Developments of Frictional Coefficient Measuring Unit on Human Ocular Surface and Computational Program to Create Empirical Formula

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K16959
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 坂根 由梨 愛媛大学, 医学部, 講師 (00601478)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 臨床研究 / 眼科学 / 眼表面摩擦

Outline of Annual Research Achievements

眼表面摩擦を解明するため、我々は眼表面を機械工学における軸受けの摩擦にあてはめ、眼表面の摩擦係数は涙液の粘度、瞬目の速度、眼瞼圧に関係しているとの考えから、これらのパラメータを測定する眼表面摩擦係数測定機（Ocular surface tribometer）と、データを解析する計算プログラムの開発を行っている。初年度は正常被験者で測定を行い、遺伝的アルゴリズムを用いた解析プログラムと、粒子最適化法を用いた解析プログラムの2つを作成した。前年度はドライアイ患者、特にコンタクトレンズ装用者を対象に測定を行い、コンタクトレンズの摩耗や汚れが摩擦係数に影響している可能性が示唆されるなど、有用な結果が得られた。今年度はドライアイ患者や他の眼表面疾患患者の測定を行う予定であったが、Covid19の影響で被験者を用いた測定が難しかったため、測定機の正確性や測定時間の短縮、解析プログラムの改良を行った。まず、測定結果の再現性を確保し、測定者間による誤差を減少させるため、測定期の自動化に取り組んだ。これまで手動で測定プローブを動かしていたため、プローブが眼表面に接する圧や移動速度が一定ではなく、測定者を限定する必要があったが、圧をリアルタイムにモニターし、プローブの動きを自動化することで、以前より一定条件下での測定が可能になった。また、解析プログラムの改良により、遺伝的アルゴリズムと粒子最適化法を用いたプログラムで同時に測定結果を解析できるようになり、より短時間で解析が可能となった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度はドライアイなど眼表面疾患患者での測定をすすめる予定であったが、Covid19の影響で、被験者と長時間対峙しての測定が難しく、測定機の改良をすすめることとなった。

Strategy for Future Research Activity

改良した測定機の妥当性や信頼性を確認するため、ドライアイ患者での眼表面摩擦係数測定をすすめ、涙点プラグなど治療前後の比較など、涙液量と摩擦の関係や、臨床所見との関係を研究していく予定である。

Causes of Carryover

今年度はCovid19の影響で人件費・謝金や旅費の支出がなく、測定機の改良と解析プログラムの改良を行ったため、予算に誤差が生じ次年度使用額が生じた。次年度では今年度できなかった被験者を用いた研究をすすめる予定であり、その謝金として翌年度分の助成金と合わせて使用する計画である。