氧療

氧療（oxygen therapy），也稱為補充氧氣（supplemental oxygen），是一種使用氧氣作醫療用途的方式。也指在高海拔地區使用富氧空氣。此療法的急性適應症包括有低血氧症（即血氧濃度過低）、一氧化碳中毒和叢集性頭痛。此外，麻醉誘導期間也可預防性地給予氧氣，以維持血氧濃度。氧療也常用於由嚴重慢性阻塞性肺病或囊腫性纖維化等疾病引起的慢性低血氧症。給予氧氣的方式包含有在常壓下透過鼻導管、面罩或插管等，或在高壓氧艙內給予。另外，也可繞過呼吸道的方式，例如透過葉克膜（利用人工肺）給予。

氧氣是正常細胞代謝所需。然而當濃度過高可能導致氧氣中毒，進而引發肺部損傷和呼吸衰竭。高濃度氧氣也會增加呼吸道火災（發生在或鄰近於患者氣道內的火災）的風險，特別是正在接受氧療的患者吸菸時。氧療若沒加濕，也可能讓用者的鼻腔黏膜乾燥。在多數情況下，血氧飽和度達到94–96%即為足夠。而對於有二氧化碳滯留（高碳酸血症）風險的人，88–92%的飽和度較為理想。但在一氧化碳中毒或心臟驟停的情況下，應盡可能將氧氣飽和度升高。雖然一般的空氣中氧氣的體積為21%，但氧療可將氧氣濃度增至100%。

氧氣用於醫療用途約於1917年開始普及，且是已開發國家最常見的醫院治療方式。此療法已列入世界衛生組織基本藥物標準清單之中。在居家的氧療可透過氧氣瓶或製氧機來提供。

## 醫療用途

氧氣在醫院、緊急醫療服務和急救人員在各種病症和環境下受到廣泛使用。幾個經常需要高流量氧氣的適應症包括有：

- 心肺復甦
- 重大創傷
- 過敏性休克
- 大量出血
- 休克
- 活動性抽搐
- 失溫

### 急性病症

在急性低血氧症情況下，應根據脈搏血氧儀將氧療滴定至目標水平（多數病患為94–96%，慢性阻塞性肺病患者則為88–92%）。可透過增加給氧量（吸入氧氣分率（FIO2）。英國醫學期刊於2018年曾刊出建議，當血氧飽和度超過96%時應停止氧療，若飽和度在90%至93%以上則不應啟動氧療。之有此建議可能是因急性病患的過度給氧與死亡率增加之間存在關聯的緣故。但以下情況為例外：

- 一氧化碳中毒
- 叢集性頭痛
- 鐮刀型紅血球疾病危象
- 氣胸

氧療多年來也被用作潛水人員出現減壓症的緊急治療用途。在高壓氧艙內用100%純氧進行再加壓是減壓症的標準治療方式。如果能在潛水者浮出水面後四小時內給予再加壓治療，其成功率最高，且越早治療，所需再加壓的次數越少，症狀也緩解得越快。有文獻指出，使用氦氧混合氣可能比使用氧療的效果更好。

對中風患者而言，氧療可能有益，但應避免給予過高的氧氣濃度，否則可能會造成反效果。

因急性疾病或住院，而接受門診氧療的低血氧症患者，在處方續開前應由醫師重新評估，確定持續治療必要性。如果最初的低血氧症已緩解，額外治療可能造成不必要的資源浪費。

### 慢性病症

常見需要基本量補充氧氣的病症包含有：慢性阻塞性肺病、慢性支氣管炎和肺氣腫。在急性發作期間，患者也可能需額外補充氧氣。雖然患者血氧濃度相對正常，氧氣也可能被處方用於呼吸困難、末期心臟衰竭、呼吸衰竭、晚期癌症或神經退化性疾病。在生理學上，它可能適用於動脈血氧分壓（PaO₂）≤ 55毫米汞柱（7.3kPa）或動脈血氧飽和度（SaO₂）≤ 88%的患者。

對於患有慢性疾病，且易於二氧化碳滯留（例如慢性阻塞性肺病、肺氣腫）的患者，應考慮謹慎地滴定氧療。在此類情況下，過多氧氣可能會降低呼吸驅動，導致二氧化碳在體內累積（即高碳酸血症）、酸中毒，並因呼吸衰竭而增加死亡率。不過，研究顯示滴定式氧氣治療可將預後改善，這主要歸功於通氣/灌注比（V/Q ratio）的逐步改善。失去呼吸驅動的風險遠小於不給予緊急氧氣的風險，因此緊急給氧絕不是禁忌症。在從救護現場轉移到明確治療場所的過程中，通常在患者開始接受滴定氧氣治療後很久，才會觀察到呼吸驅動顯著降低的狀況。

### 禁忌症

氧療在某些情況下已被證實會對病情產生負面影響。

- 氧療會加劇巴拉刈中毒的影響，因此除非出現嚴重呼吸窘迫或呼吸停止，否則應暫停給予。巴拉刈中毒很罕見，全球於1958年至1978年間約有200死亡案例。
- 不建議對囊腫性纖維化或博來黴素相關性肺損傷的患者使用氧療。
- 根據一些動物研究，由吸入性酸性物質引起的急性呼吸窘迫症候群可能會因氧療而加劇。
- 針對敗血症的病例，也應避免高氧治療。

### 不良反應

給予氧氣在某些情況下可能會在特定人群中導致特定的併發症。

- 對於患有呼吸衰竭的嬰兒，給予高濃度氧氣有時會促使眼睛內新的血管過度生長而導致失明。這種現象稱為早產兒視網膜病變。
- 在罕見的情況下，接受高壓氧治療的人曾有癲癇發作案例，先前被歸因於氧氣中毒。
- 另有證據顯示，長時間的高壓氧治療會加速白內障發展。

### 另類療法

一些替代醫學的業者宣稱"氧療" 能夠治癒包括愛滋病、阿茲海默症和癌症在內的許多疾病。然而根據美國癌症協會的說法，"現有的科學證據不支持將釋放氧氣的化學物質注入人體而能有效治療癌症的說法"，且其中一些方式可能會導致危險後果。

## 生理效應

補充氧氣對人體有多種生理效應，這些效應是否對患者不利，取決於臨床情境。當器官獲得過量氧氣時，此種情況被稱為高氧狀態。雖然非侵入性高劑量氧療（即非葉克膜）可能會產生下述效應，但在更高壓力下給予氧氣，會導致這些效應惡化。

### 吸收性肺不張

有假說認為氧療可能加速肺不張（部分或完全的肺部塌陷）發展，並導致氣腔的去氮作用（例如在氣胸、顱內積氣的情況時）。這個概念基於：氧氣在體內比氮氣更快被吸收，導致通氣不良的富氧區域中氣體會被身體快速吸收被，進而引發肺不張（肺部塌陷）。據信在臨床情境下，較高的吸入氧氣分率（FIO₂）與肺不張的發生率增加有關。不過在臨床健康的成人中，一般認為吸收性肺不張在適當處理下，通常不會有任何顯著影響。

### 氣道發炎

在氣道方面，給予高濃度（通常>40% O₂）氧氣時，會發生氣管支氣管炎和黏膜炎。在肺部，這些升高的氧氣濃度與肺泡毒性的增加有關。當黏膜損傷隨著氣壓和氧氣濃度的升高而加劇，可能導致急性呼吸窘迫症候群發生，甚至可能會死亡。

### 中樞神經系統效應

在高氧狀態下，已有報告顯示腦血流量和顱內壓會減少，但對認知功能的影響結果不一。高氧狀態也與癲癇發作、白內障形成以及可逆性近視有關。

### 高碳酸血症

在出現二氧化碳滯留患者中，過度暴露於氧氣，根據霍爾丹效應，會導致血液中去氧血紅素與二氧化碳的結合減少。這種二氧化碳的釋放可能因動脈血二氧化碳分壓（PaCO₂）增加而導致酸鹼失衡。患有慢性阻塞性肺病等基礎肺部疾病的患者可能無法充分清除此效應所產生的額外二氧化碳，而使病情惡化。此外，氧療也被證實會降低呼吸驅動，進而可能出現高碳酸血症。

### 免疫學效應

在特定情況下，高氧環境已被觀察到會降低人體內顆粒球的滾動和白血球滲出。在厭氧菌感染方面，已觀察到壞死性筋膜炎患者接受高壓氧治療後，所需的清創手術次數減少，且死亡率有所改善。這可能源於原本厭氧的微生物對氧氣的不耐受性。

### 氧化壓力

持續暴露於氧氣可能會超出人體應對氧化壓力的能力。氧化壓力的程度似乎受到氧氣濃度和暴露時間的影響，在某些高氧狀態下，全身性中毒會在數小時內發生。

### 紅血球生成減少

高氧狀態會導致血清中的紅血球生成素減少，進而削弱對紅血球生成的刺激。.不過，在常壓環境下的高氧狀態似乎無法完全停止紅血球生成。

### 肺血管舒張

在肺部，缺氧被認為是一種強效的肺血管收縮劑，其原因在於抑制向外的鉀離子電流和活化向內的鈉離子電流，導致肺血管肌肉收縮。然而，從對少數肺高壓患者的研究來看，高氧狀態的效應似乎並沒特別強的血管舒張作用。因此，這種效應似乎存在，但很微弱。

### 全身血管收縮

氧氣在全身血管系統中是一種血管收縮劑，會導致血壓輕微上揚、心輸出量和心率降低。高壓環境似乎對這些整體生理效應沒有顯著影響。臨床上可能會導致某些特定患者群體（例如患有心房中膈缺損的患者）的左向右心臟分流增加。這種血管收縮的機制尚未被了解，但有種假說，認為氧氣療法產生的活性氧類會加速內皮一氧化氮（一種血管舒張劑）的降解。這些血管收縮效應被認為是有助於中止叢集性頭痛的潛在機制。

在高氧狀態下的溶解氧也可能對氣體總運輸量有顯著作用。

## 儲存與來源

氧氣可透過多種方法（例如化學反應、分餾）進行分離，以便立即或於未來使用。氧療主要採用的方法有：

- 液態儲存 - 液氧儲存在絕熱槽中，並在低溫下儲存。使用時，先會讓其沸騰，而釋放出氣態氧。由於醫院普遍供應氧療，此方法受到廣泛應用。有關此儲存方法的資訊，請參閱真空絕熱蒸發器。
- 將氧氣壓縮，儲存在鋼瓶中，這是一種便捷的儲存方式（無需冷藏）。
- 即時使用 - 電動製氧機或採化學反應的裝置可產生足夠的氧氣，供個人即時使用。這些裝置（特別是電動形式的）被廣泛用作可攜式的個人的居家氧氣療法。這類裝置能持續供應，無需笨重的氧氣鋼瓶。

## 輸注方式

有多種供應氧氣的裝置。在大多數情況下，氧氣會先通過減壓器，將來自鋼瓶（或其他來源）的高壓氧氣控制在低壓下。這種低壓接著會由流量計控制，以測量速率（例如每分鐘公升 LPM）來控制流量。

### 低劑量氧氣

許多人只需將吸入的氧氣量輕微增加即可，無需純氧或近乎純氧。這些需求可透過多種裝置來滿足，具體取決於情況、流量需求和個人偏好。

有鼻導管以低流速（每分鐘1–6公升）給予氧氣，提供24–40%的氧氣濃度。

也有多種面罩選項，例如簡易面罩，能夠提供35%至55%的氧氣濃度。有種文丘裡面罩（即夾氣式面罩），能精確提供24%至50%的預設氧氣濃度。

在某些情況下，可使用部分再呼吸面罩，能提供40%至70%的氧氣濃度。

### 高流量氧氣輸注

對於需要高濃度氧氣的患者，有許多裝置可用。最常用的裝置是非再呼吸面罩（或儲氧袋面罩）。

### 正壓輸注

無法自主呼吸的患者經由正壓才能將氧氣送入肺部，以進行氣體交換。這些給予系統的複雜性和成本各不相同，最簡單的是基本的口對口面罩輔助裝置，可用於提供人工呼吸，並透過面罩埠給予額外氧氣。

### 給藥

氧氣及其他壓縮氣體與霧化器結合使用，以便將藥物輸送至患者的上呼吸道和/或下呼吸道。

### 氧氣面罩的呼氣過濾器

附有過濾器的氧氣面罩能夠防止呼出的顆粒物釋放到周圍環境。這些面罩通常採用密閉設計，以最大限度地減少洩漏，並透過一系列單向閥來控制室內空氣的吸入。於2003年出現的嚴重急性呼吸道症候群（SARS）危機，由於傳統裝置無此功能，此種附過濾器的首度在加拿大多倫多開始普及。

### 航空商業航班

在美國，大多數航空公司限制乘客攜帶氧氣設備，因此旅客必須事先通知並查詢規定。雖然個人氧氣瓶通常不被允許，但部分經批准的可攜式製氧機已獲准在所有商業航班上使用。

### 節氧裝置

節氧裝置自1980年代以來便開始出現。它們的工作原理是在呼吸週期中，當氧氣能被更有效利用的特定時刻才進行供氧。這種方式的優點是儲存的氧氣能用得更久，也讓製造出更小、更輕的可攜式給氧系統成為可能。這類裝置也可與可攜式製氧機搭配使用，進一步提高其效率。

## 延伸閱讀

- (see comments for study meta-analysis)

## 基本資料

- 異名：補充氧氣, 富氧空氣
- 給藥途徑：吸入
- CAS號：7782-44-7
- UNII：S88TT14065
- 藥物類別：medical gas
- ATC碼：V03
- ATC碼：AN01
- ChemSpiderID：none
- 化學式：O2