いことを示す「5」以上と評価した人数が有意に多かった（p＜0.05）．波長間比較では，両群ともに短波長時の評価値が長波長時に比べて有意に高く（p＜0.05），RP群は統制群にはみられない484nm時の評価値が高くなる傾向が示された．両群ともに短波長光を遮光することが羞明軽減に有効であり，特にRP患者の遮光眼鏡選定には，484nm付近の波長を考慮に入れた選定の必要性が示唆された．Inthisstudy,weinvestigatedthewavelengthpropertycausingphotophobiainretinitispigmentosa（RP）patients.TwentyRPpatientswith2degreesormoreofcentralvisualfield（RPgroup）and20age-matchedsubjectswithnormalvision（controlgroup）werepresented,pseudo-randomly,with12narrow-bandlightstimuliof2degreesdiameter（twonearluminanceconditionsbysixdifferentwavelengths）inadarkbackground.Subjectsassessedtheseverityofphotophobiaviaasubjectivenine-gradescore（grade1：noglaretograde9：mostintolerable）.Thescorefor484nm,0.50logcd/m2intheRPgroupwassignificantlyhigh,andthenumberofRPpatientswhoevaluated5orgreaterwassignificantlylargerthanthatinthecontrolgroup（p＜0.05）.Inbothgroups,theshort-wavelengthscorewassignificantlyhigherthanthelong-wavelengthscore（p＜0.05）,andthatof484nmtendedtobehighintheRPgroup.Theresultsofthisstudysuggestthatcuttingshort-wavelengthlightiseffectiveforreducingphotophobia,andinparticular,cuttingaround484nmshouldbeconsideredwhenselectingatintedfilterforRPpatients.〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）32（9）：1349.1354,2015〕Keywords：網膜色素変性症，羞明，484nm，遮光眼鏡．retinitispigmentosa,photophobia,484nm,tintedfilter.はじめにロービジョンケアでは，多くの患者が羞明を訴え，その羞明を軽減させるために遮光眼鏡の選定が行われている．羞明をきたす疾患は多岐にわたるが，それぞれの疾患でなぜ羞明が生じるのかといった原因やメカニズムは明らかにされていない．羞明の神経学的メカニズムについては，パラソル細胞や小型二層性神経節細胞を介した神経経路1）や，視交叉部2），後頭葉底部3），メラノプシン含有神経節細胞4）が羞明に関与する可能性が報告されているが，いまだそのメカニズムの全容解明には至っていない．一方，羞明を軽減させる視覚補助具として用いられる遮光眼鏡とは，短波長光が散乱しやすいという理由から，短波長光を選択的に遮光するものが一般的であるが，短波長光がどのような視覚情報伝達によって眩しさを感じるのかは明らかではない．〔別刷請求先〕山田明子：〒359-8555埼玉県所沢市並木4丁目1番地国立障害者リハビリテーションセンター病院Reprintrequests：AkikoYamada,Hospital,NationalRehabilitationCenterforPersonswithDisabilities,4-1Namiki,Tokorozawa,Saitama359-8555,JAPAN0910-1810/15/\100/頁/JCOPY（121）1349また，遮光眼鏡の選定方法においても，いまだ客観的で統一した方法は確立されていない．その理由としては，羞明そのものが自覚症状であり，客観的に評価することが困難であるということがあげられる．本研究では，羞明を訴える多くの疾患のなかで，さまざまな場面でこれを感じているとされる5）網膜色素変性症（retinitispigmentosa：RP）患者を対象とした．多くのRP患者は，診断初期から羞明を訴え，視力や視野が低下しても，なお羞明を訴えることが多い．しかし，「RP患者がなぜ眩しさを感じるのか」「どのような波長に対して眩しさを感じるのか」というRP患者の羞明の実態や原因，発生機序は明らかにされていない．そこで，それを明らかにする手がかりを得るために，動的量的視野検査のV/4視標で直径2°以上の中心視野を有するRP患者と晴眼者に波長の異なる光を呈示し，中心視での羞明の主観的評価を比較した．中心視野が保たれているRP患者が，可視光線領域のどの波長に眩しさを感じるのかを実験的に明らかにし，RP患者の羞明に特異的な波長について検討した．I対象および方法1.対象対象は，RP患者20名（RP群）と晴眼者20名（統制群）とした．RP群は，国立障害者リハビリテーションセンター病院眼科を受診し，RPと屈折異常以外の眼疾患および身体障害が認められなかった20名20眼（男性10名，女性10名），平均年齢50.8±12.5歳（28.69歳）とした．また，Goldmann視野計の最大視標であるV/4視標（視標面積：64mm2，視標輝度：1,000asb）で，直径2°以上の中心視野を有する者とした．RP群の良いほうの眼の矯正視力は，小数視力0.06から1.2（中央値：0.45）であった．統制群は，屈折異常以外に特記すべき眼疾患のない者20CDBAXeランプ30cmEBAC眼M50cm図1色光刺激装置（RF2，ニデック社製）光学的構造A：干渉フィルター，B：NDフィルター，C：シャッター，D：パターン，E：絞り，M：ミキシングチューブ．1350あたらしい眼科Vol.32，No.9，2015名20眼（男性10名，女性10名），平均年齢48.8±14.1歳（23.67歳）とした．統制群の良いほうの眼の矯正視力は，全員小数視力1.2であった．なお，白内障手術後の眼内レンズ挿入眼はRP群20名中8名（7名は着色レンズ，1名はレンズ詳細不明），統制群20名中3名（レンズ詳細不明）であった．2.実験装置単波長光を呈示するために，色光刺激装置（RF2，ニデック社製，図1）を使用した．刺激光は，75Wのキセノン（Xe）ランプを光源とした．検査光路に干渉フィルター（中心波長が400.700nmまで20nmおきのバンドパスフィルター16枚使用）を置き，NDフィルターで等エネルギーとした6）．そして，刺激光をミキシングチューブで1点に集光し，黒背景に直径2°の円形視標として呈示した．刺激光のピーク波長は，中心視に関連する423nm（短波長感受性錐体最大感度波長付近），465nm（黄斑色素最大吸収波長付近），484nm（メラノプシン含有神経節細胞最大感度波長付近）544nm（中波長感受性錐体最大感度波長付近），566nm（長波長(，)感受性錐体最大感度波長付近），630nm（長波長感受性錐体の長波長側周辺感受域波長）の6種類とした．刺激光の輝度は，コニカミノルタ社製，分光放射輝度計（CS2000）を用いて測定した．423nmの刺激光において，色光刺激装置で呈示することのできる最大輝度2.7cd/m2（対数輝度：0.43logcd/m2）付近の輝度とし，被験者の負担を最小限に抑えるため，分析時に線形補完による計算が可能となる最低単位である2条件を使用した（表1）．3.実験手順被験者は，暗室内に置かれた色光刺激装置の顎台で頭部を固定し，裸眼で刺激光を観察した．観察眼は矯正視力の良いほうの眼とし，左右眼の視力が同一の場合には，被験者が自覚的に見やすいほうの眼とした．テスト刺激光の呈示を開始する前に，先行研究7）より眩しさを生じさせにくいと考えられる長波長光である630nmの光を，表1に示したテスト光の輝度よりも低い2.0cd/m2（対数輝度：0.30logcd/m2）の輝度で呈示し，接眼鏡の視度調整と被験者の固視状態を確認した．光に対する固視を確認した後，5分間の暗順応を行った．暗順応の後，表1に示した12種類の色光（6種類の単波長×2条件の輝度）を呈示した．刺激呈示順序は，被験者によって異なるよう擬似ランダムとし，カウンターバランスをとった．被験者には，羞明の有無，程度について表2に示した9段階の評価尺度7）から主観的に評価して口頭で答えるよう教示した．各波長光の呈示時間は最長5秒間とし，被験者が主観的評価を口頭で答えた時点で呈示終了とした．呈示間隔は1分間とし，その間は真っ暗な無光状態とした．被験者に（122）表1呈示刺激の輝度レベルcd/m2（対数輝度：表2羞明の主観的評価尺度logcd/m2）評価値眩しさのレベルレベル1レベル2423nm2.70（0.43）2.07（0.32）465nm3.39（0.53）2.68（0.43）484nm3.19（0.50）2.29（0.36）544nm3.25（0.51）2.60（0.41）566nm3.07（0.57）2.42（0.38）630nm3.49（0.54）2.89（0.46）1眩しさを感じない23充分に許容できる眩しさ45許容できる限界の眩しさ67気にさわる眩しさ89耐えられない眩しさは，その間，「眼を閉じて，休めてもよい」と教示した．998423nm465nm0.530.43対数輝度（logcd/m2）84.分析方法本実験では，使用した色光刺激装置の構造上，波長間での厳密な等輝度化ができなかった．そこで，各波長の2つの輝度条件の結果から各被験者の2.7cd/m2（対数輝度0.43log765432765432主観的評価値主観的評価値主観的評価値主観的評価値主観的評価値主観的評価値11cd/m2）に対する主観的評価値を以下の線形補完によって推00定し，これを分析に用いた．まず初めに，縦軸に評価値，横軸に輝度となる図上に2条990.430.32対数輝度（logcd/m2）＊1bへ代入することで，2点を結んだ直線式を求めた．本研究010では，この直線式から導かれる線上に0.43logcd/m2時の評484nm0.5544nm0.51価値があると仮定し，Xに0.43を代入して0.43logcd/m29対数輝度（logcd/m2）対数輝度（logcd/m2）0.360.41988件の輝度で測定された評価値をプロットし，その2点を結ん77だ直線をY＝aX＋bと仮定した．そして，この式の2条件6655の輝度で測定された評価値をそれぞれ，Xに輝度，Yに評価4433値を代入して，連立方程式を解き，aとbを求め，Y＝aX＋22時の評価値を求めた．統計学的検討には，群間比較では，Mann-WhitneyのU検定，群間での人数の比較では2群の比率の差の検定を，波長間検定では，Kruskal-Wallis検定を用いた．II結果1.群間における色光刺激に対する主観的評価の比較統制群とRP群において，12種類の光刺激に対する主観的評価値の中央値を比較した結果を図2に示す．RP群は，統制群に比べて484nmの対数輝度0.50logcd/m2時，630nmの対数輝度0.46logcd/m2において主観的評価値が有意に高かった．しかし，その他の刺激光については，本実験で用いた輝度では群間に差はみられなかった．また，各光刺激の主観的評価値が，白内障手術後に使用する眼内レンズの影響を受けていないかを調べるために，RP群，統制群それぞれにおいて，眼内レンズ挿入眼者と眼内レンズ非装用眼者で各波長における主観的評価値の中央値について比較した．その結果，RP群，統制群ともに眼内レンズ挿入眼者と眼内レンズ非挿入眼者の間には，羞明の評価値に有意な差はみられなかった．（123）630nm＊11000.540.46対数輝度（logcd/m2）■統制群（n＝20）■RP群（n＝20）図2統制群およびRP群の各刺激光に対する主観的評価値中央値の比較RP群は，統制群に比べて484nmの対数輝度0.50logcd/m2時，630nmの対数輝度0.46logcd/m2において主観的評価値が有意に高かった．＊p＜0.05（Mann-WhitneyのU検定）つぎに，統制群とRP群において，等輝度の波長に対する評価値の違いを推定するために，線形補完から推測された2.7cd/m2（対数輝度：0.43logcd/m2）時の各波長の評価値を全被験者で求め，評価値「5：許容できる限界の眩しさ」以上を示した人数について比較した（図3）．484nmにおいて，RP群は統制群に比べ，「5」以上と評あたらしい眼科Vol.32，No.9，20151351566nm887766554433220.570.38対数輝度（logcd/m2）統制群（n＝20）RP群（n＝20）9108786＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊主観的評価値645432人数2100423465484544566630423465484544566630波長（nm）波長（nm）図3羞明の主観的評価を「5」以上と評価した人数の比率図5RP群の各波長における主観的評価値中央値の比較484nmにおいて，RP群は統制群に比べ，「5」以上と評（n＝20）価した人数が有意に多かった（p＜0.05）．＊p＜0.05（2群＊＊p＜0.01，＊p＜0.05（Kruskal-Wallis検定）の比率の差の検定）央値は4，465nmでは2，484nmでは3.5，544nmでは2，566nm，630nmでは1を示した．各波長間の評価値を比較＊＊＊＊＊＊＊すると，423nmは465nm，544nm，566nm，630nmに対9して，484nmは，544nm，566nm，630nmに対して有意87＊＊に高い評価値を認めた．その他の波長間においては，有意差6はみられなかった．5＊＊＊＊＊＊主観的評価値4III考察32＊本研究の結果から，晴眼者では423nm，465nm，484nm1といった500nm以下の短波長光で長波長に比べて眩しさを0423465484544566630感じやすいことが示された．そして，RP患者においても波長（nm）423nm，484nmの短波長光で羞明を感じやすいことが示された．これらの結果は，木村ら7）やStringhamら1）の晴眼者図4統制群の各波長における主観的評価値中央値の比較（n＝20）＊＊p＜0.01，＊p＜0.05（Kruskal-Wallis検定）価した人数が有意に多かった．しかし，他の波長においては群間に差はなかった．2.各群における色光刺激に対する主観的評価の波長間比較統制群とRP群それぞれにおいて，波長間の特徴を比較するために，2.7cd/m2（対数輝度：0.43logcd/m2）時の線形補完から推測された評価値の中央値を求めた．統制群の結果を図4に示す．423nmにおける評価値の中央値は4，465nmは3，484nmでは2.75，544nmでは1.5，566nmでは1，630nmでは1であった．各波長間の評価値について比較したところ，423nmは484nm，544nm，566nm，630nmに対して，465nmは544nm，566nm，630nmに対して，484nmは566nm，630nmに対して有意に高い評価値を認めた．その他の波長間において有意差はみられなかった．一方，RP群の2.7cd/m2（対数輝度：0.43logcd/m2）時の評価値の中央値を図5に示す．423nmにおける評価値の中1352あたらしい眼科Vol.32，No.9，2015を対象にした研究結果と一致していた．Stringhamら1）の研究では，短波長のなかでも460nm付近の波長においては，他の短波長光に比べて，羞明を感じにくいことを報告し，その理由として，460nmの光をピークに短波長光を吸収する黄斑色素の影響について指摘している．今回の結果では，晴眼者においては，呈示光の輝度が比較的に低かったためか465nmでの評価値が他の短波長光に比べて低い傾向はみられなかったが，RP患者においては，他の短波長光に比べて465nmで評価値が低くなる傾向がみられ，Stringhamら1）が示した結果と一致した．黄斑色素は，ルテインとゼアキサンチンという2種類のカロチノイドからなり，網膜の中心窩部分に存在し，460nmを最大吸収波長として短波長光を吸収することがよく知られている8）．そして，黄斑色素密度は個人差が大きいため正確な正常値は示されておらず，疾患との関連についての研究も少ないのが現状である．よって，RP患者の黄斑色素の状態は明らかではないが，今回の結果からRP患者における羞明と黄斑色素との関連性について今後，検討が必要と思われた．つぎに，RP患者の羞明に特異的な波長について検討した．RP患者は，計算から求めた2.7cd/m2時の評価値を使用し（124）た各波長間の比較では，484nmに対する主観的評価値が，統制群ではみられない423nm時に匹敵する高い評価値を示した．さらに，刺激光をより眩しいと評価していると思われる評価値「5：許容できる限界の眩しさ」以上を示した人数の比率を比較した結果でも，RP群は，統制群に比べて484nmにおいて「5」以上を示す人数が有意に高く，484nmの光で眩しさを感じることが示された．以上の結果からRP群では，484nmの光において羞明を感じるメカニズムが存在するのではないかと考えることができる．本実験では直径2°の光刺激を呈示し，その光を見てもらう方法を用いた．中心窩の直径2°に存在する視細胞の分布については，錐体細胞の多くが存在し，杆体細胞は中心窩直径1°内には，存在しないとされている9）．そして，錐体細胞の分布については，従来，短波長感受性錐体（以下，S錐体）は中心窩付近には存在しないとされていたが，Curcioら10）の中心窩のS錐体の分布の研究により，直径2°内にも多くのS錐体が存在することが示された．以上のことから，晴眼者の場合には，中心窩を含む直径2°内には，すべての視細胞が存在していることがわかる．一方，RP患者では，疾患初期から，杆体の変性が生じることが知られている11）．本研究のRP患者においても，診察時の問診からすべての被験者が夜盲を訴えており，杆体変性に伴う杆体の機能低下が生じていたと考えることができる．よって，RP患者においては，機能すべき杆体が変性し，光を受容することができず，錐体が光をおもに受容し，網膜神経節細胞へ信号を送っていると推測できる．堀口12）は，網膜色素変性症で生じる羞明のような視細胞変性による羞明に対する一つの仮説として，「1.視細胞変性のため，網膜神経節細胞の入力量が変化して，2.これらの神経節細胞が過敏性を獲得する．3.その結果，閾値が低下するという除神経性過敏が起こる．4.閾値が低下した神経節細胞は屋内光などの弱い入力でも容易に興奮し，脳への出力が増加するために羞明を感じる」と述べている．RP患者で特異的に羞明を生じやすかった484nmは，メラノプシン含有神経節細胞の最大感度波長だけではなく，杆体の最大感度波長付近にも近い．したがって，484nm時の評価値で有意差がみられた理由としては，杆体と錐体の両者と連絡のある神経節細胞が，RPによる杆体の変性から生じた錐体からの入力に対して除神経過敏を生じたのかもしれない．一方，メラノプシン含有神経節細胞は484nmでの感受性が高く，RP患者でも障害されにくいことから，484nm時の羞明の理由として検討すべき候補と考えることもできる．しかし，メラノプシン含有神経節細胞が高輝度で作動すること13），神経節細胞が中心窩の外縁に多く分布すること14）を考慮すると，今回の実験で用いた中心2°と2.7cd/m2という刺激条件からは，その可能性は高くないと思われる．（125）また，630nmの刺激光に対する統制群とRP群の間にみられた有意差（図2）については，RP群においてL錐体からの入力が羞明に何らかの影響を与えていることが推察されるが，そのメカニズムについてはまったく不明である．しかし，RP群の被験者は，FarnsworthDichotomousTestPanelD-15（LUNEAU社製）での色覚検査において，20名中17名がなんらかの色覚異常を示していたことから，RP群の被験者は，杆体だけではなく，いずれかの錐体にも変性が生じていたことが考えられる．したがって，錐体の変性に伴い網膜神経節細胞の入力量が変化し，除神経性過敏が生じていたと考えることができるかもしれない．今後，症例数を増やし，色覚異常のタイプによる詳細な分析が必要と思われた．今まで，RP患者の羞明軽減には，短波長光が散乱しやすいという理由や，短波長による光障害からの防御という目的から，短波長をカットする遮光眼鏡が一般的に用いられてきたが，RP患者にとって，短波長光が長波長光に比べて眩しさを感じることを示す研究や，短波長を遮光する遮光眼鏡の有効性を示す研究はなかった．今回の結果から，RP患者においても短波長の光において，長波長に比べて羞明を感じやすいことが明らかにされ，特に484nm付近の波長において有意に評価値が高くなることが示された．これによりRP患者の羞明の軽減には，短波長光を遮光する遮光眼鏡が有効であること，484nmの波長を考慮に入れた選定が必要であることが示唆された．今後，さらにRPによって生じる羞明の詳細な実態を明らかにするためには，症例を重ね，遺伝子タイプや視機能と羞明の関連についても検証する必要があると思われた．文献1）StringhamJM,FuldK,WenzelAJ：Actionspectrumforphotophobia.JOptSocAmAOptImageSciVis20：1852-1858,20032）豊口光子，大平明彦，河野智子ほか：羞明が初発症状となった視交叉部への神経膠腫浸潤．あたらしい眼科22：1583-1585,20053）HoriguchiH,KuboH,NakadomariS：Lackofphotophobiaassociatedwithbilateralventraloccipitallesion.JpnJOphthalmol55：301-303,20114）NosedaR,KainzV,JakubowskiMetal：Aneuralmechanismforexacerbationofheadachebylight.NatNeurosci13：239-245,20105）郷家和子：網膜色素変性用眼鏡．眼科診療プラクティス49眼鏡処方，p54-55,文光堂，19996）石田みさ子，..島謙次，三輪まり枝ほか：黄色眼内レンズのスぺクトル感度に及ぼす影響．日眼会誌98：192-196,19947）木村能子，阿山みよし：LEDに対する眩しさ感の年齢差に関する研究．照明学会誌94：120-123,20108）尾花明：黄斑色素量．眼科診療プラクティス25眼のバあたらしい眼科Vol.32，No.9，20151353イオメトリー眼を正確に測定する，p345-351，文光堂，9）RodieckRW：TheFirstStepsinSeeing.p206,SinauerAssociates,SunderlandUSA,199810）CurcioCA,AllenKA,SloanKRetal：Distributionandmorphologyofhumanconephotoreceptorsstainedwithanti-bluopsin.JCompNeurol312：610-624,199111）中村誠：網膜色素変性症とその類縁疾患の診断法．眼科ケア27：92-99,200912）堀口浩史：遮光眼鏡と羞明─分光分布から羞明を考える．あたらしい眼科30：1093-1100,201313）堀口浩史，仲泊聡：羞明の科学─遮光眼鏡適合判定のために．視覚の科学31：71-81,201014）福田裕美：メラノプシン網膜神経節細胞に関する研究．日本生理人類学会誌16：31-37,2011＊＊＊1354あたらしい眼科Vol.32，No.9，2015（126）

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