壓瘡給病人帶來(lái)了巨大的痛苦,加重原發(fā)疾病,延長(zhǎng)病程,嚴(yán)重者可因繼發(fā)感染而危及生命,增加臨床護(hù)理工作量,現(xiàn)已成為一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。面對(duì)壓瘡治療,各種創(chuàng)新性治療方案相應(yīng)出現(xiàn),壓瘡產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)證成為不可忽視的問(wèn)題。利用動(dòng)物模型可以快速對(duì)這些臨床治療方案和治療產(chǎn)品進(jìn)行篩選且實(shí)驗(yàn)成本低,但目前實(shí)驗(yàn)缺乏合適的造模工具。我們研制了一種制作簡(jiǎn)易、調(diào)節(jié)方便的造模工具,并且應(yīng)用模具成功建立大鼠壓瘡模型,實(shí)驗(yàn)證實(shí)模具性能優(yōu)良?,F(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF級(jí) Wistar大鼠由山東大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,體重280 g~300g,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)動(dòng)物處置符合動(dòng)物倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 加壓模具 根據(jù)建模實(shí)際需要,自行設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易加壓模具。加壓模具由3部分組成,分別為大鼠固定木板底盤(pán)、加壓柱和輔助固定支架。木板底盤(pán)用于固定大鼠四肢。加壓柱由貫通的10mL針筒和活塞(去除黑色膠皮)改裝而成,加壓柱接觸圓面直徑為1cm,加壓柱上方可放置鋼芯硬幣充當(dāng)本實(shí)驗(yàn)壓力。輔助固定裝置包括上下兩層板狀結(jié)構(gòu)獨(dú)立裝置,每層木板滑道上都有可供來(lái)回移動(dòng)的2個(gè)圓孔木塞,其位置可根據(jù)實(shí)驗(yàn)加壓位置改變?cè)诨郎蟻?lái)回移動(dòng),圓孔木塞孔徑和加壓柱相應(yīng)。整個(gè)裝置均由硬質(zhì)且不易變形的塑料和木板制成,見(jiàn)圖1。
1.3 使用方法
1.3.1 實(shí)驗(yàn)分組 大鼠自由飲水進(jìn)食,室溫(25±2)℃下分籠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。模型組8只,空白組2只。各組大鼠體重比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
圖1 大鼠壓瘡模型模具
1.3.2 模型建立 取 Wistar大鼠,動(dòng)物造模前1d用8%硫化鈉溶液輕柔脫除左右膝關(guān)節(jié)上下3cm范圍的被毛。10%水合氯醛(300mL/kg)腹腔注射麻醉后,將大鼠仰臥于木板底盤(pán)上,背部墊一次性失禁墊(用以消除施壓時(shí)動(dòng)物背部與木板之間的相互擠壓力,吸收大鼠麻醉期間排泄尿液,防止大鼠背部皮膚被尿液浸漬),四肢用膠布固定于底盤(pán)4角上??瞻捉M大鼠(n=2)仰臥固定于木板底盤(pán)上,未施加任何壓力。模型組大鼠(n=8)仰臥固定于木板底盤(pán)上,大鼠左右兩側(cè)膝關(guān)節(jié)小腿骨隆突處皮膚組織分別承受壓強(qiáng)為30kPa,采用缺血-再灌注損傷原理建立壓瘡模型,每一循環(huán)包括2h的缺血期和0.5h的再灌注期,每日3個(gè)循環(huán),連續(xù)2d,之后的3d不做任何處理單籠飼養(yǎng)。兩組大鼠均在第5天處死,截取雙側(cè)膝關(guān)節(jié)處的皮膚肌肉組織做病理檢查。施壓過(guò)程中需大鼠處于持續(xù)麻醉狀態(tài),需要補(bǔ)充相應(yīng)的水合氯醛。保證麻醉期間的正常水平衡,2.5 h腹腔注射葡萄糖鹽水(2.5%葡萄糖注射液加0.45%氯化鈉注射液)1次,每次2mL~3mL為佳。
1.4 觀察指標(biāo)
1.4.1 肉眼觀察 用相機(jī)記錄加壓處皮膚變化情況。
1.4.2 HE染色 取材組織塊用10%甲醛固定,常規(guī)石蠟包埋,2μm厚度連續(xù)切片,二甲苯脫蠟,梯度濃度乙醇脫水,蘇木素染核,鹽酸乙醇分化,氨水返藍(lán),伊紅染色,梯度濃度乙醇脫水,二甲苯透明,封片后于光鏡下觀察。
2.1 大鼠受壓部位皮膚完整性與顏色變化 空白組大鼠皮膚完整與實(shí)驗(yàn)前無(wú)任何區(qū)別。模型組大鼠:第1天出現(xiàn)蒼白色白斑;第2天皮膚受壓中心為灰白色,四周暗紅腫脹,皮下硬結(jié);第3天皮膚破潰,有大量清亮色滲液;第5天皮膚紅腫糜爛,全層缺損,周邊部分黑色結(jié)痂,大量液化壞死組織,與人類Ⅲ期壓瘡臨床表現(xiàn)相似。
2.2 HE染色 空白組大鼠皮膚完整無(wú)破潰,HE染色結(jié)果和正常大鼠無(wú)差異。模型組大鼠皮膚組織結(jié)構(gòu)不清晰,皮下大量淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及漿細(xì)胞浸潤(rùn)等慢性炎癥表現(xiàn),肌纖維排列紊亂,水腫明顯,大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),肌橫紋消失,血管淤滯,間質(zhì)增寬等病理特征。
3.1 建立的壓瘡組織形態(tài)學(xué)與臨床Ⅲ期壓瘡相吻合 目前,臨床上對(duì)壓瘡初期的診斷主要依賴于肉眼所見(jiàn)的皮膚病理表現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)中空白組大鼠皮膚組織形態(tài)學(xué)均正常。模型組大鼠早期皮膚完整暗紅,之后出現(xiàn)腫脹、皮下硬結(jié),皮膚破潰后形成淺表的開(kāi)放性潰瘍伴滲出液,最后皮膚脂肪暴露形成深層潰瘍;HE染色結(jié)果顯示受壓皮膚炎癥反應(yīng)嚴(yán)重,深部肌肉組織損傷。這種受壓處皮膚紅斑、水皰、潰瘍病理改變,符合臨床壓瘡分期變化和壓瘡診斷依據(jù)??瞻捉M大鼠結(jié)果證實(shí)本壓瘡模具造模時(shí)沒(méi)有對(duì)大鼠造成額外的損傷,模型組大鼠成功建立Ⅲ期壓瘡組織形態(tài)學(xué)與臨床Ⅲ期壓瘡相吻合。
3.2 本簡(jiǎn)易模具建模優(yōu)點(diǎn) 動(dòng)物模型的應(yīng)用是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究壓瘡中必不可少的研究方法。目前臨床關(guān)于壓瘡發(fā)生機(jī)制和治療研究受到倫理學(xué)和病人病情特異性的干預(yù),通過(guò)動(dòng)物模型可以很好地幫助解決臨床研究所面對(duì)的干擾,了解壓瘡發(fā)生的病因和病理學(xué)變化,并且有利于新的治療方案的研發(fā)。目前用于壓瘡模型中提供壓力的裝置主要有機(jī)械、磁力、壓縮空氣壓迫、計(jì)算機(jī)控制施壓等。國(guó)外常用手術(shù)埋置鐵片和磁鐵施壓,對(duì)實(shí)驗(yàn)會(huì)造成一定的干擾,此方法備受爭(zhēng)議,之后發(fā)展為通過(guò)將皮膚夾與兩磁鐵之間建立的壓瘡模型[1],避免了對(duì)動(dòng)物本身造成的額外損傷。Salcido等[2]用特別設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)表面壓力控制裝置,實(shí)驗(yàn)后90%以上的大鼠出現(xiàn)壓瘡,此方法造模穩(wěn)定性高,但對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置要求嚴(yán)格并且造模成本較高,不適用于大樣本動(dòng)物模型研究的開(kāi)展。在我國(guó),蔡福滿等[3]采用倒置鐵釘加壓,在大鼠膝關(guān)節(jié)骨隆突處皮膚復(fù)制出了大鼠壓瘡模型。臧爽等[4]利用0.56kg的鋼柱垂直加壓于大鼠左后肢的大腿處建立了大鼠壓瘡的缺血再灌注模型。王艷艷等[5]利用特制的壓力裝置加壓于大鼠股薄肌制作壓瘡模型。這些壓瘡加壓模具都沒(méi)有對(duì)大鼠造成額外的創(chuàng)傷,并且所需成本相對(duì)較低。但大都存在壓強(qiáng)的局限性和精確性及可供取材的組織樣本的數(shù)量少等問(wèn)題。
本實(shí)驗(yàn)所用的模具,可保證垂直加壓、壓強(qiáng)精確性、壓強(qiáng)大小易調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。加壓柱圓形接觸面為直徑1cm,大鼠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的受力面積是固定不變的,因此壓強(qiáng)主要通過(guò)壓力的大小來(lái)改變。本實(shí)驗(yàn)中的壓力主要來(lái)自加壓柱和其頂部固定的一元鋼芯硬幣,加壓柱和單個(gè)硬幣的重量是固定的,因此壓力的大小與硬幣的個(gè)數(shù)呈正比,根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所需壓強(qiáng)的大小,利用壓強(qiáng)公式推算出需要加壓的硬幣個(gè)數(shù)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)加壓柱上放置的一元鋼芯硬幣的個(gè)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)壓力,使壓力調(diào)節(jié)快捷而簡(jiǎn)易。輔助固定架上下兩層滑道是平行的,滑道上放置的兩圓孔木塞實(shí)驗(yàn)中要求上下垂直對(duì)齊,并與加壓的部位相對(duì)應(yīng),所以加壓柱穿過(guò)兩木塞可垂直加壓于大鼠的受壓部位;木塞圓孔的直徑與加壓柱相同,上下木塞在一直線上,保證了加壓柱垂直加壓的穩(wěn)定性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)大鼠加壓部位不同可調(diào)節(jié)滑道上圓孔木塞的位置。模具可單處加壓或兩處同時(shí)加壓,因此可加大實(shí)驗(yàn)的標(biāo)本取材量。此模具為外部加壓,避免了對(duì)大鼠造成額外損傷和因模具粗糙帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差,且對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)無(wú)額外影響,制作簡(jiǎn)易,成本低,壓力精確,可大規(guī)模地開(kāi)展動(dòng)物壓力實(shí)驗(yàn),將進(jìn)一步解決壓瘡模型制作困難的問(wèn)題。
3.3 本實(shí)驗(yàn)建立壓瘡模型方法符合臨床壓瘡發(fā)生實(shí)際情況 目前開(kāi)展的壓瘡建模方案主要有缺血損傷模型、缺血再灌注損傷模型和大鼠背部皮膚局部創(chuàng)口接種金黃色葡萄球菌感染而形成壓瘡模型等建模技術(shù)。Niitsuma等[6]通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的壓力裝置在兔耳垂直施加50 mmHg(1mmHg=0.133kPa)~300 mmHg的壓強(qiáng),利用缺血再灌注損傷原理造模,成功建造出不同損傷程度壓瘡模型。缺血再灌注損傷是指組織器官持續(xù)缺血超過(guò)一段時(shí)間后恢復(fù)血流供應(yīng),血液恢復(fù)反而導(dǎo)致組織器官損傷進(jìn)一步加重的現(xiàn)象,此現(xiàn)象已由國(guó)內(nèi)外許多實(shí)驗(yàn)證實(shí)[7]。
阻斷人體皮膚微血管血流的最大壓強(qiáng)為40kPa[8],一般情況下病人身體部位承受壓強(qiáng)均小于此壓強(qiáng),皮膚不會(huì)完全缺血;本研究施加壓強(qiáng)為30kPa,受壓部位血管不會(huì)完全阻斷,為不完全性缺血再灌注模型,與臨床壓瘡發(fā)生實(shí)際情況吻合。臨床上護(hù)士需要對(duì)活動(dòng)能力受限或喪失活動(dòng)能力的病人2h翻身1次,即受壓部位持續(xù)缺血時(shí)間為2h,本實(shí)驗(yàn)設(shè)定持續(xù)加壓2h符合臨床背景。本實(shí)驗(yàn)建立的缺血再灌注損傷壓瘡模型,比通過(guò)手術(shù)實(shí)現(xiàn)缺血再灌注模型更符合臨床實(shí)際。手術(shù)建立方法如利用動(dòng)脈夾夾閉血管,完全阻斷了皮膚供血,不符合壓瘡發(fā)生的原理,且造模中大鼠造成了額外損傷。實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓強(qiáng)30kPa,加壓2 h放松0.5h的缺血再灌注損傷方案建立Ⅲ期壓瘡符合臨床實(shí)際情況。
綜上所述,國(guó)內(nèi)壓瘡基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究中,模型建造大都參照國(guó)外的實(shí)驗(yàn)方法,壓瘡造模模具各異,標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一,實(shí)驗(yàn)室條件的差異等影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀性和可重復(fù)性,動(dòng)物模型建立還有待于進(jìn)一步完善與探討。以臨床為背景的壓瘡基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究有待在護(hù)理人員開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)研究中得到進(jìn)一步完善,推動(dòng)壓瘡治療進(jìn)展。
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