高压氧治疗在军事医学中的替代应用

  高压氧治疗被认为是一种安全、常用的医疗方法。然而，关于HBOT作为PTSD、mTBI和TBI的潜在治疗方法的有效性，医学文献中存在持续的争论。

  高压氧治疗(HBOT) 是 一种 让患者 在加压环境中呼吸高于平均氧浓度的空气 的治疗技术 。其目的是增加血氧水平，以促 进 康复和 愈合。这种技术已很成熟，目前美国 食品和药物管理局（ FDA ） 已经批准了高压舱的13种用途，包括空气或气体的处理栓塞、一氧化碳中毒、减压病和放射性坏死。虽然美国 FDA 支持HBOT的一些用途，但各种组织和个人也提出了超出这些既定用途的主张。更有争议的治疗方法有HBOT疗法治疗癌症、轻度创伤性脑损伤和阿尔茨海默病的可能性。本综述的目的是在评估HBOT在军事患者中的可能替代用途时，考虑关于HBOT的现有证据，包括病例研究和随机、安慰剂对照研究。

  HBOT对生物的直接影响是增加血液和身体组织中携带的氧气量。 在海平面的正常压力下，定义为1个大气压(1 ATA)，血液中的氧气比例最大限度上取决于饱和或含氧血红蛋白，这是血液暴露于 氧 分压的结果。 氧气的分压在肺部通常较高，容易使氧气与任何可用的血红蛋白结合，但在其他组织中，较低的分压会使氧气从血红蛋白中直接释放到血流中，并使身体组织氧化。 这种关系产生了一个 S形 图，其中血红蛋白饱和度和氧分压之间有非线性关系。 除了氧分压之外，许多其他因素也会影响这种关系，包括一氧化碳和温度，尽管压力和氧浓度被认为是重要的条件。 高压氧治疗通过增加空气中的氧浓度和增加相对压力来结合这一些因素，这反过来又最大化了血红蛋白用氧饱和的能力。此外，HBOT压力的增加很重要，因为简单地呼吸含氧量高于正常水平的气体，即常压氧疗，在增加血液含氧量方面效果较差。这种效果是因为在高于1 ATA的压力下，更高水平的氧气直接溶解在血清中。

  最终结果是，HBOT导致更高水平的氧气到达全身组织，不仅通过氧合血红蛋白，而且因为氧气直接溶解在血清中。 在临床实践中，患者进入 一个高压舱或环境，该高压舱或环境可以为单个用户(单腔室)或多个个人(多腔室)同时使用而设计。 然后，患者在经历压力增加的环境时，呼吸氧气浓度增加到100%的气体，而正常空气的氧气浓度为21%。 对于HBOT来说，常见的压力包括高达3.0 ATA，尽管治疗期间使用的精确值因治疗方案、设备和治疗条件而有很大差异。 除其他外，增加的压力允许更多的氧气溶于血液。 这种状态产生更大的氧化作用，因为血液中的氧气可以到达红细胞不能通过的阻塞区域，并且在通过血红蛋白的氧气运输受损的条件下，例如一氧化碳中毒，也能够氧化。 为了更精确地描述，呼吸常压空气的患者通常具有100毫米汞柱的动脉氧分压和55毫米汞柱的组织氧分压，而2.0-3.0 ATA的100%氧的组合可以产生超过2000毫米汞柱的动脉氧分压和几乎400毫米汞柱的组织内氧分压。

  这些水平对康复中的患者具有许多细胞和生理益处。伤口愈合通过血管生成加速，促进巨噬细胞的迁移并加速上皮形成。这一些因素最终维持组织活力，同时降低感染的可能性并增强更有益的恢复条件。然而，尽管这些多种机制的作用可能会促进患者的康复，但对于一些需要20至40次治疗的情况，单次就诊很难获得治疗效果。 现代HBOT通常是一个安全的临床操作，规程的编写避免了在富氧环境中燃烧的物理危险和接触有毒物质的生理危险。即便如此，患者可能会经历一些潜在的副作用。常见的影响包括由于压力变化导致的中耳气压伤，这会导致耳朵疼痛、全身不适和耳朵平衡困难。这些中耳影响通常是轻微的，能够最终靠适当的耳部清洁和适当的压迫率来减轻或避免。空间的封闭性可能会诱发幽闭恐怖症，它更多地依赖于特定房间和个人的结合，而不是任何可以概括到整个HBOT的东西。有极大几率会出现一些更极端的副作用，如中枢神经系统氧中毒(癫痫发作)、肺氧中毒(气管支气管炎、水肿和纤维化)和眼毒性（发生率低，通常是暂时性的），但这样一些问题在现代治疗方案中很少见。

  尽管HBOT之前已经被证明是一种安全可靠的方法来增加氧合和促进愈合，但在讨论支持和反对其某些潜在用途的证据时，会出现争议性的问题。 支持HBOT的最佳证据来自已确立的医疗用途，这些用途已经获得了美国FDA或专业医疗组织等管理机构的各种批准或批准。 目前，HBOT腔室有13种经美国FDA批准的用途:空气或气体栓塞、一氧化碳中毒、闭合性肌炎、挤压伤或其他急性创伤性坐骨神经痛、减压病(弯曲)、促进特定伤口愈合、异常失血(严重贫血)、颅内脓肿、坏死性软组织感染、骨髓炎、迟发性放射损伤、皮肤移植物和皮瓣以及热烧伤。 在这些经美国FDA批准的选项中，关于HBOT的最有效使用仍有许多问题。 例如，对于获益的维持的时间以及哪个治疗时间窗最适合产生最佳效果存在疑问。 从糖尿病足溃疡患者获得的一些证据说明，与长期问题相比，HBOT在短期使用中的益处更多，这与HBOT在创伤急性期给药时具有神经保护作用的研究一致。

  关于目前未被美国FDA批准的用途的讨论和研究仍在继续 。最重要的讨论似乎是关于支持和反对使用HBOT作为创伤后应激障碍（PTSD）、创伤性脑损伤(TBI)或轻度创伤性脑损伤(TBI)的治疗方法的证据。 关于自闭症和脑性瘫痪还有别的正在进行的临床研究，有大量的文献同样包括各种各样的结果。PTSD/mTBI/TBI在军事环境中有更强烈的治疗需求。 PTSD/mTBI/TBI中关于HBOT的证据是有争议的，因为实证文献中的结果是如此的混杂，支持和反对该方法的人都很强。支持使用HBOT治疗这些疾病的初步证据来自于1-6名患者作为治疗一部分的病例研究。这些例子证明了mTBI神经心理功能的改善，慢性TBI和创伤后应激障碍症状的改善。然而，一些案例研究可以提醒医疗专业技术人员注意罕见的并发症，如因未修复的颅骨骨折引起的张力性气颅。

  然而，出于几个原因，应该谨慎解释这一证据。与随机安慰剂对照研究相比，病例研究中的因果因素更难分离，限制了从这些观察中得出的结论。此外，案例研究本身就有可能会出现发表偏差。重点是，暗示性或令人兴奋的结果往往会被发表，而失败和不太令人惊讶的结果往往会被隐瞒。实质性的改善和罕见的并发症都属于更容易引起联想的类别，并且通过发表偏见增加了这些病例的可见性。 几项主要是针对脑震荡后综合征的临床试验表明，在HBOT治疗后，认知测试和生活品质评估有了显著改善。接受HBOT或甚至高压氧和常压高氧联合治疗的患者显示出死亡率降低和许多有益的情况，包括脑血流量增加。还有一些经验证据支持潜在机制的证据，可能提供解释这些改进的因果因素。

  值得注意的是，HBOT能够最终靠血管生成和神经纤维再生诱导TBI患者的神经可塑性，同时潜在地减少炎症反应。回顾性研究同样评估了患者记录，并得出结论，TBI患者和其他患有脑震荡后症状的患者使用HBOT有显著益处。这些研究还确定了关于治疗的几个未知因素，例如这些益处的维持的时间。一项研究表明，脑震荡后和创伤后应激障碍症状显著改善，但这些益处维持的时间不到6个月。 这些说法的主要反证来自随机临床试验，这些试验试图利用虚假条件来解决安慰剂效应的可能性。在包括更严控条件的几项随机临床试验中，高压氧治疗未能产生比假治疗更大的益处。尽管HBOT和假治疗通常都能提高认知或症状评估的表现，但临床试验最终得出结论，HBOT的益处并不比假治疗明显更好。因此，一些研究人员和临床医生可能会得出结论，HBOT相当于假治疗。

  到目前为止，当HBOT被特别评估为创伤后应激障碍或脑震荡后的一种治疗时，证据提供了非常不同的发现——这两种情况对军事医学都有重大影响。 不幸的是，研究之间有多重差异，这阻碍了条件之间的简单比较。 例如，一些研究利用没有加压室干预的正常治疗过程以及假条件，而其他研究利用具有不一样吸入氧水平的等效压力条件。 大多数研究遵循为期6-8周的40个疗程的治疗方案，尽管也有例外，因为一些研究将使用更少的疗程。 不同治疗类型和假条件的差异使这些不一致结果的共识变得很复杂。 然而，目前有四个主要观点可当作解释当前发现的可能性:(1)安慰剂效应，(2)积极的假治疗，(3)治疗异质性，以及(4)促进论点。

  一种观点反对HBOT疗法的有效性，认为观察到的改善特别大程度上(若不是唯一的话)是因为安慰剂效应。这一证据得到了HBOT在多个随机临床试验中未能产生比安慰剂更大的益处的支持，当该程序与虚假干预作比较时。由于几个原因，虚假条件在这些随机临床试验中是必不可少的。最重要的是，跟着时间的推移，简单的观察可能会被同一时期的自然愈合所掩盖，而对照条件提供了与干预技术的重要比较。第二，由于个体患者的期望，任何干预都有望产生改善。这种改善可以是安慰剂效应，即患者对治疗的信念促进了治疗方案下的改善，也可以是霍桑效应，即由于评估期间有观察者在场，患者的反应不同。每个因素都可能以不同的方式影响结果。例如，患病的人能很容易地感觉到压力变化，并因此预测他们何时处于治疗状态，这就是为什么建议至少1.2 ATA的压力来掩盖加压过程。霍桑效应对于评估症状学的临床评估很重要，因为单个患者可能报告较少的症状，仅仅是因为他们意识到评估，或者有意识或无意识地试图与他们都以为的期望结果一致。尽管没有可靠的个体因果变化支持治疗的长期益处，但这些综合的可能性可能会在HBOT后的认知或症状报告中产生表面上的改善。假的或对照的比较是预防、减少或归类安慰剂效应范围的最佳方法，当一项双盲、安慰剂对照研究中，一种活跃的HBOT病未能胜过假的压力病时，一个合乎逻辑的结论是，任何观察到的益处都是因为某种形式的安慰剂效应，而不是因为患者病情的真正临床改善。

  与安慰剂效应立 场相反的论点是，随机临床试验中使用的许多假条件实际上并不是假条件——它们是无意中产生治疗效果的活跃状态。这一论点有时被通俗地称为“假的不是假的”立场。在这一前提下，主动条件并不优于假条件，因为“假”条件实际上产生了可靠的、尽管较小的治疗效果，这导致在实现条件之间的统计显著差异方面存在更大的困难。这个论点可能是压力较高和吸入的氧气水平高于室内空气的综合条件的一个因素。在1.2至1.3 ATA之间加压空气会使血液中的溶解氧增加33%至49%。加上在这种替代治疗中缺乏氧气和压力组合的指导方针，假定的假条件可能会增加血流中的溶解氧含量(例如，因为旨在模拟完全治疗加压的压力增加)，并诱发与实际积极治疗相似的治疗条件。如果研究没有适当的动力来检测不同效果大小的两种有效治疗条件之间的统计学差别，那么结果将是真实效果的非统计学显著差异。

  一些作者觉得，人类TBI的异质性和多种因素的问题，如延迟的治疗时间表和结果测量中的主观方法，可能会对结果产生误解。这一论点可以解释以前文献的混合发现，以及为什么一种有效的治疗方案在患者康复期间可能不会产生可靠的改善。TBI和mTBI的研究在观察到的症状上有内在的可变性，因为脑震荡事件很少产生完全相同的症状学或相同的严重程度。差异最终通过多次研究和复制(或复制失败)来解决，这应该能克服症状学中的差异问题。HBOT的研究只有少数数量的经验证据来对症状的严重程度做出结论性的陈述。同样，治疗本身的异质性也有一定的问题，在HBOT条件下，1.5至3.0 ATA之间的压力水平存在一定的差异，单次治疗的次数和时间长度也存在一定的差异。经验文献仍在讨论HBOT的潜在疗效，治疗的异质性导致了结果的进一步混乱。简而言之，治疗异质性的论点表明，只有少数的证据得出关于HBOT疗效的明确结论，因为HBOT治疗没有正真获得一致应用。

  现有的经验和机制证据说明，HBOT可以对患者产生神经方面的显著益处。这些益处通过美国FDA批准的治疗方案的使用得到了很好的证明并通过在细胞水平上证明神经可塑性或其他神经益处的研究得到了很好的证明。因此，有一种可能性是，HBOT干预将通过改善导致一般生理损伤或心理痛苦的创伤事件后的个体健康而产生一些治疗效果。如果个体在HBOT治疗后经历认知和一般精神功能改善或生理改善，这些改善能够最终靠消除日常生活中的障碍来促进恢复。根据这一立场，创伤后应激障碍或心理障碍之间没有直接的机械联系，但这种治疗能解决患者正在遭受的不相关的认知或心理问题。反过来，没有额外的神经方面的挑战有助于并畅通康复之路。这一立场可以解释为什么在正交或共病问题没有完全解决的情况下，虽然在临床试验中仍产生混合结果，但仍有一些神经系统改善的机械证据。然而，我们该注意到，这一立场只是推测性的。便利论表面上呼吁进行更多的潜在变量分析，以解决HBOT研究中的间接影响，并否定替代解释。

  高压氧治疗被认为是一种安全、常用的医疗方法。然而，关于HBOT作为PTSD、mTBI和TBI的潜在治疗方法的有效性，医学文献中存在持续的争论。评论和意见涵盖了争论的两个方面，一些人声称他们有足够的支持将HBOT作为解决这样一些问题的方法，而一些高度批评的意见则质疑HBOT的干预是荒度时间、浪费金钱，并且给受伤的军人提供了虚假的希望。目前， 来自政府问责办公室（GAO）和事务部（VA）的多项国防部审查考虑了证据，并得出结论认为， 在单个病例研究中观察到的强有力的治疗益处在对照、随机临床试验中并不明显，因此就创伤后应激障碍、mTBI和TBI而言，未能达到足够的科学证据水平，要求或支持这种治疗用于医学处方应用。 支持HBOT的最强有力的证据来自案例研究和动物模型，它们有助于支持HBOT可能会影响神经功能的机制。不幸的是，这些发现未能很好地转化为人类临床试验，而是产生了关于治疗效果的高度混杂的结果。目前最可靠的结论是，HBOT可以安全地用于美国FDA批准的适应症范围，尽管其较小的使用风险使其成为包括PTSD、mTBI和TBI在内的别的问题的潜在辅助治疗方案，但目前只有少数的临床证据支持其作为军事行动或爆炸暴露后脑震荡等相关症状的主要治疗方法。