角膜トポグラフィー

角膜
円錐角膜に罹患した目の角膜トポグラム。青は最も平坦な領域、赤は最も急な領域を示します。
メッシュ	D019781
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角膜トポグラフィーは、フォトケラトスコピーやビデオケラトグラフィーとも呼ばれ、眼球の外側の構造である角膜の前面曲率を計測する非侵襲性の 医療用画像技術です。角膜は通常、眼球の屈折力の約70%を担っているため、^{[1]角膜トポグラフィーは}視力の質や角膜の健康状態を判断する上で極めて重要です。

したがって、3 次元マップは、検査を行う眼科医や検眼医にとって貴重な補助となり、さまざまな疾患の診断と治療、白内障手術や眼内レンズ挿入の計画、 LASIKなどの屈折矯正手術の計画とその結果の評価、コンタクト レンズの適合性の評価に役立ちます。角膜鏡検査の発展形である角膜トポグラフィーは、測定範囲を、角膜測定法で提供される数ミリメートル間隔の 4 点から、角膜全体をカバーする数千の点のグリッドにまで拡張します。この手順は数秒で実行され、痛みはありません。

患者は、目の高さに上げられた装置に向かって座ります。1 つの設計では、一連の同心円などの照明パターンを含むボウルが使用されています。別のタイプでは、光源を備えた機械的に回転するアームが使用されています。どちらのタイプでも、光は患者の角膜の前面に焦点を合わせ、装置のデジタル カメラに反射されます。角膜のトポロジーは、反射パターンの形状によって明らかになります。コンピューターが必要な分析を行い、通常は角膜上の数千の点の位置と高さを決定します。トポグラフィ マップは、曲率の急峻さをその屈折値に応じて色分けした矢状面マップなど、さまざまなグラフィック形式で表すことができます。

角膜トポグラフは、1880年にポルトガルの眼科医アントニオ・プラシドが角膜に映った白黒の輪が交互に描かれた円盤（プラシド円盤）を観察したことに由来する。 ^[2]輪は角膜涙液膜に投影された等高線として現れた。フランスの眼科医ルイ・エミール・ジャヴァルは、輪を眼底計に組み込み、眼の像を拡大する接眼レンズを取り付けた。彼は、像を写真に撮るか図式化して、像を分析できるようにすべきだと提案した。^[3]

1896年、アルヴァー・グルストランドは、このディスクを検眼鏡に組み込み、顕微鏡で角膜の写真を調べ、数値アルゴリズムを使用して手動で曲率を計算することができました。グルストランドはこの技術の可能性を認識し、面倒ではあるものの、「これまで他の方法では得られなかった精度が得られる」とコメントしました。^[4]プラシドのディスクの平坦な視野は、角膜周辺部に近い部分の精度を低下させ、1950年代にウェスレー・ジェッセン社は、視野の欠陥を減らすために湾曲したボウルを使用しました。^[2]角膜の曲率は、リングの写真を標準化された画像と比較することで決定できました。

1980年代には、投影された画像の写真を手作業でデジタル化し、コンピュータで分析するようになりました。すぐにプロセスの自動化が進み、画像はデジタルカメラで撮影され、直接コンピュータに渡されるようになりました。^[5] 1990年代には、システムがいくつかのサプライヤーから市販されました。最初の完全に自動化されたシステムは、ニューヨーク市のComputed Anatomy社がマーティン・ガーステンとニューヨーク眼耳病院の外科医グループの指導の下で開発した角膜モデリングシステム（CMS-1）でした。初期の機器の価格は当初非常に高価（75,000ドル）で、主に研究機関での使用に限定されていました。しかし、時間の経過とともに価格が大幅に下がり、角膜トポグラフィーが小規模なクリニックの予算で実施できるようになり、検査できる患者の数が増えました。

コンピューター化された角膜トポグラフィーは診断に使用できます。実際、これはクロスリンキングとミニ非対称放射状角膜切開術 (MARK) の前に患者が受けなければならない検査の 1 つです。たとえば、KISA% 指数(角膜測定、IS、歪曲率、乱視) は、円錐角膜の診断を下すために使用され、疑わしい円錐角膜患者をスクリーニングし、健康な親族の角膜傾斜度の変化の程度を分析します。^[6]

しかしながら、トポグラフィー自体は、目の最初の反射面（涙液膜）の測定値であり、曲率で表されたこの層の形状以外の追加情報は提供していません。円錐角膜自体は角膜全体のパターンであるため、1つの層だけに焦点を当てたすべての測定では、最先端の診断には不十分な可能性があります。特に円錐角膜の初期症例は、単純なトポグラフィー測定では見逃される可能性があり、屈折矯正手術が考慮されている場合には重要です。^[7]この測定は、不安定な涙液膜にも敏感です。また、特に円錐角膜、著しい乱視、または屈折矯正手術後の眼では、測定の位置合わせが困難な場合があります。

角膜トポグラフィー機器は、広く使用されている角膜計の古典的な測定値に近い、シミュレートされた角膜測定（SimK）と呼ばれる測定値を生成します。角膜トポグラフィーデータの別の新しい使用法はCorTと呼ばれ、SimKや他のアプローチよりも正確に屈折乱視を定量化できることが示されています。^[8] CorTは、1つのリングのみに基づくSimKと比較して、角膜全体のすべてのプラシドリングのデータを活用します。^{[9] [10]}

角膜トポグラフィーは角膜の前面（前部）からの反射光に依存していますが、角膜トモグラフィーと呼ばれる技術は、角膜の背面（後部）の形状も測定します。^{[11] [12] [13]} CorT totalと呼ばれる測定には、この後部角膜データが含まれており、通常のCorT、SimK、およびその他の技術と比較して、より正確に屈折を反映しています。^{[12] [13]}

• Corbett M, O'Brart D, Rosen E, Stevenson R (1999).角膜トポグラフィー. ロンドン: BMJ Books. p. 230. ISBN 0-7279-1226-7。
• Gormley D.、Gersten M.、Koplin RS、 Lubkin V. (1988)。「角膜モデリング」。角膜。7 (1): 30– 35。doi :10.1097/00003226-198801000-00004。PMID 3349789  。{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
• Yanoff M、Duker J ( 2004)。眼科学（第2版）。Mosby。ISBN 0-323-01634-0。