多発性硬化症の診断を効率化？脳3D-FLAIRと視神経2D-STIRによる視神経病変検出能の比較

9月 21, 2026 · 論文解説

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解説対象論文: Optic nerve lesions on optic nerve 2D-STIR vs brain 3D-FLAIR in clinically isolated syndromes
European Radiology｜被引用数: 0（2026年9月21日時点）

多発性硬化症（MS）の診断基準が2024年に改訂され、視神経病変の評価がこれまで以上に重要になりました。現在推奨されるのは専用の視神経2D-STIR撮像ですが、日常診療でより頻繁に用いられる脳3D-FLAIRが、この重要な評価においてどの程度有用なのでしょうか。本記事では、最新の研究結果に基づき、これら2つのMRI技術の視神経病変検出能を比較し、その臨床的な意義と実用性について掘り下げていきます。

研究サマリー（FINER & PICO）

Feasible実施可能性	既存のCISコホートからのレトロスペクティブデータ分析であり、研究実施は実現可能であった。
Ethical倫理面	倫理的承認を得ており、全対象者から書面によるインフォームドコンセントを取得済み。
Interesting面白さ	多発性硬化症の診断基準改訂後、日常的な脳MRIで視神経病変を評価する実用的な方法を検討している。
Novel新規性	視神経病変検出において、日常的に取得される脳3D-FLAIRと推奨される専用視神経2D-STIRの性能を直接比較した。
Relevant切実さ	多発性硬化症の早期診断と治療戦略に影響を与える視神経病変の検出効率化に寄与する。
Measurable測定可能性	視神経病変の有無、長さ、視機能、網膜層厚を定量的指標（感度、特異度、Kappa値、ICC、OCT測定値、視力スコア）で評価。
Modifiable派生・改善	臨床的孤立症候群の初期評価におけるMRIプロトコルの選択肢を提案し、診療実践の改善に貢献する可能性。
PICO / PECO対象・介入・比較・結果	臨床的孤立症候群（CIS）対象者において、脳3D-FLAIRは視神経2D-STIRと比較して視神経病変検出能が同等であり、視機能および網膜構造との関連性も確認された。

はじめに：多発性硬化症診断における視神経評価の重要性

どうも、Beyond the Pixelです。2024年のマクドナルド診断基準により、多発性硬化症（MS）の空間的播種（DIS）の5番目の病変部位として視神経が追加されました。これは、臨床的孤立症候群（CIS）の初期評価において、視神経病変の特定がMS診断と早期治療戦略に大きく影響することを意味します。現在、視神経病変の診断には視神経専用の2次元短T1反転回復（2D-STIR）撮像が推奨されています。しかし、CISの初期評価では、脳全体を撮像する3次元FLAIR（3D-FLAIR）がより日常的に行われています。この研究は、CIS対象者における視神経病変の検出において、これら2つのMRI撮像法の性能を比較し、さらに検出された病変が視覚機能や網膜の構造にどのような影響を与えるかを評価しました。

研究方法：2D-STIRと3D-FLAIRの比較

このレトロスペクティブ研究には、ロンドン大学のコホートから得られた51名のCIS対象者が含まれました。すべての対象者は、視神経2D-STIR、脳3D-FLAIR、および光学式断層撮影（OCT）を受け、視覚機能評価も行われました。視神経病変は、経験豊富な神経放射線専門家によって特定され、両撮像法で病変の長さが記録されました。診断性能は、臨床的な視神経炎（ON）の診断をゴールデンスタンダードとして評価されました。また、2D-STIRで病変が陽性であった眼と陰性であった眼の間で、視覚機能とOCT（pRNFL、GCIPL、GCL）の測定値が比較されました。この研究には、合計51名のCIS対象者（合計102眼）が参加しました。対象者の人口統計学的特性や疾患期間については、

**Table 1.** Table 1 Patient demographic characteristics, disease duration, and presence of optic nerve lesions on MRI解説: 本表は、研究対象者の人口統計学的特性、疾患期間、およびMRIによる視神経病変の有無をまとめたものです。臨床的孤立症候群（CIS）全体およびその内訳（ON CISと非ON CIS）における対象者数、年齢、性別、疾患期間が示されています。

に示されています。40名の対象者が視神経炎を伴うCIS（ON-CIS）であり、11名がその他のCIS（非ON-CIS）でした。2D-STIRを用いた視神経病変の検出率は、ON-CIS対象者の全例と、非ON-CIS対象者のうち1名（9.1%）で確認されました。全体では、対象者の80.4%で視神経病変が2D-STIRで検出されました。特に、8名のON-CIS対象者では両眼性の視神経病変が2D-STIRで示され、これには8つの無症状の2D-STIR陽性眼が含まれます。非ON-CISの対象者1名も片眼性の無症状2D-STIR陽性視神経病変を有していました。合計102眼のうち、49眼が2D-STIR陽性、53眼が2D-STIR陰性と分類されました。2D-STIR陽性眼49眼は、40眼が症候性、9眼が臨床的に無症状でした。

**Figure 1.** Fig. 1 Study population ﬂowchart showing patient-level (blue) and eye-level (orange) classiﬁcations. Among the 49 2D-STIR-positive eyes, 40 were symptomatic eyes from ON-CIS patients, and 9 were clinically non-symptomatic eyes, comprising 8 contralateral eyes from ON-CIS patients with bilateral lesions and 1 eye from a patient with non-ON CIS解説: 本図は、研究対象者（青色）と眼（オレンジ色）の分類を示すフローチャートです。2D-STIR陽性とされた49眼のうち、40眼は視神経炎を伴う臨床的孤立症候群（ON-CIS）対象者の症候性眼であり、9眼は臨床的に無症状の眼でした。

は、研究対象者の分類と眼ごとの病変検出状況を示しています。

研究結果：高い一致度と実用的な代替手段としての可能性

研究結果では、視神経2D-STIRと脳3D-FLAIRの両撮像法が、臨床的に症候性のあるすべての眼の視神経病変を100%の感度で検出しました。特異度は2D-STIRで85.5%、3D-FLAIRで88.7%、正確度はそれぞれ91.2%と93.1%でした。この結果は、3D-FLAIRが2D-STIRと比較して特異度と正確度においてわずかながら改善を示したことを意味します。病変検出における両撮像法の一致度はほぼ完璧（Cohen’s Kappa = 0.961, p < 0.001）であり、病変長の測定値も高い一致度を示しました（ICC = 0.886）。

**Table 2.** Table 2 Optic nerve lesion MRI features解説: 本表は、2D-STIRと3D-FLAIRによる視神経病変のMRI特徴を示しています。眼の総数、病変の有無、臨床的に症候性か否か、腫れの有無、絶対病変長（ALL）および相対病変長（RLL）の測定値が、両撮像法別に比較されています。

には、2D-STIRと3D-FLAIRによる視神経病変のMRI特徴が詳細にまとめられています。これには、病変の有無、症候性か否か、腫れの有無、および絶対的病変長（ALL）と相対的病変長（RLL）の測定値が含まれます。病変の長さの測定値のシーケンス間差を視覚化したブラーンド・アルトマンプロットは

**Figure 2.** Fig. 2 Bland–Altman plot for the agreement between 2D-STIR and 3D- FLAIR absolute lesion length (ALL)**解説:** 本図は、2D-STIRと3D-FLAIRによって測定された絶対病変長（ALL）の一致度を示すブラーンド・アルトマンプロットです。ほとんどのデータポイントが95%信頼区間内に収まっており、両撮像法の一致度が高いことが示されています。

で確認できます。また、両シーケンス間でのALLの強い相関関係は

**Figure 3.** Fig. 3 Correlation between the 2D-STIR and 3D-FLAIR absolute lesion length (ALL)**解説:** 本図は、2D-STIRと3D-FLAIRによって測定された絶対病変長（ALL）の相関関係を示しています。両シーケンス間の測定値が高い線形相関を示すことがわかります。

で示されています。無症状の眼においては、2D-STIRが3D-FLAIRよりもわずかに多くの病変（14.5% vs 11.3%）を検出しました。また、2D-STIRで病変が陽性とされた眼は、視覚機能（FM100TES、HCLA、LCLA）が有意に悪く、網膜神経線維層（pRNFL、GCIPL、GCL）も有意に薄いことが示されました（p < 0.001）。これらのOCT測定値と視覚機能の比較は、

**Table 3.** Table 3 OCT and visual function comparisons between the 2D-STIR-positive and 2D-STIR-negative eyes解説: 本表は、2D-STIR陽性眼と2D-STIR陰性眼の間での光学式断層撮影（OCT）測定値と視覚機能の比較を示しています。pRNFL厚さ、GCIPL厚さ、GCL体積、FM100TES、HCLA、LCLAの平均値または中央値と標準偏差（SD）およびp値が記載されています。

に詳細に記載されています。両撮像法における視神経病変の見え方の例は

**Figure 4.** Fig. 4 The appearance of optic nerve lesions on the two image acquisitions: a right optic nerve lesion on 2D-STIR and b 3D-FLAIR解説: 本図は、右視神経病変が2D-STIR（a）と3D-FLAIR（b）でどのように見えるかを比較した代表的な画像です。

で確認できます。結論として、脳3D-FLAIRと視神経2D-STIRは、視神経病変の検出において高い一致度と匹敵する診断性能を示しました。特に、専用の視神経撮像が利用できない場合、3D-FLAIRは日常的な脳撮像で視神経を評価するための実用的な代替手段となり得ます。

考察：3D-FLAIRの役割と限界、そして今後の展望

本研究は、視神経2D-STIRと脳3D-FLAIRが視神経病変の検出において同様の正確度を示すことを明らかにしました。3D-FLAIRは、その等方性（isotropic）な性質により、より薄いスライスでの多断面再構成が可能であり、これによって視神経の曲がりくねった部分や病変の視覚化が改善される可能性があります。今回の研究では標準的な冠状再構成に限定されましたが、それでも専用の2D-STIRと高い一致度を示したことは注目に値します。

MRI撮像では、眼窩脂肪や視神経周囲の脳脊髄液（CSF）によるアーチファクトが一般的ですが、3D-FLAIRはCSFの流動や動きによるアーチファクトの影響を受けにくいという利点があります。これにより、アーチファクトによる誤検出が減少し、特異度が向上する可能性があります。しかし、矢状面での撮像は、曲がりくねった眼窩内視神経病変の検出感度をわずかに低下させる可能性も指摘されています。一方、2D-STIRの高い面内分解能は、部分体積効果（partial-volume effects）を低減し、微妙な異常の検出を向上させることがあります。これらの違いにもかかわらず、両シーケンスは優れた感度と特異度を示し、病変長の測定値も非常に高い一致度と再現性を持っていました。

2024年のMAGNIMS-CMSC-NAIMSのコンセンサス勧告により、冠状2D-STIRは専用の視神経MRIにおける主要なシーケンスとされています。改訂されたマクドナルド診断基準に従い、CISの初期MRI評価に視神経評価が含まれるようになったことで、診断の特異度、費用、資源の利用可能性のバランスが重要になります。専用の視神経MRIが常に利用できるわけではない状況では、脳3D-FLAIRは実用的な代替手段となり、特に無症状の視神経病変を検出するのに有用である可能性があります。

しかし、脱髄性の視神経炎と他の視神経病変を鑑別する際には、専用の視神経2D-STIRが依然として優れています。3D-FLAIRは、脂肪とCSFの同時信号抑制および低い面内分解能により、眼窩内の解剖学的詳細の視覚化が制限されるため、脱髄性病変と他の病変を区別する能力が劣る可能性があります。2D-STIRは、眼窩内、管内、海綿静脈洞の解剖学的構造をより明確に描写し、浸潤性、炎症性、または圧迫性の病変を検出するのに信頼性があります。また、STIRシーケンスはガドリニウム造影剤投与後の使用は推奨されません。

本研究コホートでは、参加者の82%が視神経炎を伴うCIS（ON-CIS）であり、これは先行研究よりも高い割合でした。症候性のある眼はすべて2D-STIRで病変が確認され、無症状の眼の14.5%にも病変が認められました。無症状の視神経MRI病変は、偽陽性の可能性もあるため、慎重に解釈する必要がありますが、2D-STIRと3D-FLAIRの間で高い一致度が見られたことは、これらが真の無症候性病変を反映していることを示唆しています。

視神経病変を持つ眼は、より大きな構造的および機能的障害を示しました。網膜神経線維層と神経節細胞・内網状層の厚さの減少、および神経節細胞層の体積の低下は、より進行した神経軸索の損失を示しています。また、色覚、高コントラスト視力、低コントラスト視力スコアの有意な悪化は、その機能的な影響を強調しています。無症状の病変でさえ、非罹患眼と比較して測定可能な構造的および機能的異常を示しており、視神経病変が明らかな症状なしに有意な組織損傷と機能障害を引き起こす可能性を示唆しています。ただし、これらの病変が将来の構造的変化、視覚障害、またはMSへの移行を予測するかどうかを判断するためには、より長期的な縦断研究が必要です。

本研究の限界としては、コホートの視神経炎の事前確率が高かったため、感度が過大評価され、一般化可能性が制限される可能性があります。また、主な読影者がブラインド化されていなかった点は、軽微な解釈バイアスをもたらす可能性がありましたが、シーケンス間の高い一致度と、ブラインド化されたサブセットでの読影者間信頼性が高かったことから、その影響は小さいと考えられます。今後の前向き研究では、完全にブラインド化された独立した読影がこれらの知見をより強化するでしょう。

用語集

多発性硬化症 (MS): 脳や脊髄、視神経の神経線維を覆うミエリンが障害される中枢神経系の慢性疾患。
臨床的孤立症候群 (CIS): 多発性硬化症に移行する可能性のある、中枢神経系の初の脱髄性イベント。
視神経炎 (ON): 視神経の炎症で、視力低下や眼の痛みなどを引き起こす。
2D-STIR (Short-tau Inversion Recovery): 短い反転時間を用いた2次元T2強調MRIシーケンスで、脂肪信号を抑制し病変を強調する。
3D-FLAIR (Fluid-Attenuated Inversion Recovery): 脳脊髄液信号を抑制する3次元MRIシーケンスで、脳実質内の病変検出に優れる。
McDonald基準: 多発性硬化症の診断に使用される国際的な基準。2024年に視神経も病変部位として含まれるようになった。
空間的播種 (DIS: Dissemination in Space): 中枢神経系内の異なる2つ以上の部位に病変があること。
光学式断層撮影 (OCT): 網膜の断層画像を非侵襲的に取得する検査で、網膜の神経線維層の厚さなどを測定する。
感度 (Sensitivity): 疾患を持つ対象者のうち、検査で陽性と正しく判定される割合。
特異度 (Specificity): 疾患を持たない対象者のうち、検査で陰性と正しく判定される割合。
正確度 (Accuracy): 検査全体で正しく判定される割合。
Cohen’s Kappa: 2つの測定者または方法間の一致度を評価する統計学的指標。
ICC (Intra-class Correlation Coefficient): 複数の測定者または方法間の一致度を評価する統計学的指標。
pRNFL (Peripapillary Retinal Nerve Fibre Layer): 視神経乳頭周囲網膜神経線維層。
GCIPL (Ganglion Cell-Inner Plexiform Layer): 神経節細胞・内網状層。
GCL (Ganglion Cell Layer): 神経節細胞層。
HCLA (High-Contrast Letter Acuity): 高コントラスト視力。
LCLA (Low-Contrast Letter Acuity): 低コントラスト視力。
FM100TES (Farnsworth-Munsell 100 hue test total error score): ファーンズワース・マンセル100色相テストの総エラー点数で、色覚異常を評価する。
ゴールデンスタンダード: 特定の疾患を診断するための最も信頼できる基準、または最も優れた方法。
部分体積効果: 画像診断において、1つの画素やボクセル内に複数の異なる組織が含まれることで、信号値が平均化されてしまう現象。