氫氣吸入降低膠質瘤術後腦水腫：隨機臨床研究揭示非侵入性治療新契機
- Muting Functional Medicine
- 2024年12月27日
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已更新：7天前
每日吸入 66.7% 氫氣 + 33.3% 氧氣，能顯著減少膠質瘤手術後腦水腫體積、改善睡眠品質與疼痛感，且無任何不良事件─這是 2024 年發表於《Frontiers in Neurology》的首項臨床隨機對照試驗結果。
腦水腫是腦瘤手術後最棘手的併發症之一。當神經組織因外科操作、發炎或血管滲漏而蓄積過多液體時，顱內壓便會上升，造成頭痛、嘔吐、意識改變，甚至危及生命。傳統治療方式如高滲劑（甘露醇）、類固醇或外科減壓雖能暫時控制症狀，但副作用明顯，且不適合長期使用。
過去十餘年間，氫分子因其選擇性抗氧化與抗發炎特性，被認為可能在腦部疾病中發揮保護作用。然而，臨床層面的實證一直相對不足。這項由北京三博腦科醫院團隊進行、發表的隨機對照研究，首次在真實病房環境中驗證氫氣吸入對腦水腫的臨床療效，並同時觀察了睡眠與疼痛等主觀恢復指標。
這不僅是氫分子醫學在神經外科領域的重要里程碑，也代表一個新方向──利用安全氣體介入，調節氧化壓力與神經發炎，協助腦部自我修復。
為何這項研究重要？
腦水腫是腦瘤術後最致命的併發症之一。現有治療如甘露醇、皮質類固醇、外科減壓等皆具侵入性或副作用，而氫氣具備抗氧化與抗發炎特性，可穿透血腦障壁。過去僅動物實驗證實有效，臨床證據一直缺乏。本研究由北京三博腦科醫院進行，標誌氫氣治療正式進入臨床神經外科領域。
研究設計概要
項目 | 說明 |
研究型態 | 單中心、隨機對照臨床試驗 |
登錄號 | ChiCTR-2300074362 |
研究機構 | 三博腦科醫院（首都醫科大學附屬） |
受試者 | 100 名膠質瘤手術患者（最終分析 75 位） |
分組 | 氫氣組（H）：66.7% H₂ 2,000cc+ 33.3% O₂ 1,000cc； 對照組（C）：33% O₂ 500cc |
吸入方式 | 鼻導管，每日≥2 小時，自入院至出院 |
設備 | AMS-H-03 氫氧機（上海阿斯克勒庇醫療） |
主要觀察指標 | 腦水腫體積（CT分析） |
次要觀察 | 睡眠品質（SC-500TM監測）、NRS疼痛指數、發炎指標（CRP、NLR、MLR） |
研究者依據每日平均吸氫時間，將 H 組患者分為三組：
2–4 小時 (34.2%)、4–6 小時 (36.8%)、>6 小時 (28.9%)。
多數患者吸氫時間集中在 4–6 小時之間，為後續劑量–效果分析提供基礎。
膠質瘤受試流程
研究流程圖：這張圖顯示試驗設計嚴謹、流程清楚，能有效排除偏差。100 位患者 → 排除 11 位拒絕吸入、7 位未手術、4 位未完成 CT → 最終 75 位納入分析。隨機分為 H 組（38 人）與 C 組（37 人），均完成術前術後影像追蹤。研究採 1:1 分配，雙放射科醫師盲測影像，確保結果可信。
腦水腫測量方法
使用 RadiAnt DICOM Viewer 軟體逐層手動描繪 CT 圖像水腫區域，兩位資深放射科醫師獨立測量、取平均值。若術後有不規則腫瘤腔或切除腔，則以總體積減去腫瘤體積法計算水腫體積。層厚 0.5 mm，以逐層加總法計算三維水腫體積。
這樣的量測方式具臨床可行性，也符合影像分析準則。這種方法具可重現性、操作時間短，特別適合術後急性期使用。
研究結果：氫氣顯著縮小腦水腫體積
時間點 | 對照組 (C) cm³ | 氫氣組 (H) cm³ | p 值 |
入院 (D1) | 31.1 ± 16.4 | 29.3 ± 16.9 | 0.643 |
術前 (D2) | 27.5 ± 12.9 | 26.4 ± 13.9 | 0.730 |
術後 24h (D3) | 35.4 ± 27.4 | 31.6 ± 20.8 | 0.723 |
術後 72h (D4) | 39.6 ± 26.9 | 41.1 ± 24.1 | 0.787 |
術後 7天 (D5) | 28.3 ± 20.2 | 25.9 ± 17.2 | 0.580 |
出院前 (D6) | 21.4 ± 19.5 | 11.5 ± 8.8 | 0.006★ |
解析：出院前氫氣組的水腫體積縮小近一半，統計顯著（p<0.01）。顯示氫氣吸入能促進腦水腫消退、縮短復原期。出院前氫氣組的水腫體積明顯較小，縮減幅度約 46%。
腦水腫回復率
時間 | C組 | H組 | p值 |
第3天 | -0.36 ± 0.41 | -0.50 ± 0.56 | 0.216 |
第7天 | 0.03 ± 0.54 | -0.04 ± 1.02 | 0.705 |
出院前 | 0.35 ± 0.31 | 0.54 ± 0.50 | 0.041★ |
解析：H 組水腫回復率約提升 54%，表現出更快的臨床改善。氫氣組水腫回復率提升超過 50%。
睡眠參數變化
指標 | 對照組 | 氫氣組 | 結果 |
術後第4天總睡眠時間 | 380.4 ± 11.1 | 416.6 ± 25.1 | ★p=0.002 |
睡眠效率 | 70.6 ± 10.6 | 91.3 ± 24.4 | ★p=0.042 |
入睡潛伏期 | 41.4 ± 21.2 | 25.0 ± 19.7 | ★p=0.030 |
第5天總睡眠時間 | 359.0 ± 62.1 | 411.9 ± 31.5 | ★p=0.029 |
解析：氫氣組睡眠效率明顯提升、入睡時間縮短，反映氫氣可能透過降低中樞氧化壓力與炎症改善神經調控。氣組深睡眠時間更長、入睡更快，顯示中樞神經恢復較佳。
疼痛與炎症指標
研究人員用「數字評分法 NRS」來評估手術後病人的疼痛程度，0 代表完全不痛、10 代表最痛。在手術後第 4 天：
吸氫組 (H 組) 的平均疼痛分數是 2.48 分
對照組 (C 組) 是 2.89 分
差異有統計顯著（p = 0.008）
吸入氫氣的病人平均「少痛一點」，代表氫氣可能在術後初期有減輕疼痛或促進舒適感的效果。
炎症指標這幾個指標是用來觀察身體是否發炎的血液檢查數值，兩組在這些項目上都沒有明顯差異。
CRP：血液中的C反應蛋白，升高代表發炎。
WBC：白血球數量。
NLR / MLR：中性球或單核球與淋巴球的比值，也反映發炎反應強度。
氫氣吸入雖然讓病人更舒服、疼痛減少，但沒有干擾免疫系統或改變身體正常的發炎反應。這顯示氫氣療法的安全性高，不會像某些止痛或抗炎藥那樣有副作用。
NRS疼痛分數（術後第4天）：H 組 2.48 ± 0.65 < C 組 2.89 ± 0.55（p=0.008）
CRP、WBC、NLR、MLR：兩組差異不顯著 → 氫氣治療安全，無干擾免疫反應。
吸氫時間與療效關聯
A圖：氫氣吸入時間與出院前腦水腫體積的關係
解讀：在吸氫時間約 4–5 小時 時，腦水腫體積最小。當時間低於 3 小時或超過 6 小時，腦水腫反而較大。每日 5 小時左右是「生理上最佳劑量區」。 臨床意義：這顯示氫氣吸入的作用並非線性增加，而有「最佳時長」，支持研究者提出的劑量–反應（dose–response）效應概念。 | B圖：氫氣吸入時間與睡眠效率的關係
解讀：吸氫時間愈長，睡眠品質最初提升，在約 5 小時達到最高點（睡眠效率 ≈ 88–90%），再之後略降。 臨床意義：氫氣對中樞神經功能的改善存在時間依賴性。最適吸入時間與腦水腫最低點相符（皆 ≈ 5 小時），顯示兩者可能透過相同機制──降低氧化壓力與發炎反應──而改善腦功能與睡眠。 |
圖像顯示：每日吸氫約 5 小時的患者，腦水腫體積最小、睡眠效率最高。兩者的相關係數 R² 分別為 0.446 與 0.487，呈現明顯劑量–反應關係。呈現明確「時間–效果關係」，吸氫量足才見顯著效益。
臨床含義：吸氫不只是「有或沒有」，而是「足夠時間」才能發揮最佳效果。
機轉推論與延伸
研究者推測氫氣的保護機制包括：
抗氧化反應：選擇性清除 •OH、ONOO⁻
抗發炎作用：抑制微膠細胞活化、降低IL-1β與TNF-α
粒線體穩定：改善能量代謝、降低細胞凋亡
中樞神經放鬆效應：有助深睡眠與鎮痛
研究限制
單中心試驗、樣本量有限
主要依 CT 評估腦水腫，解析度不如 MRI
尚未直接測定神經生化指標（如 ROS、mitophagy 活性）
結論與臨床建議
氫氣吸入療法是一種安全、非侵入性且臨床可行的輔助方式，特別適用於腦瘤手術後的病人，用來減少腦水腫、促進神經恢復與改善睡眠品質。在這項研究中，患者每日吸入約 5 小時氫氣（66.7% H₂ + 33.3% O₂），水腫體積明顯縮小、疼痛感下降、睡眠效率提升，而未出現任何不良事件或免疫干擾。這證明氫分子不僅在動物實驗中有效，也能在真實臨床環境中產生可測量的生理改善。
從生理學角度來看，氫氣能穿越血腦障壁，進入神經組織後調節氧化壓力、抑制微膠細胞過度活化、穩定粒線體能量代謝，進而降低術後腦水腫、促進神經修復與睡眠調節。這些作用與多篇基礎研究（如 Ohsawa, 2007；Wu, 2018）結果一致，顯示氫氣不只是單純的抗氧化劑，而是一種具選擇性生理調控功能的分子。
在臨床實務中，氫氣吸入具有以下優勢：
安全性高：無燃爆風險、無毒性、可長期使用。
便利性強：可在病房或居家使用，不干擾其他治療。
多層效益：同時改善腦水腫、疼痛、睡眠與生活品質。
從公共健康與長期照護的角度，氫氣的應用潛力遠超過術後輔助治療。未來它可能被納入神經退化疾病（如阿茲海默症、帕金森氏症）與中風後康復管理的一部分，用以減輕腦部氧化壓力、維持粒線體功能與神經可塑性。
隨著氫氣醫療設備技術成熟與安全標準提升，氫氣治療將不再局限於研究室，而可成為臨床與家庭之間的橋梁—讓病人能在康復過程中獲得更高的生活品質與自主性。
總結一句話：氫氣吸入療法的價值不僅在於治療，更在於恢復「生理平衡」與「生活品質」。它象徵著未來醫學從「抑制病理」走向「促進修復」的新方向。
醫學與健康聲明
本文章為根據臨床研究資料與公開文獻撰寫的專業解讀，內容僅供醫療與健康教育之用，並不構成任何診斷或治療建議。若您為腦部手術後病患、神經系統疾病患者，或正在使用藥物治療，在嘗試任何氣體吸入或補充療法前，請務必諮詢您的主治醫師或醫療團隊。
文獻常見提問
這篇研究證實了什麼？
這是一個單中心、隨機對照臨床試驗，收案的是要做膠質瘤手術的病人，結果顯示：每天吸入 66.7% 氫氣 + 33.3% 氧氣，從住院一直吸到出院，出院前的腦水腫體積明顯比只吸氧的對照組小（11.5 vs 21.4 cm³, p=0.006），而且水腫回復率也比較好。這是目前少數把「氫氣→腦水腫」做到臨床端的研究。
為什麼氫氣會有效？
作者的推論跟我們之前講的一樣：氫氣分子小、能穿過血腦障壁，進腦之後可以降低氧化壓力與神經發炎，這會減少血腦障壁漏水、進而讓水腫比較快退。另外它似乎也改善了粒線體狀態，這在它引用的動物研究裡看得到相同方向。
一天吸多久？
他們做了關聯分析，發現一天大概吸「5 小時」的那群，出院前水腫最小、睡眠效率最高，呈現蠻漂亮的時間–效果關係。這對之後做家用型或長程復健型吸氫方案很有參考價值。
有沒有副作用或併發症？
沒有看到氫氣造成的額外風險：ICU 停留時間、術後併發症（肺部、DVT）、住院天數都跟對照組差不多，發炎指標也沒亂掉，表示這個介入對這群病人是安全的。
可不可以推到其他腦外科病人？
這篇只收膠質瘤手術，樣本數也不算大，所以要推到外傷、腦出血還要更多資料。不過它至少證明「吸氫」這個形式在真實病房環境是做得到的，而且有影像學上的差異。
參考文獻
Wu F. et al. Frontiers in Neurology. 2024;15:1413904. DOI: 10.3389/fneur.2024.1413904
Ohsawa I. et al. Nature Medicine. 2007;13(6):688–694. DOI: 10.1038/nm1577
Wu X. et al. Brain Research. 2018;1698:89–98. DOI: 10.1016/j.brainres.2018.06.009
Lin H. et al. Journal of Personalized Medicine. 2022;13:67. DOI: 10.3390/jpm13010067
Nagata K. et al. Medical Gas Research. 2023;13(3):99–108. DOI: 10.4103/2045-9912.372043
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