研究結果表明高壓氧治療可使卒中患者神經功能有顯著的改善。即使在中風發生3年后進行高壓氧治療，仍可產生明顯的改善作用�；�于高壓氧療增加患者血液中溶解氧可激活神經可塑性改善中風引起的神經功能缺失的觀點，來自以色列Tel-Aviv大學的Shai Efrati以及同事評價了6-36個月前發生過缺血性或出血性卒中的74名患者2個月高壓氧療的效果。12名患者因為肺部情況，內耳疾病，,幽閉癥不適高壓氧療被排除后,30名患者接受了為其兩個月的40次治療（每周5次），余下32名對照組患者在該期間沒有接受治療。每次療程在2個大氣壓100%純氧下持續90分鐘。29名對照組的患者和30名接受高壓氧療的患者隨后進行了神經功能測試，2個月的神經功能評價后，對照組的患者進行2個月的高壓氧療。

    首先接受高壓氧療的患者與基線水平相比，在治療期間神經功能有顯著的改善,生活質量也有提高；相比之下，對照組在空白對照期間神經功能并無改善。通過美國國立衛生院卒中量表評分和日常生活能力問卷評分對神經功能進行評價（兩組合并取總均值），高壓氧治療后較基線水平（患者神經功能）有顯著改善，兩項指標的評分分別從8.62降到了5.69及從16.72降到13.30。以生活質量(EQ)-5D描述系統和EQ視覺模擬評分來評價，（高壓氧治療后患者的）生活質量有明顯改善。兩指標的總平均值（兩組合并）分別由9.04降到7.62及由5.04升到8.62。與臨床改善相對應,SPECT檢查也發現了高壓氧治療后的明顯變化。

    發表在PLos One上的文章的作者寫道：“我們第一次證實了高壓氧療對中風患者神經功能恢復有顯著效果。”他們補充道：“即使在急性腦損傷后的慢性期也觀察到的神經功能恢復說明神經可塑性可被高壓氧療激活。”

    雖然這個研究主要關注中風患者，研究組人員相信這種治療可以擴展應用到其它情況比如癡呆。“我們已經發現許多大腦疾病都與能量供應不足相關，”Efrati在一篇出版物中提到，“高壓氧療可以在患者發展至完全癡呆前即還有恢復的可能時改善代謝異常。”

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