IOP and Tonometry

眼圧と眼圧測定

眼の眼圧（IOP）は、眼が作る房水の量-と眼から出やすい量-のバランスによって決まります。 ゴールドマン方程式によると

Po = (F/C) + Pv ; Po は水銀柱ミリメートル (mmHg) の眼圧、F は房水の生成速度、C は流出速度、Pv は上強膜静脈圧である。

緑内障における眼圧の上昇と失明との関連は、何世紀にもわたって指摘されてきた。 17世紀、Richard Bannister（イギリスの医師）は、白内障の手術で視力が改善しない場合に、目が硬くなることに着目した。 19世紀には、ウィリアム・ボウマン（イギリスの眼科医）が、閉じたまぶたの上から指で触診し、目の緊張度、つまり硬さを推定する方法を開発しました。 ボーマンらは、眼圧が高いほど失明する可能性が高いという、眼圧と失明との間に明確な関係があることに着目しました。 そのため、緑内障の診断と治療では、長年にわたって眼圧が重視されてきました。

眼圧をより客観的に測定する機器が開発される中、当時の人口調査では、眼圧が21mmHgを超える人は全体の約2％に過ぎないことがわかりました。 このことから、21mmHg以上の眼圧測定は異常であり、緑内障治療の目標は眼圧を21mmHg未満に下げることであるという考え方が生まれました。 しかし、その後の研究によって、この考え方は覆されることになります。 1960年代、Armalyは眼圧が21mmHg以上あるが視神経障害や視力低下がない「眼圧亢進症」の共同研究を組織した。 これらの患者には治療を行わず、注意深く経過観察を行った。 その結果、7年以上経過しても大半の患者に視野欠損が生じないことが判明した。

Ocular Hypertension Treatment Studyも眼圧の高い患者を調査し、眼圧上昇の治療が緑内障の発症を防ぐか遅らせるかを扱ったものである。 参加者の半数は眼圧を20％下げる治療に、半数は観察に無作為に割り振られた。 すべての被験者は、視野検査と視神経写真で厳密に追跡された。 5年間の追跡の結果、観察群では9.5％が緑内障を発症し、投薬群では4.4％が視標や視野の悪化と定義される緑内障を発症しました。 眼圧を下げると緑内障への進行リスクが低下するが、眼圧の高い患者の大半は5年以内に障害を発症しなかった。

眼圧と緑内障の関係がさらに探求され続ける中、眼圧は現在のところ緑内障の治療において唯一有意に修正可能な危険因子であることに変わりはない。 緑内障の視神経障害や視野欠損を発症した眼、あるいは緑内障発症のリスクが高い眼に治療を開始する。 その後、眼圧は、ベースラインの眼圧レベル、障害の程度、以前の変化率、危険因子、寿命、病歴、家族歴など多くの要素によって決定される「目標レベル」まで下げられます。

圧平眼圧測定

圧平眼圧測定は、理想的な乾燥した薄壁の球体内の圧力は、その表面を平らにするのに必要な力を平らにする面積で割ったものに等しい（P = F/A, P = 圧力、F = 力、A = 面積）、というImbert-Fick原理に基づくものである。 圧平眼圧計では、角膜を圧平し、圧平力または圧平面積を変化させることで眼圧を測定する。

Goldmann and Perkins applanation tonometry

Goldmann applanation tonometerは、直径3.06mmの角膜の領域を平らにするために必要な力を測定します。 この直径では、角膜の平坦化に対する抵抗は、涙液メニスカスの毛細管による眼圧計ヘッドへの引力によって相殺される。 眼圧（mmHg）は、平坦化力（グラム）を 10 倍した値に等しい。 フルオレセイン色素を患者の眼に入れ、涙液膜を強調します。 涙半月像が上下の円弧に分かれるような分割プリズムを使用する。 眼圧は、これらの円弧の内縁がちょうど接触するように整列したときに測定される。

アプラネーション・トノメトリーによる測定は、中心角膜厚（CCT）の影響を受けます。 ゴールドマンが眼圧計を設計したとき、表面張力と角膜の剛性という相反する力を打ち消して圧下を可能にするために、彼は平均角膜厚を520ミクロンと見積もりました。 現在では、角膜の厚さには個人差があることが知られている。 角膜の厚さが厚いと、人為的に高い眼圧測定値が得られ、逆に薄いと、人為的に低い測定値が得られる可能性があります。

ゴールドマン眼圧計の測定値の精度に影響を与える可能性のあるその他のエラーには、涙液中のフルオレセインの過剰または不足、高乱視、不規則または傷ついた角膜、測定中にまぶたを指で押す圧力、測定中の患者による息止めやバルサルバ操作などが含まれます。

パーキンス眼圧計は、本質的に、患者を立位または仰臥位で使用できる携帯型のゴールドマン眼圧計です。

非接触式眼圧計

エアパフ眼圧計では、徐々に強くなる空気柱が圧平力を発生させます。 角膜が平らになった時点で空気柱を止め、その瞬間の力を記録し、mmHgに変換する。 これらの装置の測定値は、ゴールドマン眼圧計と比較して、高域では眼圧が過小評価され、低域では過大評価されることがあります。 眼圧は心周期で変化するため、平均眼圧を推定するには、最低3回の測定値を平均する必要があります。

眼反応測定器

眼反応測定器は、新しいタイプの非接触型眼圧計です。 この装置でも、強度を増した空気の柱を圧平力として使用します。 眼圧計はアプラネーションの瞬間を記録するが、角膜がへこむまで気柱は強度を増して放出され続ける。 その後、気柱の力は角膜が再びアプラネーションを起こす時点まで減少します。 2つのアプラネーションポイントの圧力の差が、角膜の弾力性の指標となる（ヒステリシス）。 数式の計算により、アプラネーションポイントを高弾性または低弾性に「補正」することができる。 この「補正」された眼圧は、他の形式のアプラネート圧よりも角膜厚への依存度が低いと考えられています。

圧平眼圧計

圧平眼圧計の原理は、力や重りが硬い眼球よりも柔らかい眼球をより深くへこませる、または沈ませるというものです。

Schiotz Tonometer

シオッツ眼圧計は、仰臥位の被験者の角膜上に置かれる湾曲したフットプレートで構成されています。 足板に取り付けられた錘付きのプランジャーは、眼圧に間接的に比例して角膜に沈む。 プランジャーは、柔らかい目の角膜には、硬い目の角膜よりも深く沈みます。 プランジャーの上部にある目盛りは、プランジャーが角膜に沈む量に応じた数値を示し、変換表は目盛りの数値をmmHg単位で測定された眼圧に変換するものです。

ニューモトノメーター

ニューモトノメーターは、圧平眼圧計の一部を備えた圧平眼圧計である。 ピストンの先端に直径5mmのわずかに凸のシリコンチップがあり、空気の流れに乗ります。 角膜は、シリコンチップによってへこまされます。 角膜とチップが平らなとき、チップを押し進める圧力は眼圧に等しくなります。 この時のシステム内の圧力を測定し、mmHg単位で表示します。 この測定値は、正常な眼圧範囲内であれば、ゴールドマンアプラネーション眼圧計とよく相関しています。

トノペン

トノペンは、アプラネーションとインデンテーションの両方の工程を含みます。 小型で携帯可能な電池駆動の装置である。 眼圧計は、中央から微小なプランジャーが突出したアプラネーティング面を有している。 眼圧計が目に接触すると、プランジャーは角膜と眼圧から抵抗を受け、ひずみゲージによる力の上昇記録を生成します。 圧平の瞬間、力はフットプレートとプランジャーに分担され、増加し続ける力から瞬間的に小さくなります。 これが電子的に読み取られるアプラネーション（輻輳）ポイントです。 複数の測定値は平均化されます。 拍動面積がわかるので、眼圧を算出することができます。 この測定値は、正常な眼圧範囲内であれば、ゴールドマン眼圧測定と良好な相関があります。

反跳式眼圧計

反跳式眼圧計の最新版は、ICare装置（ヘルシンキ、フィンランド）です。 ステンレス製のワイヤーに直径1.8mmのプラスチック製の球を乗せ、携帯型の電池式装置で電磁場により保持します。 ボタンを押すと、スプリングによってワイヤーとボールが急速に前進する。 ボールが角膜に当たるとボールとワイヤーは減速し、眼圧が高い場合は減速が速く、低い場合は遅くなります。 減速の速さは測定され、装置によって眼圧に変換されます。 麻酔は必要ありません。 ゴールドマンやトノペンの測定値と良好な一致を示します。 また、この眼圧計で得られた眼圧測定値は、中心角膜の厚さに影響され、厚い角膜では高い眼圧測定値が得られることが示されています。

Pascal Dynamic Contour Tonometer

Pascal Dynamic Tonometer (Zeimer Ophthalmic systems AG, Port, Switzerland) は、眼圧計の先端に埋め込まれた圧電センサーを利用して、脈動する眼圧の動的変動を測定しています。 ゴールドマン眼圧計とは対照的に、DCTによる測定は、角膜の厚さ、そしておそらく角膜の曲率や硬さによる影響を受けにくいと報告されています。 これらの主張は、in vitro および in vivo のマノメトリック研究によって裏付けられています。 DCTは眼球パルス振幅の測定にも使用することができます。 各測定には使い捨てのカバーが使用され、デジタル・ディスプレイは測定の質を評価するQ値を提供します。

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• Submitted by Tania Tai and Jody Piltz-Seymour