ドライアイ用スマホアプリを用いた
ドライアイ診断のDX化による予防・予測・個別化医療の実現
順天堂大学大学院 デジタル医療講座
おくむら奥村ゆういち雄一

特任助手

ドライアイ用スマホアプリを用いた
ドライアイ診断のDX化による予防・予測・個別化医療の実現

順天堂大学医学部

調査・研究者氏名

奥村雄一

【要旨】
１、調査・研究目的
ドライアイの未診断者や未治療者に対する早期診断、早期治療を目標として、ドライアイの診断補助に用いるスマートフォンアプリケーションの試験機 ( 本スマホアプリ ) を開発し、本スマホアプリの信頼性・妥当性およびドライアイ診断精度を検証する。

２、調査・研究方法
2-1 ドライアイ診断用スマートフォンアプリケーションの臨床試験機の開発
申請者らが開発したドライアイ研究用スマホアプリ ( iOS : 2016 年リリース、Android 版：2020 年リリース ) にはドライアイ疾患特異的質問紙票の収集機能および最大開瞼時間測定機能が実装済である。これらの機能を抽出し、ドライアイ診断補助用スマホアプリ ( 本スマホアプリ ) を開発する。
2-2 本スマホアプリの信頼性・妥当性およびドライアイ診断精度の検証
2-1 で開発された本スマホアプリを用いたドライアイ診断のための臨床研究を実施する。本
スマホアプリにより測定した最大開瞼時間およびドライアイ疾患特異的質問紙票の信頼性・妥当性検証ならびに、本スマホアプリでの最大開瞼時間ならびに疾患特異的質問紙票の組み合わせによるドライアイの診断精度を評価する。

３、調査・研究成果
3-1 ドライアイ診断用スマートフォンアプリケーションの臨床試験機の開発
申請者らが開発したドライアイ研究用スマホアプリをもとに、ドライアイ診断補助用スマホア

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プリの試験機の開発を行った ( 画面イメージ : 図 1)。
3-2

本スマホアプリの信頼性・妥当性およびドライアイ診断精度の検証

順天堂大学医学部附属順天堂医院眼科外来の受診患者のうち同意が得られた 82 名 ( ドライアイ患者 42 名、非ドライアイ患者 40 名、平均年齢 37.4 ± 11.0 歳、女性 42.7％ ) を対象とした。本スマホアプリで測定したドライアイ疾患特異的質問紙票 ( Japanese version ofOcular Surface Disease Index; J-OSDI ) の結果と質問紙で測定した J-OSDI の結果の間に有意な正の相関を認め ( N=82、Pearson 相関分析、r=0.895, P < 0.001)、Bland-Altman 分
析では、実測値に対する本スマホアプリによる測定値のバイアスは -4.26 点 (95% 許容範囲 :22.2 から 13.7 ) だった ( 図 2A, B)。また、本スマホアプリで測定した最大開瞼時間 (MaximumBlink Interval ; MBI ) の結果と実測値との間に有意な正の相関を認め ( N=82、Pearson 相関分析、MBI: r=0.286, P < 0.01)、Bland-Altman 分析では、実測値に対する本スマホアプリによる測定値のバイアスはJ-OSDI が 3.92 点 (95％許容範囲 :-17.4 から25.3) だった ( 図 2C, D)。
さらに、本スマホアプリによるドライアイ診断精度は receiver operating characteristic ( ROC)
解析による ROC 曲線下面積が 0.910 であり、ドライアイ診断に対する感度 71.4％、特異度87.5％という精度を認めた ( 図 3)。

４、考察
デジタル化の進む現代社会では、視覚から得られる情報は質・量ともに日々増大し、視覚の質の重要性は以前にも増している。ドライアイは本邦で 2,000 万人、世界で 10 億人以上が罹患する最多の眼疾患であり [1, 2]、ドライアイによる眼乾燥感や眼不快感等の症状による人生長期にわたる視覚の質の低下、集中力や生産性の低下による多大な経済的損失が国際的に問題となっている [2-5]。さらに、ドライアイの症状は、乾燥感のみならず、羞明、眼精疲労、視力低下等多岐にわたり、多様性と不均一性を持つ。そのため、不定愁訴とされ未治療のまま症状に苦しむ患者が多く存在することが明らかになっている [6]。
本邦におけるドライアイの診断基準は、「眼不快感・視機能異常などの自覚症状を有し、涙液層破壊時間が 5 秒以下に低下していること」と定義されている [7 ]。この涙液層破壊時間の測定は患者の眼表面をフルオレセインで染色し、細隙灯顕微鏡で観察する生体染色検査を実施するため患者への侵襲・接触を伴う。そのため、COVID-19 の蔓延により、非侵襲・非接触的な検査法が求められている。また、遠隔診療・オンライン診療では、細隙灯顕微鏡による涙液層破壊時間の測定ができず、定量的な検査方法は存在しない。
そこで、我々はこのドライアイに対するアンメットメディカルニーズに対し、ドライアイ診断補助用スマホアプリ ( 本スマホアプリ ) を開発し、本スマホアプリの信頼性・妥当性およびドライアイ診断精度の検証を行った [8]。

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本結果をもとに、今後は多機関共同特定臨床研究を計画しており、ドライアイ診断補助用スマホアプリの社会実装を目指す。

５、まとめ本研究により、我々の開発したスマホアプリはドライアイを評価するための信頼性の高い有効な手段であると同時に、ドライアイの診断補助のための新たな非侵襲的な方法となりうる可能性が示された。

６、調査・研究発表（口頭叉は誌上発表）【原著英論文】
1. Okumura Y, Inomata T, Midorikawa-Inomata A, Sung J, Fujio K, Akasaki Y, Nakamura
M, Iwagami M, Fujimoto K, Eguchi A, Miura M, Nagino K, Hiroswa K, Huang T,Kuwahara M, Dana R, Murakami M. DryEyeRhythm: A reliable and valid smartphone
application for the diagnosis assistance of dry eye. Ocular Surface. 2022,25,19-25【学会発表】 全著者名：論文タイトル．掲載誌名 , 掲載年巻（号）：頁～頁
1. 奥村雄一 , 猪俣武範 , 中村正裕 , 廣澤邦彦 , 藤尾謙太 , 赤崎安序 , 村上晶 . スマホアプリ「ドライアイリズム」で測定した OSDI と最大開瞼時間の信頼性検証試験 . 第 75 回日本臨床眼科学会
2. Okumura Y, Inomata T, Nakamura M, Hirosawa K, Fujio K, Akasaki Y, Murakami M.
A Feasibility Study of a Smartphone Application for Dry Eye Diagnosis. 第２回日本眼科 AI 学会総会

７、引用文献[1] Management and therapy of dry eye disease: report of the Management and Therapy
Subcommittee of the International Dry Eye WorkShop (2007 ). Ocul Surf. 2007;5:163-78.
[2] Inomata T, Shiang T, Iwagami M, Sakemi F, Fujimoto K, Okumura Y, et al. Changes
in Distribution of Dry Eye Disease by the New 2016 Diagnostic Criteria from the Asia
Dry Eye Society. Sci Rep. 2018;8:1918.
[3] Ding J, Sullivan DA. Aging and dry eye disease. Exp Gerontol. 2012;47:483-90.

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[4] Courtin R, Pereira B, Naughton G, Chamoux A, Chiambaretta F, Lanhers C, et al.
Prevalence of dry eye disease in visual display terminal workers: a systematic review
and meta-analysis. BMJ Open. 2016;6:e009675.
[5 ] Yilmaz U, Gokler ME, Unsal A. Dry eye disease and depression-anxiety-stress: A
hospital-based case control study in Turkey. Pak J Med Sci. 2015;31:626-31.
[6 ] Inomata T, Iwagami M, Nakamura M, Shiang T, Yoshimura Y, Fujimoto K, et al.
Characteristics and Risk Factors Associated With Diagnosed and Undiagnosed
Symptomatic Dry Eye Using a Smartphone Application. JAMA Ophthalmol. 2019.
[ 7 ] Tsubota K, Yokoi N, Shimazaki J, Watanabe H, Dogru M, Yamada M, et al. New
Perspectives on Dry Eye Definition and Diagnosis: A Consensus Report by the Asia
Dry Eye Society. Ocul Surf. 2017;15:65-76.
[ 8 ] Okumura Y, Inomata T, Midorikawa-Inomata A, Sung J, Fujio K, Akasaki Y, etal. DryEyeRhythm: A reliable and valid smartphone application for the diagnosis
assistance of dry eye. Ocul Surf. 2022;25:19-25.

表、図及び写真
表、図及び写真
図 1. ドライアイ診断補助用スマートフォンアプリケーション画面イメージ図
図 1. ドライアイ診断補助用スマートフォンアプリケーション画面イメージ図

図 2. 本スマホアプリによる測定結果の信頼性検証結果

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図 2. 本スマホアプリによる測定結果の信頼性検証結果
図 2. 本スマホアプリによる測定結果の信頼性検証結果

図 3. 本スマホアプリによるドライアイ診断精度の検証結果

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Sensitivity
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図 3. 本スマホアプリによるドライアイ診断精度の検証結果

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Area under ROC curve = 0.9095

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