複視用ヘッドマウントディスプレイ

プリズムの入ったメガネを掛けて３週間ほど経ちますが、見る角度でレンズの歪みや像の鮮明度が変わるので少々慣れるのに時間がかかりました。コーヒーを飲むときや自分の汗でレンズが曇ることにも閉口します。メガネを掛けないほうが如何に自然か．．．を実感。

前回ヘッドマウントディスプレイについて触れましたが、ここ十年ほどで随分様変わりしたようでインターネットで調べると単眼、両眼タイプのものから光学式、網膜直接投影タイプと製品も多様化してきています。もっぱら売りは３D映画鑑賞、ゲーム用やコンピュータ画面を片方の目で見ながら作業するような作業に限定されています。

両眼タイプ（AR Vision）

単眼タイプで網膜直接投影(ブラザー社製)

  網膜に直接投影するタイプは遠視、近視の人でも鮮明な映像を知覚できるので断然こちらのタイプがモアベター。でも単眼式のHMD（Head Mounted Display以下省略してHMDと記述します）しか見当たりません。技術的に難しいのと高価になりますから。

私の考えているHMDはディスプレイの前面に薄くて小型（携帯のCCDカメラのような）のカメラを複眼状に配列し、通常の視野の１２０から１５０％を確保する。複眼CCDカメラの方が薄くてレンズの歪みを最小に出来ます。それから得られる映像をコンピュータで処理してHMDのディスプレイに左右別々の映像として投影し、複視のズレを補正しようというもの。将来的にはコンピュータもウェアラブルなものにして携帯電話並のコントローラーにしようと考えています。

今現在、試作機の設計とハード、ソフトの開発準備をしています。最初は安いウエブカメラ、数万円の３D用 HMD（左右別々の映像を表示できないと意味がありません）、ビデオキャプチャを組み合わせてやってみる予定です。これができると視野は限定されますがテレビを見たりコンピュータで作業する上で、複視・斜視患者の障害は十分改善されると思います。

手術でしか治せない上下斜筋のバランスの崩れから生じる回転ずれに対し、特に有効であると期待されます。CGの技術を利用すれば画像を移動・回転・スケーリングするのはお手の物。

斜視、複視によるハンデを軽減し、更にこのHMDを着けていれば人間の視覚能力を拡張できるようにしたい。病状によるハンデ以上に別な能力を付加できれば社会生活にプラスに働くでしょう。CCDカメラを換えるだけで顕微鏡映像を見たり、暗視できるとか、魚眼レンズのように広い視野を見ることが出来るといったことも可能になります。工夫すれば正視で360度見渡せたり、もちろん３D映画を楽しむことも出来ます。仮想現実の可能性が現実に活かせる訳です。

次回から試作過程や発見する利点、問題点を紹介していこうと思います。

複視用矯正メガネ

　やっと待望のメガネが出来て掛けて見ました。

　なんと目前の木々の奥行きがはっきり見えることでしょう．．．。手前の葉が後ろの葉から浮き出て見えることに感動。正常な目では視差を正しく処理して立体視できるのですが今まで複視のズレでそれが機能していなかったわけです。まるで初めて３D映画を見たときのような驚き。複視になると遠近感が失われることは理屈で分かっていても、ここ８ヶ月以上も２Dの世界にいたことを痛感。

　手元の距離の細かい作業もズレずによく見えるし遠近感が戻ったのでコンピュータの細かい部品の組み立てや結線も難なく行えた。数十分もかかった作業が数十秒でクリアー。かなりうれしいですね。掛けているメガネには、２度のズレを補正する偏光レンズが組み込まれているので当然の結果なのですが、実際に体験してみると、事故以前では当たり前のことが出来て一々感動します。

　ただ問題は遠近両用メガネなので見る距離で少々見る角度を調整してやらないと良く見えないこと、見る方向を変えるとき遠近の複合レンズの境界付近で像が少々歪むことでしょうか。

　今までメガネを掛けたことがないのでお手入れの手間も増える。レンズが曇ったり、ちょっとしたホコリや汚れが気になる。目はその辺のことを無意識に処理してくれていることを考えると実に良く出来た自然の創造物です。

　このメガネで大部分、日常の視覚障害からくる負担は軽減するでしょう。

　しかし私の場合、回転ズレからくる問題は残ります。偏光レンズは縦横のズレには対応できますが網膜像が回転するズレには対応できません。以前述べましたが、上下斜筋のバランスが崩れていて水平線が左目で時計回りに、右目が反時計回りに数度回転した状態で知覚されるので、このズレを補正して両眼像が一致して知覚認識できるようにするにはもう一工夫する必要があります。

　そこで考えたのは複眼型CCDカメラ＋GPU＋ヘッド・マウント・ディスプレイを組み合わせたシステムを開発することです。これだと知覚する映像を自在に操作でき、ズレの大きい目の網膜に結像させて複視（網膜に直接結像できる方式をとれば近視、遠視にも対応できる－技術的に難度が高くなりますが）を解消できます。まだ設計段階に過ぎませんが、今ある先端技術を組み合わせて応用してやれば実現できると考えています。

　最初は焦点距離と限定された視野で、例えば複視、斜視患者がズレを補正したパソコンの仮想ディスプレイ上で問題なく作業できるようにすることからスタートしようと計画しています。そうすれば斜視、複視患者でもパソコンが不自由なく操作でき、テレビや読書を寝っころがりながらリラックスして楽しめるようになるでしょう。

　自作複（斜）視用電子メガネの試作第一号を早く紹介できるようになるといいですね。これを応用していくと人間の見えない視野領域を視たり（前をみながら後ろが見えるとか）、暗視ゴーグルのように可視光域以外の電磁波を可視化できます。当然インターネット画面を見ながら景色を眺めること、視野の一部に顕微鏡のような拡大映像を表示させたりと、近未来のメガネはどんどん進化していくことでしょう。視線とまばたきを組み合わせて目で絵を描いたりアプリケーションを操作することもできる。

　メガネの常識が大きく変わる時代に突入しているのです。

複視用メガネ

　事故から８ヶ月ぶりに複視の検査にいってきました。

　やはり左眼球に２度のズレが残っていることが分かりました。目測で計算していたズレと一致したので、私見の分析の正しいことが証明された形です。自分の両眼がどのようにずれているかも専門医の分析と同じでした。ただ紹介しているリハビリが複視の治療に直接、効果があるかどうかは”？”ですが。しかし多少のズレを補正する目の補完機能を高めたり、眼筋の動きを円滑にすることや回復を補助する効果はあると思います。
　複視のズレを考える場合注意しなければならないことがあります。見かけ上のズレは実際の眼球のズレより小さくなるからです。何故かと言うと無意識にズレを補正する目の補完機能が働くためです。その結果、一致しているようでも目が疲れてくるとズレが戻ってくるような状態になります。また眼筋に無理な仕事をさせているので目の疲労は正常な場合より何割か増すことになります。私の場合も、目の疲れ方がひどく二、三日休まないとズレを補正する力が回復しなくなり、無理に目を使うと左目をかばっていた右目が疲れすぎて目をあけていられない状態になります。


　ようやく数度のズレで落ち着いてきたので偏光メガネで対処することにしました。事故直後、１５度くらいのズレがあったのが随分回復したものです。とはいっても手元の距離で数ミリずれていても細かい図面や小さなコンピュータ部品を扱うとなると大変な作業となります。１ミリずれても問題になりますから。今作ってもらっているメガネで作業の疲労度が軽減できれば良いのですが、どうなりますことやら。確かに病院の検眼用補正メガネを掛けてみると随分楽にズレなく見えるので効果は期待できると思います。今までメガネなど掛けたことがないのでどんな感じになるのか、メガネが出来上がってからです。

　できれば完全に複視が回復してくれれば良いのですが複視発症からもうすぐ１年が経とうとしている今、そろそろ現実を受け入れた生活スタイルを考えなくてはいけないません。回復中はどうしても楽観的な希望をもっていないと、いろんな生活上の障害に耐えていけませんからね。

　しかし現実はそう甘くありません。外傷性の複視は後遺症が残るということは予め眼科医に言われていたので、ある程度は覚悟していましたが．．．、やはり患者としては完治を心の隅っこではねがっていますよね。病院にいくと現実のズレにいやがおうでも直面させられ、無意識にズレが小さく見える姿勢やズレを無視する習慣が身についていたことに気づかされます。自分では良くなっていると思いたい気持ちがそうさせているのでしょう。

　次回は矯正メガネの試用体験を紹介します。

 

身体や頭を動かしながら行うトレーニング方法

５．頭や上体を回しながら一点を見つめるトレーニング

　２～４の訓練（前回のブログ）は視線を滑らかで規則的に動かす訓練でしたが、今度は視線を動かさずに頭や体を動かして物を見るトレーニングを行います。
　何故こんなトレーニングを始めたかというと、掃除機をかけながら床を見ていると突然、目が動かなくなったり、ズレて見えることで「めまい」が頻繁に起きていたからです。この「めまい」は退院後４ヶ月ほど続きました。それまでの「めまい」は入院中だったので座ったり、横になっていたときのものが主で、日常の家事動作で起きるとは意外でした。「めまい」に慣れ、少しでもめまいの度合いを軽減するようにと、このトレーニング行いました。

　訓練の要領は立った状態で２～３ｍ先の物を見ながら視線を動かさないように上体を回します。これを２０回、１セットで２、３回行う。
　同様に視線の先を動かさず一点を見つめたまま、頭だけを左右に回す。これも２０回を３セットほど行います。

　このトレーニングは６でやる歩行時のリハビリに役立ちます。


６．歩きながらのトレーニング

　３の訓練で一致できるようになった視野領域でも歩きながらだとズレて見える状態になります。静止した状態で一致させられるよう矯正訓練しても、瞬間的に一致するように調整できていないので、歩きながら視野像がどんどん変化していく状況には対応できません。そこで障害物が少なく、平坦で広々とした公園で散歩しながら周囲を見る訓練を行います。

　歩きながら足元や左右を見渡す訓練が主です。歩行のスピードに視線がスムーズについていくように目を動かし、またズレた左右の視野像が一致するように目を凝らします。
　時々立ち止まって３の訓練（前回のブログ参照）を行います。トレーニング中は、視線の先に人がいないときにやりましょう。相手が勘違いしておかしな人が変な目つきで見ていると思われますから。こちらは必死に複視の矯正トレーニングをしていることなど分かってもらえません。

　このトレーニング中は、複視だと遠近感がなく、地面の凹凸が良く分からないので、つまづいたり、転倒しないように気をつけましょう。私の場合、左膝を骨折していたので歩行リハビリを兼ねていましたから余計に大変でした。おまけに雪道や凍結した路面で思うようにトレーニングできず苦労したものです。滑って転んだりすると治療中の骨折した右腕がもっとひどくなるという不安を抱えながらトレーニングしたものです。少なくとも一日一回くらいは歩行中に、道の凹凸につまづいたり、段差に足をとられて転倒しそうになったり、滑って転びそうになりました。階段の昇降では最後の一段を踏み外して痛い思いをしたこともあります。

　歩いているときは視野の中央部以外ボヤけていて、感に頼って歩いていました。
　人とすれ違う時はぶつからないように距離を多めにとったりしていましたが、松葉杖を持っているときはすれ違う人も注意を払ってくれますが、それがないと、通行人の中には、平気でぶつかってくるようにすれ違って来るので冷汗ものでした。

　狭いところを歩く訓練も必要です。
　買い物では沢山の陳列品からほしい品物を見つけ出したり、陳列棚の狭い間を移動することにも注意が必要です。パッケージの文字を読むことも大変ですから、ちゃんとダブらずに見えていれば何の苦労もしないことに何倍も気を使わなくてはなりません。品物を選ぶのに気をとられて他の買い物客の通行を邪魔してしまい、文句を言われたり、積み上げてあった商品を崩してしまったり．．．、後片付けが大変でした。

　失敗や苦労にめげず、日常動作のなかで目を動かすよう心がけ、時々は疲れない程度にずれた像を一致させる矯正訓練を気長にやりましょう。面倒くさがって何もやらないと目の動かしにくい範囲が改善されていきません。手足の関節を動かさないと硬直してしまうように、目もよく動かさないとズレが固定化し後遺症として残ってしまう範囲が広がってしまいます。

座ったままでのリハビリ方法

 ２．眼筋の協調コントロールトレーニング

　私の左目は視線を左側から右側に移動しようとすると、内外側筋の伸縮がうまくコントロールできなくなり左目の動きがロックされて、勝手に黒目が下側に寄ってしまい物を見ることができなくなることが頻繁に起きました。現在ではロックこそしませんが右側を見ようとするとゆっくりとしか移動できない症状が残っています。

　また視野の四隅（周縁部）を見ようとすると目の奥が突っ張った状態になり、事故後２、３ヶ月は筋肉痛のような強い痛みがありました。痛みといっても筋肉のストレッチで感じるようななものです。徐々に痛みは弱くなっていき最近ではツッパリ感が少し残る程度に回復しています。

　こんな具合だったので両目を滑らかにかつ、規則的に動かす訓練が必要でした。眼筋のツッパリ感が軽減されないと目を自由に動かせません。そこで次のようなトレーニングを続けました。

　床、壁、天井の直線的な目地などのラインをなぞるように連続的に目で追います。最初はゆっくり、慣れてきたらスピードを変えて。１往復を２０回、１セットにして数回行う。これを１日３～４回。

　私の場合は６回から７回ほどやっていました。時々直線的な軌跡ではなく曲線的なものも取り入れてトレーニングに変化をつけます。

　トレーニング中は、視線の先の像がズレて見えていても気にせずにラインを走査する。焦点を合わせながら視線を規則的な対象に沿って動かすことが重要です。

　このトレーニングを退院後、４ヶ月ほど行いました。今ではあまりやっていません。最近は前回述べた眼球のストレッチ運動とズレを矯正するトレーニングくらいになっています。

　

３．ズレを矯正するトレーニング

　このトレーニングは数ミリから数センチ程度のズレとなった視野領域で行う。何１０センチもずれたところでやってもストレスが溜まるだけで効果はありません。また、ほぼ一致して見える領域がない場合には行えません。

　私の場合、一致した領域が一部残っていたので、このトレーニングが可能となりました。つまり、正常に見える領域とズレる領域の境界の間を頭を少し傾けて、交互に自分の目の筋肉でどんな差異が生じてズレるのかを感覚的に比較しながら行います。

　まず遠くのものから行い、徐々に２，３メートル手前へとトレーニング対象を近づけていきます。

　少しズレて見える物を見つめて良い側の視線を動かさないように注意しながら（といっても動いてしまいますが、気にせずに気持ちだけは動かさないよう心掛ける）悪いほうの目をほんの少し上、下、左、右、斜めに動かす気持ちで両眼の像が一致するように目を凝らします。これを１０秒くらい行い、少し休んでまた同じことを繰り返します。

　ほんの数秒でもズレが一致したときはその時の眼筋の感覚を忘れないよう、何度も同じトレーニングを反復し、一致した感覚を自覚するようにします。

　私の場合は右目を動かさないようにしながら左目を微妙に動かして像が一致するときの左目の状態を探しました。最初は当てずっぽうに動かして一致して見える左目の状態を模索しましたが、自分の目がどのようにずれているのか解ってから、左目の視線を少しだけ右上を見るようにシフトさせるようにすると一致することができるようになりました。

　このトレーニングで１、２秒でも一致させられたなら、２～３週間続けていると数時間以上、持続させられるようになりました。数時間以上、安定して一致させられるようになったらトレーニングの領域を悪い側に少し移動して同様のトレーニングを行います。

　こうやって徐々に一致する視野領域の範囲を拡大していきました。頭を前後、左右に１８０度の範囲でほぼ一致させられるようになるまで半年近くかかったと思います。今現在も１日に数回行っています。

　ただし、こうやってズレを矯正した場合、どうしても疲れてくると視野の周縁部分からズレが戻ってきます。ひどいときは２、３日氏や全体に複視の症状が戻ってしまうこともありました。

　眼筋を弛緩させた状態で両眼の位置にズレが残っている間は、一時的にズレを一致させられていてもトレーニングによって矯正しているだけなので複視が完全に治ったということではありません。　しかしこの矯正トレーニングを続けることで、半年後には、日中の間だけでも、ズレを一致させていられるようになりました。

４．頭を傾けて視線を走査するトレーニング

　頭の傾斜角度によって個々の眼筋の伸縮度合いが違うので、３のトレーニングで一致するようになった視野領域でも頭の傾斜角度を少し変えてしまうと両眼の像がズレてしまいます。

　そこでズレて見える時の状態に頭を傾けたままで、２で述べたリハビリを行います。

　次回は身体や頭を動かしながら行うトレーニング方法を紹介します。

複視のリハビリ方法

１．眼球のストレッチ運動

　事故後４、５ヶ月は視野の周囲を見ようとすると、目の奥や周囲で鈍い筋肉痛を感じていたので、眼球を動かすときのツッパリ感や痛みを取るために眼球運動のストレッチを行いました。この運動は今現在も毎日２、３回最低やっています。要領は以下のとおり。

まっすぐ前を向いて、顔はそのままにして眼球だけを動かします。

①．両目で右を３秒間見る、そして前をみる。
②．両目で右斜め上（４５度）を３秒間見る、そして前をみる。
③．両目で上を３秒間見る、そして前をみる。
④．両目で左斜め上を３秒間見る、そして前をみる。
⑤．両目で左を３秒間見る、そして前をみる。

⑥．両目で左斜め下を３秒間見る、そして前をみる。

⑦．両目で下を３秒間見る、そして前をみる。

⑧．両目で右斜め下を３秒間見る、そして前をみる。
⑨．両目で右回（時計回り）りに３秒くらい眼球を回す（視線ではなく、眼球の奥からまわすように）、　　　そして前を見る。
⑩．両目で左回りに３秒くらい眼球を回す、そして前を見る。

　上下左右斜めに視線を送って目の動きに偏りが無いようにします。１～８を逆順にたどって１セットとし、これを１日数回やります。

　このリハビリは目の筋肉の緊張をほぐし、両眼をスムーズに動かせるようにすることが主です。今後紹介するリハビリの準備体操と考えてください。

２．眼筋の協調コントロールトレーニング

　床、壁、天井の直線的な目地などのラインをなぞるように、連続的に目で追う。最初はゆっくり、慣れてきたらスピードを変えて。

　１往復を２０回、１セットにして数回行う。これを１日３～４回。私の場合は６回から７回ほどやっていました。時々直線的な軌跡ではなく曲線的なものも取り入れる。

　あまりやり過ぎないことが肝心です。やりすぎて目に疲れが溜まってしまうと、一時的に悪いときの状態に戻ってしまいます。必ず休憩しながらやります。このトレーニングは半年ほど行いました。今では時々やるくらいに減っています。

　今後、複視の回復度合いにあったリハビリ方法を段階的に紹介していきます。

どんなふうにズレて見えるかを観察(パート２）

　右目がＺ軸回りに反時計回りに２度ほどズレ、左目はＸ軸、Ｚ軸回りに９度くらいズレているということはどの眼筋のバランスが狂っているかを考えてみました。

眼球の運動をつかさどる筋肉は６本（下図）。

眼球を動かす脳神経は3種類らしい。

①動眼神経　-　内直筋・上直筋・下直筋・下斜筋
②滑車神経　-　上斜筋
③外転神経　-　外転筋

　各筋肉の作用方向は下図。

　これらの図から上下斜筋の伸縮のバランスが崩れ、上斜筋が伸び下斜筋が縮む状態だと右目では反時計回りに、左目は時計回りの回転ズレが起きることになる。更に左目の上直筋が伸び、下直筋が縮んだ状態になると、遠くのものほど上にずれた網膜像になり私の複視の症状と合致する。ただ左目の場合は水平方向に、左から右側に視線を移動しようとすると突然動かなくなったり、ゆっくりとしか視線を移動できなくなることがあるので外直筋と内直筋の協調運動にも問題があるようだ。これは神経麻痺によるものか。事故後、３か月ほどひどい目まいが続きましたが、この「めまい」にも病名が付いているようです。眼球振盪(がんきゅうしんとう)というらしく、「末梢性めまい」の症状が私の症状にぴったり。

	末梢性めまい	中枢性めまい
めまいの性質	回転性	浮遊性
めまいの程度	重度	軽度
めまいの時間性	突発性、周期性	持続性
めまいと頭位、体位との関係	あり	なし（例外あり）
耳鳴、難聴	あり	なし
脳神経障害	なし	あり
眼振	一側方注視眼振、回転性、水平性	両側方注視眼振、縱眼振

　事故から７ヶ月経ち、現在の状況は目を閉じて眼筋を弛緩させた状態でまだ２～３度（１ｍ当たり３ｃｍほど）ズレています。夜中にトイレに起きる時や、早朝に目を覚ましたときは、視野全体に複視の状態が現れ、数十秒から数分経つと左右のズレが徐々に一致していくという症状が現在でも続いています。日中や疲労が溜まっていないときは両眼のズレは気になりませんが、夜や目が疲れてくると複視の状態に逆戻りしてしまいます。つまり根本的な眼球のズレはまだ残ったままということ。事故当時から比べればそのズレは４分の１程度に改善されてきていますが、完全には、事故前の状態まで回復できていません。

　はたしてこのズレは生涯残ってしまうのか、これからも続けるリハビリで改善されていくものかどうか、まだわかりません。専門家の意見では回復期間は半年から１年くらいらしい。それ以上になると症状は固定化し後遺症として残ってしまうとのこと。老化して眼の筋力が衰えてきたら改善していた複視の症状にまた老後も苦しめられるのか、という不安が頭をよぎります。

　私の体験でわかることは、５～６度の外傷性のズレなら眼球の運動リハビリでかなり改善できるように思われます。１０度以上ずれている場合は自然治癒は難しいのではないでしょうか。

　そうはいっても数度のズレでも本を読む、字を書く、コンピュータの画面を見る時、また細かい手作業をするとき、手元で数ミリから１ｃｍほどズレることがあるので大問題です。ソファに横になって本を読んだり、テレビを見ることができないだけでもストレスは溜まります。

　複視は眼筋を弛緩した状態でズレがなくなっていないと完治とはいえません。弛緩した状態でのズレが残っている間はいくら日中よく見えていても、目が疲れてくると複視の状態に簡単に逆戻りします。こんな状態では、仕事で車を運転することも危険です。 困ったものです。片目で見れば良いかというとズレはなくなっても今度は遠近感がなくなり、帯に短しタスキに．．．です。

　七ヶ月で４分の１にズレが矯正されたことを励みに、どこまで改善できるか、これからもリハビリを続けて経過を記録していきます。予定では５月一杯で完治すると思ってリハビリに励んでいたのですが、どうもまだまだ努力しないといけないようです。

　先天的な斜視の方々は私よりも大変だと思います。複視を体験するまで、斜視とは単に黒目が偏っているくらいにしか理解していませんでした．．．、お恥ずかしい。 ところが物はずれて見えるは立体視はできないはで、大変なことなんだとわかりました。