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角膜・外眼部疾患

結膜および角膜の化学外傷(アルカリ・酸)

1. 結膜および角膜の化学外傷とは

Section titled “1. 結膜および角膜の化学外傷とは”

結膜および角膜の化学外傷(chemical burn)は、酸やアルカリなどの化学物質が眼に飛入することで角膜や結膜が障害される疾患である。眼科救急として即座の対応が求められる。

眼化学外傷の発生率は10万人あたり65〜78例と推定されている1)。平均年齢は48歳であるが、1歳未満にも二峰性のピークがある1)。アルカリ外傷は酸外傷より頻度が高い1)。職場での受傷が最多であり、職場眼外傷の中では金属異物に次いで2番目に多い1)

原因物質としては酸、アルカリ、界面活性剤、有機溶媒などさまざまなものがある。アルカリ性物質はセメント、消石灰、生石灰(乾燥剤)、カビ取り剤、ヘアカラー剤などに含まれる。酸性物質はトイレ用洗剤(塩酸)やバッテリー液(硫酸)などが原因となる。

Q アルカリ外傷と酸外傷のどちらが重篤か
A

一般にアルカリ外傷の方が重篤である。アルカリは脂溶性であり細胞膜の脂質を鹸化して融解壊死を起こし、バリアを形成せずに短時間で組織深部まで浸透する。アンモニアの透過性は高く瞬時に角膜を浸透し、水酸化ナトリウムでは数分で前房に到達する。一方、弱酸では表層の蛋白変性によりバリアが形成され障害は表層にとどまることが多い。ただし強酸やフッ化水素酸は深部浸透性が高く、アルカリ同様に重篤な障害を来す。

  • 眼痛:軽症例では異物感、重症例では激痛を伴う
  • 視力低下:角膜混濁や浮腫に起因する
  • 流涙・眼瞼痙攣:化学物質の刺激による反射性反応

軽症例では結膜充血と角膜上皮欠損を認める。重症例では角膜全体が変性し白色に混濁する。結膜壊死を伴う場合、充血を欠き白く浮腫状となる。この所見は一見軽症に見えるため注意を要する。

角膜上皮欠損の評価にはフルオレセイン染色を用いる。角結膜上皮が広範に障害されている場合、全体が一様に薄く染色され上皮欠損がないように見えることがある。

評価項目所見
角膜混濁透明〜白色混濁
輪部虚血POV消失の範囲
結膜壊死充血欠如の白色浮腫

重度の化学外傷では虹彩炎白内障続発緑内障瞼球癒着、偽翼状片などの合併症を生じうる。

酸外傷

作用機序:組織蛋白を変性・凝固させる

浸透性:凝固蛋白がバリアとなり表層に障害がとどまることが多い

例外:フッ化水素酸や強酸は深部浸透する

アルカリ外傷

作用機序:細胞膜の脂質を鹸化し融解壊死させる

浸透性:バリアを形成せず短時間で深部に浸透する

前房浸透:虹彩炎、白内障、緑内障を続発する

暴行による化学外傷はRoper-Hall分類Grade IVに達する重症例が多く、アンモニアによる暴行が最も重篤な転帰を示したと報告されている1)

pH試験紙で涙液のpHを測定する。中性(pH 7〜7.2)でなければ直ちに洗眼を行う。洗眼後20分にpHを再確認し、必要に応じて再洗浄する。

分類基準
木下分類角膜輪部POVの残存
Roper-Hall角膜混濁と輪部虚血
Dua分類輪部・結膜の関与割合

木下分類はGrade 1〜4に区分される。Grade 1〜3aでは輪部上皮が残存し角膜上皮は再生可能で予後は比較的良好である。Grade 3b・4ではPOVが完全に消失し角膜上皮の再生は不可能となる。

Dua分類はRoper-Hall Grade IVを3つに細分化した。50〜75%の輪部関与(Dua grade IV)、75〜100%(grade V)、100%(grade VI)に分類し、早期羊膜移植の効果はDua grade IV・Vでは認められるが、grade VIでは認められないとされた1)

輪部虚血の評価にはAS-OCTA(前眼部光干渉断層血管撮影)が有用である。臨床評価のみでは輪部虚血の範囲を過小評価する傾向があり、AS-OCTAはより客観的な評価を可能にする2)

Q 化学外傷の重症度分類にはどのような違いがあるか
A

木下分類は角膜上皮幹細胞の存在部位であるPOV(palisades of Vogt)の残存に着目し予後予測に有用である。Roper-Hall分類は角膜混濁の程度と輪部虚血の範囲に基づく4段階分類である。Dua分類はRoper-Hall Grade IVをさらに3段階に細分化し、特に重症例の予後をより精密に評価できる1)。日本では木下分類が広く用いられている。

化学物質の種類にかかわらず直ちに洗眼を行うことが最も重要である。洗眼までの時間と洗眼量が予後を決定する。

現場では水道水の流水で10分以上洗眼する。眼科受診時は点眼麻酔後、生理食塩水で500〜2,000mLを用いて結膜囊内を十分に洗浄する。重症のアルカリ外傷では30分以上の洗眼を行う。水道水は低張液であり角膜実質への水分流入を増加させるため、生理食塩水や乳酸リンゲル液が望ましい。

急性期の薬物療法

消炎ステロイド薬の局所・全身投与で二次的組織傷害を抑制する

感染予防:ニューキノロン系抗菌薬の点眼

散瞳:硫酸アトロピン点眼で虹彩炎の予防と疼痛軽減を図る

上皮再生促進:ヒアルロン酸Na点眼、治療用CL、自己血清点眼

注意すべき薬剤

NSAID点眼:上皮の修復を遅延させるため使用しない

防腐剤含有点眼:再生上皮を阻害するため防腐剤フリーが望ましい

続発緑内障β遮断薬アセタゾラミド眼圧管理を行う

Roper-Hall分類III度以上または木下分類grade 3b以上では外科的治療の追加が必要となる可能性が高い。

急性期外科的治療:壊死組織の除去、羊膜移植(炎症沈静化・上皮化促進)、テノン嚢形成術が行われる。テノン嚢形成術は輪部・強膜虚血に対しテノン嚢を輪部まで前進させ血管供給を回復させる手技であり、重症化学外傷における眼球温存手術として有用である2)。術後の再上皮化率は高いが、瞼球癒着が最も一般的な合併症である2)

瘢痕期外科的治療:輪部幹細胞移植(自家または同種)、羊膜移植、全層角膜移植を組み合わせた眼表面再建が行われる。両眼性の重症例ではフェムト秒レーザー支援の大口径層状角膜輪部移植により、輪部幹細胞と角膜実質の同時移植が可能であり、良好な視力改善が報告されている3)

Q テノン嚢形成術はどのような場合に適応となるか
A

テノン嚢形成術の主な適応は重度の化学外傷に伴う輪部虚血と強膜虚血である2)。テノン嚢を眼窩側から輪部まで前進させ固定することで、虚血領域への血管供給を回復させ結膜上皮の移動を促進する。重症例に対して確立された虚血が観察された場合に施行される。ただし360度全周の輪部・強膜虚血を呈する最重症例ではテノン嚢自体も虚血化している可能性があり、効果は限定的となる2)

6. 病態生理学・詳細な発症機序

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化学外傷の障害程度は薬剤の種類、pH、濃度、接触時間、受傷範囲で決定される。

アルカリ性物質は水酸基イオンにより細胞膜の脂質を鹸化し、細胞を融解壊死させる。脂溶性であるため上皮層を容易に通過し短時間で実質深部に浸透する。前房内に浸透したアルカリは虹彩炎、白内障、緑内障を引き起こす。

酸性物質は組織蛋白を変性・凝固させて不溶性蛋白質を形成する。この凝固蛋白がバリアの役割を果たし、障害は表層にとどまることが多い。ただしフッ化水素酸は浸透性が高く重篤な前眼部破壊を来す。

化学外傷後の経過は急性期・初期修復期・後期修復期に分類される。急性期には角結膜上皮の障害と炎症が生じる。輪部角結膜に存在する角膜上皮幹細胞が障害されると上皮の再生が不可能となり、結膜上皮が角膜上に侵入する(結膜化)。輪部虚血は角膜輪部幹細胞疲弊症(LSCD)の発症リスクを高め、角膜瘢痕形成や永続的な視力障害につながる2)。杯細胞の障害やムチン減少による涙液層の不安定化、瞼球癒着、結膜囊短縮なども眼表面環境を悪化させる。

AS-OCTAは化学外傷急性期の輪部虚血の客観的定量化を可能にし、臨床評価よりも正確な重症度判定と予後予測を提供する。AS-OCTAの結果は最終的な視力予後との相関が良好であり、既存の分類体系への統合が期待されている2)

フェムト秒レーザー支援の大口径層状角膜輪部移植は、両眼性の重症化学外傷に対する一段階手術として角膜実質と輪部幹細胞を同時に移植できる。従来の用手的解離に比べ均一な層状切開が可能であり、良好な視力改善が報告されている3)

フェムト秒レーザーの応用は症例数が限られており、長期的な有効性の確立にはさらなる研究が必要である3)。AS-OCTAの標準化と分類体系への組み込みが今後の課題となっている2)


  1. Chemical injuries of the eye. Ann Eye Sci. 2023;8:13.
  2. Sharma S, Kate A, Donthineni PR, Basu S, Shanbhag SS. The role of Tenonplasty in the management of limbal and scleral ischemia due to acute ocular chemical burns. Indian J Ophthalmol. 2022;70:3203-12.
  3. Lin L, Xu Y, Ou Z, et al. Femtosecond laser-assisted large-diameter lamellar corneal-limbal keratoplasty in ocular chemical burns. Am J Ophthalmol Case Rep. 2025;37:102246.

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