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2013 Fiscal Year Annual Research Report

非侵襲ダイナミックアクティブセンシングによる生体眼の構造剛性と眼圧剛性の分離

Research Project

Project/Area Number 21246043
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

金子 真  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70224607)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 東森 充  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30346522)
Project Period (FY) 2009-04-01 – 2014-03-31
Keywords非侵襲 / 非接触センシング / 硝子体 / バイオマーカー / 角膜変形 / 白内障 / 緑内障
Research Abstract

本研究では角膜に空気噴流を印加し、そのときの角膜変形を高速カメラを用いて非浸襲的に計測することにより、これまでに高齢者の眼は構造的剛性が低下し、結果的に眼圧計測器は高齢者の眼圧値を過小評価してしまうという驚くべき事実を明らかにしてきた。さらに、このような非侵襲ダイナミックアクティブセンシングによって眼球表面だけでなく、眼球内部状態も推定できる可能性があることを見出し、眼球内硝子体の物理特性が推定できる可能性を示唆してきた。硝子体は年齢とともにゼリー状から液状に変わっていくことが知られている。硝子体が液状化してしまうと、網膜剥離といった眼疾患が起こりやすくなるため、非浸襲で眼球内部の状態を診断する方法が強く望まれていた。前年度に空気噴流印加時の角膜表面形状を高速カメラで計測することで、内部状態の推定を試みたが、統計的有意差を得るまでには至らなかった。平成25年度は、眼球内部の眼球の力学的特性の変化が最も大きくなる手術前後に着目し、硝子体手術あるいは白内障手術前後の患者に対して、空気噴流印加時の角膜変形が、どのフェーズで一番大きく異なるかという点に焦点をしぼり、臨床実験を行った(研究代表者:金子真)結果、角膜頂点と角膜周辺部の変形特性に顕著な差が現れることを見出した。さらに、3自由度振動モデルを使ってパラメータ推定を行なった(研究代表者:金子真,研究分担者:東森充)結果、手術前後で内部粘性が激減していることがわかり、実際の眼のエージング効果をうまく説明することができた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2013 Other

All Journal Article (2 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Influence of ocular stiffness on intraocular pressure estimation using goldmann applanation tonometry2013

    • Author(s)
      Shirane M, Kiuchi Y, Otani K, Kurita Y, Kaneko M, Takenaka J.
    • Journal Title

      Journal of Medical and Biological Engineering

      Volume: 33 Pages: 293-300

    • DOI

      10.5405/jmbe.1381

  • [Journal Article] Evaluation of corneal displacement using high-speed photography at the early and late phases of noncontact tonometry2013

    • Author(s)
      Nakakura S., Kiuchi Y., Kaneko M., Mochizuki H., Takenaka J., Yamada K., Kimura Y., and Tabuchi H.
    • Journal Title

      Innestigative Ophthalmology and Visual Science

      Volume: 54 Pages: 2474-2481

    • DOI

      10.1167/iovs.12-11424

  • [Presentation] 硝子体手術前後における空気噴流印加時の眼球変形特性

    • Author(s)
      上村祥平,金子真,相澤奈帆子,田中佑治,國方彦志,中澤徹
    • Organizer
      日本機械学会第26回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      東北大学,仙台
  • [Presentation] IOP Measurement Using Air-Puff Tonometry: Dynamic Modeling of Human Eyeball with Experimental Results

    • Author(s)
      Nishiyama J., Kao I. and Kaneko M.
    • Organizer
      The 10th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza, Jeju, Korea
  • [Remarks] 革新的バイオマーカー創出とその臨床応用

    • URL

      https://sites.google.com/site/osakaubiomarker/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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