一个真正的关于氧目标的历史观点始于几十亿年前。在地球的早期历史中，大气中基本上没有氧气。蓝藻的进化通过光合作用产生氧气。然而，最初，随着地球上的铁生锈，氧气并没有明显地在大气中积累。大约20亿年前，大气中的氧含量上升到2%到4%之间，保持了10多亿年。正是在这种低氧环境中，我们线粒体的前体进化了。大约8.5亿年前，大气中的氧含量大幅上升，然后稳定在约21%的水平，并一直保持了1亿年。大气中氧气的积累与地球上多细胞生物的进化有着千丝万缕的联系。人类在含氧量21%的大气中进化，但在我们的细胞内，我们的线粒体通常暴露在更低的氧气水平下，与十亿年前地球大气中的氧气水平更为接近。
氧是一种本质上高度活性的化学物质，可氧化脂质并损伤DNA。抗氧化剂保护我们的细胞免受氧诱导的损伤；然而，当他们的能力不堪重负时，我们就会面临氧化应激。除了细胞效应外，高氧血症还有很容易证明的生理效应。它降低心率和心输出量，增加全身血管阻力。它还减少冠状动脉和大脑的血流量。人们早就认识到氧气会造成伤害。高压氧和超常氧的神经毒性与肺毒性分别于1878年和1899年首次被描述。
在危重病人中，通常需要补充氧气以防止低氧血症；毫无疑问，氧气是一种潜在的救命疗法。然而，选择合适的氧气量涉及平衡对立的风险。提供更自由的氧气方法可能会导致意外的高氧血症，而保守的方法可能会导致低氧血症。氧离解曲线的S形意味着脉搏血氧饱和度（SpO2）表述低动脉血氧水平，即使在密切监测的情况下，也可能存在短暂的快速、明显的去饱和风险（例如，如果患者出现痰液堵塞）。另一方面，由于在正常或高动脉氧分压（PaO2）时可能出现100%的SpO2，高氧血症可能无法通过脉搏血氧仪检测到。考虑到这一点，避免100%SpO2是合理的，以最大限度地降低意外高氧血症的风险。此外，由于SpO2和动脉血氧饱和度（SaO2）之间可能存在重大临床差异，因此在使用SpO2记录进行靶向氧疗时需要谨慎。通常，危重患者的氧需求或SpO2记录发生重大变化时，应立即进行动脉血气采样。
许多观察性研究表明，低PaO2和高PaO2都与危重患者的死亡率增加有关。然而，不可能从这些研究中得出关于特定氧疗方案的因果推论，即使在最复杂的调整分析中，也可能存在残余混淆。例如，外周灌注不良导致SpO2记录不可靠，可能会导致更自由的氧气供应，使得病情较重的患者PaO2升高，而用于观察性研究的数据库中没有记录这种灌注不良。
第一个评估重症监护病房（ICU）氧疗方案的高水平随机对照试验（RCT）是Oxygen-ICU试验，这是一个在异质ICU人群中进行的单中心意大利试验（N=480）。据报道，两组之间的死亡率存在统计学显著差异，分别有20.2%的常规和11.6%的保守氧疗患者死于ICU。值得注意的是，这项研究在进行了非预先计划的中期分析后被提前停止了。据报道，保守氧疗的绝对死亡率降低了8.6个百分点，这意味着通过实施保守氧疗可以避免三分之一以上的ICU死亡。在比较两种氧疗方法（ICU-ROX）的多中心ICU随机试验中，这一效应没有得到复制（N=1000）。ICU-ROX的主要结局是无呼吸机天数，保守氧疗对其无显著影响。在ICU-ROX试验中，保守氧疗和常规氧疗患者中，分别有32.2%和29.7%死于医院。与ICU-ROX试验同时发布的一项法国多中心RCT LOCO2（N=205）比较了急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者的保守和自由氧疗法，提出了保守氧疗法可能增加肠系膜缺血风险。该研究提前终止，在主要结局和28天死亡率方面没有统计学上的显著差异，保守组和自由组分别有34.3%和26.5%的28天死亡率。随后，国际多中心（ICU中处理氧合目标）HOT-ICU试验（N=2928），该试验集中于一组广泛的低氧性呼吸衰竭患者，其PaO2/FiO2基线值低于120 mmHg，与LOCO2试验中的基线值非常相似，提供了令人放心的数据，表明保守氧治疗与肠系膜缺血无显著相关性，并且还表明治疗组之间的90天死亡率没有显著差异。最近，一项荷兰随机对照试验（N=400）在符合全身炎症反应综合征标准的ICU患者中进行，发现在最初14天内，非呼吸器官功能障碍的高于正常和低于正常氧合指标之间，在90天死亡率，没有显著差异。
虽然最近的多中心随机对照试验似乎排除了ICU中氧气保守治疗对死亡率的巨大影响，但值得注意的是，鉴于氧气在危重患者中的使用非常广泛，氧合目标在临床上具有重要的死亡率影响，无论是整体还是特定患者亚组，都没有被排除。来自ICU-ROX和HOT-ICU试验的数据强调了治疗效果的重要异质性。ICU-ROX试验的后期分析表明，缺氧缺血性脑病患者的氧合目标点较低，而其他脑病变和脓毒症患者的氧合目标点较高。对HOT-ICU试验的后期分析表明，较高的氧合目标点可能更适合休克患者。
虽然已发表的比较危重患者氧疗法的随机对照试验在其方法中规定了不同的氧疗方案，但在其各自较高和较低目标群体中实际发生的氧暴露大致相似。然而，由于这些研究包括不同的患者群体，它们可能无法直接相互比较。当然，对于ICU患者总体和特定亚组的氧合目标的方法仍然存在悬而未决的问题。其中许多问题将通过院外心脏骤停后血压和氧合指标（BOX））试验（NCT03141099）、重症监护患者保守与传统氧合指标试验（ICONIC）（NTR7376）、避免危重创伤患者过度吸氧的策略（SAVE-O2）（NCT04534959）、 创伤中限制性氧合与自由氧合（TRAU-MOX2）（NCT05146700）、英国随机氧合（UK-ROX）试验（ISRCTN13384956）和超级随机氧合（Mega-ROX）试验（ACTRN12620000391976）来解决。对于想知道现在该做什么的临床医生（图1），在最近的随机对照试验中评估的保守和自由氧治疗方法可以合理地应用于大多数患者。对于一种或另一种策略可能更可取的患者群体，临床医生可以选择实施该策略，同时承认不确定性仍然存在。如果对特定患者使用较高的氧合目标，测量PaO2以防止意外明显的高氧血症是很重要的。在最近试验中测试范围之外的氧疗方法应被视为实验性的，不应常规使用。
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