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角膜グループ 



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角膜グループ
杉山 和久
小林 顕
横川 英明
・森 奈津子
・西野 翼
 
 
 
現在の角膜グループの研究テーマは以下のとおりです。

 (1)レーザー共焦点顕微鏡を用いた角結膜疾患の解析
    (特にK-structureについて)
 (2)角膜感染症(特にアカントアメーバ角膜炎、サイトメガロウイルス角膜内皮炎)に関する研究
 (3)羊膜移植に関する研究
 (4)角膜内皮移植に関する研究
 (5)結膜弛緩症に関する研究
 
(1)レーザー共焦点顕微鏡を用いた角結膜疾患の解析

 レーザー共焦点顕微鏡HRT II ロストック角膜モジュール(ハイデルベルグ社、ドイツ)(図1A)では光源として単一波長670nmのダイオードレーザーを用いているため散乱光が少なく、従来の白色光(ハロゲンランプ)を光源とする生体共焦点角膜顕微鏡に比較して、より解像度の高い画像を得ることができるようになりました。正常角結膜所見を図1に示します(図1B-L)。本装置を用いて、正常角膜、角膜感染症、角膜ジストロフィなど、様々な角膜疾患の診断や治療に役立てることができます。
 本装置を用いて正常角膜を詳細に観察したところ、ボウマン層と角膜実質の境界面領域において、角膜上皮下神経より若干輝度の低い線維状の不定形構造物(幅5 to 15 µm程度)が存在することを発見しました(図1E)。従来の白色光源生体共焦点顕微鏡では同定が不可能でしたが、レーザー生体共焦点顕微鏡にて初めて可視化に成功し、我々は本構造物をKobayashi-structure (K-structure)と命名しました。なお、K-structureの広範囲マッピングを使用した最近の我々の研究では、K-structureは角膜フルオレセインモザイク(フルオレセイン存在下で眼瞼の上から角膜を軽くマッサージすると出現する)発生の解剖学的原因であることを強く示唆するデータを得ています。
 
図1:HRT II ロストック角膜モジュールの外観と正常所見
A:装置の外観。 B:角膜上皮最表層(Bar=100μm、以下同様)。C:角膜上皮基底細胞層。D:ボウマン層と角膜上皮下神経叢。E:ボウマン層と角膜実質の境界面領域に観察される角膜実質コラーゲン線維の終末部と考えられる構造(矢印)(K-structure)。F:角膜実質。G:角膜内皮層。 H:正常結膜とゴブレット細胞(矢印)。I:テノン嚢内を走行する血管(矢印)。L:Palisade of Vogt。K: 角膜輪部では、やや高輝度な結膜と低輝度の角膜上皮細胞との移行部がモザイク状に観察される。L:マイボーム腺。
 
(2)角膜感染症(特にアカントアメーバ角膜炎、サイトメガロウイルス角膜内皮炎)に関する研究

 レーザー生共焦点顕微鏡の臨床的有用性が最も発揮される場面が、アカントアメーバ角膜炎初期(図2A)の補助診断です。本装置を用いることにより、アカントアメーバのシストは直径10-20μmの円形高輝度物質として初期には上皮内に限局して観察されます(図2B)。従来は、アカントアメーバの疑いが濃厚である場合に初めて上皮の掻破、鏡検(図2C)などの侵襲的な検査を行っており、早期診断の機会を逃す場合も見られました。その点、レーザー生体共焦点顕微鏡は非侵襲的でかつ短時間で施行可能であるため、本症の疑い例には躊躇なく直ちに施行できる利点があります。また、本装置を用いることにより真菌の菌糸も観察可能なため、角膜真菌症の初期診断にも有効です(図2D-F)。またサイトメガロウイルス角膜内皮炎において、感染細胞(Owl's eye cell)の画像が得られるため、診断と治療効果の判定に役立ちます。我々は本装置を用いて、さらにアカントアメーバシストや栄養体の形態に関する詳細な研究を行っています。
 
図2:角膜感染症
A: ソフトコンタクト使用者に見られた角膜炎。上皮下混濁と放射状角膜神経炎を認めた。B: レーザー共焦点顕微鏡では、上皮基底層のレベルに、円形(直径10-20μm)で高輝度のアメーバシストを多数確認できた。Bar=50μm。 C: パーカーインクKOH染色では多数のアメーバシストが検出された。Scale=10μm。 D: 角膜真菌症の1例。E: レーザー共焦点顕微鏡では、多くの菌糸が確認された。Bar=50μm。 F: 鏡検にても同様の菌糸が確認され、アスペルギルスによる感染と考えられた。
 
(3)羊膜移植に関する研究

 羊膜は子宮と胎盤の最内層を覆う厚さ約100µmの半透明の薄い膜であり、羊膜上皮とその下の基底膜、さらにコラーゲンに富み無血管な実質組織から成り立っています。羊膜の眼表面への移植方法には大きく分けて3種類あり、原疾患の種類によって使い分けています。@再発翼状片や結膜腫瘍切除後に対して羊膜を新しい基底膜として用い、結膜が羊膜の上に伸展するのを期待する方法(図3、図4)。A角膜化学腐食急性期や角膜上皮欠損などに対して羊膜を一時的なパッチとして眼表面を覆い、角結膜の上皮が羊膜の下に進展するのを助ける方法(図5)。B角膜小穿孔や角膜潰瘍の際に、“つめもの”として作用させ、角膜実質の代用とする方法などがあります。実際の手術ではこれらを単独、または組み合わせて使用したり、角膜上皮幹細胞移植などと併用することによって、従来治療が困難であった様々な眼表面疾患に対する治療が可能となりました。妊婦から提供された羊膜を、日本組織移植学会認定の組織(羊膜)バンクから入手しています。
 障害された眼表面に対して羊膜移植を行うことによって、@角膜・結膜上皮化の促進、A角膜・結膜表面の分化の促進、B抗炎症作用、C角膜・結膜の瘢痕形成の抑制、D角膜の血管新生抑制などの作用が期待できます。これらの作用は透明性の維持が重要な機能である角膜にとって大変に都合が良く、これにより視力の向上や美容的に優れた効果が得られます。また、最近では水疱性角膜症患者における慢性疼痛を除去(又は軽減)できることが臨床的に確認されています。
 我々のグループでは、新しい羊膜移植術式の開発や、羊膜移植術後の眼圧測定法など、羊膜に関する臨床研究を積極的に進めています。
 
図3:羊膜移植術(羊膜グラフト法)のシェーマ。
 
図4:A:再発性翼状片。角膜上に伸展した異常な結膜下線維血管組織が認められる。 図4:B:羊膜移植(羊膜グラフト法)術後1年。眼球運動も正常となり、美容的にも満足できる結果が得られた。
 
図5:A:急性期酸外傷に対して羊膜カバーを行った症例。初診時(受傷4日目)、広範な角膜結膜上皮の欠損を認めた。 図5:B:羊膜カバーを受診当日に施行。眼表面は羊膜でカバーされており、疼痛の著明な現弱を認めた。 図5:C:術後7日目で羊膜カバーを除去したところ上皮化は完成していた。写真は術後1ヶ月の前眼部。視力は0.2から1.2まで向上した。
 
(4)角膜内皮移植に関する研究

角膜は5層構造よりなり、表層から上皮、ボウマン層、実質、デスメ膜、角膜内皮で構成されています。従来は角膜移植というと、この全ての層をドナー角膜と置換する「全層角膜移植術」を意味していいました(図6A)。角膜全層移植術は100年以上の長い歴史を持つ優れた手術ですが、実際に角膜の全層が傷害されている症例は少なく、上皮・実質・内皮のいずれかに傷害を受けている場合がほとんどです。また、角膜全層切開に起因する眼球の脆弱性(図6B)、縫合糸に関連した感染症、拒絶反応、高度角膜乱視、術中駆出性出血など様々なリスクを伴っているのも事実です。
 これらの欠点を克服するため、近年、傷害された部分のみを移植する角膜パーツ移植の概念が生まれました。つまり、上皮疾患に対しては「角膜輪部移植」や「培養角膜上皮移植」を用いて上皮のみの入れ替えが、実質の病変に対しては「深層層状角膜移植」を行い実質のみの入れ替えが可能となりました。角膜パーツ移植の内皮バージョンである「角膜内皮移植(DSAEK)」はここ数年で最も大きな進歩の見られた領域です。DSAEK(Descemet’s Stripping Automated Endothelial Keratoplasty)とは、ホスト角膜のデスメ膜と内皮の除去を行った後に、マイクロケラトームで作成した厚さ100μm以下のドナー角膜を角膜切開から前房内に挿入し、空気タンポナーデでホスト角膜実質裏面に接着させる角膜内皮移植術です(図6C,6D)。つまり、角膜の全層を切開せずに、ドナーの内皮のみをホスト角膜の裏側に、しかも糸を用いずに空気で接着させる、非常に洗練されたテクニックです。本術式の利点として@入院期間の短縮(2週間→1週間)、A拒絶反応が起きにくい、B縫合糸感染症が起こらない(0%)、C角膜外傷に強い、D短期間での視力回復(1年→1ヶ月)E乱視が起こりにくく、自験例でもほぼ全例で0.6以上の眼鏡矯正視力が短期間で得られ、1.0以上の症例も散見されるなど、極めて多くの利点があります(図6E,6F)。
図6:A: 全層角膜移植術後の前眼部写真。24針の連続縫合を行い、ドナーとホストを接着させる。 図6:B: 全層角膜移植術後にみられた、眼球破裂の1例。水晶体や虹彩などが眼外へ脱出している。 図6:C: DSAEK術後翌日の細隙灯顕微鏡所見。前房内空気が残留しており、ドナー角膜内皮グラフトは接着している。
 
図6:D: DSAEK手術後の前眼部光干渉断層計所見。角膜中央部において、500μmのホスト角膜に150μmのドナー内皮グラフトが接着している。ホスト−グラフト間に間隙は見られない。 図6:E: アルゴンレーザー虹彩切開術後水疱性角膜症の1例。 図6:F: DSAEK術後の前眼部写真。術前眼鏡矯正視力0.3の視力が、術後3ヶ月にて0.9、術後1年で1.0と改善した。
 
 金沢大学眼科では、2006年にDSAEKを全国(アジア)に先駆けて成功させました。さらに、ドナー挿入時の角膜内皮障害を最小限にする「ダブルグライドテクニック」を新たに開発しました。また、本術式を安全に行うための多くの器具を開発しています。さらに、ホストの角膜内皮を剥離除去せずに角膜内皮ドナーを直接ホスト角膜裏面に接着させるnon-Descemet’s Stripping Automated Endothelial Keratoplasty(nDSAEK)という新しい術式を開発しました。2010年にはDSAEKの発展術式であるDMEK(Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty)を導入しました。DMEKは20㎛程度のドナーのDescemet膜内皮シートのみを移植する術式で、早期に(1.0)程度のさらに良好な視力が期待できます。
 現在では、当院における全角膜移植の約7割が角膜内皮移植(DSAEK/DMEK)となっております。(図7)
 
               図7.2018年に行った角膜移植の内訳
 
<角膜外来からのお願い>

杉山和久教授が着任された2002年12月以降、杉山教授の指導のもと、特に角膜移植に力を注いで参りました。この16年間に800件以上の角膜移植の実績があり、移植までの待機期間は1-2カ月程度、入院期間は約1週間となっており、多くの角膜疾患で悩む患者様に満足いただいております。特に、当院では角膜内皮のみを移植する角膜内皮移植(DSAEK/DMEK)に本邦(アジア)で初めて成功し、これまでに400例以上の実績があり、平均約0.8の眼鏡矯正視力を得るなど、世界的なレベルの極めて良好な術後成績が得られています。もちろんDSAEKの適応が無ければ、通常の全層角膜移植や深部層状角膜移植も日常的に行っております。もし、角膜移植(DSAEK、深部層状角膜移植、全層移植など)の適応がある患者様や、適応があるかどうか疑問のある患者様がおられましたら、是非一度角膜外来への予約(月曜日、水曜日午前中、ただし紹介状が必ず必要です)をお勧めいたします。

また、角膜ジストロフィの新たな治療法の開発も進めています。特に、フックス角膜ジストロフィ(滴状角膜)、アベリノ角膜ジストロフィ、格子状角膜ジストロフィ、斑状角膜ジストロフィ、シュナイダー角膜ジストロフィ、Meesmann角膜ジストロフィ、Reis-Buckler角膜ジストロフィ、Thiel-Behnke角膜ジストロフィなどの患者様を対象としております。

レーザー虹彩切開術後水疱性角膜症における角膜内皮移植後の内皮細胞密度の長期経過の検討について
ペルーシド角膜変性症に対する角膜層間移植術研究について
角膜内皮移植術後の角膜内皮機能不全に対する再手術の研究について
角膜内皮移植術後の虹彩異常と術後経過の検討
過去15年間における角膜移植術(DSAEK/DMEK)の術式・原疾患の推移の研究について
過去10年間における角膜内皮移植術(DSAEK/DMEK)の原疾患の推移の研究について
角膜ジストロフィの前眼部画像解析の研究について
角膜内皮移植術(DMEK)におけるデスメ膜セッシの有用性に関する研究
ドナー挿入器具NS Endo-Inserterを用いた角膜内皮移植術の臨床成績の検討
角膜内皮移植術と硝子体手術の同時手術についての臨床研究
角膜内皮移植術(DMEK)におけるロール状移植片の表裏確認に際しての眼球内照明の有用性研究について
Reis-Bucklers角膜ジストロフィに対する角膜電気分解の有効性に関する研究について
 
(5)結膜弛緩症

●結膜弛緩症とは
 結膜が弛緩した状態のことです。眼表面のうち白目の部分を結膜といい、眼球壁(強膜)を覆っている半透明の膜です。結膜には適度なゆるみがあり、上下左右などの眼球運動に 耐えられるようになっています。このゆるみが平均より強い状態を結膜弛緩症といいます。加齢による変化で、中高年に多くみられます。
 
●結膜弛緩症の原因
 結膜弛緩症の原因はよくわかっていませんが、加齢は一番の原因です。
 
●結膜弛緩症の症状
 ・異物感:眼球運動や瞬きにともなって、 弛緩結膜(余剰結膜ともいえます)が過剰に動くため、
      異物感を生じます。ごろごろする、しょぼしょぼする、 何か挟まっている感じがする
      など、不快感に近いような症状となります。
 ・流涙:弛緩結膜がひだ(あるいは皺) を形成するために、そのひだの間に涙がたまり、外にこぼ
     れ落ちるため、 流涙を生じます。結膜弛緩症の患者さんはしばしば「涙がよく出る」
     「涙がこぼれる」などと訴えます。
 ・結膜下出血:弛緩結膜がよく動くことから、結膜の毛細血管が引っ張られて、結膜下出血の
        原因となります。 結膜下出血を繰り返す方にはしばしば結膜弛緩症がみられます。
 ・ドライアイ症状の悪化:ドライアイがあると、さらに眼表面に涙が行き渡らなくなるために、
             ドライアイの悪化につながります。
 
●結膜弛緩症の手術
 小林顕臨床准教授が世界で初めて考案した結膜弛緩症鑷子を使用し、「結膜焼灼法」にて治療を行います。手術は局所麻酔をしたのち約5分程度で終了します。結膜を切除、縫合せずに手術を行えますので、術後の不快感がほとんどありません。患者様の満足度も非常に高く、喜ばれています。(図、動画参照)
 
         結膜弛緩症鑷子(small tip)の外観(ASICO AE−4368S)。
 
 
結膜弛緩症手術@ バイポーラーを使用した結膜焼灼法
https://www.youtube.com/watch?v=KYsjde6q-zk

   
 
結膜弛緩症手術A パクレンを使用した結膜焼灼法
https://www.youtube.com/watch?v=8oLjUmvPIXo

   
 
メディカルレビュー社 Frontiers in Dry Eye 2012 Vol.7 No.2
結膜弛緩症の術式についてに紹介されました。
 
 
 
 
 
 
 
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