太空飞行相关神经眼综合征（SANS）

一目了然的要点

本疾病的要点

• SANS是长期太空停留（如国际空间站）微重力环境下发生的神经眼科综合征，以前称为VIIP（视觉损伤与颅内压）综合征。
• 主要表现包括视乳头水肿、脉络膜皱褶、棉絮斑、眼球扁平化和远视漂移。
• 在国际空间站长期任务后，多达48%的宇航员自觉近视力变化，超过30天任务者中多达45%出现眼球异常。
• 病因是多因素的，包括头向体液转移、颅内压升高、视神经鞘间隔化以及一碳代谢途径异常等假说。
• 与地面IIH（特发性颅内压增高）的鉴别要点是，SANS不出现头痛、复视、搏动性耳鸣等经典症状。
• 管理采用“对抗措施”而非“治疗”的方法，包括补充一碳代谢途径、使用游泳镜和乙酰唑胺。
• 目前尚无危及生命或导致任务中断的病例报告。

1. 什么是SANS？

SANS（太空飞行相关神经眼综合征）是长期太空飞行期间宇航员出现的一系列神经眼科表现和症状的总称¹²。

以前称为VIIP（视力障碍和颅内压）综合征，但由于仅凭颅内压升高无法解释其病理生理，因此更名为现在的名称¹³。

流行病学

SANS的发生率因任务持续时间而异。

• 短期航天飞机任务后：高达23%的人自觉近视力变化²
• 国际空间站长期任务后：高达48%的人自觉近视力变化²
• 任务超过30天的乘员：无论有无自觉症状，最多45%出现眼部异常¹²

需要注意的是，每年宇航员人数约为12名（每3个月约3名），统计样本量有限。

Q SANS发生的频率有多高？

A

在国际空间站长期任务后，多达48%的宇航员自觉近视力变化，任务超过30天的乘员中，最多45%（即使没有自觉症状）出现眼部异常。但每年宇航员人数仅约12名，可用于分析的样本量有限。

2. 主要症状与临床发现

自觉症状

• 近视力下降：表现为高达1.5屈光度的远视化偏移。最早可在微重力暴露后3周出现¹²。
• 暗点：视野部分缺损。
• 远视力下降：因眼球形态变化而发生。
• 头痛：部分宇航员报告有此症状。

与IIH的重要区别在于，SANS不出现IIH常见的复视、搏动性耳鸣、一过性视力丧失、恶心和呕吐。

临床所见（医生确认的所见）

• 视盘水肿：可能无症状，可出现不对称的双侧水肿。与地面IIH中见到的同心圆状Paton线不同，SANS表现为线性皱褶¹²。
• 脉络膜皱襞：在后极部出现，早于视网膜皱襞¹²。
• 棉絮斑：被认为是视网膜缺血性改变¹³。
• OCT显示神经纤维层增厚：视盘周围视网膜神经纤维层增厚¹²。
• 眼球扁平化：眼球后极部变平，眼轴缩短¹³。
• 远视化偏移：屈光检查中表现为远视度数增加¹³。

在IIH中，治疗后可能残留视神经萎缩，但SANS中未观察到这一表现。眼压测量不被认为是SANS发病的可靠指标。

Q SANS的症状在返回地球后是否持续存在？

A

与IIH不同，目前SANS尚未报告视神经萎缩。但已知部分病例在返回后仍存在远视漂移和眼球扁平化，长期预后研究正在进行中。

3. 原因与风险因素

主要风险因素

在国际空间站等长期太空任务中长时间暴露于微重力环境是最大的风险因素，暴露时间越长，发病风险越高。

相关风险因素

• 高盐饮食：与太空食品相关的盐分过多可能影响体液潴留。
• 高强度抗阻运动：通过增加腹压影响颅内压的作用已被指出。
• 对二氧化碳浓度升高的敏感性：国际空间站内的二氧化碳浓度约为地面的10倍，提示其通过脑血管扩张导致颅内压升高。
• 营养不足：特别是叶酸和维生素B12的缺乏与之相关。
• 一碳代谢途径的生化异常：氰钴胺和叶酸依赖性代谢途径的酶多态性可能是易感因素。

与生物标志物的关联

出现眼科症状的宇航员在飞行期间血清叶酸水平有下降趋势⁴⁵。维生素B12血清浓度未见差异，但出现眼科症状的宇航员在长期驻留后，血清甲基丙二酸、同型半胱氨酸、胱硫醚和2-甲基柠檬酸水平高出25-45%⁴。

预防与日常护理

建议对宇航员进行充分的叶酸和维生素B12营养管理。一碳代谢途径的酶多态性筛查可能有助于识别易患SANS的宇航员。

Q 宇航员中哪些人更容易发生SANS？

A

一碳代谢途径存在生化异常的人、飞行期间血清叶酸水平低的人、飞行后血清甲基丙二酸浓度显著升高的人风险可能更高。对二氧化碳浓度升高的敏感性、高盐饮食和强度较大的抗阻运动等生活及环境因素也被认为与之相关。

4. 诊断与检查方法

SANS的诊断需结合多种检查手段。各项检查的实施地点和目的如下所示。

检查方法	实施地点	主要目的/所见
MRI	地面（飞行前后）	视神经鞘直径增大、眼球后极部扁平、垂体凹陷
眼眶超声	国际空间站内	定性检测眼球扁平化
OCT和眼底检查	国际空间站内（地面传输）	确认视乳头水肿、皱襞和软性白斑
腰椎穿刺	仅在地面进行	脑脊液初压测量（正常至临界值）

MRI所见详情

飞行前后进行的MRI可观察到以下所见。

• 视神经鞘直径增大、视神经直径增大、视神经扭曲（屈曲）
• T2高信号区（96%的宇航员出现）
• 眼球后极部扁平、垂体上缘凹陷、垂体柄后移、脑组织向头侧移位

其他检查

• OCT血管成像（OCTA）：最近引入国际空间站。有望获取关于脉络膜血流变化的定量数据。
• 屈光检查：定量评估远视化移位的程度。
• 实验室检查：检查钴胺素和叶酸依赖性一碳代谢途径的酶缺陷。
• 腰椎穿刺（LP）：仅在地面上可行。脑脊液初压通常正常或处于临界值（有记录显示着陆2个月后最高达28.5 cmH2O）。其诊断价值存在争议。

值得注意的是，NASA的宇航员健康监测方案明确指出，眼压测量并非SANS发病的可靠指标。

5. 标准治疗方法

SANS的管理本质上采用“对抗措施”而非“治疗”的方法⁶⁷。在太空特殊环境下，选择有限，主要采用以下三种对抗措施。

营养补充

叶酸和维生素B12补充：为补偿一碳代谢途径中潜在的酶缺陷而进行的营养管理。

出现眼部症状的宇航员已确认血清叶酸水平降低，补充叶酸是主要的应对措施。

护目镜

游泳护目镜：用于降低通过筛板的压力差（TLPD）。

通过在眼球周围施加正压，减轻视神经的压力差。

药物治疗

乙酰唑胺：选择性用于抑制脑脊液生成。

这并非适用于所有病例，而是根据具体情况判断。

治疗注意事项

SANS与地面上的IIH（特发性颅内压增高）具有不同的病理状态。IIH的标准治疗不一定能直接应用于SANS。在太空飞行的特殊环境下，治疗选择有限，且需要持续研究对策的有效性。

6. 病理生理学与详细发病机制

SANS的发病机制并非单一，而是提出了多种假说。目前认为它是多因素性的，且在不同宇航员中，各因素的贡献程度可能不同。

基本背景

在微重力环境下，重力依赖的淋巴、脑脊液和血管排泄功能受损，导致头部、颈部和眼眶发生头向体液转移。这种体液转移被认为会增加颅内（颅内压）和眶内（视神经鞘内）的静水压¹⁷。

假说1：颅内压升高学说

头向体液转移 → 颅内体积和压力增加。

脑脊液压力升高 → 通过视神经鞘传递至眼眶 → 视乳头水肿和眼球扁平化。

涡静脉回流受阻 → 脉络膜增厚 → 眼轴缩短和远视化偏移。

反驳：缺乏IIH的典型症状（头痛、耳鸣、一过性视力丧失）。飞行中脑脊液初压数据也不足，因此“IIH样”理论存在争议。

假说2：视神经鞘间隔综合征

脑脊液生理变化与视神经鞘内流动和排泄的个体差异重叠。

止回阀样系统：视神经鞘形成封闭间隔，在不增加颅内脑脊液压力的情况下将脑脊液困在视神经鞘内。

脑脊液灌注研究：视神经鞘线性扩张至个体饱和点，可解释IIH和SANS的不对称表现。

其他病理生理因素

• 淋巴排泄的作用：淋巴系统排泄能力下降可能促进水肿形成。
• 脉络膜扩张：脉络膜体积增大是导致视网膜和脉络膜皱襞、眼球后极部扁平化以及远视化偏移的因素之一。
• 高CO₂环境：国际空间站内的CO₂浓度约为地球上的10倍。通过脑血管扩张对颅内压的影响不应被低估。
• 辐射暴露：在地球磁层外的深空探测任务中，宇航员会暴露于有害辐射，可能通过脑实质炎症和血脑屏障（BBB）损伤导致颅内压升高。

Q SANS与特发性颅内高压（IIH）是同一疾病吗？

A

SANS和IIH有相似的表现（如视乳头水肿、视神经鞘扩张），但SANS缺乏IIH的典型症状（如头痛、搏动性耳鸣、一过性视力丧失）。飞行中的脑脊液初压数据也缺乏，因此“IIH样”理论存在争议。其病理生理学被认为涉及太空飞行特有的机制，如头向体液转移和视神经鞘分隔化。

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7. 最新研究与未来展望（研究阶段报告）

致患者：请务必阅读

以下内容目前处于研究或临床试验阶段，并非一般医院可提供的标准治疗。这是面向专业人士的关于未来医疗发展的参考信息。

OCTA与AI诊断技术的进步

• OCTA的ISS引入：能够获取脉络膜血流变化的全面定量数据，有望为阐明SANS的病理生理学做出贡献。
• AI（CNN）的OCT图像分析：正在尝试使用轻量级卷积神经网络（CNN）进行飞行中的OCT图像分析，旨在自动检测SANS特有变化的研究正在推进。

深空探测与辐射暴露

在月球和火星任务等地球磁层外的深空探测中，预计将暴露于比国际空间站高得多的辐射剂量。阐明辐射引起的脑实质炎症、血脑屏障破坏与SANS发病之间的关系是未来的重要研究课题。

一碳代谢途径的遗传多态性筛查

SANS发病的个体差异提示存在遗传易感性。通过一碳代谢途径的酶多态性筛查预先识别SANS高风险宇航员并进行预防性干预的方法正在研究中⁴⁵。

使用游泳镜控制压力

使用游泳镜控制筛板压力梯度（TLPD）的新方法也处于研究阶段。正在验证对眼球周围施加正压是否能减轻视神经的压力差。

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8. 参考文献

Footnotes

1. Lee AG, Mader TH, Gibson CR, Tarver W, Rabiei P, Riascos RF, Galdamez LA, Brunstetter T. Spaceflight associated neuro-ocular syndrome (SANS) and the neuro-ophthalmologic effects of microgravity: a review and an update. NPJ Microgravity. 2020;6:7. PMID: 32047839. doi:10.1038/s41526-020-0097-9 ↩ ↩² ↩³ ↩⁴ ↩⁵ ↩⁶ ↩⁷ ↩⁸ ↩⁹ ↩¹⁰ ↩¹¹

2. Martin Paez Y, Mudie LI, Subramanian PS. Spaceflight Associated Neuro-Ocular Syndrome (SANS): A Systematic Review and Future Directions. Eye Brain. 2020;12:105-117. PMID: 33117025. doi:10.2147/EB.S234076 ↩ ↩² ↩³ ↩⁴ ↩⁵ ↩⁶ ↩⁷ ↩⁸

3. Wojcik P, Kini A, Al Othman B, Galdamez LA, Lee AG. Spaceflight associated neuro-ocular syndrome. Curr Opin Neurol. 2020;33(1):62-67. PMID: 31789708. doi:10.1097/WCO.0000000000000778 ↩ ↩² ↩³ ↩⁴

4. Zwart SR, Gibson CR, Mader TH, Ericson K, Ploutz-Snyder R, Heer M, Smith SM. Vision changes after spaceflight are related to alterations in folate- and vitamin B-12-dependent one-carbon metabolism. J Nutr. 2012;142(3):427-431. PMID: 22298570. doi:10.3945/jn.111.154245 ↩ ↩² ↩³

5. Brunstetter TJ, Zwart SR, Brandt K, et al. Severe Spaceflight-Associated Neuro-Ocular Syndrome in an Astronaut With 2 Predisposing Factors. JAMA Ophthalmol. 2024;142(9):808-817. PMID: 39052244. doi:10.1001/jamaophthalmol.2024.2385 ↩ ↩²

6. Nguyen T, Ong J, Brunstetter T, Gibson CR, Macias BR, Laurie S, Mader T, Hargens A, Buckey JC, Lan M, Wostyn P, Kadipasaoglu C, Smith SM, Zwart SR, Frankfort BJ, Aman S, Scott JM, Waisberg E, Masalkhi M, Lee AG. Spaceflight Associated Neuro-ocular Syndrome (SANS) and its countermeasures. Prog Retin Eye Res. 2025;106:101340. PMID: 39971096. doi:10.1016/j.preteyeres.2025.101340 ↩

7. Ong J, Mader TH, Gibson CR, Mason SS, Lee AG. Spaceflight associated neuro-ocular syndrome (SANS): an update on potential microgravity-based pathophysiology and mitigation development. Eye (Lond). 2023;37(12):2409-2415. PMID: 37072472. doi:10.1038/s41433-023-02522-y ↩ ↩²