高压氧舱在自闭症治疗中的新运用
王晓春 博士
供氧理论是在近年来受到更多重视的方案。
一位叫Myra的母亲用高压氧舱治愈(或明显改善)她的两个自闭症患儿的故事颇为激动人心。 Myra本是一个有三个孩子的幸福母亲,不幸在两个儿子遭遇了退行性(regressive)自闭症分别失去已经学得的语言和社交能力,智力发展中断并产生奇异行为。她经医生推荐使用高压氧舱,本人和双子一起进入氧舱。结果仅一次治疗就使一个儿子会说单字“key”(钥匙),随后更是打开话匣,很快与同岁儿童无异,并因语言过好而被原先所在的语言补习班“开除”。另一个稍大的儿子的进步也比较显著,错误行为明显改善,交流能力尤为突出,甚至会打趣他的姐姐并提出和她玩游戏。
Myra的实践为无数备受自闭症这一世纪之魔折磨的家长带来新希望。自闭症是世纪之谜,由于病因不清,成千上万的家长们和个别不为主流医学定论所束缚的医务工作者(他们经常是合二为一的)多年来向各个方向进行探索,发展出众多治疗方案(protocols),由于欠缺主流资源的支持,这些研究成果以及方案良莠不齐,有些针对一些特定情形有效,对其它则收效甚微,常使尝试者陷入绝望的窘境。目前无论是其成因还是治疗方法还远没有定论,这给其治疗和控制带来极大困难。但不是说对他的斗争就应该止步不前。实际上绝望中的家长和先锋医生们一直在进行各种尝试甚至是冒险。供氧不全理论就是一个。这一理论认为,症时有发育不全所导致,因而也可以通过刺激大脑生长来后天赶上。另一种认为即使不能在结果上改变,也能在功能上提高治疗时的状态,从而里带来良好状态和临床价值。
血液和氧元素对机体的运行和发育的重要性不言而喻,对大脑更是须臾不可或缺。血液的重要功能除了提供养分和带走代谢废物等,最性命枚关的,无疑就是携带氧元素。人脑重量占体重的2%~3%,但是安静状态下供血量占了心输出量的20%。脑的能量需要特别大,脑组织血液供应特别丰富。血液完全阻断6秒,神经细胞代谢开始受损,而10~15秒则造成意识丧失,2分钟就会使脑电活动停止。当病人心跳呼吸停止,血流中断,在常温状态下,仅10秒脑内贮备的氧即耗尽,缺血后5分钟ATP就耗尽,能量代谢完全停止,4~6分钟脑细胞即可发生不可逆损害。正常脑血流量为每分钟0.5毫升/克脑组织,当血流量减少到0.1毫升/克以下时(可称“无氧状态”,脑细胞不可逆的坏死(神经细胞不可再生)。此时即使恢复供氧,也只能导致脑死亡或植物神经状态。在血流量为0.1~0.2毫升/克时(“缺氧状态”),脑细胞功能和电活动停止,但结构保持完整,这种区域称为“半暗带”,视缺氧状态的不同程度,半暗带可持续很长时间甚至终生,也可能神经元处于休眠状态,并逐渐坏死。
和身体其它部位一样,血液是通过各级血管尤其是毛细血管传输到大脑细胞的,但毛细血管也不可能覆盖所有脑细胞。正常人脑灰质内两条毛细血管的间距约60微米,与最远细胞的距离约30微米。因而需要通过氧元素的弥漫功能。在1ATA下吸入空气,氧在脑组织中的有效弥漫半径为30微米,刚好能满足距血管最远处细胞的需要。如果输氧情况不尽理想,一部分远端脑细胞就可能处于供氧不足的状态,就形成长期缺氧的半暗带,影响大脑的发育和生理功能。
缺血可导致神经元死亡,但如果治疗及时则可能逆转从而使神经元和脑组织恢复功能。一些医生现在倾向于认为自闭症患儿由于目前未知的原因,如某些基因没有表达(或延缓表达),引起的从婴儿期开始的持续的,导致大脑有关区域发育障碍。这点得到实验证实,部分患儿的技术鉴定中确实观察到大脑部分血管阻塞或萎缩。
血管萎缩导致病儿从幼年起的大脑发育不全,和神经元分裂生长不完善。部分大脑处于”暗带“或”灰色区域“。及早扩张血管增加血液循环可部分逆转这一状态从而改善甚至治愈患儿。对这类情况,应尽快改善供氧状况,使半暗带的脑细胞复苏重新开始发育恢复功能,从而逆转脑部病变及其后遗症。
据最新一期《科学》杂志报道,由各国科研人员组成的一个庞大的研究小组对中东地区的100个家庭进行基 因扫描获得了上述发现。自闭症常常表现为与外界隔绝,一些自闭症患者语言表达有问题,还反复做出一些奇怪的举动。 理论研究进一步表明,自闭症可能是孩子出生后的最初几年里大脑细胞网络扩张过程中出现问题而导致的。在研究人员发现的6个和自闭症有关的基因中,有3个基因受感觉、思考和行动控制,从理论上说,这意味着改变自闭症孩子的经历可以改变病情的发展。 研究小组负责人、波士顿儿童医院的神经科医生和遗传学专家克里斯托弗·沃尔什说:“我们在研究中指出的这些基因是与环境有互动的基因,对大脑如何接收外界环境的反馈也有影响。如果我们可以通过其他机制激活这些基因,就有可能帮助患有自闭症的儿童。”
虽然人们对基因尚无所作为,但某些基因因为一些原因没有表达或延缓表达,而基因表达是可以受环境刺激的。即使人们无法完全明了延缓表达的原因是什么,可以通过增加供氧量来提高代谢效率,因而刺激生长?而这可能是病者大脑无法正常运作和思考的原因,打开通道应该有利于大脑工作甚至发育。
如何增加供氧量。物理上说有两个途径,一个是提高血氧浓度。另一个是血管扩张,增加(或恢复)脑循环供血量。由此发展出两个相平行的临床治疗手段。一个是高压氧舱,一个是血管扩张术。
1.高压氧舱
血氧物理学支持高压氧可以有效地提高氧元素的弥散半径。正常情况下人体在20%氧分压的1ATA大气中可生存。此时血中氧物理溶解量为66ml/L,含量为该气体气压与氧分压的乘积,而血中氧物理溶解量与之成正比。2 ATA下吸纯氧(100%)与1 ATA下吸空气(20%)比较,其PaO2、和血中氧物理溶解量增加100%/20% x 2ATA/1ATA = 10倍。由此,增加气舱压与增加氧分压有同等效果,例如,使用1.3 ATA的空气等效于1ATA的26%氧含量的大气。一些软体氧舱(softcahmber)利用这一原理仅满足于用提高气压(多为1.3-1.5ATA)来代替提高氧纯度,从而降低技术难度和损伤危险。另外,如技术可支持,在3 ATA下的纯氧,血中氧溶解量可达66ml/L。在动物实验中证实在此情况下,氧元素已不需血红蛋白的传输即可扩散至机体并维持生命。因此对极度贫血(指缺红细胞)或急性一氧化碳中毒,氰化物中毒者,有无可替代的抢救效果。氧高压也可提高大脑免疫功能并抑制炎症。HBOT的临床通常是用于脑损伤患者的抢救和恢复,每次约一小时。每天一次(次数太多有副作用)。通常一个疗程安排20-40次。费用在$100-$200 一次不等。
2.血管扩张术
目的是消除脑血管诸塞和萎缩。提高血流量,从而改善脑氧不足的状况。技术上有两种手段,一为用药,主要为血管扩张剂。一为血流量测量,探测血流速度和血流量是本技术的重要环节.多普勒B超可显示彩色血流相对于探测器的垂直速度分布图(蓝色为"流进",红色为"流出").它亦能在指定区域内作速度量的积分从而得总流量(blood flow).
-Doppler ,癫癫发病频率等。收集数据来对第一法进行滴定(titration))从而发现最佳值,指导用药。然而此法是以病儿血管萎缩的假设为前提进行强力治疗的,其强度类比于对外伤重病患者的处理。依笔者观察对重病者的有效性高于轻者(自闭症的一些非主流治疗方法多有这一特点),且鲜有Asperger类型患者受益。此假设是否是否成立,是否值得付出这种代价(血管扩张剂有副作用)因人而异。
中医
长期以来很可能在做同样的事情。中医常用的川芎(有效成分川芎嗪)等就有降低脑血管张力扩张脑血管,改善血液循环的功效(如《四川生理科学杂志》> 2004年3月26卷1期汤劐菱等),H 法的长处是辅助以先进的定量的监控技术。
争论
和许多其它临床手段一样,上述两个依据血氧理论的手段目前为被主流医学所认可,超氧疗法在。。。等病症中的运用皆未获FDA批准。按严格的科学理论和实验的标准(如使用对比组的双盲试验并设定客观指标而不是极富任意性的“临床表现”),所有当前所获知的证据被认为处于个人见证(testimonial)的阶段,或称为“奇闻逸事”或“道听途说”。因而并非Evidence-based medicine。
尽管对勇于探索的家长们似乎不重要,但是否为主流医学认可进而支持其实是重要的。因为后者的支持(尤其是财政上的)可以。。。为何如此“好”的方法依然未被证实呢?有两个原因。一是主流对自闭症依然缺乏重视,漠视甚至敌视(例如去年一位卫生部门主要官员在问及为何有如此众多家长在寻找自闭症的原因,尤其是政府方面的原因时,竟回答是为了“钱”),不愿意投入足够资金与支持。自闭症研究需要大量投入,没有这些条件,大规模的人群试验就无法开展,例数众多的个人结果(许多是冒险获得的)便永远停留在“奇闻逸事”或“道听途说”而无法上升为造福后世的正统医学。尽管这种情况近年在改变,但长期的漠视已使众多家长早已对主流认同(和支持)失去信心,宁可以叛逆者的姿态继续从事其小规模的(多以个人诊所为基地)-如曾名噪一时的Butar,Bradstreet, 。。都是,因而不甚“规范”的方式,这反过来使得被主流认同更为遥远。
第二,自闭症定义的缺乏客观指征性和非严密性,使得人们对ASD群谱的理解从低点的脑瘫,智障,一直到高智商甚至极智者如爱因斯坦但性格偏执,从无语,失语到多语,从呆滞不动到非常violent,都统一到这个可怕的机体名词之下。自闭症后果的严重性和可能的终身性,焦急,躁动,恐慌的情绪传染在无助而盲目的家长之中,在如此宽广的自闭症群体中,一个家长成功“治愈”或改善的消息会迅速传遍整个群体,并引来趋之若鹜的盲从效应。全然不顾个体的差异有多么巨大,由于一些居心不善的媒体介入,家长特有的夸大其词和情绪放大效应使得结果更加带有人为的色彩,因而使主流科研更加远离,从而使先锋与主流的隔阂愈加扩大,先锋疗法如何过得主流支持(包括财政支持)从而尽快成为规范科学,更加遥遥无期。
首先氧理论在理论上也受到尖锐质疑,如Dr. Gary W. Goldstein撰文说,“没有证据显示高压氧舱有利于任何脑损伤问题,倒是有学派认为吸用过量的氧可以损伤大脑。”氧固然提供了机体运行不可缺少的动力来源,但也带来了又破坏作用的自由基,其利弊得失并不易掌控。一个可资参考的现象是缺血后再灌注损伤(ischemia reperfusion injury):
缺氧脑组织迅速注入血氧后往往不能恢复正常功能,反而会加重损伤甚至植物状态和脑死亡,此称缺血-再灌注损伤。对其机理依然极有争论,但多数学者认为原因是,氧分重新注入固然可使机体逐渐复苏(需数小时),然而急剧升高的氧自由基却可在机体恢复功能之前(包括清除自由基功能)迅速造成大面积破坏,如脑细胞破损和脑水肿。此例显示氧元素的双面刃的作用,若使用不当反能致伤。
结论
在自闭症领域众多家长求医心切,大要注意由于自闭症的多元性和多种成因,因而对一部分病儿有效的不一定对其他种类也有效(可能有反作用)。要认清自己的特殊性,对症下药。