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色覚検査(石原表・パネルD-15・FM100ヒューテスト)

色覚検査は、色覚異常(color vision deficiency)の有無・型・程度を判定するための一連の検査法の総称である。色覚異常先天色覚異常と後天色覚異常に大別される。先天色覚異常は遺伝による錐体視物質の異常であり、後天色覚異常はそれ以外の原因によるすべての色覚障害をいう。後天色覚異常は原疾患が先天性であっても後天色覚異常に分類される。

先天赤緑色覚異常は日本人男性の約5%、日本人女性の約0.2%に認められる。X染色体上のL遺伝子・M遺伝子の欠損または発現異常で生じるX連鎖性遺伝疾患であり、先天色覚異常の中で最も多い型である。人種差があり、男性では白色人種6〜8%、黄色人種4〜5%、黒色人種2〜4%程度である。

色覚検査の目的は以下の4点に整理される。

  • ①スクリーニング: 学校検診・職業適性検査での色覚異常の有無の検出
  • ②型・程度の判定: 1型・2型・3型の分類と程度評価
  • ③後天色覚異常の検出: 網膜視神経疾患の補助診断および病態モニタリング
  • ④進路・就職相談: 職業適性の評価と生活指導のための情報収集

検査は目的に応じてスクリーニング→程度判定→確定診断の3段階アプローチを基本とする。石原色覚検査表がスクリーニングの第1段階として最も広く用いられ、次いでパネルD-15テストによる程度判定、最終的にアノマロスコープによる確定診断という流れが標準的である。

学校での色覚検査は2003年に学校保健安全法施行規則の改正で定期健康診断の必須項目から削除された。その後、色覚異常を自覚しないまま進路選択で困難に直面する事例が増加し、2014年の文部科学省通知により学校での色覚検査実施(希望者対象)が再推奨されるに至った4)

Q 色覚検査はどのような人が受けるべきか?
A

主に以下の状況で受検が推奨される。①小学校4年生前後の学校健診や希望者検査。②進路・就職選択の前(航空・鉄道・警察など色覚に制限のある職種に関心がある場合)。③眼疾患(網膜色素変性視神経炎黄斑疾患など)の経過観察で色覚変化のモニタリングが必要な場合。④家族に色覚異常がいる場合の保因者確認。色覚異常の有無・型・程度を早期に把握することで、適切な進路選択と生活指導が可能になる。

2. 各色覚検査法の適応と臨床的意義

Section titled “2. 各色覚検査法の適応と臨床的意義”

色覚検査法は目的別に使い分ける。主要な検査法と各適応の比較を以下に示す。

検査法スクリーニング型判定程度判定後天異常評価検査時間
石原色覚検査表××5〜10分
標準色覚検査表第1部(先天異常用)×5〜10分
標準色覚検査表第2部(後天異常用)×××5〜10分
パネルD-15テスト3〜5分
FM100ヒューテスト15〜30分
アノマロスコープ×約30分

先天色覚異常の3段階検査フローは以下のとおりである。

  • ステップ1(スクリーニング): 仮性同色表(石原表・標準色覚検査表第1部)→色覚異常の有無を検出
  • ステップ2(程度判定): パネルD-15テスト→型と程度を評価
  • ステップ3(確定診断): アノマロスコープ→型の確定・程度の精密評価

後天色覚異常の評価には標準色覚検査表第2部またはFM100ヒューテストを用いる。後天色覚異常は各錐体系の障害の程度により後天青黄色覚異常と後天赤緑色覚異常に大別されるが、そのいずれかが単独で現れることはなく、程度の差はあっても必ず両者が混在している。

Q 色覚検査にはどのような種類があるか?
A

大きく4種類に分類される。①仮性同色表(偽等色表): 石原表・標準色覚検査表第1部・第2部など。スクリーニングと後天異常評価に使用。②色相配列検査: パネルD-15テスト・FM100ヒューテスト。程度判定・混同色軸の分析に使用。③アノマロスコープ: 赤緑の混色と黄の単色の等色に基づく確定診断機器。④コンピュータ化検査(Cambridge Colour Test等): 先天・後天の定量的評価が可能。各検査はそれぞれ長所・短所があるため、目的に応じた組み合わせが重要である。

石原色覚検査表の仮性同色図(数字2)
石原色覚検査表の仮性同色図(数字2)
Sakurambo. Ishihara 2.svg. Wikimedia Commons. 2006. Figure 1. Source ID: commons.wikimedia.org/wiki/File:Ishihara_2.svg. License: CC BY-SA 3.0.
石原色覚検査表の1枚で、赤緑色覚異常者には読みにくい数字「2」が混同色のドットパターンで描かれた仮性同色図である。本文「3. 各検査法の原理と手順」の項で扱う石原色覚検査表の仮性同色原理に対応する。

石原色覚検査表(仮性同色表)

原理: 赤緑色覚異常者と正常色覚者で異なって見える図形(数字・模様)を利用する。混同色の原理を用いており、色覚異常者には読めない図版と正常色覚者には読めない図版が含まれる。

検査条件: 自然昼光下または標準照明下で実施する。検査距離や提示時間は使用する検査表の説明書に従う。

判定: 国際版38表では変換表・消失表・分類表の3種類が含まれる。誤読パターンにより赤緑色覚異常の有無を判定する。赤緑色覚異常のスクリーニングに適するが、型・程度の詳細判定には不十分であり、3型色覚(青黄色覚異常)の検出はできない2)

推奨: 1種類のみでなく2種類以上の仮性同色表を組み合わせることが推奨される。

パネルD-15テスト(色相配列検査)

原理: 15個のMunsell色体系に基づく色チップを、基準色チップ(固定)に最も近い順に並べさせる。正常色覚者はほぼ正しい順列で配置できる5)

手順: 1固定チップと15移動チップをランダムな順序に並べた状態から開始。被検者は基準チップに最も近いと思う色チップを順次並べていく。所要時間は3〜5分。

判定パターン:

  • 正常: ほぼ正しい順列(混同なし)
  • 1型色覚(protan): 1型混同色軸に沿った横断線パターン
  • 2型色覚(deutan): 2型混同色軸に沿った横断線パターン
  • 3型色覚(tritan): scotopic軸に沿った横断線パターン

特徴: 軽度〜中等度の色覚異常の評価に適する。非常に軽度の異常3色覚はpassとなる場合がある。後天色覚異常の評価にも使用可能である5)

FM100ヒューテスト(精密検査)

原理: 85個の色チップを色相順に並べさせる精密な色相配列検査。パネルD-15の拡張版として、より細かな色相識別能を評価する5)

手順: 85個のチップを4箱(各22〜23個)に分けて検査する。各箱を独立して実施し、エラースコアを算出する。所要時間は15〜30分(疲労・集中力の影響を受けやすい)。

判定: エラースコアを偏差図(デビエーションプロット)にプロットし、混同色軸のパターンを評価する。混乱角・CインデックスおよびSインデックスで定量的評価を行う3)

用途: 軽微な後天色覚異常の検出・色相識別能の詳細評価・経時的モニタリングに有用。専門施設での使用が中心となる5)

標準色覚検査表第2部(後天異常用)

原理: 後天色覚異常(青黄色覚異常を含む)の検出に特化した仮性同色表。石原表では検出できない後天異常パターンに対応している。

手順: 片眼ずつ別々に検査する。後天色覚異常では左右差が出る場合があるため、片眼検査が重要となる。

適応: 網膜疾患・視神経疾患・緑内障などに続発する後天色覚異常のスクリーニングに用いる。糖尿病網膜症加齢黄斑変性視神経炎などの経過観察でも活用される。

注意: 先天色覚異常のスクリーニングには使用しない。

Q パネルD-15テストはどのように判定するのか?
A

15個の色チップを並べた順序を記録し、チップ番号を極座標プロット(デスタレーションダイアグラム)に落とし込む。正常色覚では隣接するチップ同士をつなぐ線が円に近い規則的なパターンを示す。色覚異常があると、混同色軸を横切る大きな跳躍線(crossing line)が現れる。1型色覚では1型混同色軸に沿った横断線、2型色覚では2型混同色軸、3型色覚ではscotopic軸に沿った横断線パターンが観察される。非常に軽度の異常3色覚ではpassとなる場合があり、その際はFM100ヒューテストや アノマロスコープによる追加評価を要する。

Farnsworth-Munsellヒューテストの色チップパネル一式
Farnsworth-Munsellヒューテストの色チップパネル一式
Gabriela P. Farnsworth–Munsell Hue Color Vision Test, Material and Finishing Laboratory. Wikimedia Commons. 2019. Figure 2. Source ID: commons.wikimedia.org/wiki/File:Farnsworth%E2%80%93Munsell_Hue_Color_Vision_Test,_Material_and_Finishing_Laboratory.jpg. License: CC BY 4.0.
Farnsworth-Munsellヒューテストの実物パネル4箱と色チップが実験室で撮影された写真で、各箱に22〜23個の色チップが収められている様子が確認できる。本文「4. 検査結果の解釈」の項で扱う色相配列検査の評価対象となる色チップセットに対応する。

先天赤緑色覚異常の型分類と各検査での所見対応を以下に示す。異常型の比率は2型3色覚(deuteranomaly)が最も多く、次いで2型2色覚(deuteranopia)、1型3色覚(protanomaly)・1型2色覚(protanopia)の順である。

錐体の異常石原表D-15パターン頻度(男性)
1型2色覚(protanopia)L-錐体欠損赤緑誤読1型軸横断線約1%
1型3色覚(protanomaly)L-錐体機能異常赤緑誤読(軽〜中等度)1型軸横断線(軽度)約1%
2型2色覚(deuteranopia)M-錐体欠損赤緑誤読2型軸横断線約1%
2型3色覚(deuteranomaly)M-錐体機能異常赤緑誤読(軽〜中等度)2型軸横断線(軽度)約5%中最多
3型色覚(tritan系)S-錐体異常検出不可scotopic軸横断線まれ(常優性)

石原表は赤緑色覚異常の検出感度が高いが、型・程度の判定精度は低い。2種類以上の仮性同色表を組み合わせることが推奨される。3型色覚(先天青黄色覚異常)は石原表では検出できず、標準色覚検査表第2部やパネルD-15テストで評価する。

後天色覚異常は、視路のうち角膜水晶体硝子体網膜視神経・視索・第1次視覚野・視放線・大脳皮質の視中枢のどこの異常も原因となりうる。最も多いのは網膜視神経疾患によるものである。

後天色覚異常は後天青黄色覚異常と後天赤緑色覚異常に大別されるが、そのいずれかが単独で現れることはなく、程度の差はあっても必ず両者が混在する。

疾患主な後天色覚異常パターン推奨検査
黄斑疾患(加齢黄斑変性中心性漿液性脈絡網膜症など)後天青黄色覚異常優位第2部・FM100
視神経炎視神経症後天赤緑色覚異常優位第2部・FM100
網膜色素変性後天青黄色覚異常(錐体機能低下とともに増強)1)FM100・D-15
緑内障後天青黄色覚異常(初期)→混合型FM100
糖尿病網膜症後天青黄色覚異常第2部・FM100

網膜色素変性では錐体機能の低下とともに色覚障害は強まり、後天青黄色覚異常が高頻度に検出される1)。色名呼称課題は実生活での色誤認把握や患者への助言に役立つ。

Q 後天色覚異常の検出に適した検査は何か?
A

後天色覚異常の評価には標準色覚検査表第2部またはFM100ヒューテストが適する。石原表は先天赤緑色覚異常向けであり、後天色覚異常(特に青黄系)の検出には不向きである。FM100ヒューテストは軽微な後天色覚異常の検出感度が高く、経時的なモニタリングにも適する。網膜視神経疾患の経過観察では片眼ずつ検査し、左右差の変化を追うことが重要である。

2003年の学校保健安全法施行規則改正により、色覚検査は学校定期健康診断の必須項目から削除された。色覚異常を把握しないまま成長し、進路選択の段階で困難に直面する事例が増加したことを受け、2014年の文部科学省通知により学校での色覚検査(希望者実施)が再推奨された4)

小学校4年生頃(身体的・心理的に落ち着いた時期)に眼科での詳細な型判定を受けることが推奨される。進路選択の前に自身の色覚特性を正確に把握することは、本人の適切な進路選択を支援するうえで重要である。

視神経炎黄斑疾患・網膜色素変性などの経過観察において、色覚検査を客観的な機能評価として活用する。

先天色覚異常の患者(特に幼少児)に対しては、主に保護者への説明となる。色覚異常は生来のものであるため、色誤認をしても本人にとっては決して「間違い」ではないことを念頭に置かなければならない。最も大切なことは、将来の進学や就職には色覚異常であることを十分に考慮し、色覚異常ゆえに困難に陥ることがないようにすることである。

特定の職業・資格(航空機パイロット・鉄道運転士・船舶操縦士・警察官・自衛官など)では色覚に関する制限がある場合がある。業務内容や制限状況を具体的に確認し、個別に助言することが重要である。

色以外の情報(形・位置・明るさ・ラベル・テクスチャなど)を活用するカラーユニバーサルデザインの観点も、患者指導において有用である。

各検査法には固有の限界がある。適切な使い分けと検査結果の解釈に注意が必要である。

石原表の限界:

  • 型・程度の詳細判定には不十分
  • 3型色覚(先天青黄色覚異常)は検出できない
  • 3型後天色覚異常の評価に使えない
  • 退色・汚損した検査表では偽陰性が生じうる

パネルD-15テストの限界:

  • 非常に軽度の異常3色覚(軽度deuteranomaly等)はpassとなりうる
  • 確定診断にはアノマロスコープが必要
  • 照明条件に敏感であり、標準光源下での実施が不可欠

FM100ヒューテストの限界:

  • 検査時間が長い(15〜30分)
  • 疲労・集中力の低下が結果に影響する
  • 専門施設での実施が中心
  • 高齢者では加齢性の色識別能低下が結果に影響する(正常上限値は年齢層によって異なる)5)

検査照明条件:

  • 全ての色覚検査は自然昼光または色温度6500Kの標準光源下で実施する
  • 照明条件が不良の場合、正常色覚者でも誤読が生じうる
  • 色覚補正眼鏡・色付きコンタクトレンズ着用時は結果が変わるため、検査時は使用しない

デジタル・コンピュータ化色覚検査の普及: タブレット・モニター上での色覚検査の標準化が進んでいる。Cambridge Colour Test(CCT)などのコンピュータ化検査は、先天・後天色覚異常の定量的評価が可能であり、検者依存のばらつきを低減できる5)。ただし、ディスプレイのキャリブレーション管理が検査精度の前提条件となる。

カラーユニバーサルデザインの普及: 公共サイン・教材・Webデザイン・医療文書などへの応用が進んでいる。色のみに依存しない情報伝達設計により、色覚多様性を持つ人々の情報アクセスが改善される。

遺伝子診断との連携: L/M遺伝子解析による分子生物学的確定診断の研究が進んでいる。アノマロスコープによる表現型評価と遺伝子型の対応が精緻化されつつあり、今後の臨床応用が期待される。

  1. 網膜色素変性診療ガイドライン作成委員会. 網膜色素変性診療ガイドライン. 日眼会誌. 2016;120(12):846-861.

  2. Birch J. Efficiency of the Ishihara test for identifying red-green colour deficiency. Ophthalmic Physiol Opt. 1997;17(5):403-408.

  3. Vingrys AJ, King-Smith PE. A quantitative scoring technique for panel tests of color vision. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1988;29(1):50-63.

  4. 文部科学省. 学校保健安全法施行規則の一部改正等について(通知). 26文科ス第96号. 2014年4月30日.

  5. Dain SJ. Clinical colour vision tests. Clin Exp Optom. 2004;87(4-5):276-293.

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