Perioperative hyperbaric oxygen therapy: mechanisms, evidence, and clinical application.

چکیده اصلی

Hyperbaric oxygen therapy delivers 100% oxygen at supra-atmospheric pressures, elevating plasma oxygen content and tissue oxygenation above normoxic levels. Once limited to decompression illness, hyperbaric oxygen therapy is gaining recognition as a perioperative adjunct with potential to mitigate complications through supra-physiologic tissue oxygenation. This review summarizes current evidence on the biological mechanisms, clinical applications, and considerations of perioperative hyperbaric oxygen therapy. Mechanistically, hyperbaric oxygen therapy has been shown to promote angiogenesis through redox-sensitive upregulation of hypoxia-inducible factor-1α and vascular endothelial growth factor, accelerate fibroblast proliferation and collagen synthesis, mobilize CD34-positive progenitor cells, and mitigate ischemia-reperfusion injury via antioxidant and anti-inflammatory pathways. Clinically, hyperbaric oxygen therapy has demonstrated improved graft uptake, flap salvage, and muscle recovery across trauma, reconstructive, and orthopedic contexts, and has shown promise in cardiac surgery preconditioning. The safety of hyperbaric oxygen therapy is favorable, with serious complications occurring in fewer than 0.5% of treatments. Despite accumulating evidence of its biological effect, widespread perioperative adoption remains constrained by cost, coverage limitations, and protocol heterogeneity. Higher-quality studies, including standardized dosing parameters and multicenter randomized trials, are needed to define optimal timing and patient selection. As health systems move toward precision perioperative optimization, hyperbaric oxygen appears to be gaining ground as a compelling, evidence-supported tool to improve surgical outcomes while aligning with the broader goals of restorative and regenerative medicine.

ترجمه فارسی چکیده

درمان با اکسیژن فراتر از فشار اتمسفر (HBOT) با ارائه اکسیژن ۱۰۰٪ در فشارهای فراتر از اتمسفر، محتوای اکسیژن پلاسما و اکسیژن‌رسانی بافت را بالاتر از سطح نرمال افزایش می‌دهد. این درمان که قبلاً محدود به بیماری‌های ناشی از فشار بود، اکنون به عنوان یک مکمل دوران جراحی شناخته می‌شود که می‌تواند با اکسیژن‌رسانی بافت فراتر از حد فیزیولوژیک، عوارض را کاهش دهد. این مرور، شواهد فعلی در مورد مکانیسم‌های بیولوژیک، کاربردهای بالینی و نکات مربوط به درمان با اکسیژن فراتر از فشار اتمسفر در دوران جراحی را خلاصه می‌کند. از نظر مکانیزمی، درمان با اکسیژن فراتر از فشار اتمسفر نشان داده است که از طریق افزایش بیان حساس به ردوکس عامل تحریک‌کننده هیپوکسی-۱α و عامل رشد عروقی اندوتلیال، از تروبوزوژنز (تکثیر عروق) پشتیبانی می‌کند، تکثیر فیبروبلاست و سنتز کلاژن را تسریع می‌کند، سلول‌های پیشرونده مثبت CD34 را فعال می‌کند و آسیب ایسکمی-واپسایش را از طریق مسیرهای آنتی‌اکسیدانی و ضدالتهابی کاهش می‌دهد. بالینیاً، درمان با اکسیژن فراتر از فشار اتمسفر در زمینه‌های تروماتیک، بازسازی و ارتوپدی، بهبود جذب graft، نجات flap و بهبود بازسازی عضله را نشان داده و در پیش‌شرطی جراحی قلب امیدوارکننده بوده است. ایمنی درمان با اکسیژن فراتر از فشار اتمسفر مطلوب است، با این حال عوارض جدی در کمتر از ۰.۵٪ از درمان‌ها رخ می‌دهد. با وجود شواهد تجمعی در مورد اثرات بیولوژیک آن، پذیرش گسترده دوران جراحی همچنان محدودیت‌های هزینه، محدودیت‌های پوشش و تنوع پروتکل‌ها را دارد. مطالعات با کیفیت بالاتر، شامل پارامترهای دوزبندی استاندارد و آزمایش‌های تصادفی چندمرکزی، برای تعریف زمان‌بندی بهینه و انتخاب بیمار مورد نیاز است.

متن کامل اصلی