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神経眼科

神経眼科におけるOCTアンギオグラフィー

1. 神経眼科におけるOCTアンギオグラフィーとは

Section titled “1. 神経眼科におけるOCTアンギオグラフィーとは”

OCTアンギオグラフィー(optical coherence tomography angiography; OCTA)は、OCT光干渉断層計)の原理を応用して血管を可視化する非侵襲的な画像診断技術である。OCTは1990年代に発明され、低コヒーレンス干渉法に基づく高解像度断層像を生成する。眼科で最も重要な画像診断法の一つとなっている。

従来のOCTは毛細血管と網膜組織のコントラストが低く、血管変化のモニタリングに限界があった。フルオレセイン蛍光眼底造影FA)やインドシアニングリーン蛍光眼底造影ICGA)は造影剤の静脈内投与が必要であり、アナフィラキシーショックのリスクを伴う。また二次元画像のみで病変の深さの情報が得られない。

OCTAはこれらの限界を克服し、造影剤を用いずに異なる深さの血管を三次元的に可視化する。網膜循環異常をきたす疾患(糖尿病網膜症網膜静脈閉塞症など)、視神経循環異常をきたす疾患(緑内障・虚血性視神経症など)、脈絡膜新生血管を生じる疾患に有用とされる。

神経眼科領域では特に、視神経乳頭周囲の**放射状乳頭周囲毛細血管(radial peripapillary capillaries; RPC)**の評価が重要である。血管密度の減少は眼底で神経線維層欠損(NFLD)がみられる部位に一致して観察される。

Q OCTAと従来の蛍光造影検査(FA/ICGA)の最大の違いは何か?
A

OCTAは造影剤が不要で非侵襲的であり、血管網を三次元的・層別に評価できる。FA/ICGAは蛍光漏出や充盈欠損を検出できるが、造影剤投与に伴うアナフィラキシーリスクがあり、得られる画像は二次元のみである。両者は相補的な関係にあり、OCTAで蛍光漏出の評価はできない。

2. OCTA所見と神経眼科における臨床的適応

Section titled “2. OCTA所見と神経眼科における臨床的適応”
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Ruihan Hu, Qiuyan Wu, Zuohuizi Yi et al. Multimodal imaging of optic nerve head abnormalities in high myopia. Frontiers in Neurology. 2024 Apr 23; 15:1366593. Figure 3. PMCID: PMC11075756. License: CC BY.
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神経眼科疾患において、OCTAで観察される主な血管変化は以下の通りである。

  • 血管密度低下(capillary dropout)視神経萎縮緑内障視神経炎後などで認められる。NFLD領域に一致して分布する。
  • 血管の拡張・蛇行乳頭浮腫の急性期や一部の視神経炎で観察される。
  • flow void(信号欠如)脈絡膜毛細血管板(CC)レベルで検出される血流消失領域。VKHや多発血管炎性肉芽腫症など全身性炎症疾患での脈絡膜病変の評価に有用。
  • tangled ball of vessels(糸玉状血管形成)乳頭浮腫視神経乳頭表面の毛細血管が拡張・蛇行して形成される特徴的パターン。

MS・視神経炎

多発性硬化症MSRNFLの減少は視神経炎の有無にかかわらず認められる。ONH血流インデックス(ONH-FI)が視神経炎既往例で有意に低下する。構造的OCTパラメータとの併用で検出精度が向上する。

視神経乳頭:炎症性乳頭浮腫では血管脱落は認められない。乳頭周囲毛細血管の放射状分布は維持される。

虚血性視神経症

非動脈炎性前部虚血性視神経症(非動脈炎性):乳頭周囲毛細血管の血流障害が急性期・慢性期の両方で確認される。耳側セクターが最も血流密度が高く、非動脈炎性前部虚血性視神経症眼で最も障害される。慢性期のONHおよび乳頭周囲血管密度はRNFL損傷・視野欠損と直接関連する。

AAION(動脈炎性):浅層乳頭周囲毛細血管の拡張と、浅層・深層網膜毛細血管の局所的非灌流が特徴。

遺伝性・変性疾患

LHONレーベル遺伝性視神経症:偽浮腫期に毛細血管拡張を確認。病期ごとの脈絡膜毛細血管板消失パターンが記載されており、早期亜急性期は耳側から減少し、慢性期には全セクターで減少する。

視神経萎縮:乳頭周囲微細血管の減少。代謝活動低下に伴い自己調節メカニズムを介して血流が減少する。

緑内障

POAG原発開放隅角緑内障:乳頭内・黄斑・乳頭周囲の血管密度・血流インデックスが低下する。

NTG正常眼圧緑内障:乳頭周囲毛細血管密度の低下が原発開放隅角緑内障と同様に認められるが軽度。緑内障疑い例では視力低下前にも血流束インデックスの低下を検出できる可能性がある。

OCTA乳頭浮腫と偽乳頭浮腫の鑑別に有用である。

  • 乳頭浮腫視神経乳頭表面の毛細血管が拡張・蛇行し「tangled ball of vessels」を形成する。乳頭周囲毛細血管の血管密度は対照眼と同等に保たれる。血管脱落は伴わない。
  • 乳頭浮腫:乳頭周囲毛細血管の血管密度が低下する。
Q 乳頭浮腫と偽乳頭浮腫をOCTAで鑑別できるのはなぜか?
A

乳頭浮腫では浮腫が下層の毛細血管を隠すが浮腫上に毛細血管を視認でき、乳頭周囲血管密度は対照眼と同等に保たれる。一方、偽乳頭浮腫視神経乳頭ドルーゼンなど)では血管密度の低下が認められるため、この差異が鑑別の根拠となる。

乳頭腫脹を伴う視神経炎やAIONでは、軸索輸送障害によるcpRNFL厚増加のため急性期の軸索障害検出が困難である。神経節細胞複合体(GCC)等の黄斑部網膜内層解析はcpRNFL解析よりも早期に菲薄化を検出できる。

中心暗点や盲点中心暗点をきたす視神経疾患では、乳頭黄斑線維束(PMB)の障害を反映した菲薄化パターンを示す。OCTAではPMB菲薄化領域に一致してRPCの密度減少がみられる。

3. OCTAの原理・技術的特徴と限界

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OCTAは眼底の同じ場所を繰り返し撮像し、動きのある部分(赤血球)のみをランダムな信号変化として検出する。流動する赤血球は静止組織よりもスキャン間で大きな信号変動を生じることを利用する。

検出方法には主に2種類ある。

  • 振幅デコリレーション法:2つのBスキャン間の振幅差を検出する。
  • 位相バリアンス法:光波の位相変化を検出する。

代表的なアルゴリズムとして**SSADA(分割スペクトル振幅デコリレーション血管撮影)**がある。OCTスペクトルをより狭い帯域に分割し、各帯域の強度デコリレーションを平均化することで信号対雑音比(S/N比)を大幅に向上させる。

自動セグメンテーションと評価層

Section titled “自動セグメンテーションと評価層”

OCTAは4つの層のアンファス(en face)画像を自動生成する。

名称主な評価対象
浅層浅層網膜血管網(SCP)網膜神経線維層〜神経節細胞層
深層深層網膜血管網(DCP)内顆粒層周辺
網膜網膜通常は無血管
深部脈絡膜毛細血管板(CC)Bruch膜外側10〜30μm

機種ごとにセグメンテーション設定が異なる。RPCとSCPをまとめてSCPとして表示することが多い。脈絡膜毛細血管板の描出はSD-OCTよりもSS-OCTのほうが優れているとする意見もある。

OCTAの利点は以下の通りである。

  • 造影剤不要:アナフィラキシーリスクがなく、繰り返し施行可能。
  • 短い撮影時間:患者負担が少ない。
  • 三次元評価:血管網の層別・立体的な観察が可能。
  • 定量的解析:血管密度・血流インデックスなどの定量パラメータを出力できる。

一方、以下の限界・アーチファクトに注意が必要である。

  • 画質低下白内障硝子体混濁がある眼では毛細血管網が描出しにくい。無灌流領域と見誤らないよう注意する。
  • 眼球・顔の運動アーチファクト:撮影中の動きにより白線やひずみが生じる。
  • プロジェクションアーチファクト:浅層の信号が深層に投影される。
  • 蛍光漏出の非検出:蛍光漏出を判別できないため、造影検査を完全には代替できない。
  • 撮影範囲の制限:3mm×3mmから12mm×12mmまで選択可能だが、撮影範囲と画質は反比例する。
Q OCTAの検査で注意すべきアーチファクトにはどのようなものがあるか?
A

主なアーチファクトとして、白内障硝子体混濁による信号強度低下(無灌流領域との混同に注意)、眼球・顔の動きによる白線・ひずみ、浅層信号の深層への投影(プロジェクションアーチファクト)の3種類がある。読影時はBスキャンとの対応を確認することが重要である。

OCTAの実施手順と評価上の要点を以下に示す。

  • 撮影範囲の設定:評価目的に合わせて調整する。毛細血管レベルの精細な評価には3×3mmなどの狭い画角が望ましい。広角評価が必要な場合は12×12mmを選択する。
  • 自動セグメンテーションの確認:SCP・DCP・外網膜・CCの4層アンファス画像を自動生成するが、機種ごとに設定が異なるため、Bスキャンとの対応を必ず確認する。
  • 定量パラメータの評価:乳頭周囲血管密度・RPC密度・ONH血流インデックス(ONH-FI)などを計測する。

各検査法の特性を以下にまとめる。

特性OCTAFAICGA
造影剤不要必要必要
深さ情報三次元(層別)二次元二次元
蛍光漏出検出不可検出可検出可
定量性高い低い低い
繰り返し施行容易困難困難

神経眼科における主要評価パラメータ

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神経眼科でOCTAを用いる際の代表的な評価指標を以下に示す。

  • 乳頭周囲血管密度(peripapillary vessel density)非動脈炎性前部虚血性視神経症緑内障の重症度・視野欠損との相関が報告されている。
  • RPC密度(放射状乳頭周囲毛細血管密度):セクター別に評価でき、病変部位との対応が確認できる1)
  • ONH血流インデックス(ONH-FI):ONH全体の血流を定量化する指標。MS緑内障で低下が報告されている。
  • 脈絡膜毛細血管板のflow void(信号欠如):CCの非灌流領域を定量化し、ぶどう膜炎や全身性血管炎での脈絡膜病変評価に用いる2)

OCTAはレーザースペックルフローグラフィー(LSFG)と補完的な役割を持つ。OCTAが血管構造(密度・形態)を評価するのに対し、LSFGは血流速度を定量する。両者の併用がより包括的な循環評価を可能にする4)

6. OCTAの原理の詳細と視神経の血管支配

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同一部位の繰り返しスキャンで動的成分(赤血球)と静的成分(組織)を分離する。SSADAアルゴリズムでは、微細な眼球運動による背景ノイズを平均化手法(ボリューム平均化)によって低減させる。

脈絡膜毛細血管板(CC)の描出はBruch膜外側10〜30μmの深さで行われる。アンファス画像の外観はメッシュワーク構造ではなく顆粒状である。横分解能の限界・背景ノイズ・血管の不連続性がその原因とされる。

視神経乳頭(ONH)は眼動脈終末枝である後短毛様体動脈(SPC動脈)により血液供給を受ける。SPC動脈は眼動脈から分岐し10〜20本に分かれる。

各部位の血管支配は以下の通りである。

  • 篩状板前部(prelaminar):SPC動脈と網膜循環由来の毛細血管が混在して支配する。
  • 篩状板:SPC動脈(直接、またはZinn-Haller動脈輪経由)が支配する。
  • 篩状板後部(retrolaminar):軟膜血管が支配する。

ONH血流は眼灌流圧(OPP = 平均動脈圧 − 眼圧)に依存する。血管内皮からのエンドセリン-1・一酸化窒素による調節が関与し、動物実験ではOPP≧30mmHgの範囲で自己調節が有効とされる。

視神経萎縮では乳頭周囲の神経線維数の減少に伴い代謝活動が低下し、自己調節を介した血流減少が生じる。これが血管密度低下として観察される。


7. 最新の研究と今後の展望(研究段階の報告)

Section titled “7. 最新の研究と今後の展望(研究段階の報告)”

先天性視神経乳頭低形成(NOH)

Section titled “先天性視神経乳頭低形成(NOH)”

Yoshimuraら(2024)は20代女性の先天性鼻側視神経乳頭低形成(NOH)1例を報告した1)OCTA(Nidek RS-3000 Advance 2、4.5mm×4.5mm)でRPC密度を定量評価したところ、患眼鼻側のRPC密度は19%と著明に低下していた(上方51%・耳側58%・下方38%)。cpRNFL菲薄化領域・Humphrey視野の楔状欠損部位と一致しており、OCTAがNOHの臨床的特徴と病態解明に有用であることを示した。

Erbaら(2021)は24歳男性のVKH急性期1例を報告した2)OCTA(Topcon DRI OCT Triton Plus)で脈絡膜毛細血管板のflow void spotsを検出し、ICGAの低蛍光部位と相関することを示した。プレドニゾロン60mg/日漸減+シクロスポリンA 100mg 1日2回による治療後、最高矯正視力は両眼20/20に回復し、脈絡膜厚は初診時のRE 712μm・LE 750μmから3ヶ月後にはRE 538μm・LE 548μmに減少した。治療後にflow voidも著減し、OCTAが疾患活動性モニタリングに有用であることが示された。

多発性血管炎性肉芽腫症(GPA)

Section titled “多発性血管炎性肉芽腫症(GPA)”

Mehtaら(2022)は61歳男性の多発血管炎性肉芽腫症症例を報告した3)。右眼の表層毛細血管脱落と左眼のAIONを呈し、OCTAで表層毛細血管プレクサスのcapillary dropoutと脈絡膜毛細血管板のflow voidを非侵襲的に検出した。メチルプレドニゾロン500mg×3日+シクロホスファミド500mg単回投与の免疫抑制療法後、治療1ヶ月でOCTA所見が著明に改善した。臨床的に見えない脈絡膜病変もOCTAで検出できることが示された。

Tsaiら(2023)は50歳女性の視神経乳頭メラノサイトーマ1例でOCTAとLSFGを用いた循環評価を行った4)OCTAで腫瘍内に深層網膜血管ネットワークを検出し、患眼の乳頭・黄斑部のLSFG MBR(平均血管密度比)が健眼と比較して低下していた(乳頭MBR: 患眼23.0±0.8 vs 健眼26.5±1.9)。FAでは色素によるブロック効果でのみ評価が可能だったが、OCTAがこの限界を克服した。LSFGとの併用でより包括的な循環評価が可能であることを示した。

MOG-ONにおいて、乳頭周囲・傍中心窩血管密度の低下が健常対照群と比較して確認されている。血管密度低下はONエピソード回数・pRNFL厚・視力と相関し、網膜血管の減少は網膜変性に伴う代謝需要低下による可能性が示唆されている。

OCTAは非侵襲的で繰り返し施行可能な特性を活かし、以下の方向での臨床応用が期待される。

  • 緑内障の早期検出視力低下前の段階でも血流変化を検出できる可能性がある。
  • 視神経疾患の進行モニタリング:血管密度の経時的変化を定量的に追跡できる。
  • 治療効果判定免疫抑制療法後のflow void改善など、治療反応の客観的評価に活用できる。
  • 神経変性疾患(アルツハイマー病など)網膜神経構造と微小血管の評価への応用が研究されている。
Q OCTAは今後どのような疾患で臨床応用が期待されるか?
A

緑内障の早期検出(視力低下前の血流変化検出)、視神経疾患の進行モニタリング(血管密度の経時的定量評価)、全身性血管炎における網膜脈絡膜病変の非侵襲的評価が有望な分野である。治療後のflow void変化を指標とした免疫抑制療法の効果判定への応用も進んでいる。


  1. Yoshimura M, Hashimoto Y, Hatanaka A, Yoshitomi T. Findings of optical coherence tomography angiography of nasal optic disc hypoplasia. American journal of ophthalmology case reports. 2024;36:102198. doi:10.1016/j.ajoc.2024.102198. PMID:39507852; PMCID:PMC11539110.
  2. Erba S, Govetto A, Scialdone A, Casalino G.. Role of optical coherence tomography angiography in Vogt-Koyanagi-Harada disease. GMS Ophthalmol Cases. 2021;11:Doc06. doi:10.3205/oc000179. PMID:33796433; PMCID:PMC7982992.
  3. Mehta S, Chitnis N, Medhekar A. Utility of Optical Coherence Tomography Angiography (OCTA) in Granulomatosis With Polyangiitis. Cureus. 2022;14(2):e22612. doi:10.7759/cureus.22612. PMID:35371706; PMCID:PMC8958215.
  4. Tsai TY, Tsai YJ, Chu YC, Hwang YS, Liao YL. Ocular circulation change in optic disc melanocytoma — a case report and a review of the literature. BMC Ophthalmol. 2023;23:33. doi:10.1186/s12886-023-02785-9.

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