スマホアプリ型ドライアイ診断補助用プログラム医療機器の診断能に関わる多機関観察研究
順天堂大学 医学部眼科学講座
いのまた猪俣たけのり武範准教授

スマホアプリ型ドライアイ診断補助用プログラム医療機器の診断脳に関わる他機関観察研究

順天堂大学医学部

調査・研究

実施者氏名

猪俣武範

【要旨】
１、調査・研究目的
Society5.0 で実現する医療では、患者・市民を中心とした日常生活圏で予見的・生涯的な医療が行われる。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一層高まっている 1。ドライアイは本邦 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、ドライアイによる眼乾燥感や眼不快感等の症状により、人生長期にわたる視覚の質の低下や、集中力・生産性の低下による多くの経済的損失を起こすことが問題となっている。さらに、ドライアイは超高齢社会、ウィズ・アフターコロナにおけるデジタル社会において、今後も増加が予想されている。しかしながら、ドライアイの治療方法は OTC を含む点眼薬による対症療法が主体であり、完治する方法は存在しない。そのため、ドライアイの発症や重症化を未然に防ぐ予測・予防医療や適切な治療介入が重要である 1。
ドライアイの症状は、眼乾燥感のみならず、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 2。
また、ドライアイと診断されても、COVID-19 の蔓延や就業・学業のため通院困難という現状がある。このようなアンメッドニーズに対し、スマホアプリを用い、ドライアイの重症化因子 3 や未診断者の特徴 2、点眼アドヒランス調査 4、非接触・非侵襲的な「最大開瞼時間と疾患特異的な質問紙票の組み合わせ」によるドライアイ簡易検査方法の開発 ( 特許申請済 ) 5 を行ってきた。
本研究提案では、これまでの公益財団法人一般用医薬品セルフメディケーション振興財団令和 3・5 年度調査研究、JST 並びに AMED 事業で開発したスマホアプリ型ドライアイ診断補助用プログラム医療機器 ( 本製品 ) の診断能に関わる探索的医師主導治験を継続実施する。本製品の実用化により、ドライアイの早期診断、早期治療による重症化抑制が可能となり、患者・市民の日常に根付いた医療としてドライアイ診療のデジタルトランスフォーメーションを実現する。

２、調査・研究方法
2-1

本製品の診断能に関わる探索的医師主導治験

133本製品の診断能に関わる探索的医師主導治験の試験プロトコルを策定し、倫理承認を取得する。研究デザインは、多機関共同研究で、ドライアイ群 110 名、非ドライアイ群 110 名に対し、本製品と眼科医によるドライアイ診断を順に実施し、判定結果の比較を行う。主要評価項目は本製品によるドライアイ診断の感度ならびに特異度とする。データの集積管理には EDA を用いる。さらに、本製品による最大開瞼時間の最適なカットオフ値を ROC 解析により設定する。
多機関研究施設として、東邦大学大森病院眼科、東京歯科大学市川総合病院眼科で実施する。

３、調査・研究成果
3-1

スマホアプリ型ドライアイ診断補助用プログラム医療機器の診断能に関わる探索的医師主導治験

本製品の診断能に関わる探索的医師主導治験の試験プロトコルを策定した 6。多機関共同研究で、ドライアイ群 110 名、非ドライアイ群 110 名に対し、本製品と眼科医によるドライアイ診断を順に実施し、判定結果の比較を行う。主要評価項目は本製品によるドライアイ診断の感度ならびに特異度とする。データの集積管理には EDA を用いる。さらに、本製品による最大開瞼時間の最適なカットオフ値を ROC 解析により設定する。本研究期間に多機関研究施設として、東邦大学大森病院眼科、東京歯科大学市川総合病院眼科と共同研究契約を締結した。
本探索的医師主導治験プロトコルを順天堂大学医学部附属順天堂医院倫理委員会で承認を受けた。
順天堂大学で研究参加者の組み入れを開始し、目標症例数の 110 名の組み入れを完了した。
引き続き、東邦大学大森病院眼科、東京歯科大学市川総合病院眼科で残りの 110 名の組み入れを継続する。

４、考察
高齢化社会とデジタル化の進行により、ドライアイの有病率は増加していくと予測される。現在、ドライアイの症状を持つがドライアイと診断されず生活の質を低下させているドライアイ未診断者が多数存在している 7。また、ドライアイと診断されていても、就労・学業から適切に受診できていない場合がある。そのため、遠隔診療・オンライン診療にける非接触的なドライアイの検査方法が求められている。そこで、本研究では、本製品のドライアイの診断精度に関する多機関共同特定臨床研究を実施した。本研究結果から、本製品によるドライアイの診断補助が可能となれば、遠隔診療の現場においても非侵襲的・非接触的にドライアイの診断が可能となり、ドライアイ未診断者への早期治療介入が可能となる。
COVID-19 のパンデミックにより、遠隔診療・オンライン診療の普及を含めた急速な医療の変134

革が進んでいる 8 。緑内障や糖尿病網膜症では、安定した症例に関しては、家庭用デバイスでモニタリングし、重症時に眼科に受診する新しい診療方法が模索されている 9。本試験で評価される本製品による客観的かつ非侵襲的・非接触的なドライアイ診断補助法の確立により、ドライアイに対する遠隔診療の実施や、COVID-19 や就労・勉学により受診困難なドライアイ未診断患者への早期治療介入が可能となる可能性がある。これにより医療施設で行われていた施設医療から、患者・市民の生活圏におけるヒト中心の医療へとパラダイムシフトが可能である 1,10,11。
本製品はドライアイ疾患特異的質問紙票を用いた自覚症状の評価機能と最大開時間の測定機能を搭載し、自覚症状と最大開時間の組み合わせによりドライアイを判定する。このアプリベー
スの最大開時間とドライアイ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補助方法
は、本製品の前身であるドライアイ研究用スマートフォンアプリケーション「DryEyeRhythm®」を使用した過去の研究で十分な正確性と信頼性が報告されている 8,12。また、従来の紙媒体によるドライアイ疾患特異的質問紙票の測定の結果とアプリベースのドライアイ疾患特異的質問紙票の測定の結果の差は小さいことも報告されている 13。既報では、細隙灯顕微鏡下に測定した最大開瞼時間で設定されたカットオフ値が用いられていたが、今回の試験で改めてスマートフォンアプリケーションで測定した場合の最大開瞼時間のカットオフ値を算出する。
本試験ではドライアイの診断方法の１つである涙液層破壊時間をスマホアプリによる最大開瞼時間で代替し、本製品のドライアイ診断補助の性能を評価する。涙液層破壊時間は涙液膜の安定性や恒常性を反映する指標であり、ドライアイを診断する上で必須の基準だが、測定には細隙灯顕微鏡を要し、接触を伴い、眼表面に侵襲を伴う 14-17。また、フルオレセイン染色の結果は再現性が低い可能性や、色素自体による涙液膜の障害も報告されている 18-20。最大開瞼時間と涙液層破壊時間には正の相関があることが示されている 21。本試験により、涙液層破壊時間を本製品で測定した最大開瞼時間で置き換えることができれば、非接触・非侵襲的、かつ遠隔診療でも実施可能なドライアイ検査法として有用である。
本研究にはいくつかの研究の限界がある 22。まず、本研究は大学病院を受診した患者、スマホアプリを使用可能な患者を対象とするため、選択バイアスを含む可能性がある。次に、本試験では、アプリを利用後に、ドライアイ検査を受けるため、順序効果が影響する可能性がある 23。
また、本製品はドライアイ診断補助を目的としており、ドライアイにおける角結膜の重症度評価には、生体染色や涙液分泌量測定が必要となる。

５、まとめ
本研究期間では、スマホアプリ型ドライアイ診断補助用プログラム医療機器の診断能を検証するための探索的医師主導治験の研究参加者の組み入れを開始した。本探索的医師主導治験の試験結果をもとに、検証的医師主導治験のプロトコルを設計し、医療機器申請を行う。

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６、調査・研究発表（口頭叉は誌上発表）
1. Nagino K, Okumura Y, Yamaguchi M, Sung J, Nagao M, Fujio K, Akasaki Y, Huang T,
Hirosawa K, Iwagami M, Midorikawa-Inomata A, Fujimoto K, Eguchi A, Okajima Y,
Kakisu K, Tei Y, Yamaguchi T, Tomida D, Fukui M, Yagi-Yaguchi Y, Hori Y, ShimazakiJ, Nojiri S, Morooka Y, Yee A, Miura M, Ohno M, Inomata T. Diagnostic Ability ofa Smartphone App for Dry Eye Disease: Protocol for a Multicenter, Open-Label,
Prospective, and Cross-sectional Study. JMIR Res Protoc. 2023,12,e45218.
2. Nagino K, Okumura Y, Akasaki Y, Fujio K, Huang T, Sung J, Midorikawa-Inomata A,
Fujimoto K, Eguchi A, Hurramhon S, Yee A, Miura M, Ohno M, Hirosawa K, Morooka
Y, Murakami A, Kobayashi H, Inomata T. Smartphone App-Based and Paper-BasedPatient-Reported Outcomes Using a Disease-Specific Questionnaire for Dry EyeDisease: Randomized Crossover Equivalence Study. J Med Internet Res. 2023,25,e42638.
3. Inomata T, Sung J, Nakamura M, Iwagami M, Akasaki Y, Fujio K, Nakamura M,Ebihara N, Ide T, Nagao M, Okumura Y, Nagino K, Fujimoto K, Eguchi A, Hirosawa K,
Midorikawa-Inomata A, Muto K, Fujisawa K, Kikuchi Y, Nojiri S, Murakami A. Using
the AllerSearch Smartphone App to Assess the Association Between Dry Eye and Hay
Fever: mHealth-Based Cross-Sectional Study. J Med Internet Res. 2023,25,e38481.

７、引用文献1. Inomata T, Nakamura M, Sung J, et al. Smartphone-based digital phenotyping fordry eye toward P4 medicine: a crowdsourced cross-sectional study. NPJ Digit Med.
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表、図及び写真表、図及び写真

図 1. スマホアプリ型ドライアイ診断補助用プログラム医療機器の臨床試験機図 1. スマホアプリ型ドライアイ診断補助用プログラム医療機器の臨床試験機

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