角膜形状の眼圧評価への影響解析と新しい眼圧計開発への応用

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13877292
• 研究種目: 萌芽的研究
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 魚里 博 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (00118019)
• 研究分担者: 鈴木 雅信 北里大学, 医学部, 助教授 (40206529) ; 庄司 信行 北里大学, 医療衛生学部, 助教授 (60316940)
• キーワード: 角膜形状 / 眼圧 / 眼圧計 / 眼光学 / 有限要素法 / 角膜力学特性 / 光学結像特性

研究概要

眼球内部の圧力(眼圧)は測定される被検眼の角膜形状、特に魚膜中心厚と角膜曲率半径に依存することを理論的にも実験的にも検証することが出来た。
角膜の力学特性を単純な球殻シェルモデルにて理論的に検討した結果、角膜の曲率半径とその厚み、ならびに組織の材料定数であるヤング率とポアッソン比で表現できることを確認した。生体角膜のヤング率とポアッソン比を一定と仮定すれば、角膜の変形能はおもに角膜厚と曲率半径に依存することが判明した。この結果は、有限要素法(FEM)にて角膜形状と眼圧による変形能を計算機シュミレーションすることで再確認した。
実験的には、白色家兎眼を用いて、マノメーターによる設定眼内圧と眼圧計での測定値の関係を、マイクロケラトームを用いた角膜切除で角膜形状を人工的に変えることで検討し、角膜厚の減少に伴って、側定眼圧が設定眼圧よりも有意に低くなる(過小評価される)ことを確認した。曲率半径の変化による測定眼圧への影響も、角膜厚の影響よりは少ないが、無視できないことを実験的にも検証した。また、最近の角膜屈折矯正手術(LASIK, PRKやPTKなど)の普及とともに、角膜形状の変化した症例も増加している。実際のLASIK症例の角膜形状と測定眼圧の関係についても臨床的に評価し、術後の眼圧が術前と比較して有意に過小評価されていることを確認し、術後の正しい眼内圧推定のための方法を多方面から現在検討中である。
これまでの結果をふまえて、次年度では正しい眼圧評価のための補正法ならびに新しい眼圧計開発への応用をはかる予定である。

研究成果

• [文献書誌] 魚里 博: "眼の光学特性と視力矯正"光学. 31・1. 20-26 (2002)
• [文献書誌] 魚里 博: "眼光学と視機能検査"臨床検査. 45・12. 1505-1520 (2001)
• [文献書誌] 岩部 晃徳: "レーザによって角膜切除された眼球のFEMによる変形解析"生体・生理工学シンポジウム論文集. 16. 103-106 (2001)
• [文献書誌] 伊藤 美沙絵: "LASIK後の眼圧とORBSCANによる眼圧補正"日本視能訓練士協会誌. 29. 227-231 (2001)
• [文献書誌] UOZATO Hiroshi: "Corneal Deformation Analysis with Finite Element Method in Laser Refractive Surgery"Invest.Ophthalmol.Vis.Sci. 42・4. 607-607 (2001)
• [文献書誌] 魚里 博: "屈折異常の光学系と矯正"眼科. 43・4. 357-364 (2001)
• [文献書誌] 魚里 博: "新しい屈折矯正:白内障・屈折矯正手術前後における検査の留意点"日本視能訓練士協会誌. 29. 89-102 (2001)
• [文献書誌] 松岡 俊宏: "レーザによる角膜切除後のFEMによる眼球の変形解析"日本機械学会第13回バイオエンジニヤリング講演会論文集. 13. 48-49 (2001)
• [文献書誌] 松本 拓也: "非接触眼圧計とGoldmann厚平眼圧計の測定値の相違-角膜厚および角膜曲率の影響"日本眼科学会雑誌. 104・5. 317-323 (2000)
• [文献書誌] 魚里 博: "屈折矯正手術後の眼内レンズパワー予測"視覚の科学. 20・4. 166-169 (2000)
• [文献書誌] 魚里 博(分担執筆): "看護のための最新医学講座、第20巻、眼科疾患"中山書店. 318 (2001)
• [文献書誌] 魚里 博(分担執筆): "LASIK, laser in situ keratomileusis"メディカルトリビューン. 164 (2000)