眼底写真

眼底写真撮影では、眼底とも呼ばれる眼の裏側を撮影します。眼底写真撮影では、フラッシュ付きカメラに複雑な顕微鏡が取り付けられた特殊な眼底カメラが使用されます。眼底写真で視覚化できる主な構造は、中心網膜と周辺網膜、視神経乳頭、黄斑です。眼底写真撮影は、色付きフィルター、またはフルオレセインやインドシアニングリーンなどの特殊な染料を使用して行うことができます。 ^[1]

眼底写真撮影のモデルと技術は、過去1世紀にわたって急速に進歩し進化してきました。^[2]

眼底写真の概念は、1839年に写真技術が導入された後、19世紀半ばに初めて導入されました。1851年にヘルマン・フォン・ヘルムホルツが検眼鏡を導入し、 1861年にジェームズ・クラーク・マクスウェルがカラー写真撮影法を発表しました。^[3]

1860年代初頭、ヘンリー・ノイズとアブナー・マルホランド・ローズブラは眼底カメラを組み立て、動物の眼底写真撮影を試みた。初期の眼底写真は、光不足、長時間露光、眼球運動、顕著な角膜反射によって鮮明な細部が損なわれるなどの制限があった。これらの問題が解決されるまでには数十年を要した。^[3]

史上初の人間の眼底写真の撮影に成功したことについては、いくつかの論争がありました。ほとんどの報告では、ウィリアム・トーマス・ジャックマンとJD・ウェブスターが撮影に成功したとされています。彼らは1886年に2冊の写真雑誌に、眼底画像の複製とともにその技術を発表しました。^[4]

初期の眼底写真撮影では、他に3人の名前が重要な役割を果たした。いくつかの歴史的記録によると、エルマー・スターとルシアン・ハウが人間の網膜を撮影した最初の人物かもしれない。眼科学でよく知られたルシアン・ハウと彼の助手エルマー・スターは、1886年から88年にかけて眼底写真撮影プロジェクトに協力した。ハウは、自分たちの成果を「認識できる」最初の眼底写真と表現したが、これはジャックマンとウェブスターが眼底写真を初めて「出版」したことに敬意を表したものと思われる。記録に基づくと、ハウとスターの画像の方が眼底として「認識できる」ものだった。^[5]

眼底を鮮明に撮影する努力は75年間続けられてきた。何百人もの専門家がこの問題の克服に取り組み、20世紀初頭にフリードリヒ・ディマーがようやくこの問題を解決し、1921年に写真を公開した。ディマーが1904年頃に開発した眼底カメラは複雑で高度な研究ツールであり、1926年になってようやくストックホルムのヨハン・ノルデンソンとツァイス・カメラ社が医師が使用できる商用機器を市場に投入することができ、これが最初の現代的な眼底カメラとなった。^[6]

それ以来、眼底カメラの機能は飛躍的に向上し、散瞳なしの撮影、電子照明制御、自動眼位調整、高解像度デジタル画像撮影などが可能になりました。これらの改良により、現代の眼底写真撮影は網膜疾患を記録するための標準的な眼科診療となりました。^[7]

眼底写真の発達に続いて、デイビッド・アルヴィスとハロルド・ノボトニーは1959年にツァイス眼底カメラとフラッシュを使用して初のフルオレセイン蛍光眼底造影法（FFA）を実施しました。この開発は眼科学の世界で大きな功績でした。^[8]

2008 年頃、いくつかの国ではデジタル眼底写真を使用した 大規模な遠隔眼科プログラムが開始されました。

眼底カメラの光学設計は、単眼倒像検眼鏡の原理に基づいています。^{[9] [10]}眼底カメラは、眼底を垂直に拡大して映します。一般的なカメラは、2.5 倍の倍率で網膜領域の 30 ～ 50° を映し出しますが、ズームまたは補助レンズを使用することで、5 倍の倍率となる 15° から、画像を半分に縮小する広角レンズを使用した 140° まで、この関係を多少修正できます。^[10]眼底カメラの光学系は、観察システムと照明システムが異なる経路をたどるという点で、倒像検眼鏡の光学系と似ています。

観察光は、一連のレンズを経てドーナツ型の開口部に集束され、中央の開口部を通過して環状部を形成し、カメラの対物レンズを通過して角膜を通過し、網膜に照射されます。^[11]網膜で反射された光は、照明システムによって形成されたドーナツの照明されていない穴を通過します。2 つのシステムの光路は独立しているため、形成された画像に捉えられる光源の反射は最小限です。画像を形成する光線は、低出力の望遠鏡の接眼レンズに向かって進みます。写真を撮るためにボタンを押すと、ミラーが照明システムの光路を遮り、フラッシュバルブからの光が目に入るようにします。同時に、観察望遠鏡の前にミラーが落ち、フィルムであろうとデジタルCCDであろうと、光をキャプチャ媒体に向け直します。望遠鏡をのぞいているときに目が調節する傾向があるため、キャプチャ媒体上に焦点の合った画像を形成するには、 出射する輻輳が平行であることが不可欠です。

眼底写真撮影用の実用的な機器は、以下の検査モードを実行します。

• カラーでは、網膜が白色光で照らされ、フルカラーで検査されます。
• レッドフリー眼底撮影では、網膜および周囲組織内の表層病変や血管異常をよりよく観察するためにフィルターを使用します。約 540～570 nm の緑色フィルターを使用して、赤色の波長の光を遮断します。これにより、網膜血管とそれに伴う出血、ドルーゼンや滲出液などの青白い病変、神経線維層欠損や網膜上膜などの微妙な特徴をよりよく観察できます。^{[12]これは、糖尿病網膜症の進行評価において、}網膜内微小血管異常、乳頭およびその他の部位の新生血管をよりよく観察する方法です。レッドフリー撮影は、血管造影前のベースライン写真としても定期的に使用されます。^[13]
• 血管造影法は、血流に蛍光染料を注入して、網膜と周囲の組織内の血管の流れを撮影/記録するプロセスです。この染料は、特定の波長（励起色）の光が到達すると、異なる色で蛍光を発します。バリアフィルターにより、自己蛍光波長の光のみが撮影されます。この方法を使用すると、染料が網膜と脈絡膜を通過する際の血液の動きと時間の経過に伴う血液の溜まり（「位相」）を示す一連の写真を作成できます。 ^[14]
  • ナトリウムフルオレセイン血管造影法（略称SFA、FAまたはFAG）は網膜血管疾患の画像化に使用され、約490nmの青色励起光を利用し、約530nmの黄色光を蛍光します。嚢胞性黄斑浮腫や糖尿病網膜症などの画像化に日常的に使用されています。 ^[14]
  • インドシアニングリーン蛍光眼底造影（ICGと略記）は、主に深部脈絡膜疾患の画像化に使用され、805nmの近赤外ダイオードレーザーとバリアフィルターを使用して、500nmと810nmの光を撮影することができます。ICGは、特発性ポリープ状脈絡膜血管症の場合の脈絡膜血管突出、眼腫瘍に血液を供給する異常な血管、中心性漿液性脈絡網膜症につながる高透過性血管などを確認するのに役立ちます。 ^[15]
• 同時立体眼底写真は1909年以前にも公開されていたが、診断ツールとしてはあまり使われていなかった。^[16] 近年のデジタル写真と3Dモニターの進歩により、一部のメーカーは再びこれを写真機器に組み込んでいる。^{[17] [18]}現在のプロセスでは、わずかに異なる2つの角度から網膜を同時に撮影する。この2つの画像は後で一緒に使用され、3D画像が作成されます。このようにして画像を分析することで、網膜の表面特性に関するより優れた情報を得ることができます。^[19]
• 動物の眼底写真：眼底写真は獣医学の研究、獣医眼科、教育に利用される有用なツールです。^[20]多くの研究で、動物の眼や全身の状態を研究するための研究方法として使用されています。^{[21] [全文引用が必要]}

眼底写真は、患者の網膜の外観を記録する眼の記録です。検眼士、眼科医、視能訓練士、その他の訓練を受けた医療専門家は、眼底写真を使用して特定の眼の状態/疾患の進行を監視します。眼底写真は、眼に影響を与える疾患プロセスの異常を記録したり、糖尿病、加齢黄斑変性症(AMD)、緑内障、多発性硬化症、脈絡膜、脳神経、網膜、眼球の腫瘍などの眼の状態/疾患の進行を追跡したりするためにも使用されます。

糖尿病患者の場合、網膜症を早期に発見すれば網膜レーザー治療によって糖尿病による視力低下を予防できるため、糖尿病網膜症のスクリーニングには定期的な眼底検査（6か月から1年に1回）が重要です。

一般的な眼の状態/疾患の他に、眼底写真は、標準的なスクリーニング中に眼底の変化を記録することで、抗マラリア療法を受けている個人をモニタリングするためにも使用できます。

眼底写真は、持続的な頭痛、拡張期血圧が120mmHg 以上 の患者、突然の視力喪失の患者などの緊急の場合にも使用されます。

頭痛のある患者の場合、眼底写真で視神経乳頭の腫れ、つまり乳頭浮腫が見つかることは重要な兆候です。これは頭蓋内圧(ICP) の上昇を示しており、水頭症、良性頭蓋内圧亢進症(別名偽脳腫瘍)、脳腫瘍などの症状が原因である可能性があります。緑内障では、陥凹した視神経乳頭が見られます。

動脈性高血圧症では、網膜の高血圧性変化が脳の高血圧性変化と非常によく似ており、脳血管障害（脳卒中）を予測する可能性があります。

場合によっては眼底写真も研究に利用されることがある。^[22]

眼底写真撮影の医学的必要性は、臨床医がさまざまなタイムラインの患者の写真を比較できるように、包括的に記録されなければなりません。

患者の医療記録の文書は、最近の関連履歴、経過記録、および関連診断を描写し裏付ける眼底写真で構成されている必要があります。写真には、どの眼、日付、患者の詳細など、適切なラベルを付ける必要があります。患者の記録には、眼底写真の記録された結果と、以前の写真からの変化の描写を含める必要があります。結果の解釈と、治療計画に及ぼす可能性のある関連する変更を含める必要があります。解釈のない眼底写真は時代遅れと見なされます。記録は判読可能で、適切な患者情報と臨床医の詳細が含まれている必要があります。

緑内障の眼底写真の解釈には、垂直および水平のカップ対乳頭比、血管パターン、拡散または局所的な蒼白、非対称性、および上記要因の発達に関する説明を含める必要があります。網膜神経線維層も調査し、コメントする必要があります。^[23]

網膜は、視覚認知の過程で特定の機能を果たす10の半透明の層で構成されています。眼底写真は、最上層である内境界膜と他の下層の鳥瞰図を提供します。網膜異常は、他の層に侵入する前に網膜の特定の層で始まることが多いため（神経線維層での綿毛斑の形成など）、正確な診断を行うには、眼底を検査するときに奥行きを認識できることが重要です。しかし、最近の技術の進歩と、2つの画像を重ね合わせて3次元画像を提供できるステレオ眼底カメラの開発にもかかわらず、^{[24]流通しているほとんどの眼底カメラは、眼底の2次元画像しか提供できません。この制限により、現在の}ゴールドスタンダードである間接両眼眼底検査に取って代わる技術はまだありません。

眼底写真撮影の利点と欠点としては次のようなものがある: ^{[2] [25]}

• 散瞳眼底検査
• 光干渉断層撮影法は、網膜の構造を画像化するためによく使用されます。

• 眼科写真家協会
• 「微小血管反応と心血管リスク因子を研究するための便利なツールとしての眼底写真」
• 「眼底写真撮影のための客観的な焦点合わせ方法」