主要临床研究
颅内压与青光眼
一目了然的要点
Section titled “一目了然的要点”1. 颅内压与青光眼
Section titled “1. 颅内压与青光眼”青光眼是一组因视网膜神经节细胞(RGC)丢失而导致视盘凹陷和视野缺损的疾病。最广泛认可的可改变风险因素是眼压(IOP),但并非所有高眼压都会发展为青光眼,即使眼压在正常范围内也可能发生正常眼压性青光眼(NTG)3)。
在正常眼压性青光眼中,眼压保持在统计学正常范围内,但眼压越高,视神经病变进展越快,降眼压治疗可延缓进展3)。然而,许多病例对降眼压治疗无反应,提示存在眼压以外的机制。近年来,人们认为视神经乳头的压力负荷不仅来自眼压,还来自颅内压(ICP)。
眼压水平产生的机械应变影响筛板(LC)处的轴突功能1)。视神经乳头的物理反应取决于眼压水平、筛板的胶原纤维结构、视神经乳头的形态学以及三维承重结构的生物力学特性。
2. 筛板与跨筛板压力梯度
Section titled “2. 筛板与跨筛板压力梯度”筛板是位于后部巩膜的网状结构,是视神经纤维离开眼球的通道。前方朝向眼球内部,后方被脑膜和视神经包围。围绕视神经的蛛网膜下腔内的脑脊液与围绕脑和脊髓的蛛网膜下腔相连续。
视网膜神经节细胞轴突穿过筛板的孔,在此处暴露于眼压的机械力1)。筛板被认为是青光眼轴突损伤的主要部位,在小鼠、大鼠、猴和人类青光眼中,顺行性和逆行性轴突运输均受损1)。
跨筛板压力梯度(TLPG)
Section titled “跨筛板压力梯度(TLPG)”在筛板水平,眼压与颅内压之间产生的跨筛板压力梯度被认为是视神经损伤的主要决定因素。人类TLPG估计平均为20–33 mmHg/mm。
TLPG = (IOP − ICP) / 筛板厚度
视盘承受两种机械应力1)。第一,眼压引起的视盘周围巩膜的环向应力;第二,眼压与较低的视神经组织压之间的跨筛板梯度引起的应力1)。筛板的毛细血管、星形胶质细胞和轴突承受着视网膜和有髓视神经所没有的独特生物力学影响。
3. 青光眼的脑脊液理论
Section titled “3. 青光眼的脑脊液理论”Fleishman和Berdahl提出了“青光眼的脑脊液理论”。眼压与颅内压的平衡决定TLPG;当颅内压降低或眼压升高导致TLPG增大时,筛板发生损伤,导致筛板前表面深度增加和视盘凹陷2)。
| 临床状态 | 眼压 | 颅内压 | TLPG | 视盘所见 |
|---|---|---|---|---|
| 高眼压性青光眼 | 升高 | 正常 | 增大 | 凹陷扩大 |
| NTG | 正常 | 降低 | 增大 | 凹陷扩大 |
| IIH | 正常 | 升高 | 减少 | 视乳头水肿 |
该理论的相反效应可在特发性颅内压增高(IIH)和眼压低的情况下观察到。在IIH中,ICP升高导致向前的力占优势,引起视乳头水肿。有指出IIH患者可能倾向于呈现高眼压以抵消升高的ICP。
另一个假说提出了一种机制,即ICP低或眼压高时,CSF流入视神经减少或受阻。动物和人类研究表明,在青光眼和正常眼压性青光眼中,CSF流入视神经减少。
4. 支持低颅内压与青光眼的证据
Section titled “4. 支持低颅内压与青光眼的证据”动物实验与额外证据
机械应力研究:据报道,CSF压力是筛板后压的主要决定因素,改变CSF压力的效果在生物力学上等同于改变眼压。
实验性ICP操作:实验证明,降低动物眼的ICP会诱发青光眼样凹陷和轴突肿胀,同时降低眼压可抵消这些变化。
与年龄的关系:ICP随年龄增长而下降。这一事实可能部分解释老年人青光眼患病率较高。
然而,也有研究显示相反的结果。有报告称正常眼压性青光眼患者与正常对照组的ICP无显著差异,也有报告称高眼压症患者的ICP显著高于正常眼2),提示ICP可能对视神经有保护作用。
目前,ICP主要通过腰椎穿刺测量。虽然腰椎穿刺是侵入性的,但已证明能准确反映ICP。非侵入性ICP测量方法也在探索中,但其可靠性和准确性尚未达到腰椎穿刺的水平。此外,由于姿势和昼夜波动导致的ICP变异幅度与青光眼和非青光眼患者之间的ICP差异(几毫米汞柱)相似,可能影响研究的可靠性。
5. 正常压力脑积水与青光眼
Section titled “5. 正常压力脑积水与青光眼”Chang和Singh回顾性评估了正常压力脑积水(NPH)患者的青光眼患病率。NPH患者的青光眼患病率为18.1%,显著高于年龄匹配对照组(5.6%),约为后者的3倍(p=0.02)。有假设认为,NPH患者对压力相关损伤的神经易感性可能增加。
另一种理论认为,部分NPH患者接受的脑室腹腔(VP)分流术降低了ICP,增加了TLPG,从而导致青光眼性损伤。在VP分流术后超过6个月的NPH患者中,有报告称在分流术后新发正常眼压性青光眼。低ICP暴露时间也被证明是青光眼发生的重要风险因素,随访研究显示,50%的队列在分流术后发生了正常眼压性青光眼。
6. 病理生理学与详细发病机制
Section titled “6. 病理生理学与详细发病机制”筛板处的轴突损伤机制
Section titled “筛板处的轴突损伤机制”筛板是RGC轴突损伤的主要部位1)。以下机制被认为导致RGC死亡1)。
轴突运输障碍:筛板处逆行轴突运输的阻断导致神经营养因子供应中断,诱导细胞凋亡1)。在正常发育过程中,未能到达适当靶神经元的RGC会通过凋亡死亡,而在青光眼中,这种程序性细胞死亡被重现1)。
线粒体功能障碍:筛板中的无髓纤维能量需求高,轴突线粒体功能障碍可能参与损伤1)。
机械敏感通道:RGC细胞膜上存在TRPV1等机械敏感通道,可感知眼压波动1)。TRPV1已被证明参与实验性眼压升高引起的RGC死亡1)。
视神经乳头的生物力学
Section titled “视神经乳头的生物力学”“视神经乳头生物力学理论”认为,眼压相关的结缔组织压迫(应力)和牵拉(应变)对结缔组织、轴突和胶质细胞产生病理生理影响。非眼压依赖性因素(缺血、炎症、自身免疫、星形胶质细胞的生物学变化)也可能与眼压依赖性因素共同影响视神经病变。
筛板前表面深度的变化
Section titled “筛板前表面深度的变化”特发性低颅压综合征(IIH)患者的ASLC深度显著大于对照组。这一发现表明,TLPG是筛板结构的决定因素,高TLPG伴随的低ICP会导致类似青光眼的筛板深度增加。扫频源OCT和深部增强成像技术可用于评估ASLC深度和TLPG。
7. 最新研究与未来展望
Section titled “7. 最新研究与未来展望”TLPG和ICP的评估未来可能成为青光眼患者的评估工具,但仍存在多个未解决的问题。
眼眶隔膜的影响:通过腰椎穿刺评估的ICP是否能反映限制眼眶内液体流动的眼眶隔膜的存在尚不清楚。
流体力学未阐明:体位变化和患者活动对ICP评估的作用尚未充分定义。
最佳测量方法未确立:侵入性(腰椎穿刺)和非侵入性测量方法哪种最佳尚未确定。
临床上,对于出现体位性头痛等低ICP症状的患者,寻找青光眼迹象很重要。眼压和ICP之间的生理平衡对于RGC及其轴突的健康至关重要,这一过程的失调可能在青光眼的发病机制中起重要作用。
8. 参考文献
Section titled “8. 参考文献”- Pitha I, Du L, Nguyen TD, Quigley H. 眼圧 and glaucoma damage: The essential role of optic nerve head and retinal mechanosensors. Prog Retin Eye Res. 2024;99:101232.
- American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Preferred Practice Pattern. 2024.
- 日本緑内障学会. 緑内障診療ガイドライン(第5版). 日眼会誌. 2022.