氧疗

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氧疗
File:Simple face mask.jpg
一位戴着简式供氧面罩的人
临床资料
其他名称补充氧气, 富氧空气
AHFS/Drugs.comFDA专业药物信息
给药途径吸入
药物类别medical gas
ATC码
识别信息
CAS号7782-44-7
ChemSpider
  • none
UNII
化学信息
化学式O2

氧疗（英语：oxygen therapy），也称为补充氧气（英语：supplemental oxygen），是一种使用氧气作医疗用途的方式。[1]也指在高海拔地区使用富氧空气。此疗法的急性适应症包括有低血氧症（英语：hypoxemia）（即血氧浓度过低）、一氧化碳中毒和丛集性头痛。此外，麻醉诱导期间也可预防性地给予氧气，以维持血氧浓度。[2]氧疗也常用于由严重慢性阻塞性肺病或囊肿性纤维化等疾病引起的慢性低血氧症。[3][1]给予氧气的方式包含有在常压下透过鼻导管（英语：nasal cannula）、面罩或插管等，或在高压氧舱内给予。[4][5]另外，也可绕过呼吸道的方式，例如透过叶克膜（利用人工肺）给予。

氧气是正常细胞代谢所需。[6]然而当浓度过高可能导致氧气中毒，进而引发肺部损伤和呼吸衰竭。[2][7]高浓度氧气也会增加呼吸道火灾（发生在或邻近于患者气道内的火灾）的风险，特别是正在接受氧疗的患者吸烟时。[1]氧疗若没加湿，也可能让用者的鼻腔黏膜干燥。[1]在多数情况下，血氧饱和度达到94–96%即为足够。而对于有二氧化碳滞留（高碳酸血症）风险的人，88–92%的饱和度较为理想。[1][8]但在一氧化碳中毒或心脏骤停的情况下，应尽可能将氧气饱和度升高。[1][8]虽然一般的空气中氧气的体积为21%，但氧疗可将氧气浓度增至100%。[7]

氧气用于医疗用途约于1917年开始普及，且是发达国家最常见的医院治疗方式。[1][9][10][11]此疗法已列入世界卫生组织基本药物标准清单之中。[11]在居家的氧疗可透过氧气瓶或制氧机来提供。[1]

医疗用途[编辑]

File:Oxygen piping.png
安装于救护车内的氧气管线、附有流量计调节器，用于氧疗。

氧气在医院、紧急医疗服务和急救人员在各种病症和环境下受到广泛使用。几个经常需要高流量氧气的适应症包括有：[12][13]

急性病症[编辑]

在急性低血氧症情况下，应根据脉搏血氧仪将氧疗滴定至目标水平（多数病患为94–96%，慢性阻塞性肺病患者则为88–92%）。[12][8]可透过增加给氧量（吸入氧气分率（英语：Fraction of inspired oxygen）（FIO2）。英国医学期刊于2018年曾刊出建议，当血氧饱和度超过96%时应停止氧疗，若饱和度在90%至93%以上则不应启动氧疗。[14]之有此建议可能是因急性病患的过度给氧与死亡率增加之间存在关联的缘故。[8]但以下情况为例外：[14]

氧疗多年来也被用作潜水人员出现减压症的紧急治疗用途。[15]在高压氧舱内用100%纯氧进行再加压是减压症的标准治疗方式。[15][16][17]如果能在潜水者浮出水面后四小时内给予再加压治疗，其成功率最高，且越早治疗，所需再加压的次数越少，症状也缓解得越快。[18]有文献指出，使用氦氧疗（英语：heliox）可能比使用氧疗的效果更好。[19]

对中风患者而言，氧疗可能有益，但应避免给予过高的氧气浓度，否则可能会造成反效果。[20]

因急性疾病或住院，而接受门诊氧疗的低血氧症患者，在处方续开前应由医师重新评估，确定持续治疗必要性。[21]如果最初的低血氧症已缓解，额外治疗可能造成不必要的资源浪费。 [21]

慢性病症[编辑]

常见需要基本量补充氧气的病症包含有：慢性阻塞性肺病、慢性支气管炎和肺气肿。在急性发作期间，患者也可能需额外补充氧气。虽然患者血氧浓度相对正常，氧气也可能被处方用于呼吸困难、末期心脏衰竭、呼吸衰竭、晚期癌症或神经退化性疾病。在生理学上，它可能适用于动脉血氧分压（PaO₂）≤ 55毫米汞柱（7.3kPa）或动脉血氧饱和度（SaO₂）≤ 88%的患者。[22][23][24]

对于患有慢性疾病，且易于二氧化碳滞留（例如慢性阻塞性肺病、肺气肿）的患者，应考虑谨慎地滴定氧疗。在此类情况下，过多氧气可能会降低呼吸驱动，导致二氧化碳在体内累积（即高碳酸血症）、酸中毒，并因呼吸衰竭而增加死亡率。[25]不过，研究显示滴定式氧气治疗可将预后改善，这主要归功于通气/灌注比（V/Q ratio）的逐步改善。[26]失去呼吸驱动的风险远小于不给予紧急氧气的风险，因此紧急给氧绝不是禁忌症。在从救护现场转移到明确治疗场所的过程中，通常在患者开始接受滴定氧气治疗后很久，才会观察到呼吸驱动显著降低的状况。

禁忌症[编辑]

氧疗在某些情况下已被证实会对病情产生负面影响。[27]

  • 氧疗会加剧巴拉刈中毒的影响，因此除非出现严重呼吸窘迫或呼吸停止，否则应暂停给予。巴拉刈中毒很罕见，全球于1958年至1978年间约有200死亡案例。[28]
  • 不建议对囊肿性纤维化或博来霉素相关性肺损伤的患者使用氧疗。[29]
  • 根据一些动物研究，由吸入性酸性物质引起的急性呼吸窘迫症候群可能会因氧疗而加剧。[30][31]
  • 针对败血症的病例，也应避免高氧治疗。[20]
File:O2regulator.JPG
插销式氧气调节器（用于便携式D型（一种标准化尺寸规格）气瓶），通常配备于救护车的急救包中。

不良反应[编辑]

给予氧气在某些情况下可能会在特定人群中导致特定的并发症。

  • 对于患有呼吸衰竭的婴儿，给予高浓度氧气有时会促使眼睛内新的血管过度生长而导致失明。这种现象称为早产儿视网膜病变。
  • 在罕见的情况下，接受高压氧治疗的人曾有癫痫发作案例，先前被归因于氧气中毒。[32][33]
  • 另有证据显示，长时间的高压氧治疗会加速白内障发展。

另类疗法[编辑]

一些替代医学的业者宣称"氧疗" 能够治愈包括艾滋病、阿兹海默症和癌症在内的许多疾病。然而根据美国癌症协会的说法，"现有的科学证据不支持将释放氧气的化学物质注入人体而能有效治疗癌症的说法" ，且其中一些方式可能会导致危险后果。[34]

生理效应[编辑]

补充氧气对人体有多种生理效应，这些效应是否对患者不利，取决于临床情境。当器官获得过量氧气时，此种情况被称为高氧状态（英语：hyperoxia）。[35]虽然非侵入性高剂量氧疗（即非叶克膜）可能会产生下述效应，但在更高压力下给予氧气，会导致这些效应恶化。

吸收性肺不张[编辑]

有假说认为氧疗可能加速肺不张（英语：atelectasis）（部分或完全的肺部塌陷）发展，并导致气腔的去氮作用（例如在气胸、颅内积气（英语：Pneumocephalus）的情况时）。[36][37]这个概念基于：氧气在体内比氮气更快被吸收，导致通气不良的富氧区域中气体会被身体快速吸收被，进而引发肺不张（肺部塌陷）。[36]据信在临床情境下，较高的吸入氧气分率（FIO₂）与肺不张的发生率增加有关。[38]不过在临床健康的成人中，一般认为吸收性肺不张在适当处理下，通常不会有任何显著影响。[39]

气道发炎[编辑]

在气道方面，给予高浓度（通常>40% O₂）氧气时，会发生气管支气管炎（英语：tracheobronchitis）和黏膜炎（英语：mucositis）。[40]在肺部，这些升高的氧气浓度与肺泡毒性的增加有关。[35]当黏膜损伤随着气压和氧气浓度的升高而加剧，可能导致急性呼吸窘迫症候群发生，甚至可能会死亡。[41][42]

中枢神经系统效应[编辑]

在高氧状态下，已有报告显示脑血流量和颅内压会减少，但对认知功能的影响结果不一。[43][44][45][46]高氧状态也与癫痫发作、白内障形成以及可逆性近视有关。[47]

高碳酸血症[编辑]

在出现二氧化碳滞留患者中，过度暴露于氧气，根据霍尔丹效应（英语：Haldane effect），会导致血液中去氧血红素与二氧化碳的结合减少。[48]这种二氧化碳的释放可能因动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）增加而导致酸碱失衡（英语：Acid–base imbalance）。患有慢性阻塞性肺病等基础肺部疾病的患者可能无法充分清除此效应所产生的额外二氧化碳，而使病情恶化。[49]此外，氧疗也被证实会降低呼吸驱动，进而可能出现高碳酸血症。[37]

免疫学效应[编辑]

在特定情况下，高氧环境已被观察到会降低人体内颗粒球的滚动和白血球渗出（英语：diapedesis）。[50]在厌氧菌感染方面，已观察到坏死性筋膜炎患者接受高压氧治疗后，所需的清创手术次数减少，且死亡率有所改善。[51]这可能源于原本厌氧的微生物对氧气的不耐受性。

氧化压力[编辑]

持续暴露于氧气可能会超出人体应对氧化压力的能力。[52]氧化压力的程度似乎受到氧气浓度和暴露时间的影响，在某些高氧状态下，全身性中毒会在数小时内发生。[53]

红血球生成减少[编辑]

高氧状态会导致血清中的红血球生成素减少，进而削弱对红血球生成的刺激。.[54]不过，在常压环境下的高氧状态似乎无法完全停止红血球生成。[54]

肺血管舒张[编辑]

在肺部，缺氧被认为是一种强效的肺血管收缩剂，其原因在于抑制向外的钾离子电流和活化向内的钠离子电流，导致肺血管肌肉收缩。[55]然而，从对少数肺高压患者的研究来看，高氧状态的效应似乎并没特别强的血管舒张作用。[56][57]因此，这种效应似乎存在，但很微弱。[56][57]

全身血管收缩[编辑]

氧气在全身血管系统中是一种血管收缩剂，会导致血压轻微上扬、心输出量和心率降低。高压环境似乎对这些整体生理效应没有显著影响。[58][46]临床上可能会导致某些特定患者群体（例如患有心房中膈缺损的患者）的左向右分流（英语：cardiac shunt）增加。这种血管收缩的机制尚未被了解，但有种假说，认为氧气疗法产生的活性氧类会加速内皮一氧化氮（一种血管舒张剂）的降解。[59][46]这些血管收缩效应被认为是有助于中止丛集性头痛的潜在机制。[60]

在高氧状态下的溶解氧也可能对气体总运输量有显著作用。[61]

储存与来源[编辑]

File:Home oxygen canisters.jpg
家用高压氧气瓶。经由一调节器连接到气瓶阀门，并透过软管以恒定的低压力输送气体到一个能罩住口鼻的面罩，以提供氧气。
File:Home oxygen concentrator.jpg
供肺气肿患者在家使用的制氧机。
File:Nasalprongs.JPG
供应氧气的鼻导管。
File:NRBer.JPG
非再呼吸面罩,带有一个储氧袋（储存高浓度氧气备用量）和单向阀，可防止患者吸入自己呼出的二氧化碳，确保吸入的气体中含有极高比例的氧气。

氧气可透过多种方法（例如化学反应、分馏）进行分离，以便立即或于未来使用。氧疗主要采用的方法有：

  1. 液态储存 - 液氧储存在绝热槽中，并在低温下储存。使用时，先会让其沸腾，而释放出气态氧。由于医院普遍供应氧疗，此方法受到广泛应用。有关此储存方法的资讯，请参阅真空绝热蒸发器（英语：Vacuum Insulated Evaporator）。
  2. 将氧气压缩，储存在钢瓶中，这是一种便捷的储存方式（无需冷藏）。
  3. 即时使用 - 电动制氧机[62]或采化学反应的装置[63]可产生足够的氧气，供个人即时使用。这些装置（特别是电动形式的）被广泛用作便携式的个人的居家氧气疗法。这类装置能持续供应，无需笨重的氧气钢瓶。

输注方式[编辑]

有多种供应氧气的装置。在大多数情况下，氧气会先通过减压器，将来自钢瓶（或其他来源）的高压氧气控制在低压下。这种低压接着会由流量计控制，以测量速率（例如每分钟升 [LPM]）来控制流量。

低剂量氧气[编辑]

许多人只需将吸入的氧气量轻微增加即可，无需纯氧或近乎纯氧。这[64]些需求可透过多种装置来满足，具体取决于情况、流量需求和个人偏好。

有鼻导管以低流速（每分钟1–6升）给予氧气，提供24–40%的氧气浓度。[65]

也有多种面罩选项，例如简易面罩，能够提供35%至55%的氧气浓度。有种文丘里面罩（英语：Venturi mask）（即夹气式面罩），能精确提供24%至50%的预设氧气浓度。[64]

在某些情况下，可使用部分再呼吸面罩，能提供40%至70%的氧气浓度。

高流量氧气输注[编辑]

对于需要高浓度氧气的患者，有许多装置可用。最常用的装置是非再呼吸面罩（或储氧袋面罩）。

正压输注[编辑]

无法自主呼吸的患者经由正压才能将氧气送入肺部，以进行气体交换。这些给予系统的复杂性和成本各不相同，最简单的是基本的口对口面罩辅助装置，可用于提供人工呼吸，并透过面罩端口给予额外氧气。

给药[编辑]

氧气及其他压缩气体与雾化器结合使用，以便将药物输送至患者的上呼吸道和/或下呼吸道。

氧气面罩的呼气过滤器[编辑]

附有过滤器的氧气面罩能够防止呼出的颗粒物释放到周围环境。这些面罩通常采用密闭设计，以最大限度地减少泄漏，并透过一系列单向阀来控制室内空气的吸入。于2003年出现的严重急性呼吸道症候群（SARS）危机，由于传统装置无此功能，此种附过滤器的首度在加拿大多伦多开始普及。[66][67][68]

航空商业航班[编辑]

在美国，大多数航空公司限制乘客携带氧气设备，因此旅客必须事先通知并查询规定。虽然个人氧气瓶通常不被允许，但部分经批准的便携式制氧机已获准在所有商业航班上使用。[69]

节氧装置[编辑]

节氧装置自1980年代以来便开始出现。它们的工作原理是在呼吸周期中，当氧气能被更有效利用的特定时刻才进行供氧。这种方式的优点是储存的氧气能用得更久，也让制造出更小、更轻的便携式给氧系统成为可能。这类装置也可与便携式制氧机搭配使用，进一步提高其效率。[70]

参见[编辑]

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延伸阅读[编辑]

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