前眼部光干渉断層計を用いて観察した糖尿病角膜症

admin — Sat, 28 Feb 2009 04:53:39 +0000

———————————————————————-Page1（109）2470910-1810/09/\100/頁/JCLS14回日本糖尿病眼学会原著》あたらしい眼科26（2）：247253，2009cはじめに糖尿病を有する患者の眼に手術を行ったり点眼薬を用いたりすると，角膜上皮障害がなかなか改善しないことを経験する．糖尿病角膜症とよばれるこの病態は平時には無自覚で経過しており，所見はあってもわずかで軽度の点状表層角膜症を有する程度で見過ごされているが，眼表面へのストレスを契機に顕性化，重症化する14）．強い角膜上皮障害による霧視感や視力低下が生じ，視機能に影響を与え，ときに再発性角膜上皮びらんや遷延性角膜上皮欠損に移行しきわめて難治となることがある．光干渉断層計（opticalcoherencetomography：OCT）は，光の波としての性質であるコヒーレンス（可干渉性）に着目し，反射波の時間的遅れを検出し画像化する新しい光断層画像解析装置である．OCTは後眼部の形態観察装置として広く認められ，その優れた画像解析能力は網膜疾患の解剖学的理解を深め，診断・治療に欠かせない要素の一つとなった5）．前眼部領域においても，角膜や前房の形態描出に優れ6），角膜手術の術前後の評価7）や緑内障の診断治療8）に用いられ，〔別刷請求先〕花田一臣：〒078-8510旭川市緑が丘東2条1丁目1-1旭川医科大学医工連携総研講座Reprintrequests：KazuomiHanada,M.D.,DepartmentofMedicineandEngineeringCombinedResearchInstitute,AsahikawaMedicalCollege,2-1-1MidorigaokaHigashi,Asahikawa078-8510,JAPAN前眼部光干渉断層計を用いて観察した糖尿病角膜症花田一臣＊1,2五十嵐羊羽＊1,3石子智士＊1加藤祐司＊1小川俊彰＊1長岡泰司＊1川井基史＊1石羽澤明弘＊1吉田晃敏＊1,3＊1旭川医科大学医工連携総研講座＊2同眼科学教室＊3同眼組織再生医学講座CornealImagingwithOpticalCoherenceTomographyforDiabeticKeratopathyKazuomiHanada1,2）,ShoIgarashi1,3）,SatoshiIshiko1）,YujiKato1）,ToshiakiOgawa1）,TaijiNagaoka1）,MotofumiKawai1）,AkihiroIshibazawa1）andAkitoshiYoshida1,3）1）DepartmentofMedicineandEngineeringCombinedResearchInstitute,2）DepartmentofOphthalmology,3）DepartmentofOcularTissueEngineering,AsahikawaMedicalCollege増殖糖尿病網膜症に対する硝子体手術後に角膜上皮障害を生じた3例3眼について，Optovue社製のRTVue-100に前眼部測定用アダプタ（corneaanteriormodule：CAM）を装着した前眼部光干渉断層計（OCT）で角膜形状と角膜厚を観察した．OCT像は前眼部細隙灯顕微鏡所見と比較しその特徴を検討した．前眼部OCTによって硝子体手術後の角膜に対して低浸襲かつ安全に角膜断層所見を詳細に描出でき，病変部の上皮の異常や実質の肥厚が観察できた．再発性上皮びらんを生じた症例では上皮下に生じた広範な間隙が観察され，上皮接着能の低下が示唆された．本法は，糖尿病症例にみられる角膜上皮障害の病態の把握に有効である．Wedescribetheuseofanteriorsegmentopticalcoherencetomography（OCT）inevaluatingcornealepithelialdamageaftervitrectomyforproliferativediabeticretinopathy（PDR）.ThreecasesofcornealepithelialdamageaftervitrectomyforPDRwereincludedinthisreport.AnteriorsegmentOCTscanswereperformedwiththeanteriorsegmentOCTsystem（RTVue-100withcornealanteriormodule；Optovue,CA）.TheOCTimageswerecomparedtoslit-lampmicroscopicimages.TheanteriorsegmentOCTsystemisanoncontact,noninvasivetech-niquethatcanbeperformedsafelyaftersurgery.Theimagesclearlyshowedvariouscornealconditions,e.g.,epi-thelialdetachment,stromaledemaandsubepithelialspaces,ineyeswithrecurrentepithelialerosion.OCTimageshavethepotentialtoassesstheprocessofcornealwoundhealingaftersurgeryandtohelpmanagesurgicalcom-plicationsindiabeticpatients.〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）26（2）：247253,2009〕Keywords：糖尿病角膜症，増殖糖尿病網膜症，硝子体手術，角膜上皮障害，前眼部光干渉断層計．diabetickeratopathy,proliferativediabeticretinopathy,vitrectomy,cornealepithelialdamage,anteriorsegmentopticalcoherencetomography.———————————————————————-Page2248あたらしい眼科Vol.26，No.2，2009（110）その有効性が多数報告されている．今回筆者らは糖尿病網膜症患者に硝子体手術を行った後にみられた角膜上皮障害について，前眼部OCTを用いて経過を観察した3例3眼を経験し，若干の知見を得たので報告する．I対象および方法対象は増殖糖尿病網膜症に対する硝子体手術後，遷延性角膜上皮障害を生じた3例3眼である．これらの症例の角膜上皮障害について前眼部光干渉断層計（前眼部OCT）を用いて測定し修復過程を観察した．筆者らが用いた前眼部OCTはOptovue社製のRTVue-100である．後眼部の計測・画像解析用に開発された機種であるが，前眼部測定用アダプタ（corneaanteriormodule：CAM）を装着することで前眼部OCTとして用いることができる（図1）．測定光波長は後眼部用の840nm，組織撮影原理にはFourier-domain方式が用いられており，画像取得に要する時間が最短で0.01秒とtime-domain方式と比べ1/10程度に短縮されている．今回，角膜上皮層と上皮接着の状態，角膜実質層の形態および角膜厚について，前眼部OCTで得られた角膜所見と前眼部細隙灯顕微鏡所見を比較検討した．II症例呈示〔症例1〕32歳，女性．右眼の増殖糖尿病網膜症と白内障に対して硝子体切除術と超音波乳化吸引術および眼内レンズ挿入術を同時施行，手術所要時間は4時間34分，術中視認性確保のため角膜上皮掻爬を行っている．術後角膜上皮びらんが遷延し，2週間たっても上皮欠損が残存，容易に離する状態を呈していた（図2a）．術前の角膜内皮細胞密度は2,848/mm2，六角形細胞変動率は0.35であった．術後2週間目の眼圧は24mmHg，前房内に軽度の炎症細胞を認めた．前眼部OCTでは接着不良部の上皮肥厚と実質浮腫を認めた（図2b）．OCTで測定した角膜厚は中央部で675μmであった．この時点まで点眼薬はレボフロキサシンとリン酸ベタメタゾンが用いられていたが，リン酸ベタメタゾンを中止，0.1％フルオロメトロンと0.3％ヒアルロン酸ナトリウムを用いて上皮修復を促進するよう変更，治療用ソフトコンタクトレンズを装用して経過を観察した．術後4週間目で上皮欠損は消失したが，上皮面は不整で一部混濁を伴う隆起を生じていた（図3a）．前眼部OCTでは上皮肥厚は残存し，修復した上皮基底に沿って1層の低信号領域が認められた．実質浮腫には改善傾向が認められた（図3b）．術後6週間目で上皮混濁は減少し，軽度の点状表層角膜症を認める程度に改善した（図4a）．前眼部OCTでは上皮肥厚は消失，上皮基底に沿った低信号領域も消失した．実質浮腫もさらに改善がみられ（図4b），OCTab250μm2症例1a：32歳，女性．硝子体手術後上皮びらんが遷延し，2週間後も上皮が容易に離する．b：前眼部OCT．接着不良を起こした部位の上皮肥厚と実質浮腫を認める．図1前眼部OCTOptovue社製RTVue-100．前眼部測定用アダプタ（corneaanteriormodule：CAM）を装着して前眼部光断層干渉計として用いる———————————————————————-Page3あたらしい眼科Vol.26，No.2，2009249（111）で測定した角膜厚は中央部で517μmであった.〔症例2〕59歳，男性．右眼の増殖糖尿病網膜症と白内障に対して硝子体切除術と超音波乳化吸引術を同時施行，術中視認性確保のため角膜上皮掻爬を行っている．広範な牽引性網膜離があり，増殖膜除去後に硝子体腔内を20％SF6（六フッ化硫黄）ガスで置換して手術を終了，手術所用時間は1時間54分であった．術前の角膜内皮計測は行われていない．経過中に瞳孔ブロックを生じ，レーザー虹彩切開術を追加，初回術後3週間目に生じた網膜再離に対して2度目の硝子体切除術を行っている．手術所用時間は1時間12分．2度目の硝子体手術後4週間目に角膜上皮離が生じた（図5a）．点眼薬はレボフロキサシン，0.1％フルオロメトロン，0.5％マレイン酸チモロール，1％ブリンゾラミドおよび0.005％ラタノプロストが用いられていた．術後4週間目の眼圧は17mmHg，前房内に軽度の炎症細胞を認めた．前眼部OCTでは接着不良部の上皮肥厚と実質浮腫を認め，上皮下には大きな間隙が生じていた（図5b）．OCTで測定した角膜厚は中央部で793μmであった．治療用ソフトコンタクトレンズを装用し，経過を観察したところ，2週間で上皮欠損は消失したが，上皮面は不整で混濁を伴っていた（図6a）．前眼部OCTでは上皮肥厚は残存し，修復した上皮基底に沿って1層の低信号領域が認められた．実質浮腫には改善がみられた（図6b）．OCTで測定した角膜厚は中央部で527μmであった．その後も上皮びらんの再発をくり返し，術後12週間目で角膜上は血管侵入を伴う結膜で被覆された（図7a,b）．ab250μm3症例1：上皮修復後①a：術後4週間．上皮欠損は消失したが，上皮面は不整で混濁を伴う隆起を生じている．b：前眼部OCT．上皮肥厚は残存し，修復した上皮基底層に沿って1層の低信号領域を認める．実質浮腫には改善傾向がみられる．ab250μm図4症例1：上皮修復後②a：術後6週間．上皮混濁は減少し，軽度の点状表層角膜症を認める程度に改善．b：前眼部OCT．上皮肥厚は消失，角膜上皮の基底層に沿った低信号領域が消失．実質浮腫もさらに改善がみられる．———————————————————————-Page4250あたらしい眼科Vol.26，No.2，2009（112）〔症例3〕48歳，女性．左眼の増殖糖尿病網膜症と白内障に対して硝子体切除術と超音波乳化吸引術および眼内レンズ挿入術を同時施行，術中視認性確保のため角膜上皮掻爬を行っている．黄斑部に牽引性網膜離を生じており，増殖膜除去後に硝子体腔内を空気置換して手術終了，手術所要時間は2時間3分であった．血管新生緑内障に対して2％塩酸カルテオロール，0.005％ラタノプロスト点眼を用いて眼圧下降を得た．術後3日で角膜上皮は一度修復したが．術後4週間目に強い疼痛とともに上皮欠損が生じた（図8a）．上皮離時の角膜内皮細胞密度は2,770/mm2，六角形細胞変動率0.29，眼圧は23mmHg，前房内に軽度の炎症細胞を認めた．点眼薬はレボフロキサシン，0.1％フルオロメトロン，0.5％マレイン酸チモロール，1％ブリンゾラミドおよび0.005％ラタノプロストが用いられていた．前眼部OCTでは上皮欠損とその部位の実質浮腫を認めた（図8b）．OCTで測定した角膜厚は中央部で580μmであった．治療用ソフトコンタクトレンズを装用，術後7週間目で上皮欠損は消失し，軽度の点状表層角膜症を認める程度に改善した（図9a）．前眼部OCTでは上皮肥厚は消失し実質浮腫も改善がみられた（図9b）．OCTで測定した角膜厚は中央部で550μmであった.III考察糖尿病角膜症14）とよばれる病態は，眼表面へのストレスを契機に顕性化，重症化する．強い角膜上皮障害による霧視感や視力低下が生じ，視機能に影響を与え，ときに再発性上ab250μm図5症例2a：59歳，男性．2度目の硝子体手術後4週間目に生じた角膜上皮離．b：前眼部OCT．接着不良を起こした部位の角膜上皮肥厚と実質浮腫．上皮下には大きな間隙が生じている．ab250μm6症例2：上皮修復後①a：術後6週間．上皮欠損は消失したが，上皮面は不整．b：前眼部OCT．角膜上皮の肥厚は残存し，修復した上皮の基底層に沿って1層の低信号領域が認められる．実質浮腫には改善がみられる．———————————————————————-Page5あたらしい眼科Vol.26，No.2，2009251（113）ab250μm7症例2：上皮修復後②a：術後12週間．角膜上は血管侵入を伴う結膜によって被覆されている．b：前眼部OCT．肥厚した上皮によって角膜実質が覆われている．ab250μm図8症例3a：48歳，女性．術後4週間目に強い疼痛とともに上皮欠損が生じた．b：前眼部OCT．上皮欠損とその部位の実質浮腫を認める．ab図9症例3：上皮修復後a：術後7週間目で上皮欠損は消失．b：前眼部OCT．上皮肥厚は消失し実質浮腫も改善がみられる．250μm———————————————————————-Page6252あたらしい眼科Vol.26，No.2，2009（114）皮びらんや遷延性上皮欠損に移行しきわめて難治となる．この病態の基礎には，角膜知覚の低下911），アンカーリング線維やヘミデスモゾームなどの密度低下による上皮接着能の低下12），上皮基底膜障害13），上皮下へのAGE（advancedgly-cationendproducts）の沈着14），上皮のターンオーバー速度の低下15,16）があるとされる．糖尿病網膜症に対する治療の際，手術侵襲や点眼薬の多剤使用，長期使用で上皮の異常が顕性化，重症化するといわれている1720）．加えて，角膜内皮細胞の潜在的異常21），手術を契機とする内皮障害に伴う実質浮腫，術後高眼圧も角膜上皮にとってストレスとなりうる．今回検討した3症例いずれについても，内眼手術と角膜上皮掻爬の施行，術後高眼圧とその対応としての点眼薬の多剤使用が上皮障害の背景にある．この病態を把握し治療にあたるには角膜の様子を生体内でいかに的確に捉えるかが重要である．前眼部OCTは角膜・前房の形態観察装置として開発され，その優れた画像解析能力は種々の角膜手術の術前後の評価や緑内障の診断治療に役立つよう工夫されてきた68）．再現性の高い角膜厚測定や形状解析とともに前房や隅角を捉える能力が必要とされ，そのためには混濁した角膜下の様子や結膜や強膜といった不透明な組織の奥にある隅角の所見を得るために見合った光源の波長が選択される．OCTに多く用いられる光源波長には，840nmと1,310nmという2つの帯域が存在する．多くの前眼部OCTは組織深達度の点を考慮して1,310nmを採用して混濁した角膜下の様子や隅角所見の取得を可能にしている．一方，網膜の観察を目的としたOCTでは，軸方向の解像度を優先して840nmを採用しているものが多い．網膜は前眼部の構造物と比べ薄く比較的均一で，光を通しやすいからである．筆者らが用いたOptovue社製のRTVue-100は，後眼部の計測・画像解析用に開発されたOCTであるが，CAMを装着することで前眼部OCTとして用いることができる．測定光の波長は後眼部用の840nmであり，網膜の観察にあわせた光源波長が選択されている．前眼部専用の機種ではないため，光源の特性から組織深達度が低いが逆に解像度が高いという特徴がある22）．角膜の形態については詳細な描出が可能で，上皮と実質の境界がはっきりと識別できる．この特徴からRTVue-100とCAMの組み合わせは，糖尿病患者にみられる角膜病変の観察と評価に適しているといえる．筆者らが経験した糖尿病患者の硝子体手術後角膜上皮障害では，OCT画像で接着不良部の上皮の浮腫や不整の様子，上皮下に生じた広範な低信号領域が検出できた．これらは上皮分化の障害と上皮-基底膜間の接着能の低下を示唆する所見である．このような微細な所見は細隙灯顕微鏡ではときに観察や記録が困難であるが，RTVue-100とCAMの組み合わせは高精細な画像所見を簡便かつ低侵襲で取得することにきわめて有効であった．上皮修復過程を経時的に観察，記録することも容易であり，この点は病態の把握に有効で，実際の治療方針の決定にあたってきわめて有用であった．今回の3症例では上皮-基底膜間の接着が十分になるまでの保護として治療用コンタクトレンズの装用を行ったが，OCT画像でみられた上皮下低信号領域の観察はコンタクトレンズ装用継続の必要の評価基準として有用であったと考えている．前眼部OCTを用いて角膜画像所見とともに角膜厚を測定したが，いずれの症例も上皮障害時には角膜実質の浮腫による肥厚があり，上皮修復とともに改善する様子が観察された．上皮障害が遷延している糖尿病患者の角膜では，欠損部はもちろん，上皮化している部位でも，基底細胞からの分化が十分ではなくバリア機能が低下して実質浮腫が生じる．糖尿病患者の角膜内皮細胞については形態学的異常や内眼手術後のポンプ機能障害の遷延が知られており21），さらに術後遷延する前房内炎症や高眼圧がポンプ機能を妨げ角膜浮腫の一因となる．角膜上皮下に形成された低信号領域は上皮-基底膜接着の障害に加え，内皮ポンプ機能を超えて貯留した水分による間隙の可能性も考えられる．糖尿病症例においては十分に上皮-基底膜接着が完成しないことと角膜実質浮腫の遷延とが悪循環を生じて簡単に上皮が離し脱落してしまい，びらんの再発を生じやすい．前眼部OCTでは角膜形態と角膜厚の計測を非接触かつ短時間で行うことができるが，これは糖尿病症例のような脆弱な角膜の評価にきわめて有用である．今回筆者らは，糖尿病網膜症患者に硝子体手術を行った後にみられた角膜上皮障害について前眼部OCTを用いて経過観察することにより，生体内における糖尿病角膜症の形態学的特徴を捉え，従来の報告と比較することでその治癒過程について理解を深めることができた．この3例3眼の経験を今後の糖尿病症例に対する治療方針決定と角膜障害への対応の参考としたい．前眼部OCTの活用についても，引き続き検討を重ねていきたい．文献1）SchultzRO,VanHomDL,PetersMAetal：Diabeticker-atopathy.TransAmOphthalmolSoc79：180-199,19812）大橋裕一：糖尿病角膜症．日眼会誌101：105-110,19973）片上千加子：糖尿病角膜症．日本の眼科68：591-596,19974）細谷比左志：糖尿病角膜上皮症．あたらしい眼科23：339-344,20065）HuangD,SwansonEA,LinCPetal：Opticalcoherencetomography.Science254：1178-1181,19916）RadhakrishnanS,RollinsAM,RothJEetal：Real-timeopticalcoherencetomographyoftheanteriorsegmentat1,310nm.ArchOphthalmol119：1179-1185,20017）LimLS,AungHT,AungTetal：Cornealimagingwith———————————————————————-Page7あたらしい眼科Vol.26，No.2，2009253（115）anteriorsegmentopticalcoherencetomographyforlamel-larkeratoplastyprocedures.AmJOphthalmol145：81-90,20088）RadhakrishnanS,GoldsmithJ,HuangDetal：Compari-sonofopticalcoherencetomographyandultrasoundbio-microscopyfordetectionofnarrowanteriorchamberangles.ArchOphthalmol123：1053-1059,20059）SchwartzDE：Cornealsensitivityindiabetics.ArchOph-thalmol91：174-178,197410）RogellGD：Cornealhypesthesiaandretinopathyindiabe-tesmellitus.Ophthalmology87：229-233,198011）SchultzRO,PetersMA,SobocinskiKetal：Diabeticker-atopathyasamenifestationofperipheralneuropathy.AmJOphthalmol96：368-371,198312）AzarDT,Spurr-MichaudSJ,TisdaleASetal：Decreasedpenetrationofanchoringbrilsintothediabeticstroma.Amorphometricanalysis.ArchOphthalmol107：1520-1523,198913）AzarDT,Spurr-MichaudSJ,TisdaleASetal：Alteredepithelialbasementmembraneinteractionsindiabeticcorneas.ArchOphthalmol110：537-540,199214）KajiY,UsuiT,OshikaTetal：Advancedglycationendproductsindiabeticcorneas.InvestOphthalmolVisSci41：362-368,200015）TsubotaK,ChibaK,ShimazakiJ：Cornealepitheliumindiabeticpatients.Cornea10：156-160,199116）HosotaniH,OhashiY,YamadaMetal：Reversalofabnormalcornealepithelialcellmorphologiccharacteris-ticsandreducedcornealsensitivityindiabeticpatientsbyaldosereductaseinhibitor,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前眼部光干渉断層計を用いて観察した糖尿病角膜症