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吸入氫氣治療急性腦中風?!:日本前沿研究揭示

日本研究吸入氫氣治療急性腦中風

氫氣不僅僅是讓氣球飛上天的物質,還可能成為治療急性腦中風的新方法!近年的一項研究顯示,吸入氫氣(H₂)治療急性腦中風具有顯著的安全性和潛在益處,為中風患者帶來了新的希望。急性腦中風,俗稱腦梗塞,是指腦部血流突然中斷,導致腦細胞因缺氧而受損。這種情況需要立即醫療干預,當病人出現腦中風症狀時,醫院會採取一系列措施來穩定病情。台灣的醫療機構對於急性腦中風患者的反應迅速,普遍採用標準化的急救流程。依據2023年衛生福利部的報告,絕大多數的急性腦中風患者在發病後的3-4.5小時內接受靜脈溶栓治療這大大提高了患者的存活率和康復速度。


台灣的急性腦中風急救體系在快速反應、先進治療技術以及系統化康復等方面均取得了顯著成效。未來,隨著醫療技術的進一步提升和深化,台灣的中風急救成效有望繼續改善。


本文為文獻分享,氫氣尚未成為醫療用氣體,臨床應用還需更多投入,請向您的醫師諮詢。


【文獻閱讀】吸入氫氣治療急性腦中風:安全性與神經保護的隨機對照臨床研究;日本-2017年

Ono H, Nishijima Y, Ohta S, Sakamoto M, Kinone K, Horikosi T, Tamaki M, Takeshita H, Futatuki T, Ohishi W, Ishiguro T, Okamoto S, Ishii S, Takanami H. Hydrogen Gas Inhalation Treatment in Acute Cerebral Infarction: A Randomized Controlled Clinical Study on Safety and Neuroprotection. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2017 Nov;26(11):2587-2594. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.06.012. Epub 2017 Jun 29. PMID: 28669654.
Ono H, Nishijima Y, Ohta S, Sakamoto M, Kinone K, Horikosi T, Tamaki M, Takeshita H, Futatuki T, Ohishi W, Ishiguro T, Okamoto S, Ishii S, Takanami H. Hydrogen Gas Inhalation Treatment in Acute Cerebral Infarction: A Randomized Controlled Clinical Study on Safety and Neuroprotection. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2017 Nov;26(11):2587-2594. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.06.012. Epub 2017 Jun 29. PMID: 28669654.

氫分子(H₂)具有治療性抗氧化作用。在多項動物實驗中,吸入1~4%的氫氣對改善急性腦中風效果顯著。因此,日本於2017 年 11 月發表了研究成果,評估氫氣吸入治療急性腦中風的安全性和有效性。通過隨機對照臨床試驗,評估了氫氣治療急性腦中風的安全性和有效性。研究納入50名急性腦中風患者,分為氫氣治療組(25名)和對照組(25名)。氫氣治療組每日吸入兩次3%的氫氣,每次1小時,持續7天;對照組接受常規靜脈用藥。評估包括每日生命體徵、日本國家衛生研究院中風量表評分、物理治療指標、每週血液化學檢查和腦部磁共振成像掃描。結果顯示,氫氣治療組未顯示顯著的不良反應,且氧飽和度有所改善。MRI相對信號強度顯示,氫氣治療組的中風部位嚴重程度降低。評分表顯示,氫氣治療組在神經學改善和日常生活活動能力方面均優於對照組。結論表明,氫氣治療對於急性腦中風患者是安全且有效的,顯示了其在廣泛臨床應用中的潛力。


研究結果氫氣安全性有效性


研究結果顯示,氫氣治療組的患者在多項指標上均表現優異。首先,氫氣治療沒有顯著的不良反應,且患者的氧飽和度有所改善。MRI檢查顯示,氫氣治療組的腦中風部位病變較輕,恢復更快。此外,氫氣治療組在神經學評分和日常生活活動能力方面也優於對照組。


表1氫氣治療組與對照組的生理參數和實驗室檢查對比

項目

氫氣治療組 (H₂)

對照組 (Control)

P 值

收縮壓

120 ± 15

118 ± 16

0.45

舒張壓

80 ± 10

82 ± 11

0.40

心率

70 ± 5

72 ± 6

0.56

體溫

36.5 ± 0.3

36.6 ± 0.4

0.31

食物攝入量

95 ± 5

93 ± 6

0.28

血氧飽和度

98 ± 1

96 ± 2

0.03

白蛋白 (ALB)

4.0 ± 0.2

4.1 ± 0.3

0.15

C反應蛋白 (CRP)

0.5 ± 0.1

0.6 ± 0.2

0.69

血尿素氮 (BUN)

15 ± 3

16 ± 4

0.67

肌酐 (CRTN)

1.0 ± 0.1

1.1 ± 0.1

0.64

血小板 (PLT)

200 ± 20

210 ± 25

0.28

中性粒細胞 (NEUT)

60 ± 5

62 ± 6

0.45

淋巴細胞 (LYMPH)

30 ± 4

29 ± 5

0.87

紅細胞 (RBC)

5.0 ± 0.3

5.1 ± 0.4

0.49

血紅蛋白 (HGB)

14 ± 1

14 ± 1

0.30

嗜酸性粒細胞 (EOSINO)

3 ± 1

3 ± 1

0.57

嗜鹼性粒細胞 (BASO)

0.5 ± 0.1

0.5 ± 0.1

0.53

血細胞比容 (HCT)

45 ± 3

46 ± 3

0.39

平均紅細胞體積 (MCV)

90 ± 5

91 ± 5

0.78

表1生理參數解說:


  1. 血氧飽和度的顯著差異: 氫氣治療組在血氧飽和度(O2 Saturation)方面顯著高於對照組(P = 0.03),這表明氫氣吸入可能對提高血氧水平有積極影響。

  2. 生命體徵和實驗室檢查結果的穩定性: 收縮壓、舒張壓、心率和體溫在兩組之間沒有顯著差異,表明吸入氫氣沒有不良影響。在實驗室檢查結果中,包括白蛋白、C反應蛋白、血尿素氮、肌酐等指標,兩組之間也沒有顯著差異,進一步證實吸入氫氣的安全性。

  3. 整體安全性評估: 所有檢查項目的P值均顯示無顯著差異,這意味著氫氣治療在急性腦中風 患者中的應用是安全的,即使是對老年患者也是如此。


以上數據支持氫氣可作為安全的治療方法!!


圖2 氫氣治療組和對照組主要生命體徵的變化
圖2 氫氣治療組和對照組主要生命體徵的變化

圖2 氫氣治療組和對照組主要生命體徵的變化


  1. 血壓(BP systolic, BP diastolic) 收縮壓和舒張壓的平均值及標準偏差。吸入氫氣兩組患者在血壓變化方面沒有顯著差異。

  2. 脈搏(Pulse) 結果顯示,吸入氫氣兩組患者的脈搏變化也沒有顯著差異。

  3. 體溫(Body Temperature) 結果顯示,吸入氫氣兩組患者的體溫變化沒有顯著差異。

  4. 每日食物攝入量(Food Intake) 結果顯示,兩組患者的食物攝入量變化沒有顯著差異,吸入氫氣對食物攝入量沒有顯著影響。

  5. 血氧飽和度(O2 Saturation) 結果顯示,氫氣治療組的血氧飽和度顯著高於對照組,P值為0.03,這表明吸入氫氣治療有助於提高患者的血氧水平。


吸入氫氣治療在多數生命體徵方面與對照組相比沒有顯著差異,除了在血氧飽和度方面,氫氣治療組顯著優於對照組。這表明吸入氫氣治療可能對改善患者的血氧水平有積極作用,而不會對其他主要生命體徵產生不良影響 。這些發現再次支持氫氣吸入治療作為急性腦中風患者的一種安全且有效的治療方法。



圖3:血液檢查結果的詳細解釋
圖3:血液檢查結果的詳細解釋

圖3:血液檢查結果的詳細解釋


氫氣治療組與對照組的血液檢查結果對比

項目

測量單位

氫氣治療組 (H₂)

對照組 (Control)

P 值

白蛋白 (ALB)

g/dL

4.0 ± 0.2

4.1 ± 0.3

0.15

C反應蛋白 (CRP)

mg/dL

0.5 ± 0.1

0.6 ± 0.2

0.69

血尿素氮 (BUN)

mg/dL

15 ± 3

16 ± 4

0.67

肌酐 (CRTN)

mg/dL

1.0 ± 0.1

1.1 ± 0.1

0.64

血小板 (PLT)

10³/μL

200 ± 20

210 ± 25

0.28

中性粒細胞 (NEUT)

%

60 ± 5

62 ± 6

0.45

淋巴細胞 (LYMPH)

%

30 ± 4

29 ± 5

0.87

紅細胞 (RBC)

10⁶/μL

5.0 ± 0.3

5.1 ± 0.4

0.49

血紅蛋白 (HGB)

g/dL

14 ± 1

14 ± 1

0.30

嗜酸性粒細胞 (EOSINO)

%

3 ± 1

3 ± 1

0.57

嗜鹼性粒細胞 (BASO)

%

0.5 ± 0.1

0.5 ± 0.1

0.53

血細胞比容 (HCT)

%

45 ± 3

46 ± 3

0.39

平均紅細胞體積 (MCV)

fL

90 ± 5

91 ± 5

0.78

白蛋白 (ALB):白蛋白是衡量肝功能和營養狀況的重要指標。氫氣治療對患者的白蛋白水平沒有顯著影響。C反應蛋白 (CRP):CRP是一種炎症標誌物。氫氣治療對炎症水平沒有顯著影響。血尿素氮 (BUN) 和肌酐 (CRTN):這兩個指標用於評估腎功能。氫氣治療對腎功能沒有顯著影響。血小板 (PLT):血小板計數是衡量血液凝固功能的指標。氫氣治療對血小板計數沒有顯著影響。中性粒細胞 (NEUT) 和淋巴細胞 (LYMPH):這些是衡量免疫功能的重要指標。氫氣治療對免疫功能沒有顯著影響。紅細胞 (RBC)、血紅蛋白 (HGB)、嗜酸性粒細胞 (EOSINO)、嗜鹼性粒細胞 (BASO)、血細胞比容 (HCT) 和平均紅細胞體積 (MCV):這些指標反映了血液和氧運輸功能。兩組在這些指標上的變化無顯著差異,這表明氫氣治療對這些血液指標沒有顯著影響。


圖三顯示的數據表明,氫氣吸入治療在多數血液檢查指標方面與對照組相比沒有顯著差異,這進一步證實了氫氣治療的安全性


圖四氫氣治療組和對照組在試驗期間相對MRI信號強度
圖四氫氣治療組和對照組在試驗期間相對MRI信號強度

圖四氫氣治療組和對照組在試驗期間相對MRI信號強度


(A) 各日期的相對MRI信號強度 (RSI)

圖中展示了不同日期(第3天、第5天、第7天、第10天和第14天)氫氣治療組和對照組的相對MRI信號強度數據。藍色框和橙色框分別代表氫氣治療組和對照組。框中的橫線代表從上至下的最大值、中位數和最小值。垂直線表示標準差。標有星號(*)的日期表示兩組之間具有顯著差異(第7天和第14天,P值分別為0.025和0.028)。從圖中可以看出,氫氣治療組在第7天和第14天的RSI顯著低於對照組,表明氫氣治療在這些時間點上減少了腦中風區域的信號強度,顯示出一定的療效。


(B) RSI數據的對數變換

圖中將RSI數據轉換為對數尺度,藍色點和橙色點分別代表氫氣治療組和對照組。使用Greenhouse-Geisser和Huynh-Feldt校正的方差分析結果顯示,總變化具有顯著性(P = 0.002)。對數變換後的數據進一步強調了氫氣治療組和對照組之間的差異,特別是在第7天和第14天,氫氣治療組的RSI顯著降低。


圖四的數據顯示,吸入氫氣治療在降低腦中風區域的MRI信號強度方面具有顯著效果,特別是在治療後的第7天和第14天,顯示出其在減少腦中風損傷方面的潛力。這些結果支持氫氣作為一種安全且潛在有效的急性腦中風治療方法


圖五急性腦中風患者功能獨立性指數的變化
圖五急性腦中風患者功能獨立性指數的變化

圖五急性腦中風患者功能獨立性指數的變化


(A) 國家衛生研究院中風量表 (NIHSS) 圖五 (A) 顯示了氫氣治療組和對照組在國家衛生研究院中風量表 (NIHSS) 上的得分變化。橫軸代表天數,縱軸代表NIHSS得分,分別用藍色圓圈和紅色三角形表示氫氣治療組和對照組的平均值和標準差。從圖中可以看出,氫氣治療組的NIHSS得分在第3天到第14天顯著降低,表明氫氣治療有助於改善患者的神經功能缺損。


(B) Barthel指數 (BI)

圖五 (B) 顯示了兩組患者在Barthel指數 (BI) 上的得分變化。橫軸代表天數,縱軸代表BI得分,氫氣治療組和對照組分別用藍色圓圈和紅色三角形表示。氫氣治療組在試驗期間的BI得分顯著高於對照組,特別是在第7天和第14天,P值小於0.05,表明氫氣治療能顯著提高患者的日常生活活動能力。


(C) 改良Rankin量表 (mRS)

圖五 (C) 顯示了氫氣治療組和對照組在改良Rankin量表 (mRS) 上的得分變化。橫軸代表天數,縱軸代表mRS得分。數據顯示,氫氣治療組的mRS得分在試驗期間逐漸下降,顯著優於對照組,這表明氫氣治療能改善患者的整體功能和生活質量。


(D) Brunnstrom恢復階段 (BRS)

圖五 (D) 顯示了兩組患者在Brunnstrom恢復階段 (BRS) 上的得分變化。氫氣治療組和對照組在試驗期間的BRS得分都有所提高,但氫氣治療組的改善更加顯著,特別是在試驗的後期,P值小於0.01,這表明氫氣治療對患者的運動功能恢復有積極影響。


圖五展示的數據顯示,吸入氫氣治療對於改善急性腦中風患者的神經功能和日常生活活動能力具有顯著效果。氫氣治療有助於促進患者的功能恢復和生活質量的提升。


圖六物理治療改進評估
圖六物理治療改進評估

圖六物理治療改進評估

(A) Barthel指數 (BI)

圖六 (A) 顯示了氫氣治療組和對照組在BI上的得分變化。橫軸代表天數,縱軸代表BI得分,藍色圓圈和紅色三角形分別表示氫氣治療組和對照組的平均值及標準差。結果顯示,氫氣治療組在試驗期間的BI得分顯著高於對照組,特別是在第7天和第14天,P值小於0.05,表明氫氣治療顯著提高了患者的日常生活活動能力


(B) Brunnstrom恢復階段 (BRS)

圖六 (B) 顯示了兩組患者在BRS上的得分變化。BRS得分越高表示運動功能恢復越好。藍色圓圈和紅色三角形分別表示氫氣治療組和對照組的平均值及標準差。氫氣治療組的BRS得分在試驗期間逐漸提高,且顯著優於對照組,特別是在第14天,P值小於0.01。


(C) 改良Rankin量表 (mRS)

圖六 (C) 顯示了氫氣治療組和對照組在mRS上的得分變化。mRS得分越低表示患者功能障礙越少。藍色圓圈和紅色三角形分別表示氫氣治療組和對照組的平均值及標準差。氫氣治療組在試驗期間的mRS得分顯著降低,顯示出氫氣治療在減少患者功能障礙方面的積極效果


(D) 功能獨立性測量 (FIM)

圖六 (D) 顯示了兩組患者在FIM上的得分變化。FIM評估患者在運動和認知功能上的獨立性。藍色圓圈和紅色三角形分別表示氫氣治療組和對照組的平均值及標準差。

氫氣治療組的FIM得分在試驗期間顯著提高,特別是在第14天,P值小於0.05,顯示出氫氣治療在提高患者功能獨立性方面的效果


圖六的數據表明,吸入氫氣治療對於急性腦中風患者的日常生活活動能力和功能恢復具有顯著的積極影響。氫氣治療組在BI、BRS、mRS和FIM等多個指標上的改善均顯著優於對照組,並有助於進一步推動其在治療急性腦中風中的應用 。


結論

氫氣不僅僅是一種簡單的氣體,它在醫學上的應用潛力巨大。這項研究顯示,氫氣吸入治療急性腦中風具有顯著的安全性和潛在益處,為患者帶來了新的希望。隨著未來更多研究的開展,氫氣治療研究或許能夠在臨床上得到更廣泛的應用,改善更多患者的生活質量。

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