低酸素・虚血
脳性視覚障害
1. 脳性視覚障害とは
Section titled “1. 脳性視覚障害とは”脳性視覚障害（cerebral visual impairment; CVI）は、外側膝状体以降の視路（retrogeniculate pathway）の損傷によって生じる視覚障害である。眼球構造の異常から予想される程度を超えた視力低下を特徴とする1)。先進国における小児視覚障害の主要原因であり、発展途上国でも増加傾向にある1)。
有病率は1980年代後半の10万人あたり36人から、2003年には161人へと上昇している。早産児の生存率向上と周産期ケアの改善に伴い、CVIの頻度は今後もさらに増加する可能性がある。
CVIの定義には以下の5つの重要な要素が含まれる：
- 視覚障害のスペクトラム：視覚処理経路に影響を及ぼす脳の異常により引き起こされる
- 眼球所見を超える障害：眼球の病理所見から予測される以上の視覚機能障害を呈する
- 低次・高次視覚欠損：いずれか、または両方として現れ、疾患特有の行動につながる
- 神経発達障害との併存：他の障害と併存するが、CVI自体は言語・学習・社会的コミュニケーションの障害ではない
- 遅発性の認識：神経学的損傷が成長するまで認識されない場合がある
用語としては「皮質盲（cortical blindness）」より「皮質視覚障害（cortical visual impairment）」や「脳性視覚障害（cerebral visual impairment）」が用いられる。脳室周囲白質軟化症のような皮質下病変も含まれるため、「脳性」という表現がより正確とされる1)。最近ではCostaらが「中枢性視覚障害（Central Visual Impairment）」を上位概念とし、CoVI（皮質性）とCeVI（脳性）に分類することを提案している。
Q
脳性視覚障害は治るのか
A
CVIは永続的な状態であるが不変ではない。一部の患者では固視・サッカード・追従眼球運動、さらに視力・コントラスト感度・視野の改善がみられる。改善率は46〜83%と報告されている。詳細は「標準的な治療法」の項を参照。
2. 主な症状と臨床所見
Section titled “2. 主な症状と臨床所見”CVIにおける視覚障害は光覚なしから正常視力まで幅が広い。以下に代表的な自覚症状を示す。
- 視力障害：バーニア視力は格子視力より影響を受けやすい。低照度条件下で視力が改善する例がある
- 視野狭窄：狭窄視野、スイスチーズ状（散在性暗点）、半盲性欠損が多い
- 羞明（まぶしさ）：一部の患者でみられる1)
- 逆説的光注視：視床損傷との関連が示唆されている1)
- 相貌失認：顔を認識することが困難になる
- 同時失認：一度に複数の物体を認識できない
視覚機能は環境因子や医学的因子によって変動しやすい。発作や疾病は一時的に視覚機能を低下させ、視覚的に複雑な環境や不慣れな環境では視覚的困難が増す1)。
- 視神経萎縮：CVI患者の約40%に認められる。低酸素症や水頭症に続発する乳頭浮腫が原因となる
- 斜視：内斜視・外斜視ともに一般的である。PVLの小児では内斜視傾向がある
- 運動異常性斜視：脳性麻痺患者に多く、内斜視が瞬間的に外斜視へ変化する。CVIとの関連もある
- 眼振：患者の約11%に認められる。前方視路の病変や併存する視神経・網膜病変を示唆する場合がある
- 色覚の相対的温存：両側性の色知覚表現に起因する1)
- コントラスト感度低下：視覚刺激の空間周波数による影響を受ける1)
- 視覚誘導性眼球運動の潜時増加：サッカードや固視の潜時が延長する1)
- ブラインドサイト（blindsight）：見えない半視野での運動検出能力。線条体外視覚系や視覚系の再編成が関与する1)
Duttonらは認知視覚機能障害を以下の5カテゴリーに分類した1)：
| カテゴリー | 内容 |
|---|---|
| 認識障害 | 相貌失認など |
| 定位障害 | 地誌的失認 |
| 奥行き知覚障害 | 立体視の喪失 |
| 運動知覚障害 | 運動失認 |
| 同時知覚障害 | 同時失認 |
クラウディング比（単独視標視力÷線状視力）が2.0以上の児は、CVI群で41%、非CVI群で4%と報告されている1)。
3. 原因とリスク要因
Section titled “3. 原因とリスク要因”正期産児または早産児における周産期・出生後の低酸素性虚血性脳症（HIE）が最も多い原因である1)。CVIの小児の約半数に脳性麻痺が診断されており、男児に多い傾向がある。
感染・炎症
髄膜炎：CVI症例の11.8〜15%を占める。インフルエンザ菌が後頭葉皮質を損傷しやすく、最も一般的な原因菌である。
感染機序：血栓性静脈炎、動脈閉塞、低酸素虚血性損傷、静脈洞血栓症、水頭症による。
その他の原因
水頭症：後方皮質の慢性伸展が頻繁な機序である。シャント不具合も原因となる。
外傷：症例の約4%。揺さぶられっ子症候群が代表的である。
てんかん：点頭てんかん（West症候群）がCVIを引き起こしうる。
先天性脳奇形：滑脳症・裂脳症・全前脳胞症など。代謝性疾患や低血糖も原因となる。
Q
どのような原因で脳性視覚障害になるのか
A
最も多い原因は低酸素性虚血性脳症であり、早産児の脳室周囲白質軟化症（PVL）が代表的である。そのほか髄膜炎、水頭症、外傷（揺さぶられっ子症候群）、てんかん（点頭てんかん）、先天性脳奇形、代謝性疾患なども原因となる。詳細は「病態生理学・詳細な発症機序」の項を参照。
4. 診断と検査方法
Section titled “4. 診断と検査方法”構造的な眼科検査が正常であるにもかかわらず低視力の証拠がある小児では、CVIの診断を積極的に検討する。リスク要因が特定できる新生児期から疑いを持つことが重要である。
脳性麻痺児では眼球運動そのものがうまくいかないために、見えているのに見えていないと判断されてしまう例がある点に注意する。肢体不自由児では体位によって視反応が大きく変動する場合があり、体幹の安定性が悪い状態では視反応が低下するため、できるだけ身体がリラックスでき安定した状態（車いすやバギーに座らせたまま等）で視反応を評価することが大切である。
神経画像検査
Section titled “神経画像検査”MRIがCVIの診断において最も重要な検査である。損傷の範囲と部位が予後の推測に役立つ。MRI上の病変パターンは大きく3つに分類される：
| 病変パターン | 予後 |
|---|---|
| PVL / 脳嚢胞 / 脳萎縮 | 視覚機能の改善困難 |
| 軽微な損傷 | 良好な予後が期待 |
| びまん性脳萎縮 | 改善は限定的 |
低いアプガースコアの小児には常にMRIが推奨される。
視覚誘発電位（VER）
Section titled “視覚誘発電位（VER）”かつてはCVIの診断にVERが重要視された。しかし、線条体外視覚系の媒介により、CVI患者でも正常なフラッシュVERが記録されることがある。そのため正常フラッシュVERでもCVIは否定できない1)。
脳波（EEG）
Section titled “脳波（EEG）”EEGは以前は貴重な診断ツールと考えられていたが、高解像度画像の普及により、CVIの診断におけるEEGの役割は減少している。
アイトラッキング
Section titled “アイトラッキング”機械学習を利用したアイトラッキングは、CVIにおける視覚処理の客観的評価手法として期待されている。固視やサッカードの潜時・頻度などの指標を用いて、CVI児と対照群をAUC≥0.90の高精度で区別できることが示されている。SegCLIPと呼ばれるAI生成サリエンスマップとの組み合わせにより、低次・高次視覚特徴への視線パターンの定量化が可能である。
5. 標準的な治療法
Section titled “5. 標準的な治療法”現時点でエビデンスに基づく確立された治療法はない。管理の中心は、予防・併存眼疾患の治療・リハビリテーション・環境調整・多職種連携である。
眼科的管理
リハビリテーション
視覚刺激療法：光反射刺激（暗室で懐中電灯を各目に照射、1分間×30回/日）、形状認識練習。
環境調整：パターンを最小化し、高コントラスト色を用いた簡素化環境。ダブルスペースの読書教材。バックライトデバイスの使用。
近距離視力の活用：遠距離視力より近距離視力が良好なことが多い。
低照度環境：周囲の光レベルを低くすると視力が改善する例がある。
CVI児の大多数はある程度の視覚回復を示すが、改善は緩やかに数ヶ月かけて進行する。改善率は46〜83%と報告されている。しかし90%には視覚障害が残り、リハビリテーションサービスの対象となる。
Q
リハビリテーションで視力は改善するか
A
CVI児の大多数は時間経過とともに何らかの視覚改善を示すが、90%に視覚障害が残る。視覚刺激療法は推奨されているものの、自然な改善を超える効果を示した研究はまだない。環境調整（高コントラスト・簡素化環境）や多職種連携によるリハビリテーションが推奨される。
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”正期産児の低酸素性虚血性脳症
Section titled “正期産児の低酸素性虚血性脳症”正期産児では、前大脳動脈と中大脳動脈、中大脳動脈と後大脳動脈の循環境界領域が最も影響を受けやすい。低酸素による血管血流の自己調節能喪失が分水嶺領域の低灌流を招き、前頭葉および頭頂後頭葉領域の梗塞を引き起こす。線条体皮質・後頭葉視覚領域・側頭葉・頭頂葉皮質も一般的に関与する。
早産児の低酸素性虚血性脳症
Section titled “早産児の低酸素性虚血性脳症”早産児では脳室周囲の深部白質が主に障害される。特に妊娠24〜34週で損傷が起こりやすい。脳室周囲白質には一過性の脆弱な分水嶺ゾーンが存在し、中大脳動脈からの長い穿通枝が軟膜表面から脳室周囲深部白質で終わる。この領域の毛細血管は低酸素虚血による出血を起こしやすい。
胚芽層からグリア細胞と神経細胞が産生され、大脳に移動する。脳室周囲に存在する未熟なオリゴデンドロサイトやサブプレートニューロンは、成熟型より虚血に対して脆弱である。これらが脳室周囲白質軟化症（PVL）の特徴的な損傷パターンを形成する。
視覚ストリームの障害
Section titled “視覚ストリームの障害”CVIでは腹側ストリーム（what経路）よりも背側ストリーム（where/how経路）の機能障害が多い1)。背側ストリーム障害は運動知覚異常（オプティックフロー・生物学的運動の検出障害）や視覚運動統合障害（optic ataxia）として現れる1)。
発達中の視床への損傷がCVIに関与する。視床全体、特に外側・前方・腹側視床領域の容積の有意な減少が認められている。
視覚改善の機序
Section titled “視覚改善の機序”視覚改善の仮説として、初期損傷は細胞死を引き起こすのではなく、ニューロンの正常なタンパク質合成を中断させるだけであり、それにより髄鞘形成・樹状突起形成・シナプス形成の遅延を引き起こすと考えられている。CVI患者の視力改善は、実際には視覚発達遅滞の一形態である可能性がある。
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”アイトラッキングとAIによる客観的評価
Section titled “アイトラッキングとAIによる客観的評価”アイトラッキングとAI生成のサリエンスマップ（SegCLIP）を組み合わせた新しい手法が開発されている。CVI児が低次・高次の視覚特徴にどのように視線を向けるかを定量化できる。この手法は機能的視覚スコアに対して検証されており、CVIにおける視覚処理欠損のモニタリングと評価のための非侵襲的かつ定量的なツールとなる可能性がある。
教師なしデータ駆動型クラスタリング分析により、1年後の視力が異なる3つの明確なCVIサブグループが同定された。そのうちの1つのグループでは1年後に視力が大幅に改善した。このような手段による患者集団の層別化は、個別化された介入計画の策定に有用である可能性がある。
唯一の公表されたランダム化比較試験では、胎児由来の神経幹細胞/前駆細胞を脳室内投与した結果、幹細胞治療群の60%でHuoスケール1段階以上の視力改善が報告されたのに対し、対照群では33%であった1)。ただし、参加者と検者のマスキングが行われておらず、発熱・脳脊髄液漏出・頭蓋内出血の有害事象が認められた。最適な幹細胞の供給源と投与方法の確立にはさらなる研究が必要である。
8. 参考文献
Section titled “8. 参考文献”- Chang MY, Borchert MS. Advances in the evaluation and management of cortical/cerebral visual impairment in children. Survey of ophthalmology. 2020;65(6):708-724. doi:10.1016/j.survophthal.2020.03.001. PMID:32199940.
- Bauer CM, Merabet LB. Perspectives on Cerebral Visual Impairment. Semin Pediatr Neurol. 2019;31:1-2. PMID: 31548018.
- Bauer CM, van Sorge AJ, Bowman R, Boonstra FN. Editorial: Cerebral visual impairment, visual development, diagnosis, and rehabilitation. Front Hum Neurosci. 2022;16:1057401. PMID: 36457755.