Liệu pháp oxy cao áp (HBOT) là phương pháp điều trị bằng cách cung cấp oxy 100% trong môi trường áp suất trên 1,0 ATA (áp suất khí quyển). Hiệp hội Y học Dưới nước và Cao áp Hoa Kỳ (UHMS) yêu cầu ít nhất 1,4 ATA, và hiệu quả phụ thuộc vào liều lượng.
Các buồng sử dụng được chia thành hai loại chính.
UHMS phê duyệt HBOT cho 14 bệnh/tình trạng. Liên quan đến nhãn khoa là danh mục “suy động mạch”, bao gồm CRAO và loét khó chữa. Các phê duyệt khác như sau:
Sử dụng cho các bệnh về mắt khác là ngoài chỉ định (off-label).
Lịch sử của HBOT rất dài. Năm 1662, Henshaw thiết kế buồng áp suất đầu tiên gọi là “Domicilium”. Junod năm 1834 và Pravaz năm 1837 đã phát triển nó, và năm 1879 Fontaine giới thiệu phòng mổ có áp suất. Năm 1921, Cunningham xây dựng buồng lớn nhất thế giới, nhưng bị tháo dỡ năm 1937. Vào những năm 1930, Hải quân Hoa Kỳ đã áp dụng HBOT để điều trị bệnh giảm áp, và Boerema đã chứng minh lợi ích của nó trong các thí nghiệm trên động vật. Tổ chức tiền thân của UHMS được thành lập năm 1967.
Chỉ định nhãn khoa được UHMS chính thức phê duyệt chỉ là tắc động mạch trung tâm võng mạc (CRAO). Việc sử dụng cho bệnh võng mạc tiểu đường, tắc tĩnh mạch võng mạc, bệnh thần kinh thị giác, nhuyễn củng mạc và nhiễm trùng mắt cũng đã được báo cáo, nhưng tất cả đều ngoài chỉ định và chất lượng bằng chứng còn hạn chế.
Các tác động sinh lý của HBOT dựa trên cơ chế phức tạp tập trung vào sự gia tăng lượng oxy hòa tan trong huyết tương dưới áp suất cao.
Tăng cường cung cấp oxy
Bão hòa Hemoglobin: Trong điều kiện bình thường, hemoglobin gần như bão hòa hoàn toàn, và khả năng gắn kết oxy bổ sung bị hạn chế.
Tăng oxy hòa tan trong huyết tương: Dưới áp suất cao (Định luật Henry), lượng oxy hòa tan trong huyết tương tăng đáng kể, thúc đẩy cung cấp oxy cho các mô.
Thu nhỏ bọt khí: Dưới áp suất cao, kích thước bọt khí giảm, giúp oxy dễ dàng đến được các mạch máu nhỏ.
Tác động lên mạch máu và tế bào
Co mạch: Mức oxy tăng làm giảm sản xuất NO, gây co mạch. Tuy nhiên, do tình trạng tăng oxy, việc cung cấp oxy cho mô vẫn được duy trì. Sau khi kết thúc HBOT, xảy ra giãn mạch nhanh chóng.
Tăng cường chức năng bạch cầu: Tình trạng tăng oxy cải thiện khả năng diệt khuẩn qua oxy hóa của bạch cầu.
Tác dụng kháng khuẩn: Ức chế sản xuất độc tố Clostridium. Tác dụng hiệp đồng với kháng sinh fluoroquinolone, amphotericin B và aminoglycoside cũng đã được báo cáo.
Sự gia tăng các chất oxy hóa cũng có thể hoạt động như các phân tử tín hiệu tế bào, góp phần vào sự tăng sinh nguyên bào sợi và chữa lành. Xem phần «6. Cơ chế tác động chi tiết» để biết chi tiết.
Cơ sở lý luận của HBOT trong CRAO là tăng cường cung cấp oxy cho võng mạc thiếu máu cục bộ. Trong quá trình HBOT, xảy ra co mạch có hồi phục trong hệ mạch mắt, nhưng với sự gia tăng oxy huyết tương trong mao mạch hắc mạc, võng mạc bên trong có thể duy trì oxy hóa đầy đủ thông qua nguồn cung cấp oxy từ phía hắc mạc. Các thí nghiệm trên động vật cũng cho thấy rằng ngay cả khi có tắc động mạch võng mạc, võng mạc vẫn được oxy hóa đầy đủ dưới HBOT. Tuần hoàn hắc mạc nguyên vẹn là điều kiện tiên quyết để HBOT thành công.
Bằng chứng lâm sàng của HBOT trong CRAO được trình bày dưới đây.
| Thiết kế nghiên cứu | Số ca | Kết quả chính |
|---|---|---|
| Hồi cứu (2001) | Nhóm HBOT: 35 bệnh nhân so với nhóm đối chứng: 37 bệnh nhân | Cải thiện thị lực ở 82% nhóm HBOT so với 29,7% nhóm đối chứng |
| Thử nghiệm lâm sàng (2000) | Bắt đầu 1 ngày sau khi khởi phát triệu chứng | Không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê |
| Đánh giá Cochrane | Tổng hợp nhiều nghiên cứu | Bằng chứng không chắc chắn, cần RCT |
Các loạt ca hồi cứu cho thấy HBOT có thể mang lại lợi ích nhẹ trong CRAO, nhưng đánh giá Cochrane chỉ ra sự không chắc chắn của bằng chứng và kêu gọi thực hiện các RCT chất lượng cao1). Là một quy trình đột quỵ mắt, các nỗ lực cũng đang được tiến hành để giảm thời gian bắt đầu HBOT bằng cách lắp đặt máy chụp ảnh đáy mắt và OCT tại phòng cấp cứu1).
Các yếu tố tiên lượng trong CRAO:
Bắt đầu trong vòng vài giờ sau khi khởi phát triệu chứng là tốt nhất. Tổn thương không hồi phục bắt đầu sau 1,5 giờ thiếu máu võng mạc, và các thử nghiệm lâm sàng bắt đầu 1 ngày sau khi khởi phát triệu chứng không cho thấy hiệu quả đáng kể1). Sự hiện diện của đốm đỏ anh đào có thể hữu ích hơn trong tiên lượng so với thời gian.
Dựa trên giả thuyết rằng trạng thái tăng oxy làm giảm biểu hiện VEGF và cải thiện sự phá vỡ hàng rào máu-võng mạc (BRB). Trong các trường hợp phù hoàng điểm do tiểu đường, đã có báo cáo cải thiện thị lực (phải 20/125 → 20/63, trái 20/320 → 20/160) sau 14 buổi HBOT trong 1 tháng. Trong hai thử nghiệm lâm sàng, 68% cải thiện từ 2 dòng trở lên, với mức cải thiện trung bình 3,5 dòng. Một nghiên cứu thuần tập tiến cứu cũng báo cáo rằng HBOT gây ra hiệu ứng làm mỏng hoàng điểm.
Các thử nghiệm có đối chứng không cho thấy hiệu quả và hiện tại không phải là điều trị tiêu chuẩn. Tuy nhiên, có giả thuyết rằng HBOT mang lại sự bảo vệ thần kinh bằng cách điều chỉnh giảm các gen liên quan đến apoptosis, và có các báo cáo ca bệnh đầy hứa hẹn 2). Bằng chứng còn mâu thuẫn và cần nghiên cứu thêm.
Các điều kiện an toàn sau đây được thiết lập cho việc thực hiện HBOT.
UHMS khuyến nghị phác đồ từng bước sau đây cho CRAO.
| Bước | Nội dung |
|---|---|
| ① | Nén đến 2 ATA |
| ② | Nếu thị lực cải thiện, duy trì trong 90 phút |
| ③ | Nếu không cải thiện trong 30 phút, tăng lên 2,4 ATA (Bảng 6 của Hải quân Hoa Kỳ) |
| ④ | Nếu vẫn không cải thiện, ngừng hoặc tiếp tục oxy áp suất thường |
HBOT có thể cung cấp oxy 100% trong tổng thời gian hơn 9 giờ, và các nghiên cứu nhỏ đã cho thấy hiệu quả trên CRAO1).
Biến chứng toàn thân
Co giật do oxy: Ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương do tình trạng tăng oxy. Phòng ngừa bằng cách giới hạn thời gian buổi điều trị.
Bất thường tai giữa: Chấn thương áp lực tai giữa do rối loạn chức năng vòi nhĩ. Xảy ra trong quá trình nén và giảm áp.
Vỡ phổi: Biến chứng do phổi giãn quá mức khi giảm áp nhanh.
Chứng sợ không gian kín: Thường xảy ra trong buồng đơn.
Rối loạn chức năng phổi tạm thời: Có thể xảy ra với các buổi điều trị kéo dài và tần suất cao.
Biến chứng nhãn khoa
Cận thị do tăng oxy: Thường gặp nhất. Tiến triển khoảng 0,25 D mỗi tuần, gây thay đổi thị lực từ 1 dòng trở lên ở 60% bệnh nhân. Thường hồi phục sau 3–6 tuần khi kết thúc điều trị.
Hình thành đục thủy tinh thể: Oxy hóa protein thủy tinh thể do sản xuất các gốc oxy hoạt động (ROS). Cần chú ý trong điều trị dài hạn.
Co thắt mi mắt: Được coi là dấu hiệu phổ biến nhất của nhiễm độc oxy.
Tăng nhãn áp (ở mắt có tiêm khí nội nhãn): Chống chỉ định tuyệt đối. Gây tăng nhãn áp nghiêm trọng.
Cận thị do tăng oxy là biến chứng nhãn khoa phổ biến nhất mà bệnh nhân HBOT gặp phải.
| Mục | Nội dung |
|---|---|
| Tần suất | Khoảng 60% bệnh nhân có thay đổi từ một dòng trở lên. |
| Tốc độ tiến triển | Khoảng 0,25 D mỗi tuần. |
| Phạm vi cận thị | Ở 2,5 ATA: 0,5 đến 5,5 D (Lyne 1978). |
| Thời gian hồi phục | Thường từ 3 đến 6 tuần (tối đa 6-12 tháng). |
| Ngoại lệ | Không xảy ra ở mắt giả thể thủy tinh |
| Khác biệt thiết bị | Nhóm mặt nạ miệng-mũi ít bị cận thị hơn |
Mức cận thị trung bình sau 30 buổi ở 2,4 ATA được báo cáo là 0,95D. Những thay đổi trong protein cấu trúc thủy tinh thể và phân bố nước được cho là cơ chế (xem phần “6. Cơ chế tác động chi tiết”).
Cận thị do oxy cao có thể xảy ra, gây thay đổi thị lực từ một dòng trở lên ở khoảng 60% bệnh nhân. Thường hồi phục sau 3-6 tuần kết thúc điều trị. Tuy nhiên, ở mắt giả thể thủy tinh (mắt có thủy tinh thể nhân tạo), không xảy ra cận thị. Ngoài ra, trong điều trị dài hạn, đục thủy tinh thể có thể hình thành, đây là thay đổi không thể hồi phục.
Theo định luật Henry, áp suất càng cao thì lượng oxy hòa tan trong huyết tương càng tăng. Trong điều kiện bình thường, oxy hòa tan trong huyết tương là tối thiểu, và việc vận chuyển oxy đến mô hầu như phụ thuộc hoàn toàn vào hemoglobin. Tuy nhiên, khi hít oxy 100% dưới áp suất cao, oxy hòa tan trong huyết tương tăng lên đáng kể, cho phép cung cấp oxy cho mô độc lập với hemoglobin.
Sự gia tăng nồng độ oxy làm giảm sản xuất NO (nitric oxide), gây co mạch. Thông thường, co mạch có nghĩa là giảm cung cấp oxy cho mô, nhưng dưới HBOT, oxy hòa tan trong huyết tương tăng đáng kể, do đó oxy hóa mô được duy trì và tăng cường mặc dù co mạch. Sau khi kết thúc HBOT, xảy ra giãn mạch nhanh chóng.
Trong CRAO, việc cung cấp oxy cho võng mạc bên trong từ động mạch trung tâm võng mạc bị gián đoạn. Dưới HBOT, oxy huyết tương trong lớp mao mạch màng mạch tăng lên, tạo điều kiện cho oxy khuếch tán từ lớp ngoài vào lớp trong. Do đó, nếu tuần hoàn màng mạch còn nguyên vẹn, việc cung cấp oxy cho tất cả các lớp võng mạc trở nên khả thi. Đây là lý do tại sao tuần hoàn màng mạch nguyên vẹn được coi là điều kiện tiên quyết cho sự thành công của HBOT.
Những thay đổi trong protein cấu trúc của thủy tinh thể (crystallin) và sự phân bố nước được cho là nguyên nhân chính gây cận thị. Môi trường oxy cao dẫn đến oxy hóa protein thủy tinh thể, làm thay đổi công suất khúc xạ của thủy tinh thể. Ở mắt giả thể thủy tinh (thủy tinh thể nhân tạo), những thay đổi này không xảy ra do không có thủy tinh thể tự nhiên.
HBOT có thể phát huy tác dụng bảo vệ thần kinh bằng cách điều chỉnh giảm biểu hiện gen liên quan đến apoptosis 2). Cơ chế này tạo cơ sở lý thuyết cho các nghiên cứu ứng dụng trên bệnh thần kinh thị giác (như bệnh thần kinh thị giác thiếu máu cục bộ trước không do viêm động mạch).
Hiện tại, bằng chứng về HBOT cho CRAO chủ yếu dựa trên các nghiên cứu hồi cứu và loạt ca bệnh, và đánh giá của Cochrane chỉ ra sự không chắc chắn và khuyến nghị thực hiện RCT 1). Với sự phổ biến của phác đồ đột quỵ mắt, việc kiểm tra đáy mắt và OCT tại phòng cấp cứu đang được đẩy nhanh, và các hệ thống rút ngắn thời gian đến khi bắt đầu HBOT đang được phát triển 1).
Các nghiên cứu nhỏ cho thấy hiệu quả của HBOT đối với bệnh võng mạc tiểu đường và tắc tĩnh mạch võng mạc (RVO) đang được tích lũy. Đặc biệt, sự ức chế biểu hiện VEGF và bảo vệ hàng rào máu-võng mạc (BRB) được chú ý, và nghiên cứu về tác dụng kết hợp với liệu pháp kháng VEGF hiện có được kỳ vọng.
Nghiên cứu cơ chế HBOT điều hòa giảm các gen liên quan đến apoptosis và phát huy tác dụng bảo vệ thần kinh đang được tiến hành 2). Bằng chứng dự kiến sẽ được tích lũy, đặc biệt là về bệnh thần kinh thị giác thiếu máu cục bộ trước không do viêm động mạch (NA-AION).
