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
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。
大規模診療レジストリでは、眼化学外傷を含む眼表面熱傷の新規診断は10万人あたり65〜78例と報告されている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。アンモニアなどは角膜浸透が速く、水酸化ナトリウムでも短時間で前房に到達しうる7, 8)。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。
2. 主な症状と臨床所見
Section titled “2. 主な症状と臨床所見”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 |
| 輪部障害 | POV消失・輪部虚血の範囲 |
| 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。
3. 原因とリスク要因
Section titled “3. 原因とリスク要因”酸とアルカリの作用機序
Section titled “酸とアルカリの作用機序”アルカリ外傷
重症化学外傷では暴行例が一定数を占め、アンモニアによる暴行例でRoper-Hall分類Grade IVに至った報告がある1)。
4. 診断と検査方法
Section titled “4. 診断と検査方法”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。
重症度は洗眼後に評価する。 角結膜上皮欠損、輪部虚血、結膜壊死をみる。 角膜混濁、前房炎症、眼圧も記録する。 初診時分類は治療強度と再建時期の判断に用いる。
| 分類 | 主な評価軸 | 臨床での使い方 |
|---|---|---|
| 木下分類 | POV残存と結膜壊死 | 角膜上皮再生能と予後を推定する |
| Roper-Hall分類 | 角膜混濁と輪部虚血 | 国際文献での重症度比較に用いる |
| Dua分類 | 輪部障害の時計時間と結膜障害割合 | 最重症例を細かく層別化する |
木下分類は、palisades of Vogt（POV）がどれだけ残るかを重視する分類である。 POVは角膜上皮幹細胞のニッチである。 洗眼後にフルオレセイン染色を行う。 角結膜上皮欠損、輪部白色化、結膜壊死を評価する。 Grade 3aと3bの差は重要である。 両者はいずれも全角膜上皮欠損を伴う。 違いはPOVが一部でも残るか、完全に消失するかである。
| Grade | 主な所見 | 解釈 |
|---|---|---|
| Grade 1 | 結膜充血のみ。角膜上皮欠損を認めない | 輪部幹細胞は保たれる。予後良好である |
| Grade 2 | 結膜充血。部分的角膜上皮欠損を認める | 上皮欠損は角膜内に限局する。保存的治療で再上皮化しやすい |
| Grade 3a | 結膜の部分的壊死。全角膜上皮欠損。POVは一部残存する | 輪部機能は一部保たれる。再上皮化は遅れるが角膜上皮再生が期待できる |
| Grade 3b | 結膜の部分的壊死。全角膜上皮欠損。POVは完全に消失する | 輪部機能が失われる。結膜侵入、遷延性上皮欠損、角膜融解に注意する |
| Grade 4 | 輪部結膜壊死が半周以上。全角膜上皮欠損。POVは完全に消失する | 最重症である。高度LSCD、瞼球癒着、角膜穿孔、眼表面再建の必要性が高い |
Grade 1・2は輪部幹細胞が温存される。 予後は良好である。 Grade 3aはPOVが残る。 全角膜上皮欠損でも再生が見込める。 Grade 3b・4では輪部上皮も消失する。 透明な角膜上皮としての再生は困難である。 血管を伴う結膜上皮が角膜を覆う。 瘢痕期に輪部移植や培養上皮細胞シートを検討する。
Roper-Hall分類とDua分類
Section titled “Roper-Hall分類とDua分類”| Grade | Roper-Hall分類の所見 | 予後 |
|---|---|---|
| I | 角膜上皮障害。輪部虚血なし | 良好 |
| II | 角膜混濁は軽度で虹彩細部が見える。輪部虚血は1/3未満 | 良好 |
| III | 全角膜上皮欠損と実質混濁。虹彩細部は不明瞭。輪部虚血は1/3〜1/2 | 要注意 |
| IV | 角膜白濁が高度。虹彩・瞳孔が見えない。輪部虚血は1/2超 | 不良 |
Dua分類は輪部障害を時計時間で評価する。 結膜障害は面積割合で評価する。
| Dua Grade | 輪部障害 | 結膜障害 |
|---|---|---|
| I | なし | なし |
| II | 3時計時間以下 | 30%以下 |
| III | 3時計時間超6時計時間以下 | 30%超50%以下 |
| IV | 6時計時間超9時計時間以下 | 50%超75%以下 |
| V | 9時計時間超12時計時間未満 | 75%超100%未満 |
| VI | 12時計時間全周 | 100% |
Roper-Hall分類のGrade IV相当をIV〜VIに分ける。重症例の層別化に向く2, 3)。
輪部虚血の評価にはAS-OCTAが有用である。 AS-OCTAは前眼部光干渉断層血管撮影である。 臨床評価のみでは輪部虚血を過小評価しうる。 AS-OCTAはより客観的な評価を可能にする4)。
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POVの残存に着目する。 角膜上皮再生能を予測しやすい。 Roper-Hall分類は角膜混濁と輪部虚血で判定する。 Dua分類は輪部障害と結膜障害を定量する。 特に重症例の予後評価に向く2, 3)。
5. 標準的な治療法
Section titled “5. 標準的な治療法”初期対応：洗眼
Section titled “初期対応：洗眼”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6, 7)。
現場では水道水の流水で少なくとも20分洗眼する。眼科受診時は点眼麻酔後、生理食塩水または乳酸リンゲル液で結膜囊内を洗浄する。pHが中性化するまで続け、重症のアルカリ外傷では30分以上を要することがある。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、医療機関では等張液が望ましい。
洗眼中または洗眼後に、上眼瞼を翻転する。 結膜囊・円蓋部に残る固形物を除去する。 石灰やセメント片が残ると障害が持続する。 洗眼後20分にpHを再確認する。
急性期の薬物療法
注意すべき薬剤
NSAID点眼：上皮の修復を遅延させる可能性があるため原則避ける
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
ステロイド長期連用：炎症を抑える一方で、上皮化遅延や角膜融解を悪化させうる
続発緑内障：β遮断薬やアセタゾラミドで眼圧管理を行う
治療の根拠は治療ごとに強さが異なる。 洗眼は最も一貫して推奨される。 急性期ステロイドは炎症抑制に有用である。 ただし重症例や上皮欠損遷延例では、1〜2週以降の漸減を意識する7, 8)。 アスコルビン酸、クエン酸、ドキシサイクリンは角膜融解抑制を目的とする補助療法である。 根拠は動物実験、症例集積、総説が中心であり、標準治療を置き換えるものではない7, 8)。
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、テノン嚢形成術が行われる。羊膜移植は上皮化促進と炎症制御を目的に行われるが、2022年のCochraneレビューでは中等症での有益性は不確実で、重症例で明確な利益は示されていない9)。したがって、重症度、結膜壊死、輪部虚血、施設経験を踏まえて個別に判断する。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5)。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5)。
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10)。
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5)。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5)。
6. 病態生理学・詳細な発症機序
Section titled “6. 病態生理学・詳細な発症機序”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、透明な角膜上皮としての再生が困難となり、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1)。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。
7. 最新の研究と今後の展望
Section titled “7. 最新の研究と今後の展望”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4)。
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10)。
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10)。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4)。
8. 参考文献
Section titled “8. 参考文献”- Hu JCW, Trief D. A narrative review of limbal stem cell deficiency & severe ocular surface disease. Ann Eye Sci. 2023;8:13. doi:10.21037/aes-22-35.
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