허혈성 상처 모델 생산을위한 단순화된 테크닉

1. 해부학 근거

토끼 귀는 초기 20 ^세기부터 상처 치료에 대한 혜택을 학습 소재왔다. 귀는 세 혈관 번들 (중앙, 두개골, 그리고 꼬리)가 제공되며 두개골과 꼬리 묶음의 혈관 크기가 다양하면서 중앙 번들, 가장 큰 것입니다. 간혹 꼬리 동맥은 결석있을 수 있습니다. 이러한 혈관의 ¹ 모든 귀는 (그림 1) 면도 후에 쉽게 지느러미 측면에 식별됩니다. 복부 측면에서 말초 피부는 근위 혈관에서 혈액 공급을받지 않습니다. 지느러미 귀에있는 세 개의 선박 번들 말초 복부 피부 (그림 2)에 혈액 공급을 제공하기 위해 연골을 통해 침투 여러 가지가 있습니다. 어떤 토끼에서는 매우 작은 피하 혈관도 더 이상 복부 피부의 1 / 3 이상의 혈액을 공급하는 복부 측면에 발생합니다. 열린 원주 피부 절개에 에센있다복부 절개에서 tially 출혈은없고.

2. 수술

1. 토끼는 무게되고 귀를는 목 뒤쪽과 함께 면도있다.
2. Buprenorphine (0.01 밀리그램 / ㎏)의 premedication은 수술 전에 메신저에 한 시간이 주어집니다.
3. 마취는 케타민 (50 밀리그램 / ㎏)과 Xylazine (5 밀리그램 / ㎏) 메신저의 혼합물에 의해 유도된다.
4. 토끼는 수술하는 동안 가열 패드로 보호되어 있으며, 눈은 연고으로 보호하며, 생명 징후는 수술 도중에 모니터링하고 있습니다.
5. 외과 분야는 수술 스크럽으로 무균 준비하고 두 귀로가 노출되도록 draped 있습니다.
6. 다른 귀를 이점 비 허혈성 제어 역할을하면서 한 귀로는 허혈성 렌더링됩니다.
7. 세 혈관 pedicles은 동맥과 정맥에 의해 식별됩니다.
8. # 15 칼날 사용하여 세로로 찍힌 세 개의 작은 incisions (1-1.5 cm)은 귀베이스 1-2센티미터에 대해, 혈관 pedicles 이루어집니다.
9. 중심 정맥은주변 조직으로부터 격리 및 봉합사는 철회를 위해 둘러싸자하는 데 사용됩니다. 중심 동맥 4-0 봉합과 함께 출혈도 잡았와 나뉘어져 있습니다.
10. 동반 중추 신경도 절단됩니다.
11. 전체 두개골 작은 꽃자루는 출혈도 잡았와 나뉘어져 있습니다.
12. 꼬리 작은 꽃자루는 보존됩니다.
13. 피하 터널은 3 incisions를 통해 이루어집니다. 이것은 나이프와 가위와 겸자와 날카로운 해부와 무딘 절개하여 수행됩니다. 피하 조직, 근육, 신경, 그리고 작은 혈관 가지는 모두 중단됩니다. 진피 밑에 작은 vasculatures은 전적으로 나뉩니다. 피하 조직의 모든 칼날과 연골의 수준으로 절단됩니다.
14. 더 예리하고 무딘 절개는 5~10mm 대해 노출된 연골이 넓은두고,베이스를 정리하는 데 사용됩니다.
15. 이 절차는 인터럽트 피하 혈관 가지를 모두 빠르게 민간인 피해를 설립 않도록합니다.
16. 출혈은최소한의. 하나라도있다면, 그것은 쉽게 electrocautery없이, 거즈 압축에 의해 제어됩니다.
17. 귀 내부의 피부는 많은 혈액 공급을 휴대하지 않으며 따라서 베인되지 않습니다.
18. 3 피부 incisions는 4-0 또는 5-0 봉합을 사용하여 폐쇄하고, 멸균 거즈으로 덮여있다.
19. 3 작은 피부 incisions 및 incurs 개방형 수술보다 훨씬 덜 피부 손상의 프로 시저 결과입니다.
20. 네 개의 원형 전체 두께 피부 상처가 6 mm 스테인레스 스틸 펀치로 각 귀의 복부 측면에 만들어집니다. 상처 사이의 거리는 최소한 20-30밀리미터입니다. 펀치 상처에서 피부 연골에서 제거됩니다. perichondrium 또한 피부 또는 개별적으로 제거됩니다. 과립 및 epithelization이 일어 나도록하는 기반은 연골이지만 연골은 (그림 3) 천공이 아닙니다.
21. 제어 약이 appl 동안 양쪽 귀에 상처가 완료되면 시험 약물은 두 개의 상처 한쪽에 적용됩니다반대편에 상처를 지휘. occlusive 드레싱 (TegaDerm, 3M)은 상처 사이트를 충당하는 데 사용됩니다. 이것은 desiccated되기으로부터 상처를 방지합니다.
22. 귀의 하단 부분에 상처는 보통 귀 상단의 빠른 상처보다 치유. 상처 치유의 비교 연구의 경우, 그것은 건너편에있는 두 개의 상처로 한쪽에 두 개의 상처를 비교하거나, 별도로 상단과 하단 상처를 비교하는 것이 좋습니다.

3. 수술후 관리

1. Duragesic 패치는 가능한 고통을 줄이기 위해 2-3 일동안은 펜타 닐을 (25 μg / 시간) 발표 뒤로 피부에 붙어있다.
2. 토끼는 음식과 음료를 무료로 이용할 수있다.
3. 드레싱 변화는 매일 진행됩니다. 이전 드레싱은 제거하고 상처는 멸균 면봉으로 청소한다. 디지털 사진 비교 촬영하고 있습니다. 새로운 드레싱이 적용되며, 상처가 TegaDerm하여 다시 적용됩니다. 어떤 마취가 채널을 드레싱 중에 필요하지 않습니다anges.
4. 피부 온도는 비교를 위해 각각의 귀 '에서 매일 측정됩니다.
5. 추가 귀에 혈액 순환이 transcutaneous 산소 장력 측정기 또는 레이저 도플러 유량계로 측정할 수 있습니다.
6. 봉합은 일주일 뒤에 삭제할 수 있습니다.
7. 비 당뇨병 동물의 경우 귀에 상처의 대부분은 보통 2-3 주 내에 치유.

4. 잠재적인 합병증과 어떻게 그들을 피하기 위해

이것은 최소한 침략적 수술은 안전하고 합병증은 드물다. 제외 과도 수술후 가벼운 귀 부종, 우리 토끼 중 아무도 어떤 심각한 수술 합병증도 없었있다. 그럼에도 불구하고,이 절차에 대한 몇 가지 잠재적인 합병증이 있습니다 :

1. 출혈. hemostasis이 불완전한 경우 또는 큰 혈관 (예 : 메인 작은 꽃자루 혈관의 하나로서)이 손상된 경우 출혈 incisions에서 발생할 수 있습니다. 이것은 쉽게주의 절개에 의해 피할 수있다. 거기에 세 가지 주요 혈관 번들, 이외에많은 마이너 피하 혈관 지점을 다시. 피하 터널이 만들어되면, 이러한 혈관이 절단하지만 묶는 필요가 없습니다되고있다. Hemostasis은 거즈가 눌러 간단하게 얻을 수 있습니다. 이것은 쉽게 몇 분 동안 터널로 거즈의 모서리를 삽입하여 이루어집니다. 절개를 닫기 전에 활성 출혈이 존재하지 있는지 확인하십시오.
2. 절개 감염과 dehiscence : incisions가 오염된 경우 이러한 합병증이 발생할 수 있습니다. 이것은 엄격한 무균 기술의 사용에 의해 피할 수있는 어떠한 항생제가 필요하지 않습니다. 그러나 감염이 발생하면 적절한 배수와 드레싱 변경이 필요합니다.
3. 귀 부종 : 혈관 ligations과 림프 순환의 장애로 인해 온화한 귀 부종은 며칠 동안 제시됩니다. 그러나, 그것은 그 자체로 사라되며 치료는 필요하지 않습니다.

5. 대표 결과

2007 년부터, 우리는 23 당뇨병을 포함하여 70 개 이상의 토끼에서이 절차를 사용했을imals. 당뇨병 환자 그룹에서 수술은 다른 당뇨병 환자의 시간에 공연되었다 일곱 토끼는 당뇨병의 시간 2 주, 네 바퀴는 도는​​ 12 개월 가지고 열, 두 달 가지고 있었고, 2 당뇨병 시간의 24 개월했다.

즉시 수술 후 허혈성 귀는 약한 부종과 함께 시원하고 청색증이 나타났다. 가장 중요한 귀 동맥 - 중앙 동맥이있어 정상적인 귀에 강한 펄스를하지만,이 펄스는 허혈성 귀에 선물은 아니 었어. 귀 운동은 감소했지만 완전히 사라지지 않았다. 피부는 터널을 통해 투명 우울증을 보여줬지만, 아무런 국소 빈혈이나 괴사는 (그림 4) 모든 동물에서 발견되지 않았습니다.

정상과 허혈성 귀를 피부 온도 (Omron 의료, Bannockburn 일리노이, 또는 피셔 과학, 피츠버그, PA에 의한 적외선 현장 온도계 K 유형별 Omron) 디지털 온도계로 측정되었다. 비 허혈성과 허혈성 귀 사이의 온도 차이는 1에서 10 ° C, W로 원거리2-6 ° C. 그림의 범위 내에서 떨어지는 ith 대부분의 토끼. 5 30 토끼의 평균 온도 차이를 보여줍니다. 온도 차이, 수술 후 초기에 더 높았다는 15 일째 이후 점진적으로 감소하지만, 아직 한 달 말에 유지되었다.

그들이 희생되었다 후 티슈 고에너지 인산염 내용은 어떤 동물로 측정되었다. 여섯 조직 샘플은 각 귀에에서 찍은 및 고에너지 인산염 내용은 HPLC로 측정되었다. ATP와 총 에너지 농도는 모두 허혈성 귀보다 일반적인 귀에 이상했다. 그림. 6 23 일이 수술 후 희생 토끼의 예제를 보여줍니다. 평균 조직 ATP 내용이 0.349 ± 0.047 0.237있었습니다 대 정상 귀에 μMol / G (± SD가 평균) ± 0.059 허혈성 귀 (P <0.005)에서 μMol / G. 총 에너지 (ATP + ADP + AMP)를 평균은 0.882 ± 0.137이었다 0.556 대 정상 귀에 μMol / G ische에서 ± 0.115 μMol / G 마이크 귀 (P <0.001).

상처의 치유 시간은 모든 그룹의 비 허혈성 귀 (비 당뇨병 또는 당뇨병 환자)에 대한보다 허혈성 귀를 위해 항상 더 있었다. 그림. 7은 허혈성과 비 허혈성 귀에 상처 26쌍 사이에 치료의 비교를 보여줍니다. 치료 시간은 허혈성 귀 (P = 0.001)에서 17~27일 대 정상 귀 (20.5 의미가 ± 3.4 일)에서 13 일부터 18 일 (14.9 의미가 ± 1.6 일)로 원거리. 노인과 당뇨병 토끼의 상처 치유 시간은 당뇨병 시간 이상 12 개월뿐 이었어요 특히 오래있었습니다.

이 토끼에서는 당뇨 시간이 24 개월 토끼를 포함한 어떠한 합병증없이 정상적으로 나음을 모두 incisions. 그림 8은 근육이 결석과 섬유 조직으로 대체되는 치유 피하 터널을 보여주는 조직학 샘플입니다. 그러나, 피부는 그대로입니다.

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그림 1. 토끼 귀는 세 혈관 번들로 제공됩니다. 중앙은 최대이고, 두개골은 작고이며, 꼬리 번들은 작은 것입니다. 귀이 면도 후 이들 혈관이 쉽게 표면에 볼 수 있습니다.

그림 2. 지느러미 피부뿐만 아니라 관통 혈관을 통해 복부 피부뿐 아니라 지느러미 귀 공급 혈액에있는 세 개의 혈관 번들. 화살이 연골을 통해 관통 혈관을 보여줍니다. 삽입된 페이지 보여주는 이러한 혈관의 섹션을 건너.

그림 3. 포 6 밀리미터 상처는 귀의 복부 측면에 생성되며, perichondrium도 제거됩니다. 과립 및 epithelization이 일어 나도록하는 기반은 연골이지만 연골이 천공되지 않습니다. 3 smal 내 피부 incisions은 매우 작은 피부 장애와 휴일입니다.

피부 incisions이 닫힌 후에는 그림 4., 피하 터널을 통해 톱니가 명확하게 볼 수 있습니다.

그림 5. 30 토끼의 정상과 허혈성 귀 사이의 평균 피부 온도 차이. 초기 차이 범위 7 ° C ~ 10 ° C 수술 후. 차이점은 한 달 말에 점차 감소했지만 여전히 유지하고 있습니다.

수술 후 23일 (P <0.001)에 비 허혈성 귀에 비해 그림 6. 귀 조직 고에너지 인산염 내용은 허혈성 귀에 감소됩니다.

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그림 7. 상처 치유 시간은 비 허혈성 귀 (26 상처 각)보다 허혈성 귀에 이상입니다. 치유는 부상을 조직에 대한 무결성을 복원, 즉 상처 사이트의 전체 reepithelialization으로 정의됩니다.

그림 8. 피하 터널을 포함한 귀 부분을 보여주는 조직학 샘플. 치유 조직이 정상 귀보다 얇은이며, 원래의 골격근은 결석과 섬유 조직으로 대체됩니다. 그러나, 피부는 그대로입니다.

당뇨병은 미국, ^2,3 년 2천3백60만명에 영향을 미치는 이러한 환자 15-20% 이상 25,000,000,000달러의 연간 처리 비용으로 ^4,5 살아 가면서 발 궤양을 개발할 수 있습니다. ^{3,6하지만,} 심지어 가장 근접한 트리 트먼트는 50 % 치유 율을 달성하고 이것은 종종 당뇨병 환자의 66%만큼이나 높은 재발 속도와 ^일곱 임시입니다. ^3,6 궤양은 당뇨병 환자 등 감염과 극적으로 절단 증가와 같은 주요 합병증이 발생합니다. 광범위한 연구와 드레싱 제품의 수천의 발전 거의 세기에도 불구하고, 아무도 아직 효과 입증 없다. 하는 성명서 "1830 년 올드 궤양은 1860 년에 기존의 궤양이 될 것이다는"오늘날에도 적용, 만성 상처 치료를 설명하는 최초의 논문 중 하나를했다. ⁸ 상처 연구를위한 적절한 동물 모델을 찾는 것이 아니라 과학자에 대한 주요 도전했습니다 임상뿐 아니라. 많은 동물 모델이 생성되었습니다또는 상처 치료 연구에 대한 제안하지만, 만성이 아닌 치유 인간의 상처에 비해 상처 모델은 존재하지 않는 것입니다. ^{9,10 이것은} 모든 인간의 당뇨병 환자의 상처 조직 국소 빈혈의 조합, 만성 고혈당증, 산화 스트레스, 신경 장해를 가지고 있고, 때문에 세균성 식민지. 국소 빈혈이 당뇨병 발 궤양의 초기 원인이 아닐 수도 있지만, 그것이 상처, ¹¹ 지속성에 대한 주된 이유입니다. 이것은 그들이 거의 항상 광범위 흘러요하는 조직으로 치유 반면 상처가 과다 출혈로하지 않는 조직에 치료를하지 않기 때문에 ^12-15는 불행하게도, 현재 사용되는 동물의 허혈성 상처 모델 중 아무 아직 당뇨 동물에서 성공적으로 사용되지 않았습니다.이며,이 상처 약물 테스트에 대한 주요 장애물을 만들었습니다. 같은 bFGF와 같은 성장 요인의 소규모 임상 실험 그들이 매우 효과적인 것으로 나타났습니다,하지만 그들은 hypoxic 피부 궤양 모델에서 효과가있다. ^16,17

우리는 미술을 출판당뇨병 동물에서 성공적으로 사용되었습니다 허혈성 토끼 귀 상처 모델을 설명하는 2007 년 icle. ^18. 기술은 두개골 neurovascular 번들의주의 절개가 필요하기 때문에 실적이 다소 어렵습니다. 이러한 혈관가 작기 때문에 수술 후 회복에 대한 그들의 기여는 무시할 수있다. 그 후, 우리는 전체 두개 neurovascular 번들을 절단하여 절차를 간소화했습니다. 두개 묶음 보존되었다하는 절차와 비교하려면 상처 치유 또는 귀 합병증에는 차이가 없었다. 1) :이 수정 최소한 침략적 절차는 다음과 같은 장점이있다. 그것은 안전하고 간단하고, 동물에 대한 아픔과 고통을 줄여 높은 성공률을 가지고 있습니다. 2); 어떤 수술 합병증은 당뇨병 시간이 24 개월 동안 몇 가지 토끼를 포함한,이 동물에서 발생하지 않은 것입니다. 그것은 오랜 허혈성 시간이있다. 우리의 측정은 한달 끝에 피부 온도 차이를 지적했다. 그것은 가능한 그것 일지연 담보 형​​성에 조직 다시 결과를 suturing하지 않고도 전자 광범위한 피하 조직 절개, 3). 그것은 매우 유연합니다. 세 혈관 번들은 외과 통제 전부이기 때문에,이 모델은 쉽게 다양한 만성 상처 (아래 참조) 모방하도록 만들 수 있습니다, 4). 다른 위치에 피부와는 달리,이 상처는 상처 침대에는 모낭이 없습니다. 치유 완전히 상처 가장자리에서이다; 5). 이 절차를 수행함으로써 각각의 변형을 줄이고, 이점 비교에 대해 동일한 토끼에서 4 허혈성 상처와 4 비 허혈성 상처를 생성, 6). 피부 수축을 최소화합니다. ¹⁹ 7), 토끼 귀 등 부분의 피부가 약간 이동성을 가지고 있지만, 복부 피부 재 epithelialization의보다 정확한 연구를 수 있도록 연골에 의해 splinted됩니다. 토끼는 일반적으로 겁많 및 nonaggressive 있습니다. Anesthetics은 남긴 상처로 수술하는 동안 필요합니다. 8), 이것은 상처 치유 과정에 영향을 미칠 수있는 잠재적인 혼란함을 주죠 요인을 줄일 수 있습니다. 또한 버전입니다경제 Y는 최대 8 상처에 단지 한 토끼로 만들 수 있습니다. 9). 몇몇 이전보고와는 달리, 우리는 수술 후 이상 24개월 동안 관찰 중 비 당뇨병 또는 당뇨병 환자 토끼에 비대 흉터 형성을 보지 못했어요. 메커니즘은 아직 불분명.

몇 가지 접근 방법은 서로 다른 시험 요구 사항을 충족하기 위해 작업을 수정하는 취할 수 있습니다. 1). 허혈성 시간 더 연장. 현재 결과는 피부 온도 차이가 한 달쯤 유지되는 보여줍니다. 일부 불활성 물질 (예 : 실리콘 등)가 담보 형​​성을 지연하기 위해 터널을 채우기 위해 사용하는 경우, 허혈성 시간은 연장 수 있습니다. 우리는 몇 가지 토끼에서이 기술을 시도하고 아주 작은 조직 반응을 발견, 2). 총 귀에 denervation. 우리의 기술은 꼬리 지점은 그대로두고, 두 혈관 pedicles (중앙 및 두개골)에 신경을 지경. 총 상처 denervation이 필요한 경우 꼬리 작은 꽃자루에 신경 지점은 또한 우리로 절단 가능어떠냐, 3). 상처에 세균 접종이 필요한 경우, 그것은 상처에 적용할 수 있습니다. 상처의 기본은 귀 연골이기 때문에, 감염 및 천공을 얻을 수있는 잠재력을 가지고 있습니다. 연골의 합병증을 방지하기 위해 세균 접종은 연골이 과립 조직이 적용 후에 적용되어야합니다. 그것은 세균 오염이 쉬운 있으며, 크게 치유 시간을 연장할 수 있다고 언급한다. 그러나, 급성 상처의 biofilm의 설립은 더 어렵습니다. 임상 재료와 최첨단 기술을 사용하여 biofilm은 만성 상처에서 발병률이 열 배는 더 높은 (60 %) 반면, 급성 상처의 불과 6 %에 설립을 보여줘왔다; ²⁰ 우리의 경험이 보여주었다 그 때 당뇨병 회 2 년 도달, 허혈성 귀에 상처의 대부분도 엄격한 무균 기법에 감염 될 수 있습니다. 4). 압력 궤양은 종종 감각 상실로 인해 중추 또는 말초 신경 손상 환자에서 발생합니다. pressu,이 모델을 사용재의 궤양은 또한 다양한 압축 방법으로 만들 수 있습니다. ^21,22가