Zrakové poškození způsobené intrakraniálním tlakem - Visual impairment due to intracranial pressure - Wikipedia

Členové posádky STS-41 provádějí Podrobný doplňkový cíl (DSO) 472, nitrooční tlak na palubě Discovery, Orbiter Vehicle (OV) 103. Specialista na mise (MS) William M. Shepherd opře hlavu o uložený běžecký pás, zatímco pilot Robert D. Cabana , držíc Shepherdovo oko otevřené, se připravuje na měření Shepherdova nitroočního tlaku pomocí a tonometr (v pravé ruce).

Vesmírný let zrakové postižení[1] se předpokládá, že je výsledkem zvýšeného nitrolební tlak. Studium vizuálních změn a intrakraniální tlak (ICP) v astronautech dlouhodobé lety je relativně nedávné téma zájmu odborníků na vesmírnou medicínu. Ačkoli se zdálo, že hlášené příznaky a příznaky nejsou natolik závažné, aby v blízké budoucnosti způsobily slepotu, dlouhodobé důsledky chronicky zvýšeného intrakraniálního tlaku nejsou známy.[2]

NASA uvedla, že u patnácti dlouhodobých mužských astronautů (ve věku 45–55 let) došlo během nebo po dlouhodobých letech k potvrzeným vizuálním a anatomickým změnám.[3] U těchto astronautů byly dokumentovány otoky optických disků, zploštění zeměkoule, choroidální záhyby, hyperopické posuny a zvýšený nitrolební tlak. Někteří jedinci po letu zaznamenali přechodné změny, zatímco jiní zaznamenali trvalé změny s různým stupněm závažnosti.[4]

I když přesná příčina není známa, existuje podezření, že při těchto změnách hraje významnou roli posunutí cephaladové tekutiny vyvolané mikrogravitací a srovnatelné fyziologické změny.[4] Mezi další přispívající faktory mohou patřit kapsy se zvýšeným obsahem CO2 a zvýšení příjmu sodíku. Zdá se nepravděpodobné, že odporová nebo aerobní cvičení jsou faktory, které přispívají, ale mohou to být potenciální protiopatření ke snížení nitroočního tlaku (IOP) nebo intrakraniálního tlaku (ICP) za letu.[3]

Příčiny a současné studie

Ačkoli je to konečná příčina (nebo soubor příčin) pro příznaky uvedené v Stávající letové události s dlouhou dobou trvání Sekce není známa, předpokládá se, že žilní kongesce v mozku způsobená posuny cephaladové tekutiny může být sjednocujícím patologickým mechanismem.[5] Nedávná studie dále uvádí změny hydrodynamiky mozkomíšního moku a zvýšenou difuzivitu kolem optického nervu za simulovaných podmínek mikrogravitace, které mohou přispět k očním změnám ve vesmíru.[6] V rámci snahy objasnit příčinu (příčiny) NASA zahájila vylepšený program monitorování zaměstnání pro všechny astronauty mise se zvláštním důrazem na příznaky a příznaky související s ICP.

Podobné nálezy byly hlášeny i u ruských kosmonautů, kteří letěli na dlouhotrvajících misích na MIR. Zjištění zveřejnili Mayasnikov a Stepanova v roce 2008.[7]

Výzkum na zvířatech z Ruska Bion-M1 mise naznačuje, že nátlak mozkových tepen může vyvolat snížený průtok krve, a tím přispět ke zhoršení zraku.[8]

Dne 2. listopadu 2017 vědci uvedli, že došlo k významným změnám v postavení a struktuře EU mozek byly nalezeny v astronauti kteří vzali výlety do vesmíru, na základě Studie MRI. Astronauti, kteří podnikli delší cesty do vesmíru, byli spojováni s většími změnami mozku.[9][10]

CO2

Oxid uhličitý (CO.)2) je přirozeným produktem metabolismu. Lidé obvykle vydechují kolem 200 ml CO2 za minutu v klidu a více než 4,0 l při špičkových cvičebních úrovních.[11] V uzavřeném prostředí CO2 úrovně mohou rychle stoupat a lze je do určité míry očekávat v prostředí, jako je ISS. Nominální CO2 koncentrace na Zemi jsou přibližně 0,23 mmHg [12] zatímco nominální CO2 úrovně na palubě ISS jsou až 20krát vyšší než 2,3 až 5,3 mmHg. Ti astronauti, kteří zažili příznaky VIIP, nebyli vystaveni CO2 hladiny vyšší než 5 mmHg.[13][14]

Ventilace a srdeční frekvence se zvyšují jako CO2 stoupat. Hyperkapnie také stimuluje vazodilatace mozkových cév, zvýšený průtok krve mozkem a zvýšený ICP pravděpodobně vedoucí k bolestem hlavy, poruchám zraku a dalším příznakům centrálního nervového systému (CNS). CO2 je známý silný vazodilatátor a zvýšení cerebrálního perfuzního tlaku zvýší produkci tekutiny v CSF přibližně o 4%.[15]

Protože pohyb vzduchu je snížen v mikrogravitaci, místní kapsy se zvýšeným obsahem CO2 mohou se tvořit koncentrace. Bez řádného větrání CO2 koncentrace ppCO2 mohl stoupnout nad 9 mmHg během 10 minut kolem úst a brady spícího astronauta.[16] K úplnému pochopení jednotlivých a environmentálních faktorů, které přispívají k CO, je zapotřebí více údajů2související příznaky v mikrogravitaci.

Příjem sodíku

Souvislost mezi zvýšeným ICP a změnou retence sodíku a vody navrhla zpráva, ve které 77% IIH pacienti měli důkazy o periferní edém a 80% s ortostatickou retencí sodíku a vody.[17] Poruchy vylučování solného roztoku a vody byly zaznamenány ve svislé poloze u pacientů s IIH s ortostatickým edémem ve srovnání s kontrolami štíhlé a obézní bez IIH. Přesné mechanismy spojující ortostatické změny s IIH však nebyly definovány a mnoho pacientů s IH nemá tyto abnormality sodíku a vody. Je známo, že astronauti mají ortostatickou nesnášenlivost při návratu do gravitace po dlouhodobém vesmírném letu a je také známo, že dietní sodík na oběžné dráze v některých případech přesahuje 5 gramů denně. Většina případů NASA měla během jejich přírůstku vysoký obsah sodíku v potravě. Program ISS pracuje na snížení dietního příjmu sodíku během letu na méně než 3 gramy denně.[17] Balená jídla pro Mezinárodní vesmírnou stanici měla původně vysoký obsah sodíku při 5300 mg / den. Toto množství bylo nyní podstatně sníženo na 3000 mg / den v důsledku NASA přeformulování více než devadesáti potravin jako vědomé snahy o snížení příjmu sodíku astronauta.[18]

Cvičení

Zatímco cvičení se používá k udržení zdraví svalů, kostí a srdce během kosmických letů, jeho účinky na ICP a IOP musí být ještě stanoveny. Účinky odporového cvičení na rozvoj ICP zůstávají kontroverzní. Časné vyšetřování ukázalo, že krátký intrathoractický tlak vzrostl během a Valsalvův manévr vedlo k souvisejícímu nárůstu ICP.[19] Dvě další vyšetřování pomocí transkraniálních Dopplerových ultrazvukových technik ukázaly, že odporové cvičení bez Valsalvova manévru nevedlo ke změně maximálního systolického tlaku nebo ICP.[20][21][22] Účinky odporového cvičení na IOP jsou méně kontroverzní. Několik různých studií prokázalo významné zvýšení IOP během odporového cvičení nebo bezprostředně po něm.[23][24][25][26][27][28][29]

K dispozici je mnohem více informací aerobní cvičení a ICP. Jediná známá studie, která zkoumala ICP během aerobního cvičení invazivními prostředky, ukázala, že ICP poklesla u pacientů s intrakraniální hypertenzí a u pacientů s normální ICP.[30] Navrhli, že protože se aerobní cvičení obvykle provádí bez manévrů Valsalvy, je nepravděpodobné, že by se ICP během cvičení zvýšil. Další studie ukazují, že během přechodu z klidu do mírného cvičení se globální průtok krve mozkem zvyšuje o 20–30%.[31][32]

Novější práce ukázaly, že zvýšení intenzity cvičení až o 60% VO2max vede ke zvýšení CBF, po kterém se CBF snižuje s rostoucí intenzitou cvičení směrem k (a někdy i pod) základním hodnotám.[33][34][35][36]

Biomarkery

Několik biomarkery lze použít k včasné detekci syndromu VIIP. Na summitu Visual Impairment Summit 2010 byly jako potenciální kandidáti navrženy následující biomarkery:[37]

Taky, profilování genové exprese, epigenetické modifikace, CO2 zachování varianty, jedno-nukleotidové polymorfismy a varianty počtu kopií je třeba rozšířit, aby bylo možné lépe charakterizovat individuální náchylnost k rozvoji syndromu VIIP. Protože etiologie příznaků je jasněji definována, budou hodnoceny vhodné biomarkery.

Jednokarbonový metabolismus (homocystein)

Zatímco běžné teorie týkající se problémů se zrakem během letu se zaměřují na kardiovaskulární faktory (posun tekutin, intrakraniální hypertenze, CO2 Obtíže přicházejí ve snaze vysvětlit, jak na některé misi dýchající stejný vzduch a vystavený stejné mikrogravitaci mají někteří členové posádky problémy se zrakem, zatímco jiní ne. Data identifikovaná jako součást probíhajícího experimentu s výživou našla biochemické důkazy o tom, že u jedinců, kteří mají problémy se zrakem, může být změněna metabolická cesta závislá na folátu. Tyto údaje byly zveřejněny[38] a shrnuto programem ISS,[39] a popsáno v časopise sponzorovaném pubcastu.[40]

Stručně: sérové ​​koncentrace metabolitů folát, jedna cesta metabolismu uhlíku závislá na vitaminu B-12, konkrétně homocystein, cystathionin Kyselina 2-methylcitrónová a kyselina methylmalonová byli všichni významně (P <0,001) vyšší (25–45%) u astronautů s očními změnami než u těch bez těchto změn. Tyto rozdíly existovaly před, během a po letu. Folát v séru měl tendenci být nižší (P = 0,06) u jedinců s očními změnami. Koncentrace cystathioninu a kyseliny 2-methylcitronové před výstupem a průměrná hodnota sérového folátu za letu významně (P <0,05) korelovaly se změnami refrakce (po letu relativně k předletu).

Data z Nutrition SMO 016E tedy poskytují důkaz pro alternativní hypotézu: že jedinci se změnami v této metabolické cestě mohou být náchylní k anatomickým a / nebo fyziologickým změnám, které je činí náchylnými k oftalmologickému poškození během kosmického letu. Byl zahájen navazující projekt (studie „One Carbon“), který má navazovat a vyjasnit tato předběžná zjištění.

Prostorový obstrukční syndrom

Byla navržena anatomická příčina intrakraniální hypertenze a poruch zraku související s mikrogravitací, která se nazývá Space Obstructive Syndrome nebo SOS. Tato hypotéza má možnost spojit různé příznaky a příznaky pomocí společného mechanismu v kaskádovém jevu a vysvětlit nálezy u jednoho jedince a ne u jiného kvůli specifickým anatomickým variacím ve strukturálním umístění vnitřní krční žíly. Tato hypotéza byla představena v květnu 2011 na výročním zasedání asociace Aerospace Medicine Association v Anchorage na Aljašce a byla zveřejněna v lednu 2012.[41]

V 1G na Zemi je hlavní odtok krve z hlavy spíše gravitační, než čerpací nebo vakuový mechanismus. Ve stoje je hlavní odtok z hlavy přes vertebrální žilní systém, protože vnitřní krční žíly, umístěný primárně mezi krční tepna a sternocleidomastoidní sval jsou částečně nebo úplně uzavřeny v důsledku tlaku z těchto struktur a v poloze na zádech je hlavní odtok přes vnitřní krční žíly, protože bočně spadly kvůli hmotnosti obsažené krve, již nejsou stlačeny a velmi se rozšířily v průměru, ale menší obratlový systém ztratil gravitační sílu pro odtok krve. V mikrogravitaci neexistuje gravitace, která by vytáhla vnitřní krční žíly ze zóny komprese (Wienerova klasifikace zóna I), a také neexistuje gravitační síla k protahování krve vertebrálním žilním systémem. V mikrogravitaci byl lebeční žilní systém uveden do minimálního odtoku a maximální obstrukce. To pak způsobí kaskádu kraniální venózní hypertenze, která snižuje resorpci mozkomíšního moku z arachnoidní granulace, vedoucí k intrakraniální hypertenze a papilledema. Žilní hypertenze také přispívá k otoku hlavy pozorovanému na fotografiích astronautů a ucpání nosu a dutin spolu s bolestmi hlavy, které si mnozí všimli. Existuje také následná žilní hypertenze v žilním systému oka, která může přispět k nálezům zaznamenaným při oftalmologickém vyšetření a přispět k zaznamenaným poruchám zraku.

Astronauti postižení dlouhodobými vizuálními změnami a prodlouženou intrakraniální hypertenzí byli všichni muži a SOS to může vysvětlit, protože u mužů je sternocleidomastoidní sval obvykle silnější než u žen a může přispívat k větší kompresi. Důvod, proč se SOS nevyskytuje u všech jedinců, může souviset s anatomickými změnami vnitřní krční žíly. Ultrazvuková studie ukázala, že u některých jedinců je vnitřní krční žíla umístěna v laterálnější poloze ke kompresi zóny I, a proto nedojde k takové kompresi, která by umožňovala nepřetržitý průtok krve.

Aktuální měření ICP a IOP

Měření ICP

Intrakraniální tlak (ICP) je třeba přímo měřit před a po dlouhých letech, aby se zjistilo, zda mikrogravitace způsobuje zvýšený ICP. Na zemi je lumbální punkce standardní metodou měření tlaku mozkové míchy a ICP,[4][42] ale to s sebou nese další riziko za letu.[2] NASA určuje, jak korelovat pozemní MRI s ultrazvukem během letu[2] a další metody měření ICP ve vesmíru jsou v současné době zkoumány.[42]

K dnešnímu dni NASA změřila nitrooční tlak (IOP), zraková ostrost, cykloplegická refrakce, Optická koherentní tomografie (OCT) a A-scan změny axiální délky v oku před a po kosmickém letu.[43]

Neinvazivní měření ICP

Existují různé přístupy k neinvazivní měření intrakraniálního tlaku, které zahrnují ultrazvukové techniky „time-of-flight“, transkraniální Doppler, metody založené na akustických vlastnostech lebečních kostí, EEG, MRI, posun tympanické membrány, otoakustickou emisi, oftalmodynamometrii, ultrazvuková měření průměru pochvy optického nervu a Dvouhloubkový transorbitální doppler. Většina přístupů je „založena na korelaci“. Tyto přístupy nemohou měřit absolutní hodnotu ICP v mmHg nebo jiných tlakových jednotkách z důvodu potřeby individuální kalibrace pro konkrétního pacienta. Kalibrace vyžaduje neinvazivní „zlatý standard“ ICP měřič, který neexistuje. Neinvazivní měřič absolutního intrakraniálního tlaku, založený na ultrazvukové dvouhloubkové transorbitální dopplerovské technologii, se ukázal jako přesný a přesný v klinických podmínkách a prospektivních klinických studiích . Analýza 171 simultánních párových záznamů neinvazivního ICP a „zlatého standardu“ invazivního tlaku na CSF u 110 neurologických pacientů a pacientů s TBI ukázala dobrou přesnost neinvazivní metody, jak naznačuje nízká střední systematická chyba (0,12 mmHg; spolehlivost úroveň (CL) = 0,98). Metoda také ukázala vysokou přesnost, jak je indikováno nízkou směrodatnou odchylkou (SD) náhodných chyb (SD = 2,19 mmHg; CL = 0,98).[44] Tato metoda a technika měření (jediná neinvazivní technika měření ICP, která již získala označení EU CE Mark) eliminuje hlavní omezující problém všech ostatních neúspěšných „korelačních“ přístupů k neinvazivnímu měření absolutní hodnoty ICP - potřeba kalibrace na jednotlivého pacienta.[45]

Měření IOP

Nitrooční tlak (IOP) je určen produkcí, cirkulací a odvodněním oka komorový humor a je popsána rovnicí:

Kde:

F = rychlost tvorby vodné tekutiny
C = rychlost odtoku vody
PV = episklerální žilní tlak

V obecné populaci se IOP pohybuje mezi 20 mmHg a průměrně 15,5 mmHg, průměrný průtok vody u mladých zdravých dospělých 2,9 μL / min a 2,2 μL / min u oktogenariánů a episklerální žilní tlak se pohybuje od 7 do 14 mmHg s 9 až 10 mmHg být typické.

Existující dlouhodobé výskyty letu

První americký případ vizuálních změn pozorovaných na oběžné dráze ohlásil dlouhodobý astronaut, který si během své mise na palubě pozoroval výrazný pokles ostrosti zraku ISS, ale nikdy hlášeno bolesti hlavy, přechodné vizuální zatemnění, pulzující tinnitus nebo diplopie (dvojité vidění). Jeho let po letu vyšetření fundusu (Obrázek 1) odhalen choroidální záhyby pod optický disk a jeden vata v podloubí pravého oka. Získané choroidální záhyby se postupně zlepšovaly, ale byly stále přítomny 3 roky po letu. Vyšetření levého oka bylo normální. V žádném oku nebyly zdokumentovány žádné otoky optického disku. MRI mozku, lumbální punkce, a ŘÍJEN nebyly na tomto astronautovi provedeny před letem ani po letu.[3]

Obrázek 1:Vyšetření fundusu prvního případu vizuálních změn z dlouhodobého vesmírného letu. Vyšetření fundusu odhalilo choroidální záhyby pod optickým diskem a jednu skvrnu vaty v dolní pasáži pravého oka (bílá šipka).

Druhý případ vizuálních změn během dlouhotrvajícího vesmírného letu na palubě ISS byl hlášen přibližně 3 měsíce po startu, kdy si astronaut všiml, že nyní může jasně vidět Zemi pouze při pohledu přes brýle na čtení. Změna pokračovala po zbytek mise bez znatelného zlepšení nebo postupu. Nestěžoval si na přechodné zrakové zatemnění, bolesti hlavy, diplopii, pulzující tinnitus nebo vizuální změny během pohybu očí. V měsících od přistání si všiml postupného, ​​ale neúplného zlepšování vidění.[3]

Obrázek 2: Vyšetření fundusu druhého případu vizuálních změn z dlouhodobého vesmírného letu. Fundoskopické snímky ukazující choroidální záhyby (bílé šipky) v oblasti papilomatulárního svazku v pravém oku a levém oku a vatová skvrna (šipka dole) v dolní pasáži v levém oku. Oba optické disky vykazují otoky disků 1. stupně.

Třetí případ vizuálních změn na palubě ISS neměl během mise žádné změny zrakové ostrosti a žádné stížnosti na bolesti hlavy, přechodné zrakové zatemnění, diplopii nebo pulzující tinnitus. Po návratu na Zemi nebyly astronautem při přistání hlášeny žádné problémy s očima. Vyšetření fundusu odhalilo bilaterální, asymetrický edém disku. Nebyly zjištěny žádné známky choroidálních záhybů nebo vatových skvrn, ale pod optickými výběžky v pravém oku bylo pozorováno malé krvácení. Tento astronaut měl nejvýraznější otok optického disku ze všech dosud hlášených astronautů, ale neměl choroidální záhyby, zploštění zeměkoule nebo hyperopický posun. 10 dní po přistání bylo MRI mozku a očí normální, ale zdálo se, že došlo k mírnému zvýšení signálu CSF kolem pravého optického nervu.[3]

Čtvrtý případ vizuálních změn na oběžné dráze byl významný pro minulou historii transfenoidní hypofyzektomie pro makroadenom kde pooperační zobrazování nevykazovalo žádné reziduální nebo opakující se onemocnění. Přibližně 2 měsíce po misi ISS si astronaut všiml postupného snižování ostrosti zraku v pravém oku a skotom v jeho pravém časovém poli vidění.[3]

Obrázek 5: Ultrazvuk zadní orbity čtvrtého případu vizuálních změn z dlouhodobého kosmického letu na oběžné dráze. Ultrazvukový obraz pravého oka za letu, který ukazuje zploštění zadního glóbu a vyvýšený optický disk v souladu s otokem optického disku a zvýšeným ICP.
Obrázek 6: Ultrazvuk optických nervů na oběžné dráze čtvrtého případu vizuálních změn z dlouhodobého vesmírného letu. Ultrazvuk za letu ukazuje proximální zauzlení a zvýšený průměr pláště optického nervu (ONSD) přibližně o 12 mm, což odpovídá zvýšeným ICP. Optický nerv je zobrazen fialově a ONSD zeleně.
Obrázek 10: MRI (R + 30 dní) čtvrtého případu vizuálních změn z dlouhodobého vesmírného letu. Existuje výběžek centrální T2-hyperintenzita zrakových nervů oboustranně, vpravo větší než vlevo přibližně 10 až 12 mm za zemí (šipka), což představuje prvek překrvení zrakového nervu.
Obrázek 11: MRI (R + 30 dní) čtvrtého případu vizuálních změn z dlouhodobého vesmírného letu. Mučivý optický nerv a zalomení vlevo (šipka). Ovládejte oběžnou dráhu vpravo.

Během stejné mise další dlouhodobý astronaut ISS hlásil pátý případ snížené ostrosti zraku po 3 týdnech kosmického letu. V obou případech CO2, tlak v kabině a hladina kyslíku byly údajně v přijatelných mezích a astronauti nebyli vystaveni žádným toxickým výparům.[3]

Pátý případ vizuálních změn pozorovaných na ISS byl zaznamenán pouze 3 týdny po jeho misi. Tato změna pokračovala po zbytek mise bez znatelného zlepšení nebo postupu. Nikdy si nestěžoval na bolesti hlavy, přechodné zrakové zatemnění, diplopii, pulzující tinnitus nebo jiné vizuální změny. Po návratu na Zemi si všiml přetrvávání změn vidění, které pozoroval ve vesmíru. Nikdy nezažil ztráty subjektivní nejlépe korigované ostrosti, barevného vidění nebo stereopse. Tento případ je zajímavý, protože astronaut neměl edém disku ani choroidální záhyby, ale bylo dokumentováno, že má zesílení vrstvy nervových vláken (NFL), zploštění zeměkoule, hyperopický posun a subjektivní stížnosti na ztrátu vidění na blízko.[3]

Šestý případ vizuálních změn astronauta ISS byl hlášen po návratu na Zemi ze šestiměsíční mise. Když si všiml, že jeho brýle na dálku jsou přes brýle na čtení jasnější. Vyšetření fundusu provedené 3 týdny po letu dokumentovalo edém nosního optického disku stupně 1 pouze na pravém oku. Nebyl prokázán otok disku v levém oku ani choroidální záhyby v žádném oku (obrázek 13). MRI mozku a očí dny po letu odhalily oboustranné zploštění zadního glóbu, vpravo větší než vlevo, a mírně natažené pouzdro pravého optického nervu. Existoval také důkaz otoku optického disku v pravém oku. Vyšetření fundusu po letu odhalilo „nový nástup“ vaty v levém oku. To nebylo pozorováno na fotografiích fundusu pořízených 3 týdny po letu.[3]

Obrázek 13: Vyšetření fundusu šestého případu vizuálních změn z dlouhodobého kosmického letu. Předběžná kontrola obrazu normálního optického disku. Pravý a levý disk optiky po letu zobrazující na pravém disku optiku edém 1 (nadřazený a nosní).

Sedmý případ vizuálních změn souvisejících s vesmírným letem je významný v tom, že byl nakonec zpracován po letu. Přibližně 2 měsíce po misi ISS hlásil astronaut postupné snižování ostrosti blízké i vzdálené v obou očích. Tlak v kabině ISS, CO2 a O.2 Úrovně byly v normálních provozních mezích a astronaut nebyl vystaven žádným toxickým látkám. Nikdy nezažil ztráty subjektivní nejlépe korigované ostrosti, barevného vidění nebo stereopse. Vyšetření fundusu odhalilo bilaterální edém optického disku stupně 1 a choroidální záhyby (Obrázek 15).[3]

Obrázek 15: Předběžná kontrola obrazu pravého a levého optického disku (nahoře). Snímky ONH po letu, které podrobněji ukazují rozsah okrajů edematózního optického disku a lepení axonů OD a OS horní a dolní vrstvy nervových vláken (šipky) (dole).

Definice případu a pokyny pro klinickou praxi

Podle pokynů stanovených divizí kosmické medicíny by měli být všichni dlouhodobí astronauti se změnami vidění po letu považováni za podezřelý případ syndromu VIIP. Každý případ by pak mohl být dále diferencován definitivními zobrazovacími studiemi stanovujícími přítomnost otoku optického disku po letu, zvýšenou ONSD a pozměněnými nálezy OCT. Výsledky těchto zobrazovacích studií jsou poté rozděleny do pěti tříd, které určují, jaké následné testování a monitorování je nutné.

Třídy

Níže je uvedena definice tříd a Frisénova stupnice používaná pro diagnostiku otoku optického disku:

Třída 0

  • <0,50 dioptrická cykloplegická refrakční změna
  • Žádný důkaz otoku optického disku, distenze nervového pláště, choroidálních záhybů, zploštění zeměkoule, skotomu nebo vatových skvrn ve srovnání s výchozí hodnotou

Třída 1
Opakujte OCT a zrakovou ostrost za 6 týdnů

  • Refrakční změny ≥ 0,50 dioptrické cykloplegické refrakční změny a / nebo vata
  • Žádný důkaz otoku optického disku, distálního nervového obalu, choroidálních záhybů, zploštění zeměkoule nebo skotomu ve srovnání s výchozí hodnotou
  • Otevírací tlak CSF ≤ 25 cm H2O (je-li měřeno)

Třída 2
Opakujte OCT, cykloplegickou refrakci, vyšetření fundusu a prahové zorné pole každé 4 až 6 týdnů × 6 měsíců, MRI opakujte za 6 měsíců

  • ≥ 0,50 dioptrické cykloplegické refrakční změny nebo vata
  • Choroidní záhyby a / nebo distenze ONS a / nebo zploštění zeměkoule a / nebo skotom
  • Žádný důkaz otoku optického disku
  • Otevírací tlak CSF ≤ 25 cm H2O (je-li měřeno)

Třída 3
Opakujte OCT, cykloplegickou refrakci, vyšetření fundusu a prahové zorné pole každé 4 až 6 týdnů × 6 měsíců, opakujte MRI za 6 měsíců

  • ≥ 0,50 dioptrické cykloplegické refrakční změny a / nebo vata
  • Roztažení pochvy optického nervu a / nebo zploštění koule a / nebo choroidální záhyby a / nebo skotom
  • Otok optického disku stupně 0-2
  • Otevírací tlak CSF ≤ 25 cm H2Ó

Třída 4
Protokol ústavního ošetření podle pokynů klinické praxe

  • ≥ 0,50 dioptrické cykloplegické refrakční změny a / nebo vata
  • Roztažení pouzdra optického nervu a / nebo zploštění koule a / nebo choroidální záhyby a / nebo skotom
  • Edém optického disku stupně 2 nebo vyšší
  • Přítomné příznaky nové bolesti hlavy, pulzujícího tinnitu a / nebo přechodných vizuálních nejasností
  • Otevírací tlak mozkomíšního moku> 25 cm H2Ó

Fáze

Edém optického disku bude klasifikován na základě Frisénovy stupnice[46] jak je uvedeno níže:

Fáze 0 - Normální optický disk
Rozmazání nosních, horních a dolních pólů v obráceném poměru k průměru disku. Vrstva radiálních nervových vláken (NFL) bez tortuozity NFL. Vzácné zatemnění hlavní krevní cévy, obvykle na horním pólu.

Fáze 1 - Velmi časný otok optického disku
Zatemnění nosní hranice disku. Žádné zvýšení okrajů disku. Narušení normálního radiálního uspořádání NFL se šedivou neprůhledností zdůrazňující svazky vrstev nervových vláken. Normální dočasný okraj disku. Subtilní šedavé halo s časovou mezerou (nejlépe při nepřímé oftalmoskopii). Soustředné nebo radiální retrochoroidní záhyby.

Fáze 2 - Časný otok optického disku
Zatemnění všech hranic. Zvýšení nosní hranice. Kompletní peripapilární halo.

Fáze 3 - Mírný otok optického disku
Zatemnění všech hranic. Zvětšený průměr ONH. Zatemnění jednoho nebo více segmentů hlavních krevních cév opouštějících disk. Peripapilární halo - nepravidelný vnější okraj s prstovitými prodlouženími.

Fáze 4 - Výrazný otok optického disku
Nadmořská výška celé nervové hlavy. Zatemnění všech hranic. Peripapilární halo. Úplné zatemnění na disku segmentu hlavní lodi.

Fáze 5 - Těžký otok optického disku
Kopulovité výstupky představující přední expanzi ONG. Peripapilární halo je úzké a hladce ohraničené. Může nebo nemusí být přítomno úplné zatemnění segmentu hlavní krevní cévy. Vymazání optického kalíšku.

Rizikové faktory a doporučení

Je třeba dále zkoumat rizikové faktory a základní mechanismy založené na anatomii, fyziologii, genetice a epigenetice.[47]

Pro pomoc při výzkumu poruchy zraku a zvýšeného nitrolebního tlaku spojeného s dlouhodobým kosmickým letem byly doporučeny následující akce:[48]

Okamžité akce

  • Korelaci předletových a poletových MR s ultrazvukem za letu
  • Přímo změřte nitrolební tlak lumbální punkce před letem a po letu u všech dlouhodobých astronautů
  • Vzhledem k normální variabilitě tohoto měření získáte více než jedno předletové měření intrakraniálního tlaku pomocí lumbální punkce
  • Vylepšená analýza nálezů OCT, jako je úhel RPE
  • Zaslepené čtení předchozího a budoucího diagnostického zobrazování, aby se minimalizovalo potenciální zkreslení
  • Měření IOP za letu u všech astronautů
  • Vylepšené možnosti fundoskopického zobrazování za letu
  • Měření souladu před a po letu (kraniální, spinální, vaskulární)

Krátkodobé a dlouhodobé akce

  • Stanovte definici případu na základě aktuálního Doklady o integraci lékařských požadavků (MRID) a klinické nálezy
  • Vypracovat pokyny pro klinickou praxi
  • Zajistěte spolehlivou a přesnou neinvazivní schopnost letu měřit a monitorovat ICP, dodržování předpisů a průtok krve mozkem
  • Vývoj sofistikovanějšího neurokognitivního testování za letu
  • Vytvořte stratifikaci rizika a základní mechanismy založené na anatomii a fyziologii
  • Charakterizace fyziologie a anatomie lidských vesmírných letů (studie tkání na lidech a zvířatech)
  • Vyvíjejte nebo využívejte pokročilé zobrazovací modality (Blízká infračervená spektroskopie (NIRS), Transkraniální doppler (TCD), Oftalmodynanometrie, venózní dopplerovský ultrazvuk
  • Genetické testování a použití biomarkerů v krvi a mozková mícha (CSF)

Výhody pro Zemi

Vývoj přesných a spolehlivých neinvazivních metod měření ICP pro VIIP může prospět mnoha pacientům na Zemi, kteří potřebují screeningová a / nebo diagnostická měření ICP, včetně pacientů s hydrocefalem, intrakraniální hypertenzí, intrakraniální hypotenzí a pacientů s mozkomíšními zkraty . Současné techniky měření ICP jsou invazivní a vyžadují buď lumbální punkci, zavedení dočasného spinálního katétru,[49] vložení lebečního ICP monitoru nebo vložení jehly do bočníku.[50]

Viz také

Reference

  1. ^ Chang, Kenneth (27. ledna 2014). „Bytosti nestvořené pro vesmír“. New York Times. Citováno 27. ledna 2014.
  2. ^ A b C „Zpráva o summitu o intrakraniálním tlaku se zrakovým postižením“ (PDF). NASA. str. 5. Citováno 13. června 2012.
  3. ^ A b C d E F G h i j Otto, C .; Alexander, DJ; Gibson, CR; Hamilton, DR; Lee, SMC; Mader, TH; Oubre, CM; Pass, AF; Platty, SH; Scott, JM; Smith, SM; Stenger, MB; Westby, CM; Zanello, SB (12. července 2012). „Zpráva o důkazech: Riziko intrakraniální hypertenze vyvolané vesmírnými lety a změny vidění“ (PDF). Program pro výzkum člověka: Prvek protiopatření v oblasti lidského zdraví.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  4. ^ A b C „Zpráva o summitu o intrakraniálním tlaku se zrakovým postižením“ (PDF). NASA. str. 17. Citováno 13. června 2012.
  5. ^ Howell, Elizabeth (3. listopadu 2017). „Změny mozku ve vesmíru mohou souviset s problémy se zrakem u astronautů“. Hledač. Citováno 3. listopadu 2017.
  6. ^ Gerlach, D; Marshall-Goebel, K; Hasan, K; Kramer, L; Alpern, N; Rittweger, J, SI (2017). „Difúzní parametry odvozené z MRI v lidském optickém nervu a jeho okolním pouzdru během náklonu hlavou dolů“. Mikrogravitace NPJ. 3: 18. doi:10.1038 / s41526-017-0023-r. PMC  5479856. PMID  28649640.
  7. ^ Mayasnikov, VI; Stepanova, SI (2008). "Vlastnosti mozkové hemodynamiky u kosmonautů před a po letu na orbitální stanici MIR". Orbitální stanice MIR. 2: 300–305.
  8. ^ Marwaha, Nikita (2013). „Zaostřeno: Proč se vesmírné lety časem stávají rozmazanějšími“. Časopis o vesmírné bezpečnosti. Citováno 2013-10-20.
  9. ^ Roberts, Donna R .; et al. (2. listopadu 2017). "Účinky vesmírného letu na strukturu mozku astronauta, jak je uvedeno na MRI". New England Journal of Medicine. 377 (18): 1746–1753. doi:10.1056 / NEJMoa1705129. PMID  29091569.
  10. ^ Foley, Katherine Ellen (3. listopadu 2017). „Astronauti, kteří podnikají dlouhé cesty do vesmíru, se vracejí s mozky, které se vznášely na vrcholu jejich lebek“. Křemen. Citováno 3. listopadu 2017.
  11. ^ Williams, WJ (2009). „Fyziologické reakce na kyslík a oxid uhličitý v dýchacím prostředí“ (PDF). Prezentace Národního ústavu pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci. Pittsburgh, PA.
  12. ^ James, JT (2007). „bolest hlavy při expozici oxidu uhličitému“. Společnost automobilových inženýrů: 071CES – 42.
  13. ^ Bacal, K; Beck, G; Barratt, MR (2008). S.L. Pool, M.R. Barratt (ed.). "Hypoxie, hyperkarbia a regulace atmosféry". Principy klinické medicíny pro kosmické lety: 459.
  14. ^ Wong, KL (1996). "Oxid uhličitý". V N.R. Rada (vyd.). Maximální povolené koncentrace kosmické lodi pro vybrané znečišťující látky ve vzduchu. Washington D.C .: National Academy Press. 105–188.
  15. ^ Ainslie, P. N .; Duffin, J. (2009). „Integrace cerebrovaskulární CO2 reaktivity a chemoreflexní kontrola dýchání: Mechanismy regulace, měření a interpretace“. AJP: Regulační, integrační a srovnávací fyziologie. 296 (5): R1473–95. doi:10.1152 / ajpregu.91008.2008. PMID  19211719.
  16. ^ Son, Chang H .; Zapata, Jorge L .; Lin, Chao-Hsin (2002). „Vyšetřování proudění vzduchu a akumulace oxidu uhličitého ve čtvrtinách posádky servisního modulu“. Série technických papírů SAE. Série technických papírů SAE. 1. doi:10.4271/2002-01-2341.
  17. ^ A b Smith, Scott M .; Zwart, Sara R. (2008). Kapitola 3 Nutriční biochemie vesmírných letů. Pokroky v klinické chemii. 46. str. 87–130. doi:10.1016 / S0065-2423 (08) 00403-4. ISBN  9780123742094. PMID  19004188.
  18. ^ Lane, Helen W .; Bourland, Charles; Barrett, Ann; Heer, Martina; Smith, Scott M. (2013). „Úloha výzkumu výživy při úspěchu lidského kosmického letu“. Pokroky ve výživě. 4 (5): 521–523. doi:10,3945 / an.113,004101. PMC  3771136. PMID  24038244.
  19. ^ Junqueira, L. F. (2008). „Výuka dynamiky autonomních funkcí srdce s využitím manévru Valsalva (Valsalva-Weber)“. Pokroky ve výuce fyziologie. 32 (1): 100–6. doi:10.1152 / adv.000.00057.2007. PMID  18334576.
  20. ^ Edwards, Michael R .; Martin, Donny H .; Hughson, Richard L. (2002). "Mozková hemodynamika a cvičení odporu". Medicína a věda ve sportu a cvičení. 34 (7): 1207–1211. doi:10.1097/00005768-200207000-00024. PMID  12131264.
  21. ^ Pott, Frank; Van Lieshout, Johannes J .; Ide, Kojiro; Madsen, Per; Secher, Niels H. (2003). „Rychlost krve střední mozkové tepny při intenzivním statickém cvičení dominuje Valsalvův manévr“. Journal of Applied Physiology. 94 (4): 1335–44. doi:10.1152 / japplphysiol.00457.2002. PMID  12626468.
  22. ^ Haykowsky, Mark J .; Eves, Neil D .; r. Warburton, Darren E .; Findlay, Max J. (2003). "Resistance Exercise, the Valsalva Maneuver, and Cerebrovascular Transmural Pressure". Medicine & Science in Sports & Exercise. 35 (1): 65–8. doi:10.1097/00005768-200301000-00011. PMID  12544637.
  23. ^ Lempert, P; Cooper, KH; Culver, JF; Tredici, TJ (June 1967). "The effect of exercise on intraocular pressure". American Journal of Ophthalmology. 63 (6): 1673–6. doi:10.1016/0002-9394(67)93645-8. PMID  6027342.
  24. ^ Movaffaghy, A.; Chamot, S.R.; Petrig, B.L.; Riva, C.E. (1998). "Blood Flow in the Human Optic Nerve Head during Isometric Exercise". Experimentální výzkum očí. 67 (5): 561–8. doi:10.1006/exer.1998.0556. PMID  9878218.
  25. ^ Vieira, Geraldo Magela; Oliveira, Hildeamo Bonifácio; De Andrade, Daniel Tavares; Bottaro, Martim; Ritch, Robert (2006). "Intraocular Pressure Variation During Weight Lifting". Archiv oftalmologie. 124 (9): 1251–4. doi:10.1001/archopht.124.9.1251. PMID  16966619.
  26. ^ Dickerman, RD; Smith, GH; Langham-Roof, L; McConathy, WJ; East, JW; Smith, AB (April 1999). „Změny nitroočního tlaku během maximální izometrické kontrakce: odráží to nitrolební tlak nebo žilní tlak sítnice?“. Neurological Research. 21 (3): 243–6. doi:10.1080/01616412.1999.11740925. PMID  10319330.
  27. ^ Marcus, DF; Edelhauser, HF; Maksud, MG; Wiley, RL (September 1974). "Effects of a sustained muscular contraction on human intraocular pressure". Clinical Science and Molecular Medicine. 47 (3): 249–57. doi:10.1042/cs0470249. PMID  4418651.
  28. ^ Avunduk, Avni Murat; Yilmaz, Berna; Sahin, Nermin; Kapicioglu, Zerrin; Dayanir, Volkan (1999). "The Comparison of Intraocular Pressure Reductions after Isometric and Isokinetic Exercises in Normal Individuals". Ophthalmologica. 213 (5): 290–4. doi:10.1159/000027441. PMID  10516516.
  29. ^ Chromiak, JA; Abadie, BR; Braswell, RA; Koh, YS; Chilek, DR (November 2003). "Resistance training exercises acutely reduce intraocular pressure in physically active men and women". Journal of Strength and Conditioning Research. 17 (4): 715–20. doi:10.1519/00124278-200311000-00015. PMID  14636115.
  30. ^ Brimioulle, Serge; Moraine, Jean-Jacques; Norrenberg, Danielle; Kahn, Robert J (December 1997). "Effects of Positioning and Exercise on Intracranial Pressure in a Neurosurgical Intensive Care Unit". Fyzikální terapie. 77 (12): 1682–9. doi:10.1093/ptj/77.12.1682. PMID  9413447.
  31. ^ Kashimada, A; Machida, K; Honda, N; Mamiya, T; Takahashi, T; Kamano, T; Osada, H (March 1995). "Measurement of cerebral blood flow with two-dimensional cine phase-contrast mR imaging: evaluation of normal subjects and patients with vertigo". Radiační medicína. 13 (2): 95–102. PMID  7667516.
  32. ^ Delp, Michael D.; Armstrong, R. B.; Godfrey, Donald A.; Laughlin, M. Harold; Ross, C. David; Wilkerson, M. Keith (2001). "Exercise increases blood flow to locomotor, vestibular, cardiorespiratory and visual regions of the brain in miniature swine". The Journal of Physiology. 533 (3): 849–59. doi:10.1111/j.1469-7793.2001.t01-1-00849.x. PMC  2278667. PMID  11410640.
  33. ^ Jørgensen, LG; Perko, G; Secher, NH (November 1992). "Regional cerebral artery mean flow velocity and blood flow during dynamic exercise in humans". Journal of Applied Physiology. 73 (5): 1825–30. doi:10.1152/jappl.1992.73.5.1825. PMID  1474058.
  34. ^ Jørgensen, LG; Perko, M; Hanel, B; Schroeder, TV; Secher, NH (March 1992). "Middle cerebral artery flow velocity and blood flow during exercise and muscle ischemia in humans". Journal of Applied Physiology. 72 (3): 1123–32. doi:10.1152/jappl.1992.72.3.1123. PMID  1568967.
  35. ^ Hellström, G; Fischer-Colbrie, W; Wahlgren, NG; Jogestrand, T (July 1996). "Carotid artery blood flow and middle cerebral artery blood flow velocity during physical exercise". Journal of Applied Physiology. 81 (1): 413–8. doi:10.1152/jappl.1996.81.1.413. PMID  8828693.
  36. ^ Moraine, J. J.; Lamotte, M.; Berré, J.; Niset, G.; Leduc, A.; Naeije, R. (1993). "Relationship of middle cerebral artery blood flow velocity to intensity during dynamic exercise in normal subjects". Evropský žurnál aplikované fyziologie a fyziologie práce. 67 (1): 35–8. doi:10.1007/BF00377701. PMID  8375362.
  37. ^ "The Visual Impairment Intracranial Pressure Summit Report" (PDF). NASA.
  38. ^ Zwart, S. R.; Gibson, C. R.; Mader, T. H.; Ericson, K.; Ploutz-Snyder, R.; Heer, M.; Smith, S. M. (2012). "Vision Changes after Spaceflight Are Related to Alterations in Folate- and Vitamin B-12-Dependent One-Carbon Metabolism". Journal of Nutrition. 142 (3): 427–31. doi:10.3945/jn.111.154245. PMID  22298570.
  39. ^ Keith, L. "New Findings on Astronaut Vision Loss". Mezinárodní vesmírná stanice. NASA.
  40. ^ Zwart, S; 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". SciVee. PMID  22298570.
  41. ^ Wiener, TC (January 2012). "Space obstructive syndrome: intracranial hypertension, intraocular pressure, and papilledema in space". Letecká, kosmická a environmentální medicína. 83 (1): 64–66. doi:10.3357/ASEM.3083.2012. PMID  22272520.
  42. ^ A b "The Visual Impairment Intracranial Pressure Summit Report" (PDF). NASA. str. 2. Citováno 13. června 2012.
  43. ^ "The Visual Impairment Intracranial Pressure Summit Report" (PDF). NASA. str. 3. Citováno 13. června 2012.
  44. ^ Ragauskas A, Matijosaitis V, Zakelis R, Petrikonis K, Rastenyte D, Piper I, Daubaris G; Matijosaitis; Zakelis; Petrikonis; Rastenyte; Piper; Daubaris (May 2012). "Clinical assessment of noninvasive intracranial pressure absolute value measurement method". Neurologie. 78 (21): 1684–91. doi:10.1212/WNL.0b013e3182574f50. PMID  22573638.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  45. ^ News-Medical.net. http://www.news-medical.net/news/20120705/Non-invasive-absolute-intracranial-pressure-value-meter-shown-to-be-accurate-in-clinical-settings.aspx[úplná citace nutná ]
  46. ^ Frisén, L (January 1982). "Swelling of the optic nerve head: a staging scheme". Časopis neurologie, neurochirurgie a psychiatrie. 45 (1): 13–8. doi:10.1136/jnnp.45.1.13. PMC  491259. PMID  7062066.
  47. ^ "The Visual Impairment Intracranial Pressure Summit Report" (PDF). NASA. str. 6. Citováno 13. června 2012.
  48. ^ "The Visual Impairment Intracranial Pressure Summit Report" (PDF). NASA. str. 9–10. Citováno 13. června 2012.
  49. ^ Torbey, MT; Geocadin RG; Razumovsky AY; Rigamonti D; Williams MA (2004). "Utility of CSF pressure monitoring to identify idiopathic intracranial hypertension without papilledema in patients with chronic daily headache". Cephalalgia. 24 (6): 495–502. doi:10.1111/j.1468-2982.2004.00688.x. PMID  15154860.
  50. ^ Geocadin, RG; Varelas PN; Rigamonti D; Williams MA (April 2007). "Continuous intracranial pressure monitoring via the shunt reservoir to assess suspected shunt malfunction in adults with hydrocephalus". Neurosurgické zaměření. 22 (4): E10. doi:10.3171/foc.2007.22.4.12. PMID  17613188.


Tento článek zahrnujepublic domain materiál z Národní úřad pro letectví a vesmír dokument: "The Visual Impairment Intracranial Pressure Summit Report" (PDF).

Tento článek zahrnujepublic domain materiál z Národní úřad pro letectví a vesmír dokument: "Evidence Report: Risk of Spaceflight-Induced Intracranial Hypertension and Vision Alterations" (PDF).

Další čtení