高压氧疗法

利用在高于一个大气压环境下吸入高浓度氧气对病人进行治疗的方法。高压氧可提高血氧分压、血氧弥散率和组织的氧储量；具有血管收缩作用；还可解除血管内或组织气泡的栓塞；抑制厌氧菌的生长。用于治疗急性一氧化碳中毒、急性肺水肿、缺血性脑血管疾病、脑炎、气性坏疸、气栓症、减压病以及一个月以内的突发性耳聋等。高压氧还有利于提高断肢再植和皮肤移植的成功率。

高压氧疗法hyperbaric oxygen therapy

指使用超过1个大气压压力的氧治疗某些疾病的疗法。眼科常用以治疗中心性脉络膜视网膜炎、视网膜血管栓塞、视神经炎、外伤性视网膜炎及视网膜变性疾病等。

高压氧疗法

将病人置于高于一个大气压环境下吸入高浓度氧气，进行治疗或手术的方法，称为高压氧疗法或高压氧下手术。应用高压氧治疗所需的特殊设备称为高压舱。高压氧治疗是在人类与疾病作斗争的过程中，通过不断实践逐步发展起来的。经过基础研究和临床应用，在抢救、手术和治疗疾病方面，积累了丰富经验。高压氧治疗学已成为医学领域中的一个组成部分。
早在1662年在临床上就开始有人应用高压舱进行高气压治疗疾病，由于疗效不满意，未能持久和推广应用。自氧气提纯成功后，人类认识了氧在生命活动中的重要作用，有力地促进了高压氧治疗的发展。随着物理学的发展，气体溶解及分压定律相继形成，为高压氧的临床应用提供了理论基础。1887年Valenzuela第一次成功地在2个绝对大气压(简称2ATA)下吸入纯氧治疗疾病，为高压氧临床应用作出了良好的开端。高压氧的临床应用经过相当长时间的探索后，于1956年荷兰Bouema首次报导在3ATA下进行心脏直视手术取得成功。自1963年至1981年，先后在荷兰、英、美、日、加拿大、苏联召开了七次国际性高压氧学术会议，交流了高压医学基础研究成果和临床应用的经验，高压氧疗法得到了较快的发展。1956年我国人民解放军医院首先建成高压舱，开展减压病防治和潜水医学的研究，1959年又应用于临床疾病的治疗。1964年福建医学院也建成了高压舱，做了动物实验及临床用于抗休克及脉管炎等疾病的治疗，并取得在高压氧下开展心脏手术的经验。随之全国各大城市及一些专区、厂矿医院相继建成高压舱，供抢救和手术应用。
高压氧治疗的基本原理 人体内新陈代谢过程，氧不断被消耗，平日吸入空气中氧的浓度是21%，如肺泡通气量为3200ml/min，则氧耗量为225ml/min，但机体的储氧量极少，在发生病理改变时耗氧量增加，寒战时氧耗量为500ml/min，抽搐时更高，虽然某些组织在暂时缺氧的情况下可短时维持低水平的生命活动，但如缺氧时间稍久，便可造成脑、心等重要器官不可逆的损害导致死亡，因此，氧在人体生命活动过程中是不可缺少的物质。
高压氧治疗的基本原理是：
❶提高血氧分压，增加血浆中的物理溶解氧量： 在高氧压的条件下根据道尔顿定律(J. Dalton’s law).当温度不变时，混合气体的总压等干各组成气体单独占有同容器所产生的分压之和，混合气体中每一组成气体如同单独存在一样，与其它气体成分的分压无关。因此，虽然空气组成的各种气体百分比不变，但如果空气的压力加倍，每种气体的分压也加倍。气体进入液体内，按照亨利定律(Henry’s law)，在一定温度下，气体溶入液体的量与该气体的分压成正比，如果肺泡的氧分压增高，以物理状态溶解于血浆中的氧气量也与氧分压的上升成正比例增加，如在2个绝对大气压下吸入100%的纯氧，可计算出肺泡气中氧分压，也即相当于动脉血中的氧分压：760×2×100%-[40（二氧化碳分压）+47（水蒸气分压）]=1433mmHg。由于在37℃时，每100ml血液在100mmHg下可溶解0.3ml的氧，因此100:0.3=1433:溶于动脉血中的氧量。溶于动脉血中的依计算，在不同的绝对大气压下吸入100%浓度的氧时，高压氧下血氧张力、血氧含量和血液供氧情况如下表。

高压氧下血氧张力、含量和血液供氧情况表

[注]动脉血溶解氧的倍数是指比常压空气时增加倍数。由上表可看出，在3个绝对大气压下吸纯氧，动脉血氧分压可高达2193mmHg，血浆中物理溶氧量达6.4%容积，比正常压力下吸空气的物理溶氧量增加20倍，比常压下吸100%氧气增加3.2倍。正常情况下，动静脉血氧差为5%容积左右，故在2个绝对压力下吸纯氧物理溶氧量已与此值相差不大，若在3个绝对大气压下则已超过正常动静脉之间的氧差。如果体温降至32℃时，血液中溶解的氧量还可增加10%左右。因此在血红蛋白携带氧障碍的情况下，借助高压氧下的物理溶氧量可供缺氧组织所需的氧量，有利于迅速纠正病理情况下组织的缺氧。
❷提高血氧的弥散率： 气体的弥散总是由分压高处移向分压低处，分压差越大，弥散的速度也越快，两者成正比关系。越是缺氧的部位，在高压氧下弥散至该处的氧量既快且多，有利于改善组织的缺氧。
❸增加组织的氧储量：一般情况下组织的氧储量甚少，而在常压下吸纯氧可使每公斤组织的含氧量达13ml，在3个绝对大气压下吸氧，每公斤组织含氧量增加4倍。常压下阻断循环的安全时限为3～4分钟，而在3ATA下37℃时吸氧，安全时限可提高到12分钟以上，低温情况下还可再延长，因而有利于心血管和颅脑外科手术的施行。
❹高压氧对心脏及血管的作用：高压氧下心跳频率减慢，动脉血压下降，心脏每分钟输出量减少，血液循环时间延长。由于脑、心、肾、四肢等血管的收缩，使灌注范围内血液量减少。在2个绝对大气压下，脑血流、冠状动脉血流、肾血流、四肢血流量分别降低21%、25%、32～33%、19～29%。然而由于血氧含量的增加，组织的含氧量仍然增高。血管收缩作用对于水肿组织如脑水肿、肺水肿、外围组织水肿、渗出、出血都起到有利的治疗作用。如加用血管扩张剂，高压氧对于断肢再植血运重建后微循环障碍，或血栓闭塞性脉管炎的治疗，以及避免贫血创口的缺血坏死，利于创面愈合等都有益。另外由于在低氧分压时(如氧分压低于10mmHg)，细胞的新陈代谢作用丧失，故利用高压氧提高氧分压可使皮肤移植成功率提高，这是由于细胞的代谢又重新活跃，产生胶元，并可使新的毛细血管再生。移植的皮片在高压氧治疗后，血管再生的时间比不用高压氧者提前24小时，血管再生数量也增加，血管比较完整。
❺高压氧对气泡的作用：在不同的压强下，固体和液体的体积变化微小，但在不同的压强下，气体的密度变化与压强成正比，例如在标准状况下空气的密度是1.3g/L，在5个大气压下气体的体积缩小5倍，密度增加5倍，同时气体按其分压的增加而增加其溶解量。高压氧还可以把气体中的氮气置换出来，因此，利用此原理，高压氧或高气压可以解除血管内或组织气泡的栓塞，这对于治疗潜水作业所引起的减压病或其它原因造成的血管气体栓塞是一种特效疗法。同此原理，高气压或高压氧对肠胀气所致肠管扩张有利，可用以治疗肠麻痹。
❻高压氧对细菌的作用：对非厌氧菌，当氧压增高到600mmHg时，大部分表面培养的细菌生长受抑制，较深层的细菌则继续生长，甚至形成一生长增快层，说明在深层氧的抑菌作用受到阻碍，因此高压氧必须与细菌密切接触时才能发挥抑菌作用，治疗烧伤有肯定的效果。对厌氧菌，高压氧对厌氧菌的生长、繁殖有抑制作用已为大多数动物实验及临床实践所证实，其机理是厌氧菌缺乏细胞色素氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等，以致不可能利用氧分子。一般厌氧菌在无氧或低氧环境中才能生存，氧分压在90mmHg时已完全不能生长。在3个绝对压下梭形芽胞杆菌还可停止释放α-毒素，使毒血症状缓解，病变组织中的气泡减少，局部供血改善。60年代前，气性坏疽使用清创术和伤处广泛切除，或在病变迅速向上蔓延时，则行紧急高位截肢或高位关节断离，病变超过髋或肩关节即使截肢，多数病人死于术后24小时内，目前认为高压氧疗法对此病为特效疗法，其它抗生素及局部清创只能起配合作用。
医用高压舱 高压舱主要由以下几个部分组成：
❶舱体及舱内设施。
❷加压系统。
❸供氧系统。
❹空调系统。
❺通讯系统。
❻照明。
❼监护装置。
❽安全装置。
❾操纵台等。
舱体和舱内设施 医用高压舱的工作压力一般为3ATA，也有高达7ATA者。通常舱体用锅炉钢板制成，也有用有机玻璃或塑料制成的，要求耐压密封。舱体形状大多数是圆筒形，卧式或立式安放，但也有椭圆形、方形等。舱体分单人和多人舱；单人舱只容纳一名病人，用氧气提高舱内压力，所以也叫高压氧舱或纯氧舱。多人舱一般有两个或三个舱室相互联结，每个舱室可单独使用，也可联合使用，治疗时用压缩空气提高舱内压力，病人在高气压下呼吸氧气，手术舱舱体稍大，其直径为3.2～4.0m，长6～7m，在手术舱也可做非手术性地治疗。治疗舱舱体略小，其直径为2.5～3.2m，长6～7m。通过气体压力平衡方法，允许医务人员进出手术舱或治疗舱的小舱叫做过渡舱。其直径不小于2.6m。
舱体上的密封门，有圆形、椭圆形及长方形三种，以内开式为安全，气密性能好。单人舱因体积小可制成外开式。开启关闭一般都是手动，要求操作容易、灵敏。但也有用电磁装置成磁力开关，操作更为方便。门或门框上镶嵌密封橡胶圈，在主舱通向过渡舱的密封门上，应装有平衡连通阀门。
舱体上装置传物舱，直径400mm，壁厚6mm，两端装有密封门，要求两端舱门开关方便，而不影响主舱压力，最好装有压力表、观察窗及安全装置。每个舱体上装置数个观察窗，供医务人员随时观察病人。圆形观察窗的直径以150mm为宜，但也有矩形、椭圆形的，窗开口部位要求有较宽的视角，透镜选用20～40mm厚的有机玻璃，要求耐压、透明度好。
舱内地面大多数用水磨石，也可铺瓷砖。舱内壁镶以合金铝板或塑料板，要求美观大方。根据高压舱的不同用途，舱内可安装以下设备：防爆式照明灯、防爆式电流插座、话筒和扩音喇叭、电话机、发讯按钮、紧急信号按钮、温、湿度计、环境压力表、氧气开关、呼吸用面罩及调节器、手术床、无影灯、药物器械柜、器械桌、心、脑电图接线板、吸引器、移动式折叠床等。
加压系统 由空气压缩机、冷却器、油水分离器、贮气筒、空气过滤器、消音器等组成，相互由密闭管道联接。
❶空气压缩机的数量、工作压力，根据高压舱大小、贮气筒容积和承受压力高低选定型号，一般常用中压 (20～40kg/cm2)与低压(5～8kg/cm2)两种。要求噪音低、保养方便，体积小等，最好选用无油式或低油式空气压缩机。
❷空气冷却器是为提高油水分离效果而装设的，要求空气在空压机出口温度很高的情况下(可达150℃)，经过冷却器出口温度降到50℃以下。如空气压缩机组附有水冷却器或风冷却器时，则不需要另外安装这项设施。
❸油水分离器，为保证压缩空气达到卫生学质量，要求压缩空气经过油水分离器后，把空气中含有的水分和油滴分离排除。
❹贮气筒，经过冷却器和油水分离器后的压缩空气，送入贮气筒储存。高压舱大多数采用贮气筒供气以提高压力，所以储气量要求充裕，至少应满足一次高压舱正常治疗的耗气量。用贮气筒供气可使压缩空气在贮气筒存放一段时间，可以进一步冷却，使油水进一步分离净化沉淀，提高压缩空气卫生质量；保证舱内升压速度的要求；供气压力平稳，不受压缩机的影响；加压时不必开动压缩机，减少治疗时的噪声。
❺空气过滤器：是一个钢制耐压圆筒，内装泡沫塑料、活性炭等物质，当空气流过时，吸附残存的油水及其它有害杂质，进一步提高压缩空气的质量。
❻消音器： 压缩空气或空调的冷热空气由管道输入高压舱时，由于气流和管道摩擦、撞击产生噪音，为减少或降低噪音，进舱前输入管道应加粗管径，并在管内装上吸音物质，称为消音器。噪音要求达到噪音评价标准的N=50曲线。输入高压舱的压缩空气应该是无油、无杂质、无味、无有害气体，温度适宜。
供氧系统 氧气是高压氧治疗的主要气体，故需充分准备，以保证治疗应用。可采用氧气瓶或医院的中心氧站供氧，经氧气减压阀减压后(降至6～8kg以下)，把氧气送到操纵台，工作人员根据病人多少和呼吸量大小，开放氧气流量阀，提供适量氧气供病人使用。病人在舱内一般采用面罩吸氧，经呼吸调节器供氧，可节省氧的消耗，并避免舱内氧浓度过高。医用氧气，氧不得少于99%容积，应无杂质，无有害气体，水汽不得多于5ml/瓶(瓶容积40L、工作压力150kg·力/cm²)。
空调系统 使高压舱内的温度和湿度保持相对的恒定，以满足病人在治疗上的要求。舱内温度控制，一般夏天为24～28℃，冬天为18～22℃，舱内相对湿度要求在55～65%，风速为0.3～0.5m/sec。空调装置的热源以高压蒸气升温较快，冷气选用氟里昂制冷机降温较好。其进舱方式一般采用通道循环式，即用管道由高压舱引出空气，经冷却或加温后，再送入舱内，也有将散热片或挥发器直接置于舱内，此法简便易行。
通讯系统 包括：
❶舱内和操纵台上安装话筒和扩音喇叭，构成相互对讲广播联系。
❷舱内外安装电话机，还可直通医院总机，电话是一种辅助装置。
❸紧急信号，当舱内发生异常紧急情况时，要求舱外操作人员采取紧急措施，进行抢救等，可用舱内的紧急信号按钮。
照明装置 安装12～24V防爆灯，接触点良好，不产生火花，要求照明亮度充足，手术舱应安装防爆无影灯。
监护装置 可用观察窗、电视机、氧和二氧化碳分析仪、测温仪、压力表等直接观察或显示病人所处的舱内情况，也可安装相应仪器，测量病人的生理参数。
安全装置 舱内安装消防设备，每个高压舱上同时安装二个安全放气阀。
操纵台 是高压氧治疗中的指挥枢纽，主要监护仪表、开关按纽、阀门、通讯器材均安装在操纵台上，要求操纵方便，造型美观大方。
具有大型高压舱的单位，应附设一定数量的病床，以利于观察病人对高压氧治疗的反应和病情变化。
从事高压氧治疗的医务人员数量，根据高压舱的大小和床位数目，予以恒定编制。医务人员应经过本专业业务的训练，熟悉高压舱的设备和性能，并能熟练掌握它的使用方法，严格执行安全操作规程。高压舱每项设备，要定期进行保养维修，保证设备经常处于完好状态。从事高压氧治疗的医务人员，属于高气压作业，要求体格健康，并按国家规定享受相应的保健措施。
高压氧疗法的具体实施 分述如下。
注意事项
❶治疗前病人必须经高压氧科专业医生检查除外禁忌证，确定适应证及治疗方案，疗程中进行必要的观察，每个疗程结束后常规进行系统检查决定是否继续治疗。
❷注意防火、防爆，严格禁止携带火种或易燃品入舱，舱内绝对禁止吸烟。
❸不宜穿着易产生静电火花的化纤服装入舱。
❹入舱前不宜过多饮水，并排除大小便。
❺高压氧科工作人员应指导病人了解供氧装置和通讯联络的使用及张开咽鼓管的方法。
❻舱内装备必要的抢救、治疗药物和检查治疗器械。
❼高压氧舱设备需经专业技术人员检查处于正常状态下方可使用。
❽严格遵守高压氧安全操作规程，未经许可，严禁启动舱内一切设备。
实施过程 临床治疗压力一般为2～3ATA，分为三个阶段进行。首先加压： 从常压开始升到治疗压力的过程叫加压，一般为20～30分钟。开始升压至0.1～0.2表压时，注意舱内人员有无耳痛或副鼻窦部位疼痛，若经各种处理疼痛仍然继续存在，宜减压出舱，以免气压伤；第二步为稳压：压力升高至治疗压力维持不变称为稳压，病人在这段时间内吸氧60～90分钟，一般戴上吸氧面罩，间歇吸氧，即呼吸纯氧30～40分钟，摘下面罩，换吸空气5～10分钟。小舱用纯氧加压，病人直接呼吸舱内高压氧气。在持续吸氧情况下压力及吸氧安全时限必须严格控制，在2ATA下吸氧不超过2～2.5小时，2.5ATA下不超过1.5小时，3ATA下不超过1小时，不论间歇或持续吸氧，这种控制是安全的。最后一个阶段为减压： 从治疗压力降至常压的过程为减压，此阶段所需时间为减压时间，一般为30～75分钟。减压时应注意病情反复，必要时适当延缓减压速度。从加压开始至减压开始称为高压下工作时间，从加压开始至减压结束为加压总时间，一般约需2.5～3小时。某些疾病在特殊情况下，高压下工作时间可达10小时或更长，在此期间，除间歇吸氧外，可结合其它药物及急救措施，待病人一般情况好转或意识恢复后才逐渐减压出舱。治疗原则为每日一次，10～12次为一疗程。
主要适应证 (见内科神经科病高压氧治疗，外科五官科病高压氧治疗)。
禁忌证
❶上呼吸道及肺部严重感染，急、慢性副鼻窦炎，咽鼓管不通畅，明显的肺气肿，疑有肺大泡或自发性气胸者。
❷颅内活动性出血或内出血未能控制者。
❸血压高于160/110mmHg。
❹原因不明的高热及急慢性接触性传染病。
❺孕妇（特别在妊娠六个月之内）及妇女月经期。
❻对氧过敏或有氧中毒史及对高压氧耐受性差者。
❼未经治疗的恶性肿瘤病人。
高压氧治疗副作用及其预防 见副作用及其预防。