あたらしい無侵襲の眼底酸素飽和度測定装置の開発と評価

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K09451
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 江内田 寛 佐賀大学, 医学部, 教授 (00363333)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 網膜酸素飽和度 / 微小循環領域 / 無侵襲 / 眼底カメラ / 分光分析 / Oxygen Density Ratio

研究実績の概要

眼科領域の検査機器については網膜光干渉断層計(OCT)に代表されるように、生体における網脈絡膜の形態の観察を行う機器の開発と普及に関しては近年急速に進化を遂げ、実際に広く臨床応用されている。一方で、視機能に直結する他覚的な生体機能計測は、形態の観察機器と比較して、実用化が進んでない現状がある。
これまで網膜の大血管内の酸素飽和度を測定する機器は海外にいくつか存在するが、視機能を反映する網膜微小循環領域の酸素飽和度を直接無侵襲で測定する機器はなく、我々はその測定を可能にするあらたな測定システムの構築に取り組んでいる。
本研究では上記の課題に対して、これまでの研究で既存の眼底カメラにより２波長の分光画像を撮像し、得られた異なる2波長の画像データに対してノイス除去を行った後モルフォロジーのクロージング演算や線集中度フィルタを基盤にした解析アルゴリズムを構築し、撮像した領域において網膜内の赤血球を測定の標的とすることで、網膜の大血管の酸素飽和度だけでなくこれまで測定が困難とされた網膜微小循環領域の酸素飽和度に代替可能なOxygen Density Ratio (ODR)の計測と可視化（マッピング）が可能な基盤システムは構築された。
現在、前年に引き続きIRB承認に基づき同プログラムを用いた臨床研究を継続しており、疾患眼に対しても測定・解析を行うことでシステムの熟成を目指し、特にアルゴリズムの修正などを中心に研究を継続している。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

すでに基本のシステムは構築し公表しているが（Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2019 57:557-565.)前年からの課題である、糖尿病網膜症における蛍光眼底造影で確認された血管床閉塞部位と本システムで測定したODRの値の整合性や再現性にまだ多くの問題を抱えている。ベースとなる測定アルゴリズムの修正や新たなアルゴリズムの付加など特に測定のプログラムについて修正と実証を進めていく必要がある。

今後の研究の推進方策

前述したとおりいくつかの代表的な臨床症例において既存の検査で得られた知見と本システムで測定したODRの値の整合性や再現性の向上に努めるため、残りの研究期間を用いてアルゴリズムの修正や付加など特に測定のプログラムについてさらなる修正と実証を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

研究の遅延、およびコロナ禍による活動制限のため。
今後の使用計画については残りの研究期間を用いて、遅延が生じているシステムのアルゴリズムの修正や付加など特に測定のプログラムについてさらなる修正と実証を進めていく。

研究成果

• [雑誌論文] Asymptomatic familial bilateral severe retinal vascular tortuosity. (2021)
  • 著者名/発表者名: Enaida H, Takaki Y, Yoshikawa H.
  • 雑誌名: Can J Ophthalmol. 巻: 56 ページ: 75
  • DOI: 10.1016/j.jcjo.2020.07.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of transient retinal folds caused by central retinal artery occlusion after vitrectomy for macular hole closure. (2021)
  • 著者名/発表者名: Enaida H, Nakao I
  • 雑誌名: Retina 巻: 41 ページ: e17-e18
  • DOI: 10.1097/IAE.0000000000003030.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Safety and efficacy of brilliant blue g250 (BBG) for lens capsular staining: a phase III physician-initiated multicenter clinical trial. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hisatomi T, Enaida H, Yoshida S, Hirakata A, Ohji M, Nishida K, Kubota T, Ogata N, Matsui T, Kimura K, Sonoda KH, Uchiyama M, Kishimoto J, Todaka K, Nakanishi Y, Ishibashi T.
  • 雑誌名: Jpn J Ophthalmol. 巻: 64 ページ: 455-461
  • DOI: 10.1007/s10384-020-00763-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variants in IL23R-C1orf141 and ADO-ZNF365-EGR2 are associated with susceptibility to Vogt-Koyanagi-Harada disease in Japanese population (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakono T, Meguro A, Takeuchi M, Yamane T, Teshigawara T, Kitaichi N, Horie Y, Namba K, Ohno S, Nakao K, Sakamoto T, Sakai T, Nakano T, Keino H, Okada AA, Takeda A, Ito T, Mashimo H, Ohguro N, Oono S, Enaida H, Okinami S, Horita N, Ota M, Mizuki N.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 15 ページ: e0233464
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0233464
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Optical coherence tomography imaging for gas-induced posterior subcapsular cataract after lens-sparing vitrectomy. (2020)
  • 著者名/発表者名: Enaida H, Nakao I, Ishikawa S, Oshima Y, Ishibashi T.
  • 雑誌名: Can J Ophthalmol. 巻: 55 ページ: e178-e180
  • DOI: 10.1016/j.jcjo.2020.03.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diagnosis and clinical course of ocular ischemic syndrome with retinal vascular abnormalities due to unilateral ocular artery and internal carotid artery stenosis in a child with neurofibromatosis type 1: a case report. (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakai H, Kawata K, Masuoka J, Nishimura T, Enaida H.
  • 雑誌名: BMC Ophthalmol. 巻: 20 ページ: 426
  • DOI: 10.1186/s12886-020-01670-z.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 糖尿病黄斑浮腫の診断と治療、硝子体内注射の止め時 (2020)
  • 著者名/発表者名: 江内田寛
  • 学会等名: 59回日本網膜硝子体学会(教育セミナー）
  • 招待講演
• [学会発表] 硝子体手術アジュバントの種類と使い方 (2020)
  • 著者名/発表者名: 江内田寛
  • 学会等名: 筑後眼科手術懇話会（特別講演）
  • 招待講演
• [図書] 今日の診断指針第8版 18章眼疾患 「眼底出血」 (2020)
  • 著者名/発表者名: 江内田寛(分担）
  • 総ページ数: 2079
  • 出版者: 医学書院
  • ISBN: 978-4-260-03808-9