在医学领域，医用三氧是三氧和氧气的混合物，应用方法包括臭氧椎间盘内和椎旁间隙注射、局部注射、三氧浴、三氧自血疗法、外用三氧水及直肠吹注自血疗法等。
膝骨性关节炎
《ExperinentalAndTherapeuticMedicine》杂志发表的《关节内三氧注射对膝关节骨性关节炎后关节镜手术结果的有效性》指出：Fernández-Cuadros等人最近的一项研究表明三氧治疗降低了膝OA患者的VAS，以及WOMAC-疼痛，WOMAC-僵硬和WOMAC-功能评分。
三氧组长期有利的原因可能，是三氧促进了骨骼和软骨中更好的血管形成，加速了骨关节疾病的合成代谢和恢复。
心肌梗塞
《FineRadiCalBIOlobry＆Medie》杂志发表的《静脉内三氧治疗对心脏病患者血液胆固醇的降低及抗氧化性反应的刺激作用》一文，报告了Hernndez等对病史为3－12个月的22名心梗患者经三氧大自血治疗15次后，血浆中胆固醇平均下降了9.7%，低密度脂生白平均下降19.8%红细胞谷胱甘肽过氧化酶和葡萄糖6-磷酸脱氢酶活性出现了有意义的增高。文章认为，三氧大自血治疗对心肌梗塞患者血液脂质代谢有有益的作用，激活了抗氧化保护系统。
动脉粥样硬化
《Science》杂志发表了《在人类粥样硬化动脉中三氧形成的证据》一文，报告了went－wOrth等在颈内动脉内膜切除标本的粥样硬化组织中发现了胆固醇被三氧分解的独特产物：4b－2.4－二硝基苯踪，这是医学界首次通过生化试验手段找到的确凿证据，他们的研究证实：三氧能使胆固醇的△5.6双键断裂。
《ArtifOrgans》杂志发表了《三氧自血疗法对血液透析患者血液脂质成分及内皮细胞的影响》一文，报告了”Tylicki等对并发下肢动脉粥样硬化的12名血透患者分别进行了9次三氧大自血治疗，结果总胆固醇平均下降了8．34%，低密度脂蛋白平均下降了17.9%，Vlll因子活性未出现有意义的改变，这说明该疗法不危害此类患者的血管内皮细胞，而总胆固醇和低密度脂蛋白的降低则有利于患者下肢动脉粥样硬化的改善。
脑低灌注并发症和中风
《OxfordJournalsMwhcineEvidence-basedCompl.andAlt.Medicine》发表了《三氧治疗对大脑皮层血流作用的初步研究》一文，报告了Clavo等对7个临床研究对象的28个动脉(MCA14个，CCA14个）的血流程进行了评估，每隔一天对患者进行氧大自血治疗一次，共治疗三次。经颅多普勒检查表明，(CCAMCA中血流程值增加，这表明该疗法在脑低灌注并发症患者和中风患者身上应用效果会更好。
出血性放射性直肠炎
《JournalofPainandSymptomManagement》杂志发表的《难治性出血性放射性直肠炎》O3通过产生适度的氧化应激，T可以通过抑制核因子κB和诱导其他核转录因子如活化T细胞和活化蛋白-1的核因子来调节免疫应答，以及进一步调节干扰素和白细胞介素。因为炎症可以增强继发于高氧化应激的组织损伤（如在辐射诱导的副作用中发生的），O3的最终抗炎作用可以提供与使用肾上腺皮质激素所实现的类似的额外有益效果。
糖尿病足
《EuropeanJournalofPharmacology》杂志发表的《三氧治疗糖尿病足的疗效》发现臭氧处理通过其氧化预处理作用使葡萄糖水平正常化并因此恢复有机过氧化物的浓度。通过上述机制及其对转录因子NF-κB的可能作用，它还有助于控制神经传染性糖尿病足的血管并发症。
对患有神经传染性糖尿病足的2型糖尿病患者的臭氧治疗通过降低高血糖，增加胰岛素敏感性和预防与糖尿病及其并发症相关的氧化应激来改善血糖控制。
带状疱疹后神经痛
《JournalofPainResearch》杂志发表了《三氧自血疗法结合药物治疗对带状疱疹后神经痛的影响及安全性》一文：一项研究还推测臭氧直接或间接作用于跨膜蛋白，细胞内级联和核转录以减轻疼痛结果表明，三氧自血疗法联合药物治疗优于PHN治疗中的分离药物治疗，是一种有效，安全的缓解PHN的方法。
噪音引起的听力受损
《FreeRadicalResearch》杂志发表了《中度O3/O2治疗增强脑和耳蜗中的酶和非酶抗氧化剂，保护噪音引起的听力损失》噪音导致大鼠脑和耳蜗的病理损伤，氧化应激和线粒体功能障碍。此外，每日施用O2/O3疗法（30μg/ml静脉注射）有效地增加脑和耳蜗中的酶和非酶抗氧化剂，这种作用导致抑制病理损伤，氧化应激，活性氧形成，线粒体膜电位（MMP）崩溃，线粒体肿胀和由噪音引起的细胞色素c释放。这些发现表明中度O2/O3疗法增强了脑和耳蜗中酶和非酶抗氧化剂的能力，可以预防NIHL。
基础研究：慢性肾炎
《InternationalImmunopharmacology》杂志发表了《NLRP3炎性体是三氧治疗的潜在目标，旨在缓解慢性肾病中的慢性肾炎》指出：低浓度臭氧治疗可改善5/6肾切除大鼠的肾功能，改善肾脏形态学损伤。通过臭氧治疗同时降低这些大鼠肾脏中NLRP3，ASC和caspase-1-p10的表达。而且，肾脏炎症引起的臭氧治疗显着减轻IL-1β。Pearson相关分析表明，IL-1β蛋白水平与肾损伤评分呈正相关。总之，这些结果表明臭氧治疗可以通过调节5/6肾切除大鼠中的NLRP3炎性体来减少无菌肾炎症并减缓CKD进展。
安全性
《InternationalJournalofBiologicalMacromolecules》杂志发表了《关于三氧对自血疗法中人血红蛋白影响的分子见解：强调三氧化过程中血液中抗氧化剂存在的重要性》血液中抗氧化剂的存在非常重要，因此对于患有与健康个体相比抗氧化剂水平变化很大的疾病的人，应该充分考虑自血疗法中使用的三氧剂量，以减少损害所涉及的任何风险。到大分子在三氧化血液中诸如血红蛋白。
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