太空飛行相關神經眼科症候群（SANS）

一目瞭然的要點

本疾病的要點

• SANS是長期太空停留（如國際太空站）微重力環境下發生的神經眼科症候群，以前稱為VIIP（視覺損傷與顱內壓）症候群。
• 主要發現包括視神經乳頭水腫、脈絡膜皺褶、棉絮斑、眼球扁平化和遠視化偏移。
• 在ISS長期任務後，多達48%的太空人自覺近距離視力變化，超過30天任務者中多達45%出現眼球異常。
• 病因是多因子性的，包括頭側體液轉移、顱內壓升高、視神經鞘間隔化以及一碳代謝路徑異常等假說。
• 與地面IIH（特發性顱內壓增高）的鑑別要點是，SANS不出現頭痛、複視、搏動性耳鳴等典型症狀。
• 管理採用「對抗措施」而非「治療」的方法，包括補充一碳代謝路徑、使用游泳鏡和乙醯唑胺。
• 目前尚無危及生命或導致任務中斷的病例報告。

1. 什麼是SANS？

SANS（太空飛行相關神經眼科症候群）是長期太空飛行期間太空人出現的一系列神經眼科表現和症狀的總稱¹²。

以前稱為VIIP（視力障礙和顱內壓）症候群，但由於僅憑顱內壓升高無法解釋其病理生理，因此更改為現在的名稱¹³。

流行病學

SANS的發生率因任務持續時間而異。

• 短期太空梭任務後：高達23%自覺近視力變化²
• 國際太空站長期任務後：高達48%自覺近視力變化²
• 任務超過30天的乘員：無論有無自覺症狀，最多45%出現眼部異常¹²

請注意，每年太空人人數約為12名（每3個月約3名），統計樣本數有限。

Q SANS發生的頻率有多高？

A

在國際太空站長期任務後，多達48%的太空人自覺近視力變化，任務超過30天的乘員中，最多45%（即使沒有自覺症狀）出現眼部異常。但每年太空人人數僅約12名，可用於分析的樣本數有限。

2. 主要症狀與臨床發現

自覺症狀

• 近距離視力下降：表現為高達1.5屈光度的遠視化偏移。最早可在微重力暴露後3週出現¹²。
• 暗點：視野部分缺損。
• 遠距離視力下降：因眼球形態變化而發生。
• 頭痛：部分太空人報告有此症狀。

與IIH的重要區別在於，SANS不出現IIH常見的複視、搏動性耳鳴、一過性視覺喪失、噁心和嘔吐。

臨床所見（醫師確認的所見）

• 視神經盤水腫：可能無症狀，可出現不對稱的雙側水腫。與地面IIH中見到的同心圓狀Paton線不同，SANS表現為線性皺褶¹²。
• 脈絡膜皺襞：在後極部出現，早於視網膜皺襞¹²。
• 棉絮斑：被認為是視網膜缺血性改變¹³。
• OCT顯示神經纖維層增厚：視神經盤周圍視網膜神經纖維層增厚¹²。
• 眼球扁平化：眼球後極部變平，眼軸縮短¹³。
• 遠視化偏移：屈光檢查中表現為遠視度數增加¹³。

在IIH中，治療後可能殘留視神經萎縮，但SANS中未觀察到此表現。眼壓測量不被認為是SANS發病的可靠指標。

Q SANS的症狀在返回地球後是否持續存在？

A

與IIH不同，目前SANS尚未報告視神經萎縮。但已知部分病例在返回後仍存在遠視漂移和眼球扁平化，長期預後研究正在進行中。

3. 原因與風險因素

主要風險因素

在國際太空站等長期太空任務中長時間暴露於微重力環境是最大的風險因素，暴露時間越長，發病風險越高。

相關風險因素

• 高鹽飲食：與太空食品相關的鹽分過多可能影響體液滯留。
• 高強度阻力運動：通過增加腹壓影響顱內壓的作用已被指出。
• 對二氧化碳濃度升高的敏感性：國際太空站內的二氧化碳濃度約為地面的10倍，提示其通過腦血管擴張導致顱內壓升高。
• 營養不足：特別是葉酸和維生素B12的缺乏與之相關。
• 一碳代謝途徑的生化異常：氰鈷胺和葉酸依賴性代謝途徑的酶多態性可能是易感因素。

與生物標誌物的關聯

出現眼科症狀的太空人在飛行期間血清葉酸值有下降趨勢⁴⁵。維生素B12血清濃度未見差異，但出現眼科症狀的太空人在長期滯留後，血清甲基丙二酸、同型半胱氨酸、胱硫醚和2-甲基檸檬酸濃度高出25-45%⁴。

預防與日常照護

建議對太空人進行充分的葉酸和維生素B12營養管理。一碳代謝途徑的酶多態性篩查可能有助於識別易患SANS的太空人。

Q 太空人中哪些人較容易發生SANS？

A

一碳代謝途徑有生化異常的人、飛行期間血清葉酸值較低的人、飛行後血清甲基丙二酸濃度顯著升高的人風險可能較高。對二氧化碳濃度升高的敏感性、高鹽飲食和強度較大的阻力運動等生活及環境因素也被認為與之相關。

4. 診斷與檢查方法

SANS的診斷需結合多種檢查方式。各項檢查的實施地點與目的如下所示。

檢查方法	實施地點	主要目的/所見
MRI	地面（飛行前後）	視神經鞘直徑增大、眼球後極部扁平、垂體凹陷
眼眶超音波	國際太空站內	定性檢測眼球扁平化
OCT和眼底檢查	國際太空站內（地面傳輸）	確認視乳頭水腫、皺褶和軟性白斑
腰椎穿刺	僅在地面進行	腦脊液初壓測量（正常至邊界值）

MRI所見詳細

飛行前後進行的MRI可觀察到以下所見。

• 視神經鞘直徑增大、視神經直徑增大、視神經扭曲（屈曲）
• T2高信號區（96%的太空人出現）
• 眼球後極部扁平、垂體上緣凹陷、垂體柄後移、腦組織向頭側移位

其他檢查

• OCT血管攝影（OCTA）：最近引入國際太空站。有望提供關於脈絡膜血流變化的定量數據。
• 屈光檢查：定量評估遠視化移位的程度。
• 實驗室檢查：檢查鈷胺素和葉酸依賴性一碳代謝途徑的酶缺陷。
• 腰椎穿刺（LP）：僅在地面上可行。腦脊髓液初壓通常正常或處於邊界值（有記錄顯示著陸2個月後最高達28.5 cmH2O）。其診斷價值存在爭議。

值得注意的是，NASA的太空人健康監測方案明確指出，眼壓測量並非SANS發病的可靠指標。

5. 標準治療方法

SANS的管理本質上採用「對抗措施」而非「治療」的方法⁶⁷。在太空特殊環境下，選擇有限，主要採用以下三種對抗措施。

營養補充

葉酸和維生素B12補充：為補償一碳代謝途徑中潛在的酶缺陷而進行的營養管理。

出現眼部症狀的太空人已確認血清葉酸值降低，補充葉酸是主要的應對措施。

護目鏡

游泳護目鏡：用於降低通過篩板的壓力差（TLPD）。

透過在眼球周圍施加正壓，減輕視神經的壓力差。

藥物治療

乙醯唑胺：選擇性用於抑制腦脊液生成。

這並非適用於所有病例，而是根據具體情況判斷。

治療注意事項

SANS與地面上的IIH（特發性顱內壓增高）具有不同的病理狀態。IIH的標準治療不一定能直接應用於SANS。在太空飛行的特殊環境下，治療選擇有限，且需要持續研究對策的有效性。

6. 病理生理學與詳細發病機制

SANS的發病機制並非單一，而是提出了多種假說。目前認為它是多因素性的，且在不同太空人中，各因素的貢獻程度可能不同。

基本背景

在微重力環境下，重力依賴的淋巴、腦脊液和血管排泄功能受損，導致頭部、頸部和眼眶發生頭向體液轉移。這種體液轉移被認為會增加顱內（顱內壓）和眶內（視神經鞘內）的靜水壓¹⁷。

假說1：顱內壓升高學說

頭向體液轉移 → 顱內體積和壓力增加。

腦脊液壓力升高 → 通過視神經鞘傳遞至眼眶 → 視乳頭水腫和眼球扁平化。

渦靜脈回流受阻 → 脈絡膜增厚 → 眼軸縮短和遠視化偏移。

反駁：缺乏IIH的典型症狀（頭痛、耳鳴、一過性視力喪失）。飛行中腦脊液初壓數據也不足，因此「IIH樣」理論存在爭議。

假說2：視神經鞘間隔症候群

腦脊髓液生理變化與視神經鞘內流動和排泄的個體差異重疊。

止回閥樣系統：視神經鞘形成封閉間隔，在不增加顱內腦脊髓液壓力的情況下將腦脊髓液困在視神經鞘內。

腦脊髓液灌注研究：視神經鞘線性擴張至個體飽和點，可解釋IIH和SANS的不對稱表現。

其他病理生理因素

• 淋巴排泄的作用：淋巴系統排泄能力下降可能促進水腫形成。
• 脈絡膜擴張：脈絡膜體積增大是導致視網膜和脈絡膜皺襞、眼球後極部扁平化以及遠視化偏移的因素之一。
• 高CO₂環境：國際太空站內的CO₂濃度約為地球上的10倍。通過腦血管擴張對顱內壓的影響不應被低估。
• 輻射暴露：在地球磁層外的深空探測任務中，太空人會暴露於有害輻射，可能通過腦實質發炎和血腦屏障（BBB）損傷導致顱內壓升高。

Q SANS與特發性顱內高壓（IIH）是同一疾病嗎？

A

SANS和IIH有相似的表現（如視神經乳頭水腫、視神經鞘擴張），但SANS缺乏IIH的典型症狀（如頭痛、搏動性耳鳴、一過性視覺喪失）。飛行中的腦脊髓液初壓數據也缺乏，因此「IIH樣」理論存在爭議。其病理生理學被認為涉及太空飛行特有的機制，如頭向體液轉移和視神經鞘分隔化。

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7. 最新研究與未來展望（研究階段報告）

給患者：請務必閱讀

以下內容目前處於研究或臨床試驗階段，並非一般醫院可提供的標準治療。這是針對專業人士的關於未來醫療發展的參考資訊。

OCTA與AI診斷技術的進步

• OCTA的ISS導入：能夠取得脈絡膜血流變化的全面定量數據，有望為闡明SANS的病理生理學做出貢獻。
• AI（CNN）的OCT影像分析：正在嘗試使用輕量級卷積神經網路（CNN）進行飛行中的OCT影像分析，旨在自動檢測SANS特有變化的研究正在推進。

深空探測與輻射暴露

在月球和火星任務等地球磁層外的深空探測中，預計將暴露於比國際太空站高得多的輻射劑量。闡明輻射引起的腦實質發炎、血腦屏障破壞與SANS發病之間的關係是未來的重要研究課題。

一碳代謝途徑的遺傳多態性篩查

SANS發病的個體差異提示存在遺傳易感性。通過一碳代謝途徑的酶多態性篩查預先識別SANS高風險太空人並進行預防性干預的方法正在研究中⁴⁵。

使用游泳鏡控制壓力

使用游泳鏡控制篩板壓力梯度（TLPD）的新方法也處於研究階段。正在驗證對眼球周圍施加正壓是否能減輕視神經的壓力差。

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8. 參考文獻

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