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神經眼科

眼疾正負壓護目鏡

1. 什麼是針對眼病的正壓和負壓護目鏡?

Section titled “1. 什麼是針對眼病的正壓和負壓護目鏡?”

加壓護目鏡是一種透過在眼眶周圍施加負壓或正壓來非侵入性調整眼壓IOP)的裝置。

  • 負壓護目鏡(NPG):利用真空降低眼眶內壓力,從而降低眼壓
  • 正壓護目鏡:在眼眶周圍施加正壓以提高眼壓,可能使顱內壓(ICP)升高時的經篩板壓力梯度正常化。

以下三種疾病群正在作為應用對象進行研究:

  • 青光眼:以視網膜神經節細胞RGC)進行性喪失為特徵,篩板被認為是RGC軸突損傷的主要部位。據報導,美國25%至50%的青光眼患者眼壓在「正常」範圍內,因此眼壓以外的因素(如經篩板壓力梯度)受到關注。
  • 特發性顱內壓增高症(IIH:一種以顱內壓增高和視乳頭水腫為特徵的神經眼科疾病。主要危險因子為女性和肥胖。1)
  • 太空飛行相關神經眼症候群(SANS):長期太空飛行後觀察到的神經眼科表現群,包括視神經盤水腫、眼球扁平化、遠視化及脈絡膜皺褶。

目前處於研究與開發階段,並非臨床廣泛使用的標準治療。

Q 加壓護目鏡是什麼原理的裝置?
A

負壓護目鏡透過在眼眶周圍產生真空(負壓)來降低眼壓,正壓護目鏡則透過施加正壓來升高眼壓。這些機制旨在調節經由視神經乳頭篩板)的眼壓與顱內壓之間的壓力差。兩者目前均為研究階段的裝置,無法用於一般臨床。

加壓護目鏡所針對的疾病群的共同症狀與徵象如下所示。

青光眼相關:

  • **視野缺損:**進行性擴大。初期常無明顯自覺症狀。

特發性顱內壓增高相關:1)

  • **頭痛:**常在起床時惡化。
  • **暫時性視力障礙:**姿勢改變或咳嗽時誘發,持續數秒至數分鐘的視力下降。
  • 複視:外展神經(第VI對腦神經)麻痺導致的水平複視
  • 搏動性耳鳴:與心跳同步的耳鳴。
  • 視力下降:嚴重的視乳頭水腫可導致不可逆的視力損害。

低顱壓相關

  • 姿勢性頭痛:站立時出現或加重的頭痛。
  • 頭暈、頸部疼痛、嘔吐、水平複視

青光眼

視神經盤凹陷:視盤中央凹陷(cupping)擴大是特徵性表現。

視野缺損Humphrey視野檢查顯示弓狀暗點、鼻側階梯等模式。

特發性顱內壓增高

視乳頭水腫(papilledema):雙側性為特徵。採用Frisén分級進行評估。1)

RNFL增厚OCT顯示明顯的視網膜神經纖維層增厚。1)

視野異常:馬里奧特盲點擴大及瀰漫性視野下降。1)

外展神經麻痺:顱內壓增高引起的假定位徵。1)

SANS

視神經盤水腫:長期太空飛行後出現。

眼球扁平化:後極部扁平化。

遠視化(hyperopic refractive shift):由球面像差變化引起。

脈絡膜皺襞(choroidal folds):見於後極部。

加壓護目鏡針對的核心病理是篩板壓力梯度的異常。

  • 篩板的力學位置篩板是夾在前方顱內壓(ICP)和後方眼壓IOP)之間的結構。這種壓力差即為「經篩板壓力梯度」,越來越多的證據表明眼壓與顱內壓失衡與視神經損傷有關。
  • 青光眼中的壓力梯度:當眼壓顯著高於顱內壓時,篩板向後移位,被認為會損傷RGC軸突。
  • 特發性顱內壓增高中的壓力梯度:當顱內壓遠高於眼壓時,篩板向前移位,導致視乳頭水腫1)
  • 特發性顱內壓增高的危險因子:女性和肥胖是主要危險因子。1)
  • 眼壓的晝夜波動眼壓呈現晝夜波動模式,夜間達到峰值。眼壓升高伴隨眼灌注壓(OPP)下降。
  • SANS的病理生理假說:頭向體液轉移、顱內壓升高、眼類淋巴系統淤滯、腦容積搏動性變化等被認為是病因假說。

自發性視網膜靜脈搏動(SVP)與壓力梯度的生物標誌物

  • SVP是視網膜中央靜脈的搏動,在健康眼中的盛行率為87.6%~98%。
  • 青光眼患者和IIH患者的SVP盛行率降低。
  • 靜脈搏動壓(VPP)在青光眼患者中傾向於較高,可作為疾病進展預測的指標。
  • SVP和VPP可能可作為IIH青光眼和SANS的生物標誌物
Q 為什麼眼壓和顱內壓的「平衡」很重要?
A

篩狀板位於眼壓(後方)和顱內壓(前方)兩種壓力之間,這種壓力差(跨篩板壓力梯度)對視神經施加物理負荷。壓力差越大,篩狀板變形越嚴重,視神經纖維越容易受損。青光眼特發性顱內壓增高症和SANS均被認為與這種壓力平衡異常有關。

與加壓護目鏡研究和使用相關的主要評估方法如下所示。

  • 眼壓測量:評估護目鏡效果的基本指標。已確認在佩戴NPG的情況下,使用Tono-Pen探頭套進行氣動眼壓計測量也能準確測量眼壓(Ferguson等人的研究)。
  • 偏移測試法:結合Tono-Pen探頭套和NPG的測量方法。在7、10、20、30 mmHg四個壓力水平下收集480對測量值,並確認了重複性的技術。
  • 視野檢查(Humphrey視野計):用於評估目標疾病(青光眼特發性顱內壓增高症)的進展。1)
  • OCT光學同調斷層掃描:測量視網膜神經纖維層(pRNFL)厚度。有助於視乳頭水腫的定量評估。1)
  • SVP/VPP測量:可透過檢眼鏡觀察。透過評估壓力變化中的SVP,可能使用護目鏡間接測量ICP。

加壓護目鏡是研究階段的裝置,目前不是標準治療。以下列出各目標疾病的現行標準治療。

特發性顱內壓增高的現行標準治療

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  • 乙醯唑胺:作為許多患者的第一線治療。1) 對於視力受威脅的病例,需要緊急處理。
  • 視神經鞘開窗術(ONSF):對治療視乳頭水腫有效,但不降低顱內壓。不推薦用於頭痛治療。併發症包括複視瞳孔不等大和強直性瞳孔1)
  • 腦脊髓液分流術:腦室腹腔分流(VP分流)和腰腹腔分流。有效降低顱內壓,改善視盤水腫和頭痛(短期效果)。併發症包括分流功能障礙、感染和位置異常。1)
  • 猛爆型特發性顱內高壓的緊急處理:可採用腰椎引流置管、乙醯唑胺(從500 mg每日3次逐漸增至3–4 g/日)和靜脈注射甲基培尼皮質醇(1 g/日,共3天)的組合。但類固醇不建議用於非猛爆型特發性顱內高壓。1)

篩狀板是位於眼壓(後方)和顱內壓(前方)兩種壓力之間的結構。

  • 青光眼眼壓遠高於顱內壓→篩狀板向後偏移→視網膜神經節細胞軸突機械性損傷。有假說認為,定期調節篩狀板壓力梯度可能保護視神經並延緩青光眼進展。
  • 特發性顱內壓增高:顱內壓遠高於眼壓→篩狀板向前偏移→視乳頭水腫形成。1)
  • 負壓護目鏡的作用:對眼眶施加-10 mmHg壓力可在不影響顱內壓的情況下將眼壓降低約6 mmHg。這可能改善青光眼中的篩狀板壓力梯度。
  • 正壓護目鏡的作用:通過升高眼壓,可能使顱內壓增高時篩狀板壓力梯度正常化。主要考慮應用於太空飛行相關神經眼症候群。

自發性視網膜靜脈搏動的物理學基礎

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SVP的發生機制為:心動週期→腦脊髓液搏動→跨壁壓振盪。SVP的可視性取決於血管順應性(可擴張性)。

  • 眼壓升高→視網膜靜脈容積減少→順應性增加→SVP易出現。
  • 眼壓降低→視網膜靜脈容積增加→順應性降低→SVP不易出現。

靜脈搏動壓(VPP):定義為中央視網膜靜脈容積充分減少以響應腦脊髓液搏動而搏動的最小眼壓。VPP可作為疾病進展的預測指標。

Q 特發性視網膜靜脈搏動(SVP)是什麼的指標?
A

SVP是反映眼壓與顱內壓關係的候選生物標誌物青光眼特發性顱內壓增高患者中SVP盛行率降低,青光眼患者靜脈搏動壓(VPP)趨於升高。測量SVP和VPP可能間接評估特發性顱內壓增高青光眼和SANS的進展以及護目鏡壓力變化的效果。


7. 最新研究與未來展望(研究階段報告)

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Equinox公司開發的負壓護目鏡具有以下結構。

設備規格:帶矽膠密封圈的鏡片、連接護目鏡和幫浦的管子、固定用頭帶、可調節鼻托。提供S、M、L三種尺寸,由研究者編程的幫浦產生負壓。

使用該設備的三項主要臨床研究如下所示。

研究者對象方法/設定主要結果
Samuelson 等人10名開角型青光眼患者單眼-10 mmHg,對照眼大氣壓,應用8小時耐受性評分1.8±0.4(1=最佳),確認安全性良好
Ferguson 等人Tono-Pen探頭蓋與NPG合併使用,在4個壓力水平下進行480對測量證明了NPG下氣動眼壓計的準確性和可重複性
Swan 等人65人無負壓、基準眼壓的25%、50%、75%分別應用60分鐘所有負壓設定下均出現臨床和統計學上顯著的眼壓降低

Samuelson 等人對10名開角型青光眼患者的一隻眼睛施加-10 mmHg負壓8小時。興趣評分為1.8±0.5(1=最佳,10=最差),顯示患者接受度高且安全性參數良好。

Swan 等人對65名受試者採用隨機設計,分別應用相當於基準眼壓25%、50%、75%的負壓60分鐘。所有負壓設定下均確認有臨床和統計學上顯著的眼壓降低。

正壓護目鏡與太空飛行相關神經眼症候群(SANS)

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  • 作為SANS的對策,正在研究透過升高眼壓來糾正頭向體液移動導致的壓力梯度異常的方法。
  • 先前研究(頭低位傾斜實驗)已證實佩戴游泳護目鏡可升高眼壓及通過篩狀板的壓力梯度;正壓護目鏡可有意且可控地實現這一點。
  • 它們可能比普通游泳護目鏡更有效地升高眼壓,並有助於減輕SANS。
  • 然而,長期眼壓升高的安全性仍需進一步研究。
Q 正壓護目鏡目前是否可供患者取得和使用?
A

目前無法取得或使用。加壓護目鏡是研究階段的設備,尚未被批准作為臨床標準治療。Samuelson和Swan兩項研究確認了其安全性和降低眼壓的效果,但仍需驗證長期有效性和安全性,並進行進一步的臨床試驗。


  1. Bonelli L, Menon V, Arnold AC, Mollan SP. Managing idiopathic intracranial hypertension in the eye clinic. Eye (London, England). 2024;38(12):2472-2481. doi:10.1038/s41433-024-03140-y. PMID:38789788; PMCID:PMC11306398.
  2. Pereira S, Vieira B, Maio T, Moreira J, Sampaio F. Susac’s Syndrome: An Updated Review. Neuroophthalmology. 2020;44(6):355-360. PMID: 33408428.
  3. Tan A, Fraser C, Khoo P, Watson S, Ooi K. Statins in Neuro-ophthalmology. Neuroophthalmology. 2021;45(4):219-237. PMID: 34366510.

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