高壓氧有助於治療「因缺氧及血液循環障礙導致之併發症」

文／奇美醫學中心高壓氧科主任 牛柯琪

奇美醫學中心高壓氧科，高壓氧暨異常氣壓環境醫學研究室和腦心血管研究室及神經科學研究室在林茂村教授的帶領下，這幾年分別對感染、腦外傷、發燒等疾病進行一系列的研究，證明高壓氧經由提高組織含氧量，改善血液循環可阻斷引起發炎反應持續惡化之主要元凶：「缺氧」，解除了病情惡化的趨向。

而且奇美團隊進一步的研究發現，若事先予以高壓氧可直接抑制「發炎反應」而減輕細菌內毒素引起的不良反應，發表三項研究結果於國際醫學期刊（請參閱備註）。

臨床病例：
「高壓氧經由提高組織含氧量阻斷缺氧引起之發炎反應」和「直接抑制發炎反應」兩項機制近來已有效的應用在臨床上不同的疾病。奇美醫學中心高壓氧科最近治療了幾類病患：

1. 過敏性血管炎引起之嚴重皮膚潰瘍。
2. 長期糖尿病全身血管病變引起之腎衰竭及足部潰瘍。
3. 腎衰竭及手部微血管動脈缺血性的劇痛及指頭潰瘍。

• 病例一（過敏性血管炎引起之嚴重皮膚潰瘍）：
  一位28歲男性同時罹患地中海型貧血及過敏性血管炎，右下腿前脛處有一5X5平方公分之慢性潰瘍逾半年無法痊癒。我們每天予以2.5大氣壓純氧90分鐘，出艙後由傷口照護小組細心的換藥及抗生素治療，新皮慢慢由四周向中心生長，經過30次的高壓氧治療歷時兩個月痊癒。我們認為高壓氧治療一方面抑制了其血管不正常的發炎反應，一方面促進新皮生長，終於治癒其頑疾。
  
• 病例二（長期糖尿病全身血管病變引起之腎衰竭及足部潰瘍）：
  一位70歲女性罹患長期高血壓及糖尿病二十餘年，已有冠狀動脈病病變和心肌缺氧，腎衰竭洗腎及足部缺血性潰瘍。患者來院時左足潰爛，前四趾切除後仍多處潰爛長達十個月之久，醫生已有建議應實施膝蓋以下截肢。患者來本院開始每天接受2.5大氣壓純氧90分鐘，出艙後由傷口照護小組細心的換藥，血糖控制及抗生素治療，她接受總共100次高壓氧治療經歷五個月痊癒。

這類長期糖尿病患因不正常的糖化蛋白質及大量脂肪酸引發全身性血管發炎導致微血管動脈硬化，從頭到腳可能會有以下併發症：腦中風、眼底血管病變、心臟血管病變、腎衰竭及足部缺血性潰瘍等。高壓氧不僅對足部潰瘍的癒合有幫助，同時因抑制發炎反應對全身血管的硬化和栓塞的形成亦有延緩的功效。

• 病例三（腎衰竭引起及手部動脈缺血性劇痛及指頭潰瘍）：
  一位31歲女性因左手第二及三手指頭開始缺血性壞死、潰瘍及劇痛3個月，血管攝影顯示左手指血管動脈硬化及栓塞。她因腎衰竭而洗腎長達15年之久。她開始每天接受2.5大氣壓純氧90分鐘，出艙後由傷口照護小組細心的換藥，其血液循環逐漸改善，疼痛慢慢消失，經歷4個月總共接受了50次高壓氧治療，左手指血管重新建立，手指潰瘍也痊癒。患者因手部動脈硬化及為洗腎所作的動靜脈血管廔管引發的血管阻塞，因為血管栓塞會引起發炎反應使栓塞持續惡化。高壓氧提供局部大量氧氣使局部發炎反應停止，並且血流重新恢復。

高壓氧阻斷缺氧引起之發炎反應之機轉：發炎反應（inflammation）乃身體之正常的防禦措施。當組織嚴重破壞、全身性缺氧或感染時疾病組織都會釋放大量的細胞素（cytokines），由於受傷組織釋放前列腺素及吞噬細胞釋放溶解酵素，造成組織及微血管的通透性增加，使液體及某些蛋白質滲出而堆積在組織間，臨床症狀上會表現出紅、腫、熱、痛等現象稱之為發炎。

發炎反應（inflammation）對於傷口或感染處可作暫時性的修復及封閉效果，除了可活化其他免疫防禦系統外，也可減少致病原的擴散。可是如果嚴重的傷害或自身免疫出了問題，過度劇烈的發炎反而會造成更嚴重的傷害。患者將因患部甚或全身的水腫、高燒或腦心肺衰竭而致無法挽救。

近年來科學家們努力探討新的藥物或治療方法，希望能降低發炎反應而仍能有效的發揮治療原疾病的效果，然而成果有限。奇美醫學中心高壓氧科，高壓氧暨異常氣壓環境醫學研究室和腦心血管研究室林教授及神經科學研究室，這幾年分別對感染、腦脊髓外傷、發燒進行一系列的研究，證明高壓氧經由改善血液循環、提高組織含氧量，可阻斷引起發炎反應之禍源：缺氧，解除了病情的惡化。

進一步的研究發現，若事先予以高壓氧可直接抑制「發炎反應」而減輕細菌內毒素引起的不良反應。以下三項研究均發表於重要的國際醫學期刊（請參閱備註）。

• 高壓氧可抑制大白鼠高燒時之發炎反應：
  以往林教授帶領之團隊將大白鼠曝置於一個43oC之環境中約70分鐘引發熱中風，來模擬疾病高燒時重症多重器官衰竭的狀況。當熱中風發生時會因高燒及組織大量破壞導致心血管衰竭、顱內壓增高、腦缺血致神經細胞損傷、肝及腎功能異常、凝血功能異常、以及腦與血中的一氧化氮等氧游離基升高等，同時體內的前驅物質腫瘤壞死因子（TNF-α）、介白質-6（IL-6）大幅增加，讓大白鼠快速死亡。
  我們發現熱中風之大白鼠若予以2.5大氣壓純氧治療，存活時間可大幅延長五倍之多，生命跡象如體溫、平均動脈血壓以及心跳獲得顯著改善。我們發現大白鼠誘發熱中風時會出現與人類相似的以上症狀皆獲得極大的改善。而且血漿TNF-α及氧化壓力上昇幅度亦獲得有效減緩。

綜合上述結論：在高燒及多重器官衰竭的狀況下，經由動物實驗證明，適當的高壓氧不但不會增加氧化壓力，可能經由抑制發炎反應對心臟血管系統、腦神經、肝臟、凝血功能有保護作用。

• 高壓氧之前後處理可抑制細菌內毒素（LPS），減緩紐西蘭公白兔之發炎反應：本系列研究我們由紐西蘭公白兔的靜脈導管注射細菌內毒素引起發炎反應，約於90分鐘使其體溫上升至平均值2℃左右。在注射完畢時立即將動物移入室溫的壓力艙中予以2.5絕對大氣壓的純氧一小時。結果顯示高壓氧能使LPS誘發動物發炎高燒的幅度減緩，這可能是透過抑制血漿TNF-等發炎性介質活性之效果。
  另外如果我們在給動物LPS內毒素前，連續7天每天予以2.5大氣壓前處理（或前24小時每隔8小時予以2.5大氣壓前處理，連續3次）亦觀察到高壓氧氣前處理同樣可以明顯減少兔子血漿中TNF-α濃度。

以上結果得知：無論是在給予LPS之前或之後，高壓氧氣皆可明顯減少兔子血漿中TNF-α濃度，而阻止了發炎反應引起之發燒。

• 壓氧治療可減輕脊髓之損傷和運動功能之喪失，同時受傷區域之發炎反應及氧化壓力大幅下降：本研究團隊用夾傷法造成脊髓損傷，同時脊髓損傷的同側運動功能嚴重的障礙。受傷後如果立即予以高壓氧治療不但受傷範圍大幅縮小，運動功能有效改善，同時受傷區域之發炎反應物質如TNF-α等明顯下降，而氧化壓力亦獲得紓解。

結論：
高壓氧是很好的輔助治療，我們能成功的治癒上述病患們頑固的疾病解除他們多年的困擾，可歸功於以下原因：

1. 研發團隊：根據臨床上所面臨的困擾，我們研發團隊使用不同的動物實驗模型探討其治病的可能機轉，並開發新的治療方法，更精確有效的應用到病人身上。
2. 治療團隊：高壓氧治療過程特殊，從進艙前的醫護人員和工程師的準備工作，高壓氧治療前、中、後對病患及家屬衛教。我們強調高壓氧治療病患安全、舒適及家庭護理。團隊平日積極推動自主高壓氧艙的每日及定期機械維護保養，確保高壓氧艙系統運轉狀況良好，而病人也在安全舒適的狀況下接受治療。
3. 全人照護多元化之治療：現代科技的發展非常重視多元化的整合。高壓氧治療的病患來自不同科別，而且常同時有許多疾病或併發症。譬如說一個糖尿病足部潰瘍患者除了問題傷口外同時有糖尿病，高血壓及其一連串的心臟血管、腦血管病變、眼底視網膜病變、腎衰竭及四肢周邊血管病變引起之潰瘍等併發症。

為了要給予妥適的治療，我們要確實掌握病患每一個系統的狀況及每一個併發症的程度，並隨時與相關的專科醫師作密切的聯絡和整合，包括：整型外科、心臟血管內外科、新陳代謝科、復健科、營養科、感染科等，隨時為病患作妥適及時的治療。舉例對兩類疾病在整合方面我們有兩個很好的團隊：

1. 問題傷口照護團隊。
2. 腦創傷照護團隊。

高壓氧治療的病患常遭受頑疾的病痛，無論在對病患身心上、或家庭成員上都是長期的折磨，因此須提供病患包括生理、心理、社會及心靈層面的照護系統，以個人為中心，家庭為單位，社區為範疇之「整合性、協調性、持續性」的健康照護。

備註：

• Hyperbaric oxygen improves survival in heatstroke rats by reducing multiorgan dysfunction and brain oxidative stress. Eur J Pharmacol. 569(1-2):94-102, 2007.
• Reduction of ischemic and oxidative damage to the hypothalamus by hyperbaric oxygen in heatstroke mice. J Biomed Biotechnol. 2010:609526, 2010.
• Resuscitation from experimental heatstroke by hyperbaric oxygen therapy. Crit Care Med. 33(4): 813-8, 2005.
• Hyperbaric oxygen causes both antiinflammation and antipyresis in rabbits. Eur J Pharmacol. 606:240-245, 2009.
  Attenuating of Experimental Spinal Cord Injury by Hyperbaric Oxygen: Stimulating Production of Vasculoendothelial and Glial Cell Lines Derived Neurotrophic Growth Factors and Interleukin-10. J Neurotrauma. 27(6):1121-7, 2010.