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2022 Fiscal Year Research-status Report

Development of next-generation compact ERG device that is minimally invasive, low noise, short time-consuming, and automated diagnosis

Research Project

Project/Area Number 22K09788
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

近藤 峰生  三重大学, 医学系研究科, 教授 (80303642)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉本 昌彦  三重大学, 医学部附属病院, 講師 (00422874)
生杉 謙吾  三重大学, 医学系研究科, 准教授 (10335135)
松原 央  三重大学, 医学部附属病院, 講師 (20378409)
加藤 久美子  三重大学, 医学部附属病院, 助教 (50642071)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Keywords網膜電図 / 無散瞳 / 自然瞳孔 / 皮膚電極 / 小型化 / Stiles-Crawford効果
Outline of Annual Research Achievements

ERG検査の短時間化、低侵襲化を推進するにあたっては、無散瞳(自然瞳孔)でERGを記録する刺激系を確立する必要がある。これには、患者の瞳孔面積(mm2)をリアルタイムに測定し、それに応じて眼内に照射する光量(cd/m2)を変化させて刺激照度(Td-s)を常に一定に保たせるシステムが必要になる。実際にこの刺激システムは既存の装置で確立されているが、あらゆる瞳孔面積に対して同じERGが記録できるかどうかを我々が研究した結果、刺激照度(Td-s)を常に一定にして刺激をしたとしても同じERGが記録できるわけではなく、その理由はStiles-Crawford効果を考慮していないことであることを見出した(Kato, Kondo, et al. IOVS. 2015)。これらの結果により、我々は無散瞳でERGを記録する装置にはStiles-Crawford効果の係数で補正する必要があるという仮説を立てた。
そこで今回の研究では、無散瞳でERGを記録する際に、眼内刺激照度(Td-s)を一定にするだけでなく、Stiles-Crawford効果の係数で補正することによって、あらゆる瞳孔面積に対して同じERGが記録できるかどうかを多数の正常者のデータを解析して研究した。実際の実験では、正常者に対して散瞳剤を点眼し、徐々に瞳孔面積が増大する過程で3分おきに瞳孔面積(mm2)を測定し、その瞳孔面積に応じて一定の網膜照度(Td-s)でフリッカーERGを記録し、波形の潜時と振幅を測定した。この状態で、以下のStiles-Crawford係数を0から0.12まで変化させてフリッカーERGの波形変化を研究した。その結果、係数が0.085程度において、瞳孔が変化してもERGの波形変化が最も小さいことがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現時点では、おおむね予定通りに研究が進んでいる。今回の結果をもとに、さらに様々な年齢の正常者に同様の実験することにより、各年代において自然瞳孔(無散瞳)ERG検査の最適のStiles-Crawford係数を決定したい。さらに、ソフトコンタクトレンズによる人工瞳孔(瞳孔径 , 2 - 10mm)を用いて、この係数の最適性をより厳密に検証し、さらに瞳孔の色による影響も検討したいと考えている。
申請者は、これまでもERG検査の低侵襲化に関する研究を行い、中でも従来のコンタクトレンズ装着によるERGではなく皮膚電極によるERG装置を推進し、ノイズの多い皮膚電極であってもノイズを最大限に低減させる工夫に関する研究を行ってきた(Yamashita, et al. Int Ophthalmol. 2017など)。その主な動機は、小児からでもなるべく低侵襲にERGを記録したいという理由からであった。このような中、2020年に新型コロナウイルスが世界中で流行した。これにより、狭い密室で20分以上患者に暗順応させた後に、角膜に接触するコンタクトレンズ型電極を使用して記録する従来のERG検査は、国際的にも敬遠される傾向となった。国際臨床視覚電気生理学会(ISCEV)によるアンケートでも、新型コロナウイルスが流行した後でERG検査が施行しにくくなったと答えた研究者は70%を超えていた。申請者は、たとえ新型コロナウイルスが終息したとしても、その後の眼科検査において従来のERGの方法がそのまま用いられるのは難しいと考えた。そのため、ERG検査(装置)の低侵襲化、無散瞳化、短時間化、低ノイズ化、は、眼科臨床における喫緊の国際的課題であると考えている。このような経緯で開始された研究であるが、現時点では概ね目的に沿って研究成果が得られていると自己評価する。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究としては、ERG検査にこれまで必修とされてきた密室による20分以上の暗順応負担を軽減する目的で、色調可変ゴーグルを使用する。まずゴーグル色を暗黒色とし、5-15分間の暗順応を行う。その後に下眼瞼縁7 mmの位置に粘着性皮膚電極を貼り、杆体応答と最大応答を記録する。このゴーグルのドーム内にLEDによる刺激を作成し、また中央部に赤外線カメラによる瞳孔計を搭載して刺激直前の瞳孔面積(mm2)を計測し、瞳孔面積に応じて一定の刺激照度(Td-s)となるように刺激光を変化させる。さらに最適Stiles-Crawford効果係数を加味して最終の刺激強度(cd/m2)を決定する。この装置で多数の正常者よりERGを記録し、また5分程度の短い暗順応により杆体機能が十分評価できるかどうかを、正常者だけでなく杆体系が障害される網膜疾患患者のデータをもとに検討する。皮膚電極によるERGに含まれる応答のノイズを最小限にするため、今回の研究ではアナログフロントエンドを用いて直流のまま信号を必要に応じて増幅して(4-6倍程度増幅を想定)反応を測定する予定である。

Causes of Carryover

購入した電極の数や投稿論文などが予定を少し下回ったため、余った研究費を次年度に使用することとした. 網膜電図の実験に用いるシール型電極の購入に使用する予定である。

  • Research Products

    (27 results)

All 2023 2022

All Journal Article (24 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 24 results,  Open Access: 19 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Photoreceptor function and structure in retinal degenerations caused by biallelic BEST1 mutations2023

    • Author(s)
      Cideciyan Artur V.、Jacobson Samuel G.、Sumaroka Alexander、Swider Malgorzata、Krishnan Arun K.、Sheplock Rebecca、Garafalo Alexandra V.、Guziewicz Karina E.、Aguirre Gustavo D.、Beltran William A.、Matsui Yoshitsugu、Kondo Mineo、Heon Elise
    • Journal Title

      Vision Research

      Volume: 203 Pages: 108157~108157

    • DOI

      10.1016/j.visres.2022.108157

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transient Increase of Flicker Electroretinography Amplitudes after Cataract Surgery2023

    • Author(s)
      Kato Kumiko、Nagashima Ryunosuke、Matsubara Hisashi、Ikesugi Kengo、Tsukitome Hideyuki、Matsui Yoshitsugu、Nunome Takayasu、Sugimoto Masahiko、McCulloch Daphne L.、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Ophthalmology Science

      Volume: 3 Pages: 100243~100243

    • DOI

      10.1016/j.xops.2022.100243

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Risk Factors for Legal Blindness in 237 Japanese Patients with Exogenous Endophthalmitis: A Multicenter Cohort Study from J-CREST2023

    • Author(s)
      Yoshimura Ayano、Ishikawa Hiroto、Uchida Kazutaka、(Kondo Mineo)、et al
    • Journal Title

      Ocular Immunology and Inflammation

      Volume: - Pages: 1~9

    • DOI

      10.1080/09273948.2023.2165111

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple evanescent white dot syndrome in highly myopic eye in which fundus autofluorescence was diagnostically useful: A case report2023

    • Author(s)
      Harada Sumine、Kato Kumiko、Matsui Yoshitsugu、Sugimoto Masahiko、Matsubara Hisashi、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Medicine

      Volume: 102 Pages: e32713~e32713

    • DOI

      10.1097/MD.0000000000032713

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of suspension of anti-vascular endothelial growth factor treatment for neovascular age-related macular degeneration in clinical setting2022

    • Author(s)
      Matsubara H, Matsui Y, Miyata R, Ichio A, Chujo S, Enomoto H, Sugimoto M, Kondo M
    • Journal Title

      Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol

      Volume: 260 Pages: 1867~1876

    • DOI

      10.1007/s00417-021-05526-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Case of unilateral pellucid marginal corneal degeneration progressing to corneal perforation with keratoconus in contralateral eye2022

    • Author(s)
      Ueji Natsuki、Kato Kumiko、Yonekawa Yuka、Takeuchi Maki、Takashima Yuko、Hirano Koji、Kondo Mineo
    • Journal Title

      American Journal of Ophthalmology Case Reports

      Volume: 25 Pages: 101293~101293

    • DOI

      10.1016/j.ajoc.2022.101293

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Treatment of diabetic macular edema in real‐world clinical practice: The effect of aging2022

    • Author(s)
      Kusuhara Sentaro、Shimura Masahiko、Kitano Shigehiko、(Kondo Mineo)、et al
    • Journal Title

      Journal of Diabetes Investigation

      Volume: 13 Pages: 1339~1346

    • DOI

      10.1111/jdi.13801

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ISCEV Standard for full-field clinical electroretinography (2022 update)2022

    • Author(s)
      Robson Anthony G.、Frishman Laura J.、Grigg John、Hamilton Ruth、Jeffrey Brett G.、Kondo Mineo、Li Shiying、McCulloch Daphne L.
    • Journal Title

      Documenta Ophthalmologica

      Volume: 144 Pages: 165~177

    • DOI

      10.1007/s10633-022-09872-0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estimating ranibizumab injection numbers and visual acuity at 12?months based on 2-month data on branch retinal vein occlusion treatment2022

    • Author(s)
      Murata Toshinori、Kondo Mineo、Inoue Makoto、Nakao Shintaro、Osaka Rie、Shiragami Chieko、Sogawa Kenji、Mochizuki Akikazu、Shiraga Rumiko、Kaneko Takeumi、Chandrasekhar Chikatapu、Tsujikawa Akitaka、Kamei Motohiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 7661

    • DOI

      10.1038/s41598-022-11113-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Photopic negative response recorded with RETeval system in eyes with optic nerve disorders2022

    • Author(s)
      Yamashita Tsutomu、Kato Kumiko、Kondo Mineo、Miki Atsushi、Araki Syunsuke、Goto Katsutoshi、Ieki Yoshiaki、Kiryu Junichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 9091

    • DOI

      10.1038/s41598-022-12971-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intravitreal aflibercept for diabetic macular edema in real-world clinical practice in Japan: 24-month outcomes2022

    • Author(s)
      Sugimoto Masahiko、Handa Chiharu、Hirano Kazufumi、Sunaya Toshiyuki、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology

      Volume: 260 Pages: 3489~3498

    • DOI

      10.1007/s00417-022-05703-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Findings in pseudophakic eye that developed liquefied aftercataract-like substance one day after vitrectomy2022

    • Author(s)
      Ota Akiko、Ota Ichiro、Kachi Shu、Miyake Goichiro、Miyake Kensaku、Kondo Mineo
    • Journal Title

      American Journal of Ophthalmology Case Reports

      Volume: 27 Pages: 101615~101615

    • DOI

      10.1016/j.ajoc.2022.101615

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Which Explanatory Variables Contribute to the Classification of Good Visual Acuity over Time in Patients with Branch Retinal Vein Occlusion with Macular Edema Using Machine Learning?2022

    • Author(s)
      Matsui Yoshitsugu、Imamura Kazuya、Chujo Shinichiro、Mase Yoko、Matsubara Hisashi、Sugimoto Masahiko、Kawanaka Hiroharu、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Pages: 3903~3903

    • DOI

      10.3390/jcm11133903

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Posterior scleritis with choroidal detachments and periaortitis associated with IgG4-related disease: A case report2022

    • Author(s)
      Mase Yoko、Kubo Akiko、Matsumoto Akane、Masuda Kosuke、Kadoya Masatoshi、Koizumi Kan、Sotozono Chie、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Medicine

      Volume: 101 Pages: e29611~e29611

    • DOI

      10.1097/MD.0000000000029611

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anti-Vascular Endothelial Growth Factor Treatment for Macular Edema in Eyes with Branch Retinal Vein Occlusion with vs Without Glaucoma ? Does Glaucoma Affect Visual Outcome in Eyes with BRVO-ME After antiVEGF Injections?2022

    • Author(s)
      Asami Shin、Sugimoto Masahiko、Tsukitome Hideyuki、Kato Kumiko、Matsubara Hisashi、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Clinical Ophthalmology

      Volume: Volume 16 Pages: 2275~2283

    • DOI

      10.2147/OPTH.S356727

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Risk Factors for Legal Blindness in 77 Japanese Patients with Endogenous Endophthalmitis: A Multicenter Cohort Study from J-CREST2022

    • Author(s)
      Sugisawa Takaaki、Ishikawa Hiroto、Uchida Kazutaka、(Kondo Mineo)、et al
    • Journal Title

      Ocular Immunology and Inflammation

      Volume: - Pages: 1~8

    • DOI

      10.1080/09273948.2022.2112237

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Approved biosimilar ranibizumab: a global update2022

    • Author(s)
      Sharma Ashish、Kondo Mineo、Iwahashi Chiharu、Parachuri Nikulaa、Kumar Nilesh、Bandello Francesco、Loewenstein Anat、Kuppermann Baruch D.
    • Journal Title

      Eye

      Volume: 37 Pages: 200~202

    • DOI

      10.1038/s41433-022-02246-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differences in clinical characteristics and treatment outcomes of submacular hemorrhage caused by age-related macular degeneration and retinal macroaneurysms: A multicenter survey from the Japan Clinical Retina Study (J-CREST) group2022

    • Author(s)
      Kimura Takeshi、Araki Takashi、Yasukawa Tsutomu、Kato Aki、Kuwayama Soichiro、Kinoshita Takamasa、Okamoto Fumiki、Murakami Tomoya、Mitamura Yoshinori、Sakamoto Taiji、Terasaki Hiroto、Kusuhara Sentaro、Miki Akiko、Takamura Yoshihiro、Kondo Mineo、Matsubara Hisashi、Ueda Tetsuo、Tsujinaka Hiroki、Gomi Fumi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Pages: 0274508~0274508

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0274508

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genetic characterization of 1210 Japanese pedigrees with inherited retinal diseases by whole‐exome sequencing2022

    • Author(s)
      Suga Akiko、Yoshitake Kazutoshi、Minematsu Naoko、(Kondo Mineo)、et al
    • Journal Title

      Human Mutation

      Volume: 43 Pages: 2251~2264

    • DOI

      10.1002/humu.24492

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Progress of Diabetic Macular Edema after Loading Injection of Anti-Vascular Endothelial Growth Factor Agents in Real-World Cases2022

    • Author(s)
      Enomoto Hiroko、Sugimoto Masahiko、Asami Shin、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Medicina

      Volume: 58 Pages: 1318~1318

    • DOI

      10.3390/medicina58101318

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Response to Initial Anti-Vascular Endothelial Growth Factor for Diabetic Macular Edema Is Significantly Correlated with Response to Third Consecutive Monthly Injection2022

    • Author(s)
      Maeda Satoshi、Sugimoto Masahiko、Tenma Yumiho、Tsukitome Hideyuki、Kato Kumiko、Chujo Shinichiro、Matsui Yoshitsugu、Matsubara Hisashi、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Pages: 6416~6416

    • DOI

      10.3390/jcm11216416

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Case of Repeated Full-Thickness Macular Hole Formations and Spontaneous Closure following Intravitreal Bevacizumab Treatment for Central Retinal Vein Occlusion2022

    • Author(s)
      Furukawa Rika、Matsubara Hisashi、Uchiyama Eriko、Sugimoto Masahiko、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Case Reports in Ophthalmology

      Volume: 13 Pages: 972~978

    • DOI

      10.1159/000527211

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Japanese boy with Bardet-Biedl syndrome caused by a novel homozygous variant in the ARL6 gene who was initially diagnosed with retinitis punctata albescens: A case report2022

    • Author(s)
      Mizumoto Keitaro、Kato Kumiko、Fujinami Kaoru、Sugita Tadasu、Sugita Iichiro、Hattori Ayako、Saitoh Shinji、Ueno Shinji、Tsunoda Kazushige、Iwata Takeshi、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Medicine

      Volume: 101 Pages: e32161~e32161

    • DOI

      10.1097/MD.0000000000032161

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Frequent self-monitoring of intraocular pressure can determine effectiveness of medications in eyes with normal tension glaucoma: A case report2022

    • Author(s)
      Mizohata Hideki、Ikesugi Kengo、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Medicine

      Volume: 101 Pages: e32478~e32478

    • DOI

      10.1097/MD.0000000000032478

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Percentage of testing performed and sensitivity of electrophysiological tests in diagnosis of MEWDS: A multicenter study in Japan2023

    • Author(s)
      Mineo Kondo, Wataru Saito, Susumu Ishida, et al.
    • Organizer
      International Society for Clinical Electrophysiology of Vision
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Progressive VF defects and photophobia of both eyes in a young woman2023

    • Author(s)
      Mineo Kondo
    • Organizer
      Fuji Retina
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of Systemic Steroid Administration on Final Visual Acuity in Eyes with Multiple Evanescent White Dot Syndrome (MEWDS)2022

    • Author(s)
      Mineo Kondo, Wataru Saito, Susumu Ishida, et al.
    • Organizer
      Macula Society
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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