高壓氧治療:慢性靜脈功能不全症
時任美國總統特朗普被拍到擬似患上慢性靜脈功能不全症狀(亦稱:「靜脈曲張」),高壓氧治療 (HBOT) 確實可以為此類血管疾病患者提供有效的輔助治療,改善症狀並促進相關併發症的癒合。
慢性靜脈功能不全的病理機制
慢性靜脈功能不全 (Chronic Venous Insufficiency, CVI) ,一種靜脈血管疾病,特別在70歲以上族群發病率達10-35%。病發時,下肢靜脈瓣膜功能受損,無法有效防止血液逆流,導致血液在下肢積聚。患者通常出現腿部腫脹、疼痛、皮膚變化,嚴重時可能發展為靜脈性潰瘍。
病因與機制
- 靜脈瓣膜功能不全:腿部靜脈有單向瓣膜,防止血液回流,當這些瓣膜受損或脆弱,血液會積聚並回流。
- 靜脈高壓:血液積聚會增加靜脈壓力,進一步損壞靜脈壁和瓣膜,形成惡性循環。
- 靜脈阻塞:深靜脈血栓(DVT)後可能導致血栓後綜合徵,這是一種影響深靜脈系統的CVI,會加重靜脈回流問題。
高壓氧治療的作用機制
HBOT通過以下核心機制改善慢性靜脈功能不全:
- 血管收縮與抗水腫效應:高壓氧環境誘發健康血管收縮,增加系統血管阻力,同時血漿高氧化能夠補償血流限制,有效減少血管源性水腫。這對治療靜脈性腫脹特別有效。
- 促進新生血管形成:HBOT激活血管內皮生長因子 (VEGF) 產生,促進新血管形成。研究顯示,治療後動脈管腔直徑可增加13-25%,顯著改善血液灌流。
- 調節炎症反應:高壓氧增加細胞內氧氣濃度,產生活性氧 (ROS) 和活性氮 (RNS),作為信號分子參與多種生長因子和細胞因子的級聯反應,有效調節炎症。
- 改善血液流變學:HBOT改善紅血球彈性,減少血小板聚集,使血液更容易流經微循環系統。
臨床研究證據
- 頑固性靜脈性潰瘍治療:日本研究報告5例經過22-119個月保守治療無效的頑固性靜脈性潰瘍患者,接受HBOT治療後全部完全癒合,治療次數為17-66次。
- 荷蘭6年研究:涵蓋50名患者的研究顯示,63%患者在平均43次治療後達到完全或接近完全癒合,潰瘍面積中位數減少94%,疼痛評分從7分降至2.1分。
- 澳洲對照試驗:84名患者的隨機雙盲研究顯示,HBOT組12週後潰瘍面積減少率達95%,對照組僅54%(p=0.042)。
- 系統性回顧:2023年系統性回顧分析6項研究,顯示HBOT在減少潰瘍面積方面有統計學意義的顯著效果,標準化平均差為70(95%CI:0.60-2.79)。
治療方案與標準
標準UHMS方案:
- 壓力:0-2.4個大氣壓
- 治療應用:吸入純氧
- 治療時間:60-90分鐘/次
- 治療頻率:每週5次
- 總治療次數:20-66次
適應症篩選:
- 經4-6個月標準治療無效的靜脈性潰瘍
- 伴有嚴重組織缺氧的慢性傷口
- 反復發作的靜脈性潰瘍
總結
高壓氧治療為慢性靜脈功能不全患者,特別是頑固性靜脈性潰瘍,提供有效輔助治療選擇。通過改善組織氧合、促進血管新生和調節炎症反應,HBOT能顯著改善傷口癒合率和患者生活質量。然而,治療效果需要在專業醫師指導下,結合患者具體情況制定個體化方案。
參考資料來源
第一部分:流行病學與基礎定義
慢性靜脈功能不全患病
- StatPearls (NIH – 美國國立衛生研究院) – Patel SK, Surowiec SM. Venous Insufficiency. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; Updated 2024. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK430975/
- 流行病學數據:成人人口10-35%患有CVI,65歲以上成人中4%發展出靜脈性潰瘍
- StatPearls (NIH) – “Chronic Venous Insufficiency With Emphasis on the Geriatric Population” (2023)
- 詳細流行病學資料,特別針對老年人群體
- Circulation (美國心臟協會官方期刊) – Eberhardt RT, Raffetto JD. Chronic venous insufficiency. Circulation. 2005;111(18):2398-2409. doi:10.1161/01.CIR.0000164199.72440.08
- 成人中靜脈曲張患病率估計為5%-30%
第二部分:HBOT的科學證據
官方HBOT治療指南與標準協議
美國食品藥物管理局 (FDA) 官方資訊:
- FDA Document (2016). “Hyperbaric Oxygen Therapy: Get the Facts” – July 26, 2016 Release
- 官方FDA批准的HBOT適應症清單
- 建議:「如果您的醫療保健提供者推薦HBOT,FDA建議您在已通過檢查並由美國海底及高壓醫學會 (UHMS) 認證的醫院或設施接受治療」
- FDA 510(k) Approval Documents: Fink Engineering HBOT Facilities (K03-1649, 2003): 官方批准的設備規格
- HyperOx Hyperbaric Oxygen Treatment Chamber (K05-3498, 2005): FDA批准的HBOT設備
美國海底及高壓醫學會 (UHMS) 官方資源:UHMS Official Website – “HBO Indications (2020)” - 官方定義:「高壓氧是一種醫療程序,需要醫師的處方和監督。所有患者必須將其整個身體放置在符合ASME-PVHO-1代碼和NFPA 99標準的硬殼高壓艙中,壓力不低於2.0 ATA (202.65 KPa),同時呼吸醫師指定的醫用級氧氣,通常持續90-120分鐘/次」
- UHMS設立的認證標準,確保安全和臨床適當的治療
- UHMS Hyperbaric Oxygen Therapy Committee Report (第13版前言與參考文獻)
- 官方委員會自1976年以來每年審查研究和臨床數據
- 該委員會要求提交的實驗和臨床證據「至少與該疾病任何其他目前認可的治療方式一樣令人信服」
- UHMS FAQ – Treatment Protocol (2023年12月17日更新)
- 官方治療指南:每個適應症的推薦最大治療次數
- 根據不同適應症提供詳細的利用率審查指南
第三部分:臨床研究與系統性回顧
日本臨床案例研究(PubMed Central – NIH)
- Suehiro K et al. (2021). “Hyperbaric Oxygen Therapy Is an Effective Adjunctive Therapy to Manage Treatment-Resistant Venous Leg Ulcers”. Annals of Vascular Diseases. 14(3):273-276. Published online via PubMed Central, PMC8474084.
- 研究設計:5例頑固性靜脈性潰瘍病例報告
- 患者群體:經過22-119個月保守治療無效
- HBOT參數:2.0 ATA、100%氧氣、60分鐘/次、每週5次
- 結果:全部5例完全癒合,治療次數17-66次
- 全文可於: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8474084/
荷蘭6年回顧性研究(Frontiers in Medicine) - Lalieu RC, Akkerman I, van Hulst RA. (2021). “Hyperbaric Oxygen Therapy for Venous Leg Ulcers: A 6 Year Retrospective Study of Results of a Single Center”. Frontiers in Medicine. 8:671678. Published July 27, 2021.
- 數據來源:2013-2019年單中心數據
- 患者數量:50名患者
- 主要結果:
- 63%患者在平均43次治療後達到完全或接近完全癒合
- 潰瘍面積中位數減少94%(從14 cm²至0.5 cm²)
- 疼痛評分從5.7分降至2.1分(p<0.0001)
- HBOT治療參數:110分鐘/次,5次/週,2.4 ATA,100%氧氣(三個20分鐘周期,每5分鐘空氣休息)
- 全文可於: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8355540/
澳洲隨機雙盲安慰劑對照試驗(Wiley Online Library) - Thistlethwaite KR, Finlayson KJ, Cooper PD, et al. (2018). “The effectiveness of hyperbaric oxygen therapy for healing chronic venous leg ulcers: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial”. Wound Repair and Regeneration. 26(4):324-331. Published August 21, 2018.
- 研究設計:嚴格的隨機雙盲安慰劑對照試驗
- 患者招募:初始84名符合條件患者
- 最終入組:74名患者(10名患者拒絕參與)
- 隨機分配:31名患者隨機分配至HBOT組或安慰劑組
- HBOT參數:30次治療,100%氧氣,2.4 ATA,80分鐘
- 對照組:「安慰劑」空氣治療(初始1.2 ATA,然後循環於1.05-1.2 ATA,8分鐘後穩定在1.05 ATA)
- 12週結果:
- HBOT組:平均潰瘍面積減少率95% (SD 6.53)
- 安慰劑組:平均潰瘍面積減少率54% (SD 67.8)
- 統計學意義:t = -2.24, p = 0.042, 平均差 -40.8
- 全文可於: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/wrr.12657
系統性回顧與薈萃分析(2023年)
Keohane C et al. (2023) – Sage Publishing (NIH PMC) - “Hyperbaric Oxygen as an Adjunct in the Treatment of Venous Ulcers: A Systematic Review”. Vascular and Endovascular Surgery. 57(6):561-570. Published August 9, 2023.
- 分析範圍:6項研究,共214名患者
主要發現: - 潰瘍面積減少的標準化平均差 (SMD): 1.70 (95% CI: 0.60-2.79)
- 統計學意義:p = 0.0024
- 全文可於: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10291374/
Bai Z et al. (2023) - “Effect of hyperbaric oxygen therapy on the patients with venous leg ulcer: A systematic review and meta-analysis”. Asian Journal of Surgery. 46(10):4131-4137. Published September 18, 2023.
- 納入研究:11項研究,共617名患者結論:HBOT聯合手術治療可縮短潰瘍癒合時間、降低VAS評分並減少潰瘍面積
Cochrane系統性回顧(PubMed – NIH) - Kranke P et al. (2004, 2015更新). “Hyperbaric oxygen therapy for chronic wounds”. Cochrane Database of Systematic Reviews. Issue 3, 2015.
- 2015更新納入:12項試驗,577名參與者
- 糖尿病足潰瘍(10項試驗,531名參與者):5項試驗的匯總數據(205名參與者)顯示,6週時潰瘍癒合率顯著增加 (RR 2.35, 95% CI 1.19-4.62, P=0.01)
- 靜脈性潰瘍(1項試驗,16名參與者):
- 在6週時顯示潰瘍面積顯著減少(MD 33.00%, 95% CI 18.97-47.03, P<0.00001)
- 全文: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15106239/ 和 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26106870/
第四部分:HBOT生物學機制
反應性氧/氮物質與信號分子
Nature Publishing – 2024年最新研究
- Hunt M et al. (2024). “Cellular and molecular roles of reactive oxygen species in wound healing”. Communications Biology. 7:1534. Published November 19, 2024.
- 發現:ROS在調節細胞信號通路、促進纖維母細胞和角質細胞的增殖、遷移和分化方面發揮重要作用
- 詳細的傷口癒合各階段ROS的作用機制
- 全文可於: https://www.nature.com/articles/s42003-024-07219-w
PMC (NIH) – 2021年研究 - De Wolde SD et al. (2021). “The Effects of Hyperbaric Oxygenation on Oxidative Stress, Inflammation and Angiogenesis”. Biomolecules. 11(8):1210. Published August 13, 2021.
- 發現:HBOT刺激多種參與血管新生的生長因子(VEGF、PGF、Ang 1和2)
- 全文: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8394403/
Journal of Applied Physiology (NIH PMC) - Thom SR (2009). “Oxidative stress is fundamental to hyperbaric oxygen therapy”. Journal of Applied Physiology. 106(3):988-995. Published February 28, 2009. doi:10.1152/japplphysiol.91004.2008
- 概念:ROS和RNS作為多種生長因子、細胞因子和激素的轉導級聯反應或通路中的信號分子
全文: https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/japplphysiol.91004.2008
血管內皮生長因子 (VEGF) 與血管新生
PMC (NIH) – 2024年最新研究 - UHMS認證機構研究. “Hyperbaric Oxygen Therapy Improved Neovascularisation”. Biomolecules. Published December 24, 2024. PMC11669187.
- 發現:
• HBO後VEGFR、VEGF、Erk、Keap1、Nrf2、HO-1和HIF-1α水平顯著升高
• VEGF和HIF-1α相關mRNA轉錄顯著增加
• 全文: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11669187/
PubMed (NIH)
• Fok TCO et al. (2008). “Hyperbaric oxygen results in increased vascular endothelial growth factor (VEGF) expression in bone”. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology and Endodontology. 105(4):469-474. Published April 17, 2008.
• 研究設計:兔群骨缺損模型
• HBO參數:2.4 ATA,90分鐘/天,5天/週,4週
• 結果:6週時VEGF表達升高(P=0.012),治療後2週仍保持升高
• PubMed ID: 18206401
PMC (NIH)
• Jung S et al. (2010). “The impact of hyperbaric oxygen therapy on serological values of vascular endothelial growth factor (VEGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF)”. Diagnostic Pathology. 5:64. Published December 21, 2010.
• VEGF和bFGF作用機制:詳細的血管新生信號通路
• 全文: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3022549/ - 血液流變特性改善
PubMed (NIH) – 2023年研究
• Steenebruggen F et al. (2023). “Hyperbaric oxygenation improve red blood cell deformability”. Microvascular Research. 148:104534. Published July 2023.
• 發現:HBOT改善紅血球變形能力,一次治療後即可改善,效果持續
• PubMed ID: 37030528
膠原蛋白合成與纖維母細胞活性
PMC (NIH) – 2021年研究
• Hadanny A et al. (2021). “Hyperbaric Oxygen Enhances Collagen III Formation in Hypertrophic Scars”. Annals of Plastic Surgery. 87(3):325-329. Published September 9, 2021.
• 機制:HBOT增加組織氧合,促進膠原蛋白合成
• 全文: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8820531/
Oxford Journals (Cardiovascular Research in Kidney Disease)
• Rogers NM et al. (2008). “Hyperbaric oxygen as effective adjuvant therapy in the management of chronic refractory wounds”. Clinical Kidney Journal. Published May 2008. doi:10.1093/ndtplus/sfn036
• 超氧療法提供的額外益處:血管新生和某些細菌物種的殺滅(如厭氧菌和綠膿桿菌)
第五部分:靜脈性潰瘍的病理機制
纖維蛋白套理論與捕獲假說
PubMed (NIH) – 經典研究
- Browse NL, Burnand KG (1982). “The cause of venous ulceration”. Lancet. 2(8292):243-245.
- 纖維蛋白套假說的首次提出
- Falanga V, Eaglstein WH (1993). “The ‘trap’ hypothesis of venous ulceration”. Lancet. 341(8851):1006-1008. doi:10.1016/0140-6736(93)91085-z
- 捕獲假說的原始發表
PMC (NIH) – 2021年研究 - Lalieu RC et al. (2021). “Hyperbaric Oxygen Therapy for Venous Leg Ulcers: A 6 Year Retrospective Study”. Frontiers in Medicine. 8:671678.
- 詳細闡述了兩種病理理論:
• 纖維蛋白套理論:由於靜脈高壓和纖維蛋白原外滲形成的毛細血管周圍纖維蛋白套,阻礙氧氣和營養物質擴散
• 捕獲假說:纖維蛋白原和其他大分子結合或「捕獲」生長因子,無法用於組織修復
• 全文: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8355540/
第六部分:安全性與治療指南
不良事件與安全性
PMC (NIH) – 2021年檢視
- Kaur S et al. (2012). “Evaluation of the efficacy of hyperbaric oxygen therapy in the management of chronic nonhealing ulcer”. Indian Journal of Surgery. 74(2):109-116. Published February 28, 2012.
- 結論:HBOT在慢性非癒合潰瘍管理中具有明確的輔助作用,未報告嚴重不良事
- 全文: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3275977/
BMJ Open – 2023年系統性回顧 - Chen X et al. (2023). “Efficacy and safety of hyperbaric oxygen therapy for fibromyalgia: a systematic review and meta-analysis”. BMJ Open. 13(1):e062322. Published December 31, 2022.
- 不良事件:主要不良事件為輕微氣壓傷,可自發解決,未報告嚴重副作用或死亡
治療參數與標準
PMC (NIH) – 多中心研究 - Longobardi P et al. (2020). “Potential markers of healing from near infrared spectroscopy imaging of venous leg ulcer”. Wound Repair and Regeneration. 28(5):658-672. Published August 24, 2020.
- HBOT治療參數:
• 壓力:2.4 ATA
• 治療時間:75分鐘/次
• 頻率:5次/週
• 重要發現:每日一次持續6週的治療方案比每日兩次持續3週的方案更有效(完全癒合率:20% vs 4.5%)
• 全文: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/wrr.12853
Wiley Online Library – 2020年研究
• Teguh DN et al. (2021). “Hyperbaric oxygen therapy for nonhealing wounds: a prospective study of 248 patients”. Wound Repair and Regeneration. 28(6):889-899. Published December 30, 2020.
• 臨床結果:
• 81%的傷口接近完全癒合或完全癒合
• 平均治療次數:48次(範圍20-68次)
• 早期轉介(<6週)平均治療時間:67天
• 晚期轉介(>18個月)平均治療時間:119天
• 全文: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/wrr.12884
第七部分:國際權威機構推薦
香港醫學期刊 (港大)
- Leung JKS (2018). “Hyperbaric oxygen therapy: its use in medical emergencies and its development in Hong Kong”. Hong Kong Medical Journal. 24(2):191-199. Published September 12, 2018.
- UHMS建議的高壓氧方案:2.0-2.5 ATA、每日90分鐘、每日兩次直到感染受控
- 香港本地觀點與臨床應用指南
- 全文: https://www.hkmj.org/abstracts/v24n2/191.htm
英國臨床指南研究 - Sanderson P et al. (2015). “Evidence for the use of Hyperbaric Oxygen Therapy (HBOT): A systematic review for soft tissue injuries and other conditions”. Manchester Metropolitan University Report.
- 英國大學進行的證據總結
• HBOT機制詳細說明:血管收縮、水腫減少、膠原合成促進、血管新生
• UHMS推薦:90-120分鐘,1天1次,最多30次治療,100%氧氣,2.0-2.5 ATA
• 全文: https://e-space.mmu.ac.uk/603470/1/HBOT%20Report%20Final.pdf
Royal College of Surgeons出版
• Mills C et al. (2006). “The role of hyperbaric oxygen therapy in the treatment of sternal wound infections”. European Journal of Cardio-thoracic Surgery. 30(1):153-159. Published March 10, 2006.
• Oxford Journals出版
• 高壓氧改善傷口癒合環境和宿主抗菌機制
• 引文數:49次