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視網膜與玻璃體

高壓氧治療

高壓氧治療(HBOT)是在超過1.0 ATA(大氣壓)的壓力環境下給予100%氧氣的治療方法。美國水下和高壓醫學會(UHMS)將其定義為至少需要1.4 ATA,其效果呈劑量依賴性。

使用的艙大致分為兩種類型。

  • 單人艙(單艙):僅容納一人,整個艙用100%氧氣加壓。
  • 多人艙(多艙):允許兩人或更多人同時進入。艙本身用壓縮空氣加壓,患者通過面罩、頭罩或氣管插管吸入100%氧氣。

UHMS批准HBOT用於14種疾病/病症。與眼科相關的類別是「動脈功能不全」,包括CRAO和難治性潰瘍。其他批准的適應症如下。

  • 空氣或氣體栓塞
  • 一氧化碳中毒
  • 梭菌性肌壞死
  • 壓砸傷/腔室症候群
  • 癒合不良的皮瓣與移植片
  • 減壓症
  • 放射線損傷
  • 突發性耳聾
  • 顱內膿瘍
  • 壞死性軟組織感染
  • 難治性骨髓炎
  • 嚴重貧血
  • 急性熱燒傷

用於上述以外的眼部疾病屬於仿單標示外使用。

HBOT的歷史悠久。1662年,Henshaw設計了第一個稱為「Domicilium」的加壓艙。1834年的Junod和1837年的Pravaz進一步發展了它,1879年Fontaine引入了加壓手術室。1921年,Cunningham建造了世界上最大的艙體,於1937年被拆除。1930年代,美國海軍採用HBOT治療減壓症,Boerema透過動物實驗證明了其有效性。UHMS的前身組織成立於1967年。

Q 高壓氧治療用於哪些眼部疾病?
A

UHMS正式核准的眼科適應症僅為視網膜中央動脈阻塞CRAO)。也有報告用於糖尿病視網膜病變視網膜靜脈阻塞視神經病變鞏膜溶解和眼部感染,但這些均為適應症外使用,證據品質有限。

HBOT的生理效應基於高壓下血漿溶解氧量增加的複合機制。

增強供氧

血紅素飽和度:在正常條件下,血紅素幾乎完全飽和,額外的氧結合有限。

血漿溶解氧增加:在高壓下(亨利定律),血漿中溶解的氧量顯著增加,促進組織供氧。

氣泡縮小:高壓下氣泡尺寸減小,使氧氣更容易到達細小血管。

對血管和細胞的作用

血管收縮:氧濃度升高減少NO產生,引起血管收縮。但由於高氧狀態,組織供氧得以維持。HBOT結束後發生快速血管擴張。

白血球功能增強:高氧狀態提高白血球的氧化殺菌能力。

抗菌作用:抑制梭菌毒素的產生。與氟喹諾酮類、兩性黴素B和胺基糖苷類抗生素的協同作用也有報告。

增加的氧化劑可能作為細胞介質,促進纖維母細胞增殖和傷口癒合。詳細機轉請參見「6. 詳細作用機轉」一節

CRAO接受HBOT的理論基礎在於增強對缺血視網膜的氧氣供應。在HBOT期間,眼部血管系統會發生可逆性血管收縮,但脈絡膜微血管板中的血漿氧升高,使得內層視網膜能夠透過脈絡膜側的氧氣供應維持足夠的氧合。動物實驗也顯示,即使有視網膜動脈阻塞,在HBOT下視網膜仍能充分氧合。完整的脈絡膜循環是HBOT成功的先決條件。

以下為CRAO接受HBOT的臨床證據。

研究設計病例數主要結果
回顧性研究(2001年)HBOT組35例 vs 對照組37例HBOT組82%視力改善,對照組29.7%
臨床試驗(2000年)症狀出現後1天開始無顯著差異
Cochrane系統性回顧多項研究整合證據不確定,需要RCT

回顧性病例系列顯示HBOT對CRAO有輕度益處,但Cochrane系統性回顧指出證據的不確定性,並呼籲進行高品質RCT1)。作為眼卒中方案的一部分,透過在急診科設置眼底相機和OCT,縮短HBOT開始時間的努力也在進行中1)

CRAO的預後預測因子

  • 症狀出現後的時間:數小時內開始治療最佳。視網膜缺血後1.5小時開始出現不可逆損傷。
  • 櫻桃紅點:可能比經過時間更有助於預後預測。
  • 黃斑厚度變化和DRIL視網膜內層結構紊亂):用於預後評估。
  • 睫狀視網膜動脈側支:如果存在,則為陽性預測因子。
Q CRAO的HBOT應在何時開始?
A

症狀出現後數小時內開始被認為最佳。視網膜缺血後1.5小時開始出現不可逆損傷,一項在症狀出現1天後開始HBOT的臨床試驗未顯示顯著療效1)。櫻桃紅點的有無可能比時間更有助於預後預測。

糖尿病視網膜病變(仿單標示外使用)

Section titled “糖尿病視網膜病變(仿單標示外使用)”

基於高氧狀態降低VEGF表現並改善血-視網膜屏障(BRB)破壞的假說。在糖尿病黃斑水腫病例中,一個月內14次HBOT改善了視力(右眼20/125→20/63,左眼20/320→20/160)。兩項臨床試驗中,68%的患者改善2行或以上,平均提高3.5行。一項前瞻性世代研究也報告HBOT對黃斑有變薄效應。

其他視網膜血管疾病(仿單標示外使用)

Section titled “其他視網膜血管疾病(仿單標示外使用)”
  • 睫狀視網膜動脈阻塞:一例患者接受20次HBOT(120分鐘,2 ATA)後改善。
  • 非缺血性CRVO:有報告稱在11天內進行2.5 ATA、2小時HBOT後改善。
  • 伴有黃斑水腫的RVO:已有黃斑水腫和視力改善的報告。
  • Purtscher視網膜病變:已有視功能和視網膜表現改善的報告。
  • BRVO(2023年澳洲研究):有報告稱HBOT組未見改善。
  • 放射性視神經病變:有報告指出在發病72小時內開始治療可改善,而延遲治療則無改善,存在矛盾的報告。
  • NAION非動脈炎性前部缺血性視神經病變:Arnold等人的對照試驗未顯示有效性,但存在有希望的病例報告。HBOT可能通過下調凋亡相關基因發揮神經保護作用2)
Q HBOT對非動脈炎性前部缺血性視神經病變有效嗎?
A

對照試驗未顯示有效性,目前不是標準治療。但存在HBOT通過下調凋亡相關基因提供神經保護作用的假說,且有有希望的病例報告2)。證據矛盾,需要進一步研究。

  • 鞏膜溶解/壞死:HBOT被認為對β射線或MMC(絲裂黴素C)引起的鞏膜壞死有希望,有報告顯示鞏膜外血流和鞏膜厚度增加。
  • 眼部感染(毛黴菌病):通過增加自由基產生發揮直接抗真菌活性,並增強兩性黴素B的效果。
  • 角膜水腫/眼前段缺血:有報告用於鐮狀細胞貧血相關的眼前段缺血。
  • 青光眼:有報告顯示眼壓無變化但視野改善,另有報告顯示眼壓降低。
  • 視網膜色素變性:有報告顯示黃斑水腫、視力視網膜電圖反應改善。
  • 其他:有報告用於黃斑裂孔手術、中毒性弱視葡萄膜炎、旁中心急性中層黃斑病變(PAMM)(14次HBOT後視力改善)等。

實施HBOT時,規定了以下安全條件。

  • 每次療程中純氧暴露時間應在20分鐘以內。
  • 氧分壓應保持在3 ATA以下。

UHMS建議以下針對CRAO的逐步方案。

步驟內容
加壓至2 ATA
如果視力改善,維持90分鐘
如果30分鐘內無改善,升至2.4 ATA(美國海軍表6)
如果仍無改善,停止或繼續常壓氧療

HBOT可累計給予100%純氧超過9小時,小型研究顯示其對CRAO有效1)

全身性併發症

氧氣痙攣:高氧狀態對中樞神經系統的影響。透過限制治療時間預防。

中耳氣壓傷:因耳咽管功能不全在加壓或減壓時發生。

肺破裂:快速減壓時肺過度膨脹引起的併發症。

幽閉恐懼症:在單人艙中較易發生。

暫時性肺功能障礙:長期或高頻治療可能發生。

眼科併發症

高氧性近視:最常見。每週進展約0.25D,60%的患者出現1行或以上的視力變化。治療結束後3-6週內常可恢復。

白內障形成:活性氧(ROS)產生導致水晶體蛋白氧化。長期治療需注意。

眼瞼痙攣:被認為是氧中毒最常見的徵兆。

眼壓升高(眼內氣體填充眼):絕對禁忌。導致嚴重眼壓升高。

  • 絕對禁忌:未處理的張力性氣胸
  • 相對禁忌:壓力平衡障礙(如耳咽管功能不全)、心臟疾病
  • 懷孕:安全性已獲提示,但需謹慎判斷。
  • 眼內氣體填充:禁忌,因可能導致嚴重眼壓升高。
  • 角膜屈光手術後(尤其是PRK):建議推遲術後早期HBOT。

高氧近視是接受HBOT患者最常見的眼部併發症。

項目內容
頻率約60%患者出現1行或以上變化。
進展速度每週約0.25D
近視化範圍2.5 ATA下0.5~5.5D(Lyne, 1978)
恢復期通常3~6週(最長6~12個月)
例外假晶狀體眼不會發生
裝置差異口鼻面罩組近視化較少

在2.4 ATA下,30次治療後平均近視化約為0.95 D。機制被認為是水晶體結構蛋白和水分的變化(參見「6. 詳細作用機轉」一節)。

Q 高壓氧治療會導致視力下降嗎?
A

可能出現高氧近視,約60%的患者出現一行以上的視力變化。治療結束後3-6週通常恢復。但假晶狀體眼(人工水晶體眼)不會發生近視化。此外,長期治療可能形成白內障,這是不可逆的變化。

根據亨利定律,壓力越高,血漿中溶解的氧量越多。在正常條件下,血漿溶解氧極少,組織氧輸送幾乎完全依賴血紅素。然而,在高壓下吸入100%氧氣時,血漿溶解氧顯著增加,從而實現非血紅素依賴的組織氧供應。

氧氣水平升高會減少一氧化氮(NO)的產生,導致血管收縮。通常,血管收縮意味著組織供氧減少,但在HBOT下,血漿溶解氧顯著增加,因此儘管血管收縮,組織氧合仍得以維持和增強。HBOT結束後會發生快速血管擴張。

CRAO中,視網膜中央動脈向內層視網膜的供氧被阻斷。在HBOT下,脈絡膜毛細血管層的血漿氧增加,促進氧氣從外層向內層擴散。如果脈絡膜循環完好,這可以實現視網膜全層的供氧。這就是完整的脈絡膜循環被認為是HBOT成功前提的原因。

水晶體內結構蛋白(晶狀體蛋白)和水分分佈的變化被認為是近視化的主要原因。高氧環境加速晶狀體蛋白的氧化,改變水晶體屈光力。在人工水晶體眼中,由於沒有天然水晶體,這種變化不會發生。

HBOT可能通過下調凋亡相關基因的表達來發揮神經保護作用2)。這一機制為將其應用於視神經病變(如非動脈炎性前部缺血性視神經病變)的研究提供了理論基礎。


7. 最新研究與未來展望(研究階段報告)

Section titled “7. 最新研究與未來展望(研究階段報告)”

目前,HBOT治療CRAO的證據主要來自回顧性研究和病例系列;Cochrane綜述指出了這種不確定性,並呼籲進行隨機對照試驗1)。隨著眼卒中方案的普及,正在建立系統以加快急診科的眼底照相和OCT檢查,縮短HBOT開始時間1)

擴大糖尿病視網膜病變和RVO的適應症

Section titled “擴大糖尿病視網膜病變和RVO的適應症”

顯示對糖尿病視網膜病變視網膜靜脈阻塞RVO)有效的小規模研究正在累積。特別是VEGF表現抑制和BRB保護機制備受關注,期待與現有抗VEGF治療聯合效果的研究。

HBOT通過下調凋亡相關基因發揮神經保護作用的機制研究正在進展中2)。以NA-AION(非動脈炎性前部缺血性視神經病變)為中心,期待證據的累積。


  1. American Academy of Ophthalmology Preferred Practice Pattern Retina/Vitreous Committee. Retinal and Ophthalmic Artery Occlusions Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.
  2. Salvetat ML, Pellegrini F, Spadea L, et al. Non-Arteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy (NA-AION): A Comprehensive Overview. Vision. 2023;7:72.

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