簡(jiǎn)易大鼠壓瘡缺血再灌注模型造模裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

郭玉懷，孫忠人，孫　琦，仇立波，王　迪，王德龍

Design and application of molding device of simple ischemia

reperfusion rats model with pressure ulcer

Guo Yuhuai，Sun Zhongren，Sun Qi，et al

(Heilongjiang University of Chinese Medicine，Heilongjiang 150040 China)

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簡(jiǎn)易大鼠壓瘡缺血再灌注模型造模裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

郭玉懷，孫忠人，孫琦，仇立波，王迪，王德龍

Design and application of molding device of simple ischemia

reperfusion rats model with pressure ulcer

Guo Yuhuai，Sun Zhongren，Sun Qi，et al

(Heilongjiang University of Chinese Medicine，Heilongjiang 150040 China)

摘要:[目的]為大鼠壓瘡模型提供可靠的造模裝置及有效的造模方法。[方法]制作大鼠壓瘡模型造模裝置，并使用該裝置對(duì)211只大鼠進(jìn)行缺血 2.0 h、再灌注 0.5 h造模，觀察不同造模時(shí)間大鼠受壓位置的皮膚顏色、形態(tài)及大鼠行為學(xué)變化。[結(jié)果]1 d可制備出Ⅰ期壓瘡模型的大鼠186 只，成功率達(dá) 88.15%；2 d共制備Ⅱ期壓瘡模型208只，成功率達(dá)98.58%。[結(jié)論]該裝置可有效制備大鼠壓瘡模型，并且簡(jiǎn)單、方便、廉價(jià)，對(duì)壓瘡創(chuàng)面以外區(qū)域無(wú)額外損傷，從而為大鼠壓瘡實(shí)驗(yàn)的機(jī)制及防治等相關(guān)研究提供可靠的模型。

關(guān)鍵詞：壓瘡；動(dòng)物模型；缺血再灌注；裝置

壓瘡與中醫(yī)學(xué)所載“席瘡”相似，認(rèn)為其形成主要與外界壓力、剪切力、摩擦力等密切相關(guān)[1]，皮膚局部組織因長(zhǎng)期受壓、微循環(huán)障礙而致缺血缺氧形成壓瘡[2]。大鼠因其皮膚組織疏松更適于模擬老年人壓瘡的形成[3]。目前，建立大鼠壓瘡缺血再灌注模型(rats pressure ulcer model by ischemia-reperfusion,RPUMIR)采用 Peirce等[4]的方法，在大鼠背部皮下鈍性分離后埋置鐵片，體外用磁鐵間歇性施壓，每循環(huán)缺血2.0 h,再灌注 0.5 h,1日 5 次循環(huán)，持續(xù) 2 d～5 d 的方法來(lái)復(fù)制大鼠壓瘡模型。該造模方法可以有效建立大鼠壓瘡缺血、再灌注模型，但在模擬人類壓瘡方面存在著客觀的嚴(yán)重不足，該方法會(huì)因鈍性分離及包埋鐵片等對(duì)皮膚及深層組織造成人為的創(chuàng)傷而影響最終的指標(biāo)，且在造模過(guò)程中死亡率較高。近來(lái)，我們?cè)趥鹘y(tǒng)大鼠壓瘡缺血再灌注模型造模方法的基礎(chǔ)上，盡可能減少壓瘡非主要因素所致的干擾，最終探索出一種高效、廉價(jià)的建立模型方法?，F(xiàn)將該裝置制備及使用方法介紹如下。

1材料與制作

1.1材料有機(jī)玻璃板(厚度15 mm)、亞克力膠水、礦泉水瓶、膨脹螺絲、硬鐵絲網(wǎng)、梯形尼龍?jiān)鷰?、松緊帶、鐵砂。

1.2制作①?gòu)挠袡C(jī)玻璃板上切取3塊 60 mm×50 mm×15 mm 長(zhǎng)方體，將其中一塊中心位置處打一孔，直徑與膨脹螺絲外管直徑相同，以該板為水平板將3塊玻璃板粘合成“n”形，構(gòu)成裝置的主體。②將膨脹螺絲外管倒置，穿過(guò)中心孔后從膨脹鐵管切口處將其打開(kāi)，再將螺釘錐度側(cè)朝下穿過(guò)鐵管，螺紋側(cè)用螺母固定。③將礦泉水瓶底座剪切成碗狀，再將其與螺紋固定。④調(diào)節(jié)好外管高度，保證大鼠受壓部位可以置于螺釘錐度側(cè)后，固定上界并將鐵管與有機(jī)玻璃黏合在一起。⑤用松緊帶纏繞鐵管1周后置于直立的有機(jī)玻璃板兩側(cè)。造模裝置示意圖見(jiàn)圖1。

圖1　大鼠壓瘡缺血再灌注模型造模裝置示意圖

2使用

①對(duì)大鼠造模部位提前進(jìn)行脫毛處理，并將其用梯形尼龍?jiān)鷰Ч潭ㄓ阼F絲網(wǎng)上。②以螺釘錐度的面積作為壓瘡模型面積 S，通過(guò)公式計(jì)算出目標(biāo)壓強(qiáng) P 所需配鐵砂的質(zhì)量M。③將裝置放置于造模位置，用松緊帶將壓力裝置與固定裝置所用鐵絲網(wǎng)固定一起后置于水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，使壓力基本呈垂直狀態(tài)作用于受壓位置。擰螺母降下所配重托盤，使壓力完全作用在大鼠預(yù)定位置實(shí)現(xiàn)缺血。2.0 h 后擰螺母再次將托盤支撐起后，使受壓位置完全不受壓以實(shí)現(xiàn)再灌注。0.5 h 后重復(fù)以上循環(huán)。每日5個(gè)循環(huán)，造模 3 d。

3模型制備

3.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物雌性健康清潔級(jí)SD大鼠211只，體重 200 g～250 g，由黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。大鼠在溫度 20 ℃±2 ℃、濕度 40%～50%、自然光照環(huán)境中適應(yīng)性喂養(yǎng) 1 周后建立模型，期間給予單籠喂養(yǎng)，自由進(jìn)食、飲水。各大鼠體質(zhì)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)動(dòng)物處置符合動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理標(biāo)準(zhǔn)。

3.2模型建立將實(shí)驗(yàn)組大鼠用自行設(shè)計(jì)的固定方式進(jìn)行常規(guī)固定后進(jìn)行褪毛處理，并用碘伏對(duì)裝置接觸處及大鼠腿部造模位置進(jìn)行消毒，然后將裝置固定于大鼠腿部近膝關(guān)節(jié)骨隆突造模處。采用循環(huán)缺血再灌注損傷方式建立壓瘡創(chuàng)面，壓強(qiáng)為 100 mmHg，每循環(huán)為 2.0 h 缺血期和 0.5 h 再灌注期，每日 5 個(gè)循環(huán)，連續(xù)進(jìn)行 3 d。再灌注過(guò)程中給予大鼠自由進(jìn)食、飲水，實(shí)驗(yàn)全程大鼠單籠飼養(yǎng)。

3.3模型評(píng)價(jià)采用2007年美國(guó)壓瘡專家委員會(huì)(NPUAP)壓瘡分期標(biāo)準(zhǔn)[5]。Ⅰ期：皮膚完整，局部皮膚(通常在骨突部位)顏色變紅，壓之不變色。與鄰近組織相比，局部可有疼痛、堅(jiān)硬、變熱等癥狀。Ⅱ期：真皮層部分破損，表現(xiàn)為水腫或者干燥的淺表潰瘍，沒(méi)有壞死組織或青腫; 有的表現(xiàn)為有著粉紅色創(chuàng)口基部的表淺傷口或一個(gè)完整的或者破裂的漿液性水皰。肉眼觀察：觀察造模過(guò)程中創(chuàng)面皮膚顏色是否紅潤(rùn)、紅紫、發(fā)紺、蒼白，形態(tài)有無(wú)水腫，有無(wú)水皰，有無(wú)滲出物及其性質(zhì)是血性、膿性、水性等[6]。行為學(xué)觀察:主要觀察造模期間整體狀況(活躍、良好、安靜)、性情(暴躁、溫順、低迷)、步態(tài)(正常、活動(dòng)不利、跛行、拖行)、二便情況(正常、便稀、便干)[6]。

4結(jié)果(見(jiàn)表1、表2)

表1　不同時(shí)間及造模循環(huán)大鼠壓瘡分期情況(n=211)　只(%)

表2　自制裝置造模方法與傳統(tǒng)造模方法[6，7]比較

5討論

經(jīng)過(guò)系列實(shí)驗(yàn)反復(fù)造模發(fā)現(xiàn)，第 1 天(1個(gè)～5個(gè)循環(huán))88.15%大鼠出現(xiàn)造模局部皮膚顏色紅潤(rùn)或略紅紫且壓之不褪色，精神狀態(tài)由活躍逐漸溫順、安靜等Ⅰ期壓瘡表現(xiàn)，部分大鼠出現(xiàn)了Ⅱ期前甚至Ⅱ期壓瘡的表現(xiàn)。第 2 天(6個(gè)～10個(gè)循環(huán))95.26%大鼠創(chuàng)面局部皮膚發(fā)紺、水腫或有滲出，精神狀態(tài)良好、性情溫順或低迷，糞便異常，后肢出現(xiàn)跛行或拖行等Ⅱ期壓瘡的表現(xiàn)，故第1天造成Ⅰ期壓瘡模型的成模率為88.15%，Ⅱ期壓瘡模型的成模率為3.32%；第2天造成Ⅱ期壓瘡成模率為95.26%；2 dⅡ期壓瘡成模率為98.58%，說(shuō)明大鼠缺血再灌注模型具有較高的成功率。本裝置制備缺血再灌注大鼠壓瘡模型除成功率較高外，還具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：①該裝置在大鼠壓瘡缺血再灌注模型造模過(guò)程中并未對(duì)大鼠進(jìn)行傳統(tǒng)的鈍性分離及包埋鐵片，因而有效避免了該方法對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠皮膚及皮下組織造成的負(fù)損傷，使實(shí)驗(yàn)更接近于臨床。②該裝置制備大鼠缺血、再灌注模型主要考慮壓力對(duì)壓瘡形成的影響，盡可能地避免了摩擦力、剪切力等其他因素對(duì)壓瘡形成的干擾，不僅減輕了對(duì)施壓位置以外區(qū)域造成的額外損傷，而且還可通過(guò)移動(dòng)壓力裝置來(lái)調(diào)節(jié)造模靶位置，具有較強(qiáng)的可操作性。③該裝置在使用過(guò)程中無(wú)需對(duì)大鼠進(jìn)行麻醉，甚至還可以在循環(huán)間期讓其進(jìn)行飲水、進(jìn)食、籠內(nèi)活動(dòng)等，使其更進(jìn)一步接近臨床，并排除麻醉藥物對(duì)機(jī)體的影響，也能較清晰地了解在不同壓瘡循環(huán)后大鼠的活動(dòng)狀態(tài)等特征。④該裝置可以制備Ⅰ期、Ⅱ期大鼠壓瘡缺血再灌注模型，并且死亡率低。⑤該裝置材料廉價(jià)、使用方便，值得在大鼠缺血再灌注壓瘡實(shí)驗(yàn)中推廣。

參考文獻(xiàn)：

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[2]Reddy NP，Gochran GV.Interstitial fluid flow as a factor in decubitus ulcer formation[J].J Biomech,1981,14(12):879-881.

[3]Nguyen PKT,Smith AL,Reynolds KJ.A literature review of different pressure ulcer models from 1942-2005 and the development of an ideal animal model[J].Australasian Physical & Engineering Sciences in Medicine,2008,31(3):223-225.

[4]Peirce SM,Skalak TC,Rodeheaver GT.Ischemia-reperfusion injury in chronic pressure ulcer formation:A skin model in the rat[J].Wound Repair Regen,2000,8(1):68-76.

[5]National pressure ulcer adviser panel(NPUAP)[EB/OL].[2014-06-15].http://www.npuap.org /resources.htm.

[6]鄭敏,甘秀妮,胡亞麗.Ⅲ期壓瘡豚鼠模型的構(gòu)建[J].中國(guó)組織工程研究，2012,16(28):5185-5190.

[7]張秦宏，趙文麟，閻成海，等.電針傍刺對(duì)大鼠皮膚壓瘡血漿SOD活性及MDA含量的影響[J].針灸臨床雜志，2012,28(11)：60-62.

(本文編輯張建華)

收稿日期：(2014-06-19；修回日期：2015-01-13)

通訊作者

作者簡(jiǎn)介:郭玉懷，碩士研究生在讀，單位：150040，黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)；孫忠人()單位：150040，黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院；孫琦、仇立波、王迪、王德龍單位：150040，黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)。

基金項(xiàng)目：黑龍江省研究生創(chuàng)新科研基金項(xiàng)目(重點(diǎn))，編號(hào)：YJSCX2012-357HLJ。

中圖分類號(hào)：R472

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Bdoi:10.3969/j.issn.1009-6493.2015.05.029

文章編號(hào)：1009-6493(2015)02B-0592-02