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Methodenartikel

Ein Schweinebrandmodell zur Untersuchung des Heilungsprozesses bei mehrfachtiefen Brandwunden

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DOI:

10.3791/66362

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23. Februar 2024

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1Vascularized Composite Allotransplantation Laboratory, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 2Shriners Children’s Boston, 3Department of Plastic, Reconstructive and Aesthetic Surgery, Rennes University, 4SITI Laboratory, UMR, INSERM, Université de Rennes, 5Center for Engineering in Medicine and Surgery, Department of Surgery, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 6Innovative Therapies in Haemostasis, INSERM UMR-S, University of Paris

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt ein reproduzierbares Modell einer mehrfachtiefen Brandwunde bei einem Yucatán-Minischwein.

Zusammenfassung

Die Heilung von Brandwunden ist ein komplexer und langwieriger Prozess. Trotz umfangreicher Erfahrung stehen plastische Chirurgen und spezialisierte Teams in Verbrennungszentren immer noch vor großen Herausforderungen. Zu diesen Herausforderungen gehört, dass sich das Ausmaß des verbrannten Weichgewebes in der Frühphase entwickeln kann, wodurch ein empfindliches Gleichgewicht zwischen konservativen Behandlungen und der Entfernung von nekrosierendem Gewebe entsteht. Thermische Verbrennungen sind die häufigste Art, und die Brenntiefe hängt von mehreren Parametern ab, wie z. B. Temperatur und Expositionszeit. Die Brenntiefe variiert auch im Laufe der Zeit, und die sekundäre Verschlimmerung der "Schattenzone" ist nach wie vor ein wenig verstandenes Phänomen. Als Reaktion auf diese Herausforderungen wurden mehrere innovative Behandlungen untersucht, und weitere befinden sich in der frühen Entwicklungsphase. Nanopartikel in modernen Wundauflagen und künstlicher Haut sind Beispiele für diese modernen Therapien, die sich noch in der Evaluierung befinden. Zusammengenommen müssen sowohl die Verbrennungsdiagnose als auch die Behandlung von Verbrennungen erheblich verbessert werden, und Forschungsteams benötigen ein zuverlässiges und relevantes Modell, um neue Instrumente und Therapien zu testen. Unter den Tiermodellen sind Schweine aufgrund ihrer starken Ähnlichkeit in der Hautstruktur mit dem Menschen am relevantesten. Genauer gesagt zeigen Yucatan-Minischweine interessante Merkmale wie Melaninpigmentierung und langsames Wachstum, was die Untersuchung hoher Phototypen und eine langfristige Heilung ermöglicht. Ziel dieses Artikels ist es, ein zuverlässiges und reproduzierbares Protokoll zur Untersuchung von mehrtiefen Brandwunden bei Yucatan-Minischweinen zu beschreiben, das eine langfristige Nachbeobachtung ermöglicht und ein relevantes Modell für Diagnosen und therapeutische Studien bereitstellt.

Einleitung

Verbrennungen sind ein großes Problem der öffentlichen Gesundheit und betreffen jedes Jahr mehr als 480.000 Patienten in den USA, so das National Burn Repository 1,2. Dies führt zu mehr als 50.000 jährlichen Krankenhauseinweisungen wegen nicht tödlicher komplexer Fälle, die eine eingehende Behandlung erfordern2. Darüber hinaus sind Verbrennungen eine der Hauptursachen für die Mortalität und Morbidität bei Militärangehörigen und für 10 % bis 30 % der militärischen Verluste verantwortlich 3,4. Die Behandlung von Verbrennungen ist trotz ihrer immensen und vielfältigen Auswirkungen auf die Patienten, die von physisch über psychisch bis hin zu emotional reichen, lange Zeit nahezu unverändert geblieben5.

Die Erstdiagnose und Beurteilung von Brandverletzungen führt zu einer grundlegenden Klassifizierung nach der Art der Verbrennungen (erste, zweite und dritte) oder der Tiefe des betroffenen Gewebes (oberflächliche, partielle Dicke und tiefe Verbrennungen)6,7,8. Teildickenverbrennungen (ersten und zweiten Grades) betreffen die Epidermis und unterschiedliche Tiefen der Dermis (oberflächliche oder tiefe Dermis, d. h. oberflächliche und tiefe Verbrennungen zweiten Grades)9. Insbesondere schließt eine Schädigung der Gliedmaßen in der tiefen Dermis die Möglichkeit einer Re-Epithelisierung aus dem Adnexepithel10 aus. Definitionsgemäß erreichen Verbrennungen in voller Dicke das Unterhautfett, die Faszien und/oder den darunter liegenden Muskel (Verbrennungen dritten Grades) und manchmal auch den Knochen (auch als Verbrennungen vierten Grades bezeichnet)11,12.

Nach dem Krankenhausaufenthalt erhalten Patienten mit Verbrennungen eine besondere Betreuung, die eine Strategie verfolgt, die aus einem empfindlichen Gleichgewicht zwischen Gewebedebridement und -erhaltung besteht. Das geschädigte und/oder sekundär infizierte Weichgewebe muss schrittweise entfernt werden, bis gesundes Gewebe freigelegt ist, was die Verwendung spezifischer Verbände und Hauttransplantate zur Verbesserung des Heilungsprozesses ermöglicht 13,14,15,16. Während der Operation ist jedoch Vorsicht geboten, um eine unbeabsichtigte Entfernung von heilendem Gewebe zu vermeiden und Komplikationen für eine optimale Genesung zu reduzieren. Biologisch gesehen weisen Verbrennungen einen zentralen nekrotischen Bereich auf, der von einer "Schatten"- oder "Stasis"-Zone umgeben ist, was auf eine potenziell reversible Ischämie hinweist. Dieser Bereich kann sich entweder verschlechtern, was zu einer ausgedehnten Nekrosezone führt, oder durch Umkehrung des apoptotischen Prozesses heilen17,18. Diese unterschiedliche Schwere von Verbrennungen stellt für Chirurgen eine Herausforderung dar, eine genaue Beurteilung vorzunehmen, was das Gleichgewicht zwischen konservativen Behandlungen und chirurgischer Exzision erschwert19. Bisher gibt es kein effizientes Werkzeug, um diese "Schattenzone" vor der Brandumwandlung zu charakterisieren. Die Entwicklung solcher Werkzeuge ist entscheidend, um dieses empfindliche Gleichgewicht zu optimieren.

Es wurden mehrere Behandlungen getestet, um die Umwandlung von sekundären Verbrennungen zu verringern. In der Klinik gibt es derzeit jedoch keine spezifische Therapie18. Weitere Beispiele für Fortschritte bei der Behandlung von Verbrennungen sind die Entwicklung moderner Wundauflagen und Nanomaterialien20,21, Tissue-Engineering-Haut22,23 und neuartiger epidermaler Kulturansätze24,25. Auch die moderne rekonstruktive Chirurgie und die fasziokutanen Lappen haben die Behandlung von Langzeitnachwirkungen, insbesondere von Verbrennungskontrakturen nach pathologischer Heilung von Faltenbereichen, verbessert26,27. Diese Fortschritte bieten vielversprechende Aussichten für Verbrennungspatienten, indem sie ihre Behandlungsstrategien und ihre Lebensqualität verbessern, aber die jüngsten Ergebnisse zeigen, dass die funktionellen Auswirkungen sowohl im physischen als auch im psychischen Bereich nach wie vor erheblich sind28. Zusammengenommen ist die Nachfrage nach innovativen Fortschritten sowohl bei der Diagnose als auch bei der Behandlung von Verbrennungen erheblich.

Insgesamt zielen viele Ansätze darauf ab, die Diagnose, das Management und die Behandlung komplexer Verbrennungsfälle zu verbessern, und die Forscher benötigen ein reproduzierbares und relevantes Modell, um diese neuen Ansätze zu testen. Aufgrund seiner biologischen Komplexität, an der mehrere Organe und systemische Reaktionen beteiligt sind, erwies sich kein In-vitro-Modell als relevant für die Untersuchung des Verbrennungswundenprozesses29. Nagetiermodelle haben große Diskrepanzen mit dem Menschen gezeigt, die auf große Unterschiede in der Biologie, der Hautarchitektur, der Elastizität und der mangelnden Einhaltung der zugrunde liegenden Strukturen zurückzuführensind 29. Im Gegensatz dazu hat sich das Schweinemodell aufgrund der strukturellen Ähnlichkeit von Schweinehaut und menschlicher Haut als relevant erwiesen 30,31,32. Es weist eine ähnliche Vaskularisierung, elastische Faserzusammensetzung und einen ähnlichen Erneuerungszeitpunkt auf. Darüber hinaus ermöglichen der Haarfollikel und die apokrinen Anhänge eine isolierte Reepithelisierung, wie sie bei klinischen oberflächlichen Verbrennungen beobachtet werden kann33,34. Genauer gesagt bieten Yucatán-Minischweinemodelle interessante Merkmale, die sie für die Untersuchung pigmentierter Haut35 und langfristiger Ergebnisse mit minimalen körperlichen Veränderungen36 relevant machen.

Der Zweck dieses Artikels ist es, ein zuverlässiges Modell für mehrgradige Verbrennungen bei Yucatán-Schweinen zu beschreiben, das die Untersuchung mehrerer Verbrennungen zweiten und dritten Grades am selben Subjekt ermöglicht. Damit steht ein relevantes und reproduzierbares Modell für die Untersuchung diagnostischer und therapeutischer Innovationen für das Management von Verbrennungen zur Verfügung. Darüber hinaus zeichnet sich dieses Modell durch unterschiedliche Arten und Schweregrade von Verbrennungen, eine Langzeitbeobachtung, die die Untersuchung von Verbrennungskontrakturen und pathologischer Heilung ermöglicht, sowie ein differentielles Verhalten der pigmentierten Haut aus, von dem bekannt ist, dass es spezifische Merkmale aufweist.

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Protokoll

Alle Tierarbeiten wurden in Übereinstimmung mit der ARRIVE-Checkliste37 (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments) durchgeführt und waren konform mit dem Massachusetts General Hospital Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) gemäß Protokoll #2021N000271. Die Tiere wurden artgerecht versorgt, wobei dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren38 gefolgt wurde. Für diese Experimente wurden fünf 30 kg schwere weibliche Yucatán-Minischweine verwendet. Die Tiere wurden aus einer kommerziellen Quelle gewonnen (siehe Materialtabelle).

1. Präoperative Betreuung und Anästhesie

  1. Fasten Sie die Tiere 12 Stunden lang, bevor Sie eine Vollnarkose durchführen.
  2. Beginnen Sie die Anästhesie durch eine intramuskuläre Injektion von 2-4 mg/kg Tiletaminhydrochlorid und Zolazepamhydrochlorid und 1-2 mg/kg Xylazin, gefolgt von der Inhalation von Isofluran (2-3% Sauerstoff) (siehe Materialtabelle), um die Anästhesie während des Eingriffs aufrechtzuerhalten.

2. Design und Randomisierung von Brandwunden

  1. Um sowohl partielle als auch vollständige Verbrennungen mit Negativkontrollen am selben Tier (keine interindividuellen Variationen) zu untersuchen, legen Sie acht Wunden am Rücken jedes Schweins im paravertebralen Bereich an. Führen Sie drei Wunden in voller Dicke, drei Wunden mit teilweiser Dicke und zwei Kontrollwunden durch.
  2. Nummerieren Sie die Wunden von 1 bis 8 und führen Sie eine Randomisierung durch, um verschiedene Verbrennungsgrade (partielle Dicke, volle Dicke, Kontrolle) verschiedenen anatomischen Stellen auf dem Rücken zuzuweisen.
    HINWEIS: Die Randomisierung jeder Wunde (Tiefe und Lage) wird durchgeführt, um die Signifikanz zu verbessern: Es ist bekannt, dass die Schweinedermis in Bezug auf Dicke und Kollagenzusammensetzung variiert39. Daher wird die Randomisierung jedes Tieres verwendet, um potenzielle Verzerrungen zu verringern.

3. Abgrenzung der Tätowierungswunde

HINWEIS: Das erste Verfahren besteht darin, kreisförmige Tätowierungen auf dem Rücken des Schweins zu erstellen, um die randomisierten Wunden zu lokalisieren und zu nummerieren (Abbildung 1). Dies wird zwei Tage vor der ersten Verbrennung durchgeführt, um eine bessere Akklimatisation zu ermöglichen, kann aber auch am Tag der Verbrennung durchgeführt werden.

  1. Nach der Anästhesie (siehe Schritt 1) und der orotrachealen Intubation in Rückenlage40 bringen Sie das Schwein in die Bauchlage und legen Sie weiche Keile (Bettlaken) unter das Tier, um es bequem zu halten und zu stabilisieren (unter den Vordergliedmaßen, dem Nabelbereich und den Hintergliedmaßen)41. Legen Sie eine Umluft-Wärmedecke auf Kopf und Hals des Tieres, um eine angemessene Körpertemperatur aufrechtzuerhalten.
  2. Platzieren Sie eine gerade Linie mittig auf dem Rücken des Schweins, um die Symmetrie der Zeichnungen zu ermöglichen.
  3. Zeichnen Sie mit einem dermographischen Stift (siehe Materialtabelle) zwei vertikale Linien auf beiden Seiten der Mittellinie, die 6,5 cm seitlich von ihr platziert sind. Die beiden Seitenlinien werden verwendet, um den Mittelpunkt der Kreise zu platzieren.
  4. Zeichnen Sie jedes Paar Kreise mit einem Durchmesser von 4,5 cm symmetrisch und halten Sie dabei einen Mindestabstand von 4 cm zwischen zwei unterschiedlichen Kreisen ein (Abbildung 1A).
  5. Sobald die Zeichnungen fertig sind, führen Sie eine einstufige Hautvorbereitung (Povidon-Jod 7,5%) durch, um die Bakterienflora der Haut zu verringern.
  6. Führen Sie die Tätowierungsprozedur42 von acht 4,5 cm großen Kreisen mit einer Nadel-Tätowiermaschine, steriler schwarzer Tinte und einer sterilisierten 5-Punkt-Nadel durch (siehe Materialtabelle). Das Endergebnis ist in Abbildung 1B dargestellt.
  7. Im Falle einer verzögerten Brandentstehung tragen Sie eine dreifache antibiotische Salbe auf die Tätowierungen auf und bedecken Sie sie mit transparenten Klebeverbänden.

4. Entstehung von Brandwunden und fortschrittliche Wundauflage

HINWEIS: Verbrennungen werden erzeugt, indem der Messingblock in Kontakt mit der Haut für 30 s (unveränderlich) an der dafür vorgesehenen Stelle platziert wird (Randomisierung). Die Temperatur bestimmt die Brenntiefe.

  1. Am Tag der Verbrennung, sobald das Tier betäubt und in die Bauchlage gebracht wurde, wie in Schritt 1 beschrieben, legen Sie zylindrische Messingblöcke in Edelstahlbehälter, die mit Aluminiumperlen gefüllt sind (siehe Materialtabelle). Stellen Sie die Behälter auf eine temperierte Kochplatte. Stellen Sie eine Heizplatte auf 65 °C (für die Teildickenverbrennungen) und die zweite auf 93 °C (für die Volldickenverbrennungen, Abbildung 2) ein.
    HINWEIS: Der Behälter kann trocken gehalten werden, um Verbrühungen zu vermeiden (2-3 Stunden werden benötigt, um das Temperaturgleichgewicht zu erreichen) oder kann zur Hälfte mit Wasser gefüllt werden (30 Minuten, um das Temperaturgleichgewicht zu erreichen). Bei Verwendung von Wasser müssen die Messingblöcke vor Schritt 4.5 gründlich getrocknet werden, um spätere Verbrennungen durch Verbrühungen zu vermeiden.
  2. Führen Sie ein Thermometer über die zentrale Öffnung in den Messingzylinder ein, um die Kerntemperatur zu überwachen, und bestätigen Sie die Oberflächentemperatur mit einer Temperaturpistole. Erhöhen Sie bei Bedarf die Temperatur der Heizplatte im Zylinder trotz geringer Wärmeabgabe auf 65 °C bzw. 93 °C.
    HINWEIS: Aluminiumfolie kann verwendet werden, um den Behälter abzudecken und die Wärmeableitung weiter zu minimieren, wodurch die gewünschte Temperatur schneller erreicht wird.
  3. Parallel dazu bringen Sie das Tier für die Verbrennung in Bauchlage, ähnlich wie bei der Tätowierung (Schritt 3.1).
  4. Sobald das Tier in Bauchlage bereit ist, bereiten Sie die Haut in drei Schritten vor (Povidon-Jod 7,5%, Kochsalzlösung 0,9%, Trocknen).
  5. Fassen Sie den Messingblock mit hitzebeständigen Handschuhen an und platzieren Sie ihn je nach Randomisierung auf der entsprechenden Tattoo-Stelle. Starten Sie den Timer, sobald der Messingblock die Haut berührt. Achten Sie darauf, nicht mehr Druck auf die Haut auszuüben als das Eigengewicht des Messingblocks.
  6. Entfernen Sie nach 30 s den Messingblock von der Haut und legen Sie ihn wieder in den dafür vorgesehenen Heizbehälter. Überwachen Sie die Temperatur, bis sie das Ziel erreicht, und wiederholen Sie den Vorgang für alle Wunden.
  7. Führen Sie einen fortschrittlichen mehrschichtigen Verband durch, um die Stabilität des Verbandes zu gewährleisten, nachdem sich das Tier erholt hat.
    1. Legen Sie eine mit Erdöl imprägnierte Gaze auf jede Brandstelle, einschließlich der Bedienelemente, und decken Sie sie mit einer trockenen Vliesgaze und einem großen transparenten Klebeverband ab.
    2. Sprühen Sie eine Tinktur aus Benzoelösung auf die umgebende Haut, damit die transparenten Verbände besser auf der Haut haften.
    3. Wickeln Sie das Tier in einen selbstklebenden Klebewickelverband und achten Sie darauf, ihn nicht zu fest anzuziehen (Einschränkung des Lungenvolumens).
    4. Vervollständigen Sie das Dressing, indem Sie eine letzte Schicht röhrenförmiges Stockinette (Größe dem Tier angepasst) hinzufügen (siehe Materialtabelle). Alternativ können individuell angepasste Schweinejacken verwendet werden, wenn das Tier nicht in der Lage ist, den Verband für die Dauer der Studie sauber zu halten
    5. Stellen Sie eine korrekte Analgesie sicher, indem Sie ein transdermales Opioid (Fentanyl)-Pflaster auf den Hals des Tieres legen, nachdem Sie eine Einzeldosis Buprenorphin (0,05-0,1 mg/kg, IM) und eine Einzeldosis Carprofen (2-4 mg/kg, IM) injiziert haben.
    6. Nach jeder Anästhesie ist die Tiere bis zu 2 Stunden nach der Genesung engmaschig zu überwachen. Verwenden Sie bei Bedarf ein warmes Polster und geben Sie nach Erreichen einer vollständigen Standposition frei Futter.

5. Verbrennungen-Escharotomie in voller Dicke

HINWEIS: Zwischen 1 und 3 Tagen nach der Operation erhalten die Tiere nach den Verbrennungen dritten Grades eine chirurgische Entfernung des Schorfs in voller Dicke.

  1. Nach einer ähnlichen Vorbereitung des Tieres, einschließlich Anästhesie, Intubation und Versetzen des Tieres in Rückenlage, bereiten Sie die Haut über die dreistufige Hautvorbereitung vor und führen Sie eine sterile Drapierung des Rückens des Tieres durch.
  2. Führen Sie 4-mm-Stanzbiopsien (siehe Materialtabelle) an der Wunde durch, um die Art der Verletzung zu bestätigen.
  3. Die Scharorotomie43,44 wird durch einen kreisförmigen Schnitt des Schorfs mit einer sterilen Skalpellklinge (Nr. 15) bis zur tiefen Dermis durchgeführt.
  4. Fassen Sie eine Seite des Schorfs mit einer sterilen Adson-Gewebezange (mit 2/1 Zähnen) fest an (siehe Materialtabelle) und koppeln Sie sie nach oben, um die tiefe Grenze des Schorfs freizulegen.
  5. Setzen Sie die Öscharotomie mit der Skalpellklinge fort, während Sie in der gleichen Ebene innerhalb der tiefen Dermis/darunter liegenden Faszie bleiben. Eine blutende Dermis gilt als Zeichen für die Lebensfähigkeit des Gewebes.
    1. Wenn während des Prozesses eine Arteriole durchtrennt wird, führen Sie eine minimale Kauterisation mit einer bipolaren Gerinnungszange durch (siehe Materialtabelle). ACHTUNG: Eine großflächige Verätzung des angelegten Wundbettes kann eine verzögerte Heilung zur Folge haben und sollte strikt vermieden werden.
  6. Legen Sie einen ersten Satz trockenen Guaze für 5 Minuten auf das Wundbett, um die lokale Blutstillung zu verbessern, bevor Sie den endgültigen Verband legen.
  7. Verbinden Sie die Wunden ähnlich wie zuvor (Schritt 4.7), indem Sie mehrere trockene Gazen hinzufügen, um die Höhle zu füllen. Tragen Sie die gleichen Schichten wie zuvor erwähnt auf: Tinktur-Benzoe-Spray, selbstklebender transparenter Verband, selbstklebende Folie, röhrenförmige glatt mir.
  8. Stellen Sie eine Analgesie bereit, indem Sie das transdermale Opioidpflaster wechseln und Caprofen (2-4 mg/kg, IM) injizieren.

6. Nachsorge von Wundauflagen

HINWEIS: Nachfolgende Verbände werden alle 2 bis 7 Tage durchgeführt, abhängig vom Versuchsschema der Behandlung und der Verträglichkeit des Tieres. Wundauflagen können nach 21 Tagen abgesetzt werden, um eine erneute Epithelisierung in einer trockenen Umgebung zu ermöglichen und die Toleranz des Tieres zu verbessern. Wenn die Behandlungsgruppe eine feuchte oder feuchte Umgebung erfordert, können die Verbände alternativ bis zum Ende der Studie verlängert werden. Die Nachbeobachtungszeit wurde um bis zu 10 Wochen verlängert, um sowohl die akuten als auch die anhaltenden Heilungsprozesse zu untersuchen.

  1. Betäuben Sie das Tier für kurze Zeit und bringen Sie es mit einem Nasenkonus in Rückenlage (Isofluran 2-5 L/min).
  2. Entfernen Sie die vorherigen Verbände und reinigen Sie die Wunden mit steriler 0,9%iger Kochsalzlösung und steriler Gaze.
  3. Wenden Sie gegebenenfalls die experimentelle Behandlung an.
  4. Führen Sie während dieses Verfahrens in ähnlicher Weise nachfolgende Biopsien durch, falls dies für die Studie erforderlich ist. Das Tier sollte dann Schmerzmittel wie Carprofen (2-4 mg/kg, IM, 24 h Wirkung) erhalten.
  5. Decken Sie alle Wundstellen, einschließlich Kontrollwunden, mit erdölimprägnierter oder gleichwertiger Gaze, trockener Vliesgaze und transparentem Klebeverband ab.

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Ergebnisse

Abbildung 2A,B zeigt die Ergebnisse mehrerer Verbrennungen am Rücken eines Yucatàn-Minischweins. Die Wunden (I) und (VII) sind Kontrollwunden (37 °C). Wunden zweiten Grades (II; III und VIII) zeigen sich mit starken Rötungen und Bläschen. Im Gegensatz dazu sind Wunden dritten Grades (IV; V; und VI) sind blaß und bis zum Abtasten verhärtet. Es ist zu beachten, dass Wunde VIII zwischen dem zweiten und dritten Grad liegt: Für die Zwecke einer laufenden Studie haben wir die Kont...

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Diskussion

Die Wundheilung nach Brandverletzungen ist ein langwieriger Prozess, der bis zu mehreren Monaten dauern kann, mit verschiedenen Behandlungsoptionen und Überlegungen zur Patientenversorgung 2,13. Um es zu untersuchen, wird ein zuverlässiges und reproduzierbares Modell benötigt. Es wurden mehrere Tiermodelle beschrieben, darunter hauptsächlich Nagetiere 29,45,46<...

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Offenlegungen

Die Autoren haben keinen Interessenkonflikt zu erklären.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde mit großzügigen Mitteln aus dem Shriners Children's Research Grant an S.N.T. Y.B. wurde vom Shriners Hospital for Children unterstützt. Wir danken auch für die Finanzierung von S.N.T. durch das US National Institute of Health (K99/R00 HL1431149; R01HL157803; R01DK134590, R24OD034189), American Heart Association (18CDA34110049), Harvard Medical School Eleanor and Miles Shore Fellowship, Polsky Family Foundation und der Claflin Distinguished Scholar Award im Namen der MGH Department of Surgery und/oder des MGH Executive Committee on Research. Darüber hinaus danken wir dem Massachusetts General Hospital Executive Committee of Research für die Verleihung des Fund for Medical Discovery (FMD)-Preises an R.J. Schließlich wird die Unterstützung von Y.B. durch die "Fondation des Gueules Cassées" (Frankreich), die Universität Rennes (Frankreich), das CHU de Rennes (Frankreich) und die Französische Gesellschaft für Plastische Chirurgie sehr geschätzt. Die Autoren danken dem Knight Surgery Research Laboratory für seinen Beitrag und seine Hilfe bei der Anästhesie der Tiere.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Adson GewebezangeJarit130-234
AluminiumperlenLab Armor42370-002Lab Armor Perlen 
BuprenorphinhydrochloridRanbaxy PharmaceuticalsNDC:12469-0757-01Buprenex injizierbares
CarprofenPfizerNADA 141-199Rymadyl 50mg/ml injizierbar 
Zylindrischer MessingblockHandgefertigteN/ATechnische Zeichnung im Manuskript enthalten
Dermografischer StiftMcKessonChirurgischer Hautmarker Steril
Einweg #15 chirurgische SkalpelleMedlineMDS15315Skalpellklingen
Fentanyl-PflasterMylanNDC:60505-7082Fentanyl Transdermales System
Isofluran PiramalNDC:66794-013-25Isofluran, USP
McPherson Bipolare GerinnungszangeBovieA842Wiederverwendbare, autoklavierbare
Miltex verschiedene Biopsiestempel (3,4 und 5 mm)Integra33-38Biopsiestempel - Größe zur Anpassung an die Studie
VliesgazeStarryshineGZNW222 x 2" Vlies 4-lagige medizinische Mulleinlagen
Povidon-JodBetadinNDC:0034-9200-88Chirurgisches Peeling 7,5% 
Sterile isotonische Natriumchloridlösung 0,9%Aqualite SystemRL-2095Sterile Kochsalzlösung
TätowierfarbeSpaulding & RogersSchwarz - 2 oz - #9053
Tattoo MarkerSpaulding & RogersSpecial Electric Tattoo Marker
Tattoo NadelSpaulding & Rogers1310251Tattoo 5 Punkt Nadel
Tegaderm Transparent Film Dressing3M1.628Großer transparenter Klebeverband
Temperaturgesteuerte HeizplatteCole-Parmer03407-11StableTemp Heizplatte
Rührer ThermometerAmerican ScientificU14295Rohr Quecksilberthermometer
Tiletamin und Zolazepam HydrochloridZoetisNDC: 54771-9050Telazol-Tinktur
aus Benzoe-Spray Smith& Neffe407000Klebeschichtspray
Dreifache antibiotische SalbeFougeraNDC 0168-0012-31Dreifache antibiotische Salbe
Tubular StockinetteMedlineNONNET02Curad Medline Latexfreie elastische Netze
Wärmedecke3MBair Hugger 750 Wärmeeinheit
Xeroform Okklusive Gaze StripCovidien8884433301Xeroforme Vaseline Wundauflagen
XylazinVetoneNDC:13985-704-10AnaSed LA
Yucatà n Minischweine (weiblich, 30 kg)Sinclair Bio ResourcesN/AVollpigmentierung 

Referenzen

  1. Rui, P., Kang, K. National hospital ambulatory medical care survey: 2017 emergency department summary tables. National Center for Health Statistics. , (2017).
  2. Carter, J. E., et al. Evaluating real-world national and regional trends in definitive closure in u.S. Burn care: A survey of u.S Burn centers. J Burn Care Res. 43 (1), 141-148 (2022).
  3. Atiyeh, B. S., Gunn, S. W., Hayek, S. N. Military and civilian burn injuries during armed conflicts. Ann Burns Fire Disasters. 20 (4), 203-215 (2007).
  4. Gurney, J., Tadlock, M. D., Cancio, L. C. Burn injuries from a military perspective. Current Trauma Reports. 8, 113-126 (2022).
  5. Pruitt, B. A., Wolf, S. E., Mason, A. D. Epidemiological, demographic, and outcome characteristics of burn injury. Total burn care. 4, 15-45 (2012).
  6. Yadav, D. P., et al. Spatial attention-based residual network for human burn identification and classification. Sci Rep. 13 (1), 12516(2023).
  7. Sadeghipour, H., et al. Blockade of igm-mediated inflammation alters wound progression in a swine model of partial-thickness burn. J Burn Care Res. 38 (3), 148-160 (2017).
  8. Gandolfi, S., et al. Assessment of quality-of-life in patients with face-and-neck burns: The burn-specific health scale for face and neck (bshs-fn). Burns. 44 (6), 1602-1609 (2018).
  9. Lőrincz, A., et al. Paediatric partial-thickness burn therapy: A meta-analysis and systematic review of randomised controlled trials. Life (Basel). 12 (5), 619(2022).
  10. Keenan, C. S., et al. Full-thickness skin columns: A method to reduce healing time and donor site morbidity in deep partial-thickness burns. Wound Repair Regen. 31 (5), 586-596 (2023).
  11. Ali, H. A., Fayi, K. A., Alkhathami, A. M., Alturaiki, N., Alshammari, E. M. Foot drop in patients with extensive 3rd and 4th degree burn, case series study. Int. J. Burn. Trauma. 13 (1), 8-12 (2023).
  12. Leković, A., Nikolić, S., Djukić, D., Živković, V. Burn index, burn characteristics and carboxyhemoglobin levels in indoor fire-related deaths: Significance and interpretation of the autopsy findings. Forensic Sci Int. 345, 111618(2023).
  13. Costa, P. C. P., et al. Nursing care directed to burned patients: A scoping review. Rev Bras Enferm. 76 (3), e20220205(2023).
  14. Souto, J., Rodrigues, A. G. Reducing blood loss in a burn care unit: A review of its key determinants. J Burn Care Res. 44 (2), 459-466 (2023).
  15. Wong, L., Rajandram, R., Allorto, N. Systematic review of excision and grafting in burns: Comparing outcomes of early and late surgery in low and high-income countries. Burns. 47 (8), 1705-1713 (2021).
  16. Abdel-Sayed, P., Hirt-Burri, N., De Buys Roessingh, A., Raffoul, W., Applegate, L. A. Evolution of biological bandages as first cover for burn patients. Adv Wound Care. 8 (11), New Rochelle. 555-564 (2019).
  17. Singer, A. J., Mcclain, S. A., Taira, B. R., Guerriero, J. L., Zong, W. Apoptosis and necrosis in the ischemic zone adjacent to third degree burns. Acad Emerg Med. 15 (6), 549-554 (2008).
  18. Lu, M., et al. Research advances in prevention and treatment of burn wound deepening in early stage. Front Surg. 9, 1015411(2022).
  19. Tuncer, H. B., et al. Do pre-burn center management algorithms work? Evaluation of pre-admission diagnosis and treatment adequacy of burn patients referred to a burn center. J Burn Care Res. 45 (1), 180-189 (2024).
  20. Ashwini, T., et al. Transforming wound management: Nanomaterials and their clinical impact. Pharmaceutics. 15 (5), 1560(2023).
  21. Caffin, F., Boccara, D., Piérard, C. The use of hydrogel dressings in sulfur mustard-induced skin and ocular wound management. Biomedicines. 11 (6), 1626(2023).
  22. Oryan, A., Alemzadeh, E., Moshiri, A. Burn wound healing: Present concepts, treatment strategies and future directions. J Wound Care. 26 (1), 5-19 (2017).
  23. Elfawy, L. A., et al. Sustainable approach of functional biomaterials-tissue engineering for skin burn treatment: A comprehensive review. Pharmaceuticals (Basel). 16 (5), 701(2023).
  24. Gardien, K. L., Middelkoop, E., Ulrich, M. M. Progress towards cell-based burn wound treatments). Regen Med. 9 (2), 201-218 (2014).
  25. Baus, A., et al. marjolin ulcers after cultured epidermal autograft in severely burned patients: A rare case series and literature review. Eur J Dermatol. 31 (6), 759-770 (2021).
  26. Obaidi, N., Keenan, C., Chan, R. K. Burn scar management and reconstructive surgery. Surg Clin North Am. 103 (3), 515-527 (2023).
  27. Lellouch, A. G., Ng, Z. Y., Pozzo, V., Suffee, T., Lantieri, L. A. Reconstruction of post-burn anterior neck contractures using a butterfly design free anterolateral thigh perforator flap. Arch Plast Surg. 47 (2), 194-197 (2020).
  28. Spronk, I., et al. Health related quality of life in adults after burn injuries: A systematic review. PLoS One. 13 (5), e0197507(2018).
  29. Abdullahi, A., Amini-Nik, S., Jeschke, M. G. Animal models in burn research. Cell Mol Life Sci. 71 (17), 3241-3255 (2014).
  30. Carney, B. C., et al. Evaluation of healing outcomes combining a novel polymer formulation with autologous skin cell suspension to treat deep partial and full thickness wounds in a porcine model: A pilot study. Burns. 48 (8), 1950-1965 (2022).
  31. El Masry, M., et al. Swine model of biofilm infection and invisible wounds. J Vis Exp. (196), e65301(2023).
  32. Nakano, T., et al. Dried human-cultured epidermis accelerates wound healing in a porcine partial-thickness skin defect model. Regen Ther. 22, 203-209 (2023).
  33. Kong, R., Bhargava, R. Characterization of porcine skin as a model for human skin studies using infrared spectroscopic imaging. Analyst. 136 (11), 2359-2366 (2011).
  34. Rosenberg, L. K., et al. A comparison of human and porcine skin in laser-assisted drug delivery of chemotherapeutics. Lasers Surg Med. 53 (1), 162-170 (2021).
  35. Xu, N., et al. Light-activated sealing of skin wounds. Lasers Surg Med. 47 (1), 17-29 (2015).
  36. Yao, F., et al. Age and growth factors in porcine full-thickness wound healing. Wound Repair Regen. 9 (5), 371-377 (2001).
  37. Percie Du Sert, N., et al. The arrive guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. PLoS Biol. 18 (7), e3000410(2020).
  38. Committee for the Update of the Guide for The care and Use of Laboratory Animals. Guide for the care and use of laboratory animals. , National Research Council National Academies Press (US), National Academy of Sciences. Washington (DC. (2011).
  39. Turner, N. J., Pezzone, D., Badylak, S. F. Regional variations in the histology of porcine skin. Tissue Eng Part C Methods. 21 (4), 373-384 (2015).
  40. Theisen, M. M., et al. Ventral recumbency is crucial for fast and safe orotracheal intubation in laboratory swine. Lab Anim. 43 (1), 96-101 (2009).
  41. Moon, P. F., Smith, L. J. General anesthetic techniques in swine. Vet Clin North Am Food Anim Pract. 12 (3), 663-691 (1996).
  42. Granick, M. S., Heckler, F. R., Jones, E. W. Surgical skin-marking techniques. Plast Reconstr Surg. 79 (4), 573-580 (1987).
  43. Grünherz, L., et al. Enzymatic debridement for circumferential deep burns: The role of surgical escharotomy. Burns. 49 (2), 304-309 (2023).
  44. Krieger, Y., et al. Escharotomy using an enzymatic debridement agent for treating experimental burn-induced compartment syndrome in an animal model. J Trauma. 58 (6), 1259-1264 (2005).
  45. Sharma, R., et al. Rat burn model to study full-thickness cutaneous thermal burn and infection. J Vis Exp. (186), e64345(2022).
  46. Hu, X., et al. Modification and utility of a rat burn wound model. Wound Repair Regen. 28 (6), 797-811 (2020).
  47. Wang, X. Q., Kravchuk, O., Kimble, R. M. A retrospective review of burn dressings on a porcine burn model. Burns. 36 (5), 680-687 (2010).
  48. Monteiro-Riviere, N., Riviere, J. The pig as a model for human skin research. Swine in Biomedical Research: Update on Animal Models. , 17-22 (2005).
  49. Howroyd, P. C., Peter, B., De Rijk, E. Review of sexual maturity in the minipig. Toxicol Pathol. 44 (4), 607-611 (2016).
  50. Nair, X., Tramposch, K. M. The yucatan miniature swine as an in vivo model for screening skin depigmentation. J Dermatol Sci. 2 (6), 428-433 (1991).
  51. Roberts, W. E. Skin type classification systems old and new. Dermatol Clin. 27 (4), 529-533 (2009).
  52. Rice, P., Brown, R. F., Lam, D. G., Chilcott, R. P., Bennett, N. J. Dermabrasion--a novel concept in the surgical management of sulphur mustard injuries. Burns. 26 (1), 34-40 (2000).
  53. Salles, A. G., et al. Fractional carbon dioxide laser in patients with skin phototypes iii to vi and facial burn sequelae: 1-year follow-up. Plast Reconstr Surg. 142 (3), 342-350 (2018).
  54. Bowes, L. E., et al. Treatment of pigmented hypertrophic scars with the 585 nm pulsed dye laser and the 532 nm frequency-doubled nd:Yag laser in the q-switched and variable pulse modes: A comparative study. Dermatol Surg. 28 (8), 714-719 (2002).
  55. Ud-Din, S., Bayat, A. New insights on keloids, hypertrophic scars, and striae. Dermatol Clin. 32 (2), 193-209 (2014).
  56. Zhu, K. Q., et al. The female, red duroc pig as an animal model of hypertrophic scarring and the potential role of the cones of skin. Burns. 29 (7), 649-664 (2003).
  57. Stricker-Krongrad, A., Shoemake, C. R., Bouchard, G. F. The miniature swine as a model in experimental and translational medicine. Toxicol Pathol. 44 (4), 612-623 (2016).
  58. Branski, L. K., et al. A porcine model of full-thickness burn, excision and skin autografting. Burns. 34 (8), 1119-1127 (2008).
  59. Kim, J. Y., Dunham, D. M., Supp, D. M., Sen, C. K., Powell, H. M. Novel burn device for rapid, reproducible burn wound generation. Burns. 42 (2), 384-391 (2016).
  60. Seswandhana, R., et al. A modified method to create a porcine deep dermal burn model. Ann Burns Fire Disasters. 34 (2), 187-191 (2021).
  61. Fan, G. Y., et al. Severe burn injury in a swine model for clinical dressing assessment. J Vis Exp. (141), e57942(2018).
  62. Shaw, P., et al. Early cutaneous inflammatory response at different degree of burn and its significance for clinical diagnosis and management. J Tissue Viability. 32 (4), 550-563 (2023).
  63. Asuku, M., Shupp, J. W. Burn wound conversion: Clinical implications for the treatment of severe burns. J Wound Care. 32, S11-S20 (2023).
  64. Bohr, S., et al. Resolvin d2 prevents secondary thrombosis and necrosis in a mouse burn wound model. Wound Repair Regen. 21 (1), 35-43 (2013).
  65. Yucel, B., Coruh, A., Deniz, K. Salvaging the zone of stasis in burns by pentoxifylline: An experimental study in rats. J Burn Care Res. 40 (2), 211-219 (2019).
  66. Xiao, M., et al. 3,4-methylenedioxy-β-nitrostyrene ameliorates experimental burn wound progression by inhibiting the nlrp3 inflammasome activation. Plast Reconstr Surg. 137 (3), 566-575 (2016).
  67. Yeganeh, P. M., Tahmasebi, S., Esmaeilzadeh, A. Cellular and biological factors involved in healing wounds and burns and treatment options in tissue engineering. Regen Med. 17 (6), 401-418 (2022).
  68. Abbas, O. L., et al. Prevention of burn wound progression by mesenchymal stem cell transplantation: Deeper insights into underlying mechanisms. Ann Plast Surg. 81 (6), 715-724 (2018).
  69. Rizzo, J. A., Burgess, P., Cartie, R. J., Prasad, B. M. Moderate systemic hypothermia decreases burn depth progression. Burns. 39 (3), 436-444 (2013).
  70. Battal, M. N., et al. Reduction of progressive burn injury by using a new nonselective endothelin-a and endothelin-b receptor antagonist, tak-044: An experimental study in rats. Plast Reconstr Surg. 99 (6), 1610-1619 (1997).
  71. Bohr, S., et al. Alternative erythropoietin-mediated signaling prevents secondary microvascular thrombosis and inflammation within cutaneous burns. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (9), 3513-3518 (2013).
  72. Holzer, P. W., et al. Clinical impact of cryopreservation on split thickness skin grafts in the porcine model. J Burn Care Res. 41 (2), 306-316 (2020).
  73. Davis, S. C., Mertz, P. M., Eaglstein, W. H. Second-degree burn healing: The effect of occlusive dressings and a cream. J Surg Res. 48 (3), 245-248 (1990).
  74. Svensjö, T., Pomahac, B., Yao, F., Slama, J., Eriksson, E. Accelerated healing of full-thickness skin wounds in a wet environment. Plast Reconstr Surg. 106 (3), 602-612 (2000).
  75. Kuznetsova, T. A., Andryukov, B. G., Besednova, N. N. Modern aspects of burn injury immunopathogenesis and prognostic immunobiochemical markers (mini-review). BioTech (Basel). 11 (2), 18(2022).

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