Development of intraocular illumination devices from outside the eye

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K22993
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 森川 翔平 筑波大学, 医学医療系, 講師 (10883978)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: 眼内照明機器開発 / 眼科手術

Outline of Annual Research Achievements

眼科手術において高倍率観察系は重要であり、これまで眼外からの眼内照明を備えた手術顕微鏡はほとんど存在していない．本研究の目的は眼外からの非侵襲眼内照明を開発することである．
試作１号機はLEDを光源として作成した．３DプリンターでLED照明を設置するためのホールダーを作成し，眼内にLEDによる光が入ることを確認するために４方向から照明した．しかし，豚眼で実験をしたところ光が眼内にほとんど入らなかった．LEDによる光量不足，光源から角膜への距離が長いことが原因と考えられた．試作２号機は光量を補うためにXeランプを光源とし，また角膜までの距離を短くするために光ファイバーを用いた．３Dプリンターで光ファイバーを設置するためのホールダーを作成し，また小型ミラーを用いて光線の角度を変え眼内に光が入るよう作成した．豚眼で実験をしたところ光が入ることが確認でき，乳頭血管の観察は容易であった．しかし，豚眼では角膜や眼底の状態に個体差があることから評価の比較が困難であった．実験をより客観的にするために海外から模擬眼を輸入した．試作３号機は光ファイバーの角度を変えることのできるホールダーを３Dプリンターで作成した．角度を変えることにより，より広範囲の眼底を照明できることが確認できた．しかし，角膜からの反射で一部観察が困難であった．
現在，角膜反射を軽減するために光ファイバーの種類を変更中である．眼底観察が可能になった後，動物実験を用いて安全性能・毒性検証を行っていく方針である．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

申請時の予想よりもLEDによる光が入らなかったため，新たに光ファイバーを導入しなければならなかった．そのためにプロトタイプの製作に時間がかかっている．また当初は豚眼を用いて眼内観察の有効性を確認する予定であったが，個体差が大きいことから，模擬眼を輸入しなければならなかった．光ファイバーを用いたプロトタイプ製作と並行し，模擬眼による眼内観察の有効性を検証しているが，2020年度はプロトタイプの完成までは至らなかった．

Strategy for Future Research Activity

角膜反射を抑え，観察系を阻害しない試作機を開発中である．模擬眼による眼底観察で臨床レベルで有用と考えられる照明を確認した後，動物実験を用いて安全性能・毒性検証を行い，眼外からの眼内照明機器のプロトタイプを開発していく方針である．

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由は，光ファイバーの作成に時間がかかり，それに伴い試作機の開発に時間が要し，完全なプロトタイプが完成できなかったからである．
使用計画は，2021年度はこれまで通り試作機を作成し，動物実験まで行う予定であり，それに伴いプロトタイプ材料費，工具費，動物実験費などに使用する．