理学療法ジャーナル55巻8号

2021年08月発行

Close-up 理学療法に活かすモニター技術

眼球運動モニター

著者： 高村優作¹ 大松聡子¹² 大橋勇哉¹³ 河島則天¹²

所属機関： ¹国立障害者リハビリテーションセンター研究所 ²国立障害者リハビリテーションセンター病院 ³芝浦工業大学院理工学研究科

ページ範囲：P.899 - P.905

はじめに

　眼球運動は網膜中心窩に対象物を合わせ，また保持するうえで生じる行動的帰結であり，大別して衝動性眼球運動，滑動性眼球運動，輻輳・開散運動，前庭動眼反射，視運動性眼球運動の5つの区分，さらに視点を固定するために眼球運動を抑制する固視機構の計6区分に特徴づけられる．眼球運動は視覚性注意や視覚的認知のあり方，視覚情報の取得プロセスを反映するため，視線分析は古くから行動観察の有用な手段として用いられてきた（詳細およびその神経機構については，成書^1,2）などを参照されたい）．

　眼球運動の計測手法は1960年代にYarbus^3）によって確立され，初期の研究では顔写真を見る際の視線分析などが試みられている．本稿で触れるような神経疾患への応用の歴史は，同時失認症例の眼球運動計測を行ったLuriaら^4）の研究などに遡る．この研究によれば，同時失認症例は単一のターゲットに対しては正常な眼球運動を示すが，2つの刺激間や顔写真などの探索を要求した課題では一貫性が乏しく，ランダムな眼球運動を示すことを報告している（図1）^5〜7）．半側空間無視（unilateral spatial neglect：USN）を対象とした眼球運動に関する研究はJohnstonとDiller^8）が報告したものが先駆けであり，机上検査の重症度が高いほど左空間の探索時間が短いことが明らかにされている．本邦においても，Ishiaiら^9）が半盲症例や半側空間無視症例の視線パターンの分析結果を報告している．

　眼球運動計測や注視点分析の有用性がよく認識されている一方で，計測機器のコストや解析技術の難易度などの制約のため，近年まで一部の研究領域や，福祉機器（コミュニケーションツール）としての利用を除き，臨床現場での普及および積極的な活用には至っていなかった．しかし近年，視線計測装置のコストが著しく下がり，一般的な臨床場面にも十分に応用可能になりつつある．本稿では，筆者らの臨床研究における使用経験や成果を踏まえ，視線計測技術の臨床応用・活用の観点と意義，可能性について概説する．

参考文献

1）Goldberg ME, et al，田中真樹，他（訳）：視線の制御．Kandel ER, et al（eds），金澤一郎，他（監訳）：カンデル神経科学，第5版．pp879-900，メディカル・サイエンス・インターナショナル，2014

2）Findlay J, et al：本田仁視（訳）：アクティブ・ビジョン—眼球運動の心理・神経科学．pp42，143，北小路書房，2006

3）Yarbus AL：Eye movements and vision. Plenum Press, New York, 1967

4）Luria, AR, et al：Disorders of ocular movements in a case of simultanagnosia. Brain 1963；86：219-228

5）Ptak R, et al：The parietal cortex and saccade planning：lessons from human lesion studies. Front Human Neurosci 2013；7：254

6）Husain M, et al：Impaired spatial working memory across saccades contributes to abnormal search in parietal neglect. Brain 2001；124：941-952

7）Hasegawa C, et al：Discrepancy in unilateral spatial neglect between daily living and neuropsychological test situations：a single case study. Neurocase 2010；17：518-526

8）Johnston CW, et al：Exploratory eye movements and visual hemi-neglect. J Clin Exp Neuropsychol 1986；8：93-101

9）Ishiai S, et al：Eye-fixation patterns in homonymous hemianopia and unilateral spatial neglect. Neuropsychologia 1987；25：675-679

10）寺尾安生：EOG，Eye tracker—臨床神経生理で何がわかる？　［2］脳波・誘発電位・眼球運動．Clin Neurosci 2016；34：821-825

11）Tobii Japan：Tobii Proアイトラッカーの仕組み．https://www.tobiipro.com/ja/service-support/learning-center/eye-tracking-essentials/how-do-tobii-eye-trackers-work/（2021年6月14日閲覧）

12）Azouvi P, et al：Behavioral assessment of unilateral neglect：study of the psychometric properties of the Catherine Bergego Scale. Arch Phys Med Rehabil 2003；84：51-57

13）竹内健太，他：半側無視の評価であるCatherine Bergego Scaleの臨床的意義の再検討—半側無視に対する机上検査と行動評価との関連性の検討から．作業療法2018；37：48-56

14）Cox JA, et al：Keeping an eye on visual search patterns in visuospatial neglect：a systematic review. Neuropsychologia 2020；146：107547. doi：10.1016/j.neuropsychologia.2020.107547

15）Kaufmann BC, et al：Eyetracking during free visual exploration detects neglect more reliably than paper-pencil tests. Cortex 2020；129：223-235

16）Bartolomeo P：The novelty effect in recovered hemineglect. Cortex 1997；33：323-332

17）Tham K, et al：The discovery of disability：a phenomenological study of unilateral neglect. Am J Occup Ther 2000；54：398-406

18）Pflugshaupt T, et al：Residual oculomotor and exploratory deficits in patients with recovered hemineglect. Neuropsychologia 2004；42：1203-1211

19）Takamura Y, et al：Intentional gaze shift to neglected space：a compensatory strategy during recovery after unilateral spatial neglect. Brain 2016；139：2970-2982

20）Ohmatsu S, Takamura Y, et al：Visual search pattern during free viewing of horizontally flipped images in patients with unilateral spatial neglect. Cortex 2019；113：83-95

21）赤口　諒，他：著明な右空間への視線偏向を呈した半側空間無視症例の介入経験—無視症状の改善プロセスに連動した姿勢制御へのアプローチ．認知神リハ2016；16：909-920

22）Vanbellingen T, et al：Different visual exploration of tool-related gestures in left hemisphere brain damaged patients is associated with poor gestural imitation. Neuropsychologia 2015；71：158-164

23）河野正志，他：左半球損傷後のコミュニケーション障害に対する視覚探索に着目した介入と視線分析を用いた検討—重複した高次脳機能障害を呈した重度失語症の事例．作業療法2019；38：727-735

24）Ting WK, et al：Eye movement measurement in diagnostic assessment of disorders of consciousness. Frontiers Neurol 2014；5：137. doi：10.3389/fneur.2014.00137

25）松本英之：視線解析：臨床神経生理で何がわかる？—［2］脳波・誘発電位・眼球運動．Clin Neurosci 2016；34：829-831

26）Mourant RR, et al：Strategies of visual search by novice and experimental drivers. Hum Factors 1972；14：325-335

27）Underwood G：Visual attention and the transition from novice to advanced driver. Ergonomics 2007；50：1235-1249

28）Maltz M, et al：Eye movements of younger and older drivers. Hum Factors 1999；41：15-25

29）McPhee LC, et al：Age differences in visual search for traffic signs during a simulated conversation. Hum Factors 2004；46：674-685

30）Kunishige M, et al：Spatial navigation ability and gaze switching in older drivers：a driving simulator study. Hong Kong J Occup Ther 2019；32：22-31

31）大松聡子，他：運転動画視認時における半側空間無視症例の視線特性の定量的評価．第42回高次脳機能障害学会，2018

32）Matteo BM, et al：Visual field restorative rehabilitation after brain injury. J Vis 2016；16：11. doi：10.1167/16.9.11