高壓氧是指在高于一個絕對大氣壓的環境中吸入純氧或高濃度氧,在高壓環境中呼吸氣體中氧分壓超過0.1MPa者稱為高壓氧,將患者置于特制的高壓氧倉中給予面罩吸氧以達到治療疾病的目的稱為高壓氧治療(Hyperbaric-oxy gen therapy)[1]。自Valenzuela第一次成功地在0.2MPa下應用純氧治療臨床疾病以來,高壓氧治療已在醫學領域廣泛應用并取得確切療效,隨著醫學科技的進步和發展,近半個世紀以來高壓氧治療發展迅猛,其治療范圍和適應證日益廣泛,現就近年來其在整形外科的應用進展作一綜述。
1皮瓣移植中的應用
皮瓣移植術是整形外科修復創面和組織缺損常用的方法,皮瓣移植后往往存在不同程度的缺血、缺氧,再灌注損傷和炎癥反應。祁艷等[2]觀察36例皮瓣移植,在常規治療的基礎上介入高壓氧治療,成人0.2MPa、小兒0.18MPa,單人純氧艙時間為80min,其中升、減壓各20min,穩壓40min;空氣加壓艙時間為125~130min,升、減壓時間不變,穩壓吸氧80min,中間休息5~10min。成人15次為1個療程,小兒10次為1個療程。結果發現48h內皮瓣100%成活。鄧炳海等[3]對48例皮瓣移植患者做了觀察發現,術后即刻做高壓氧治療者,有效率92%,顯效2例;1Oh后做高壓氧治療者,有效率56%,顯效3例,有效4例;2天后做高壓氧治療者有效率14%,顯效4例,有效1例,無效1,此結果表明皮瓣組織對缺氧的耐受性較差。Manson等研究發現,HBO(Hyperbaric-Oxygen)治療后豬皮瓣遠端毛細血管數是對照組的3倍,提示HBO治療明顯促進毛細血管的增生,此外曾有學者將皮瓣遠端變紫的豬處死后置于2ATA(Absolute Atmosphere)HBO中,皮瓣遠端又逐漸變紅。這些研究表明高壓氧治療能提高皮瓣成活率。
研究發現高壓氧能夠提高皮瓣組織氧分壓,增加皮瓣組織內毛細血管數量,減少皮瓣組織缺血再灌注損傷,增加皮瓣表面對氧的吸收[4-5];高壓氧下成纖維細胞、血管內皮細胞、上皮細胞處于高度分裂增殖狀態,加速毛細血管的增生,促進側枝循環形成,從而改善其血液循環,使缺血再灌注的細胞凋亡明顯減輕[6-10]。對改善組織損傷后的局部缺氧、血管痙攣、組織水腫等有明顯的防治作用,因此高壓氧可提高皮瓣移植成功率。皮瓣移植術后,越早做高壓氧治療,皮瓣的成活率越高。
2促進創面愈合
陳保國等將30例背部取皮患者隨機分為高壓氧組和對照組,高壓氧組從術后第2天開始行高壓氧治療,每天1次,連續治療6次,高壓氧艙壓力為2個標準大氣壓,吸入100%純氧,增減壓15min,穩壓45min。結果高壓氧組平均愈合時間10天,創面愈合后色澤佳且創面無感染;對照組平均愈合時間17天。高春華等[11]觀察治療8O例皮膚慢性潰瘍患者,所有患者均在抗生素,擴血管藥物,糖尿病者在降糖藥物的使用下配合高壓氧治療,結果經5~4O次治療后,所有患者潰瘍處疼痛消失,局部腫脹消退、溫度變暖,皮膚顏色變紅潤。潰瘍愈合61例,愈合率76.2%,好轉19例,占23.8%,總有效率100%。鐘江等[12]報道治療各種原因引起的慢性皮膚潰瘍患者21例,所有患者均給予高壓氧治療,治療壓力2~2.5 ATA,升壓20 min,穩壓后采取間歇吸氧,吸氧20min,間歇期吸艙內空氣5min,反復4次,減壓20min,總吸氧的時間為80min,21例下肢皮膚潰瘍患者經高壓氧治療后,痊愈l3例,顯效5例,有效2例,無效1例,總有效率95.2%。
研究發現氧氣是創面愈合過程中的重要因素,能夠影響血管的生成,成纖維細胞的增生,膠原的形成,上皮的生長和白細胞的殺菌能力[13]。而高壓氧可迅速提高血氧分壓[14],增加血氧含量,在2ATA高壓氧下血氧含量可增至正常呼吸空氣時的l4倍左右,有氧代謝充分,改善潰瘍面組織缺氧、缺血;加速成纖維細胞增生,膠原纖維生成,促進肉芽增生,加速上皮生長,有利于潰瘍愈合;高壓氧有改善潰瘍周圍毛細血管通透性的作用,減輕水腫、促進靜脈回流[15];高壓氧能增強吞噬細胞的活力和吞噬能力[16],具有較強的抑菌、消炎作用,氧分壓越高則抑菌作用越強;高壓氧使局部循環改善,為潰瘍的愈合創造良好的條件;高壓氧治療可增加潰瘍周圍組織足以使潰瘍愈合的氧張力,增加白細胞的殺傷能力[17],殺死厭氧菌并抑制其毒素的產生,有利于潰瘍愈合。
3促進游離皮片成活
李永忠等[18]觀察治療了132例燒傷植皮患者,隨機分為高壓氧組和對照組,高壓氧組72例患者,68例皮片成活良好,總有效率98.6%;對照組60例,愈合44例,有效率81.7%。賈金鵬等[19]觀察治療66例足脫套傷患者,隨機分為高壓氧組和對照組,高壓氧組在植皮基礎上聯合HBO治療24例,對照組只行植皮治療42例,結果發現單純植皮組植皮成活優良率僅35.7%,且術后感染率達59.5%;而HBO治療組植皮成活優良率達70.8%,感染率20.8%。
研究發現高壓氧治療能顯著改善受皮部位的血氧含量,提高細胞的活力,促進皮片與受皮區的愈合,在高壓氧下皮片部位的氧分壓高于正常的氧分壓,使得皮片與受皮區在血液循環尚未建立之前能夠有足夠的氧供為新生血管的形成。生長和連接贏得了時間;高壓氧還能促進上皮細胞的分裂和側枝循環的形成。此外高壓氧能夠增強創面組織的活力,減少滲出從而使創面修復加快,因此能夠有效提高植皮存活率。
4促進骨折愈合
骨折發生后,髓腔內、骨膜下和周圍軟組織內毛細血管破裂出血,形成血腫,加上局部小血管栓塞,造成血供不良,局部氧分壓降低,從而使骨折局部氧供不足,且這種氧供不足會維持較長的時間,因而嚴重影響骨端修復組織生長,造成愈合速度減慢。此外,骨折在愈合過程中,骨折斷端的低氧狀態使軟骨母質比骨母細胞增生更快,造成軟骨性骨痂增多,引起成骨障礙,導致骨折愈合障礙。吳穎等配合高壓氧觀察治療了36例骨愈合障礙患者,治療壓力為0.25Mpa(2.5ATA),升壓25min,穩壓,戴面罩30min 2次,中間吸空氣lOmin,減壓25min出艙。每天1次,lO次為1個療程。本組患者治療3~7個療程后,骨折全部達到骨科臨床愈合。林忠豪等[20]對臨床骨折患者給予HBO綜合治療時發現,在早期軟組織腫脹消退、初期骨痂形成質量、臨床愈合時間方面,明顯優于單純常規治療。臨床研究發現高壓氧能夠增加動脈血氧分壓和毛細血管內氧氣彌散半徑,可改善骨折區域,特別是骨痂內、髓腔內的氧分壓[21],改善缺氧狀態;還可以提高白細胞的殺菌能力,抑制厭氧菌的生長并與抗生素有協同作用,使開放性骨折減少了感染機會,而且高壓氧治療后膠原蛋白生成增加,骨痂內鈣、鎂、磷、鋅等元素增多[20],有利于骨折的愈合。由此可見高壓氧治療是促進骨愈合障礙的有效手段,值得臨床大力推廣。
5在周圍神經損傷中的作用
周圍神經損傷在現代創傷外科中十分常見。翁其彪等[22]治療50例周圍神經損傷患者,本組患者在營養神經藥物使用,擴血管藥物的使用等綜合治療的基礎上配合高壓氧治療,治療壓力為0.2MPa,治療時間80min,穩壓后艙內氧濃度為72%~75%,每個療程15天,多數患者行2~3個療程治療。同時對照組只給予神經營養藥,擴血管藥物,針灸理療等綜合治療,結果顯示高壓氧組有效率為92%,其中痊愈76%,好轉16%,無效8%;對照組有效率為60%,其中痊愈38%,好轉22%,無效40%。兩組有效率比較差異有顯著性(P<0.05)。
臨床研究表明,HBO治療可通過對多種細胞和相關因子、基因的調控,加速損傷神經纖維遠端華勒變性及軸突和髓鞘的變性,并促進吞噬細胞對破壞的軸突、髓鞘殘片的吞噬清除,同時促進斷裂神經近端的清理[23];加速雪旺細胞的分裂增殖,加速髓鞘的修復,促進神經元的再生;HBO治療可改善受損神經局部的血液循環,改變局部血液流變狀態降低血液粘稠度,減少白細胞聚集,從而改善損傷部位的微循環及血流灌注[24],為受損神經的恢復創造良好的條件;多數研究認為,HBO可以減少神經元細胞的凋亡[25-26],促進神經功能的恢復,其機制可能為HBO通過調節神經生長因子、Bcl-2家族、腫瘤壞死因子1、熱休克蛋白、即刻早期基因、堿性成纖維細胞生長因子、神經營養素3的表達而發揮作用[27-31];HBO治療能夠改善神經損傷部位的缺氧狀態,使局部ATP生成增加,AMP積聚減少,次黃嘌呤生成減少,同時黃嘌呤氧化酶活性降低。從而使次黃嘌呤氧化產生的自由基減少,減輕缺血-再灌注損傷[32],促進神經的修復。此外HBO治療抑制機體淋巴細胞的免疫功能[33],也是加快神經功能恢復的可能機制之一。
6問題與展望
綜上所述,隨著科學技術的進步,高壓氧治療已成為臨床治療學中的一個重要組成部分,由于它對許多疾病有獨特而顯著的治療作用而日益受到重視,HBOT已成為臨床醫學中不可缺少的一種特殊治療方法,雖然在臨床其他領域已顯示出不錯的臨床治療效果,但在整形外科領域,特別是高壓氧對于提高皮瓣成活率等方面的深層機制及促進神經再生的機制并未進一步闡述,對這些機制的更深研究是未來整形外科的重要任務,隨著醫學科技的發展,還有對高壓氧的進一步深入研究,高壓氧治療的適應證會日益擴大,最終會發展成為一門成熟的學科,更好地應用于臨床。
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[收稿日期]2011-05-25 [修回日期]2011-07-19
編輯/李陽利