Name: Model oparzeń świń do badania procesu gojenia się ran po oparzeniach o wielu głębokościach (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-02-23T13:50:00.000+00:00
Duration: 2 min 49 s
Description: Poznaj model wielogłębokościowych oparzeń u świń miniaturowych Yucatan do badania procesu gojenia ran. Standaryzowany protokół umożliwia powtarzalność badań nad leczeniem oparzeń.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca była wspierana przez hojne fundusze z Shriners Children's Research Grant dla S.N.T. Y.B. była wspierana przez Shriners Hospital for Children. Wyrażamy również wdzięczność za dofinansowanie dla S.N.T. przez amerykański Narodowy Instytut Zdrowia (K99/R00 HL1431149; R01HL157803; R01DK134590, R24OD034189), American Heart Association (18CDA34110049), Harvard Medical School Eleanor and Miles Shore Fellowship, Polsky Family Foundation oraz Claflin Distinguished Scholar Award w imieniu Wydziału Chirurgii MGH i/lub Komitetu Wykonawczego MGH ds. Badań. Ponadto wyrażamy uznanie dla wsparcia udzielonego przez Komitet Wykonawczy ds. Badań Szpitala Ogólnego Massachusetts w związku z przyznaniem nagrody Fund for Medical Discovery (FMD) dla R.J. Wreszcie, bardzo dziękujemy za wsparcie ze strony "Fondation des Gueules Cassées" (Francja), Uniwersytetu w Rennes (Francja), CHU de Rennes (Francja) i Francuskiego Towarzystwa Chirurgii Plastycznej dla Y.B. Autorzy dziękują Knight Surgery Research Laboratory za ich wkład i pomoc w znieczuleniu zwierząt.

Wszystkie prace na zwierzętach zostały wykonane zgodnie z listą kontrolną ARRIVE (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments) checklist37 i były zgodne z Massachusetts General Hospital Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) zgodnie z protokołem #2021N000271. Zwierzętom zapewniono humanitarną opiekę, zgodnie z Przewodnikiem dotyczącym opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych38. Do eksperymentów wykorzystano pięć ważących 30 kg samic świnek miniaturowych z Jukatanu. Zwierzęta zostały pozyskane ze źródła komercyjnego (patrz tabela materiałów).
1. Opieka przedoperacyjna i znieczulenie
<ol>
	<li>Pościć zwierzęta przez 12 godzin przed znieczuleniem ogólnym.</li>
	<li>Znieczulenie należy rozpocząć od wstrzyknięcia domięśniowego 2-4 mg/kg chlorowodorku tiletaminy i chlorowodorku zolazepamu oraz 1-2 mg/kg ksylazyny, a następnie wdychać izofluran (2-3% tlenu) (patrz tabela materiałów) w celu utrzymania znieczulenia podczas zabiegu.</li>
</ol>
2. Projektowanie ran oparzeniowych i randomizacja
<ol>
	<li>Aby zbadać zarówno oparzenia częściowej, jak i pełnej grubości z kontrolą ujemną na tym samym zwierzęciu (bez różnic międzyosobniczych), należy utworzyć osiem ran na grzbiecie każdej świni w okolicy przykręgosłupowej. Wykonaj trzy rany pełnej grubości, trzy rany częściowej grubości i dwie rany kontrolne.</li>
	<li>Ponumeruj rany od 1 do 8 i przeprowadź randomizację, aby przypisać różne stopnie oparzenia (częściowa grubość, pełna grubość, kontrola) różnym anatomicznym miejscom na plecach. 
	UWAGA: Randomizacja każdej rany (głębokość i lokalizacja) jest wykonywana w celu poprawy znaczenia: Wiadomo, że skóra właściwa świni różni się pod względem grubości i składu kolagenu39. Dlatego randomizacja na każdym zwierzęciu jest stosowana w celu zmniejszenia potencjalnych uprzedzeń.</li>
</ol>
3. Wyznaczanie granic ran tatuażu
UWAGA: Pierwsza procedura polega na tworzeniu okrągłych tatuaży na grzbiecie świni w celu zlokalizowania i ponumerowania losowych ran (<silna klasa="xfig">Rysunek 1). Wykonuje się to dwa dni przed początkową procedurą oparzenia, aby umożliwić lepszą aklimatyzację, ale można to wykonać w dniu zabiegu oparzenia.
<ol>
	<li>Po znieczuleniu (patrz Krok 1) i intubacji ustno-tchawiczej w pozycji leżącej40, ułóż świnię w pozycji leżącej i umieść miękkie kliny (prześcieradła) pod zwierzęciem, aby zapewnić mu wygodę i stabilizację (pod kończynami przednimi, pępkiem i kończynami tylnymi)41. Umieść koc ocieplający z wymuszonym obiegiem powietrza na głowie i szyi zwierzęcia, aby utrzymać odpowiednią temperaturę ciała.</li>
	<li>Umieść linię prostą pośrodku na grzbiecie świni, aby umożliwić symetryzację rysunków.</li>
	<li>Narysuj dwie pionowe linie za pomocą pisaka dermograficznego (patrz Spis materiałów) po obu stronach linii środkowej, umieszczonej 6,5 cm w bok od niej. Dwie boczne linie zostaną użyte do umieszczenia środka okręgów.</li>
	<li>Narysuj każdą parę okręgów o średnicy 4,5 cm symetrycznie, zachowując minimalną odległość 4 cm między dwoma odrębnymi okręgami (<silna klasa="xfig">Rysunek 1A).</li>
	<li>Po wykonaniu rysunków należy wykonać jednoetapowe przygotowanie skóry (powidon-jod 7,5%) w celu zmniejszenia flory bakteryjnej skóry.</li>
	<li>Wykonaj procedurę tatuażu42 z ośmiu okręgów o średnicy 4,5 cm za pomocą maszynki do tatuażu z igłą, sterylnego czarnego tuszu i wysterylizowanej 5-punktowej igły (patrz Tabela Materiałów). Końcowy wynik jest prezentowany w Rysunek 1B.</li>
	<li>W przypadku opóźnionego procesu powstawania oparzeń należy nałożyć na tatuaże maść z potrójnym antybiotykiem i pokryć je przezroczystymi opatrunkami samoprzylepnymi.</li>
</ol>
4. Tworzenie ran oparzeniowych i zaawansowane opatrywanie ran
UWAGA: Oparzenia zostaną utworzone przez umieszczenie mosiężnego bloku w kontakcie ze skórą w dedykowanym miejscu (randomizacja) na 30 s (niezmiennie). Temperatura określi głębokość spalania.
<ol>
	<li>W dniu procedury oparzenia, po znieczuleniu zwierzęcia i umieszczeniu go w pozycji leżącej, jak omówiono w kroku 1, umieść cylindryczne bloki mosiężne w pojemnikach ze stali nierdzewnej wypełnionych aluminiowymi koralikami (patrz Tabela materiałów). Umieść pojemniki na płycie grzejnej o kontrolowanej temperaturze. Ustaw jedną płytę grzejną na 65 °C (dla oparzeń o częściowej grubości), a drugą na 93 °C (dla oparzeń o pełnej grubości, <silna klasa="xfig">Rysunek 2). 
	UWAGA: Pojemnik można przechowywać w suchym miejscu, aby uniknąć oparzeń (potrzebne 2-3 godziny do osiągnięcia równowagi temperaturowej) lub do połowy napełniony wodą (30 minut, aby osiągnąć równowagę temperaturową). Jeśli używana jest woda, mosiężne bloki należy dokładnie wysuszyć przed krokiem 4.5, aby uniknąć późniejszych oparzeń z powodu oparzenia.</li>
	<li>Włóż termometr do mosiężnego cylindra przez jego centralny otwór, aby monitorować temperaturę rdzenia i potwierdzić temperaturę powierzchni za pomocą pistoletu do pomiaru temperatury. W razie potrzeby zwiększ temperaturę płyty grzejnej do 65 °C lub 93 ° C w cylindrze pomimo niewielkiego rozpraszania ciepła. 
	UWAGA: Folia aluminiowa może być użyta do przykrycia pojemnika i dalszego zminimalizowania rozpraszania ciepła, szybciej osiągając żądaną temperaturę.</li>
	<li>Równolegle ułóż zwierzę w pozycji leżącej do procedury pieczenia, podobnie jak w przypadku procedury tatuażu (krok 3.1).</li>
	<li>Gdy zwierzę jest gotowe w pozycji leżącej, przygotuj skórę w trzech krokach (powidon-jod 7,5%, roztwór soli 0,9%, suszenie).</li>
	<li>Chwyć mosiężny blok żaroodpornymi rękawiczkami i umieść go w dedykowanym miejscu na tatuaż, w zależności od losowania. Uruchom timer, gdy tylko mosiężny blok dotknie skóry. Uważaj, aby nie wywierać większego nacisku na skórę niż wynosi ciężar własny mosiężnego bloku.</li>
	<li>Po 30 s zdejmij mosiężny blok ze skóry i włóż go z powrotem do dedykowanego pojemnika grzewczego. Monitoruj temperaturę, aż osiągnie cel, i powtórz procedurę dla wszystkich ran.</li>
	<li>Wykonaj zaawansowany wielowarstwowy opatrunek, aby zapewnić stabilność opatrunku po powrocie zwierzęcia do zdrowia.
	<ol>
		<li>Umieść gazę nasączoną ropą naftową w każdym miejscu oparzenia, w tym na kontrolach, i przykryj ją suchą gazą z włókniny i dużym przezroczystym opatrunkiem samoprzylepnym.</li>
		<li>Rozpyl nalewkę z roztworu benzoesu na otaczającą skórę, aby lepiej przylegać przezroczystych opatrunków do skóry.</li>
		<li>Owiń zwierzę w samoprzylepny opatrunek samoprzylepny, uważając, aby nie dokręcić go zbyt mocno (ograniczenie objętości płuc).</li>
		<li>Uzupełnij opatrunek, dodając ostatnią warstwę rurkowego dżerseju (rozmiar dostosowany do zwierzęcia) (patrz Tabela Materiałów). Alternatywnie, jeśli zwierzę nie jest w stanie utrzymać opatrunku w czystości przez cały czas trwania badania, można użyć dopasowanych kurtek dla świń</li>
		<li>Zapewnić prawidłową analgezję, umieszczając przezskórny plaster z opioidami (fentanylem) na szyi zwierzęcia po wstrzyknięciu pojedynczej dawki buprenorfiny (0,05-0,1 mg/kg mc., domięśniowo) i pojedynczej dawki karprofenu (2-4 mg/kg mc., domięśniowo).</li>
		<li>Po każdym znieczuleniu należy uważnie obserwować zwierzęta do 2 godzin po wyzdrowieniu. W razie potrzeby użyj ciepłej podkładki i swobodnie podawaj jedzenie po osiągnięciu pełnej pozycji stojącej.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Escharotomia oparzeń pełnej grubości
UWAGA: Między 1 a 3 dniem po operacji, zwierzęta otrzymają chirurgiczne wycięcie strupa na całej grubości po oparzeniach trzeciego stopnia.
<ol>
	<li>Po podobnym przygotowaniu zwierzęcia, w tym znieczuleniu, intubacji i umieszczeniu zwierzęcia w pozycji leżącej, przygotuj skórę za pomocą trzyetapowego przygotowania skóry, wykonaj sterylne udrapowanie grzbietu zwierzęcia.</li>
	<li>Wykonaj biopsję dziurkowania 4 mm (patrz Tabela materiałów) na ranie, aby potwierdzić rodzaj urazu.</li>
	<li>Wykonaj escharotomię43,44 poprzez okrągłe nacięcie strupa sterylnym ostrzem skalpela (nr 15), aż do osiągnięcia głębokiej skóry właściwej.</li>
	<li>Chwyć mocno jedną stronę strupa parą sterylnych kleszczy do tkanek Adson (z zębami 2/1) (patrz Tabela materiałów) i zaczep go do góry, aby odsłonić głęboką granicę strupka.</li>
	<li>Kontynuuj escharotomię za pomocą ostrza skalpela, pozostając w tej samej płaszczyźnie w głębokiej skórze właściwej/powięzi poniżej. Krwawiąca skóra właściwa jest uważana za oznakę żywotności tkanek.
	<ol>
		<li>Jeśli tętniczka zostanie przecięta podczas procesu, należy przeprowadzić minimalną kauteryzację za pomocą bipolarnych kleszczy do krzepnięcia (patrz Tabela materiałów). UWAGA: Rozległa kauteryzacja utworzonego łożyska rany może powodować opóźnione gojenie i należy jej bezwzględnie unikać.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Umieść pierwszy zestaw suchego guaze na łożysku rany na 5 minut, aby wzmocnić miejscową hemostazę przed założeniem ostatecznego opatrunku.</li>
	<li>Opatrzyć rany podobnie jak poprzednio (krok 4.7), dodając kilka suchych gaz w celu wypełnienia ubytku. Nakładaj te same warstwy, jak wspomniano wcześniej: nalewka benzoesowa w sprayu, samoprzylepny przezroczysty opatrunek, folia samoprzylepna, rurkowa pończocha</li>.
	<li>Środek przeciwbólowy należy zastosować poprzez zmianę plastra transdermalnego z opioïdem i wstrzyknięcie kaprofenu (2-4 mg/kg mc., domięśniowo).</li>
</ol>
6. Kolejne opatrunki na rany
UWAGA: Kolejne opatrunki są wykonywane co 2 do 7 dni, w zależności od eksperymentalnego projektu leczenia i tolerancji zwierzęcia. Opatrunki można przerwać po 21 dniach, aby umożliwić ponowną epitelializację w suchym środowisku i poprawić tolerancję zwierzęcia. Alternatywnie, jeśli grupa leczona wymaga wilgotnego lub mokrego środowiska, opatrunki można przedłużyć do końca badania. Okres obserwacji został przedłużony do 10 tygodni w celu zbadania zarówno ostrych, jak i przedłużonych procesów gojenia.
<ol>
	<li>Znieczulić zwierzę na krótki okres i umieścić w pozycji leżącej ze stożkiem nosowym (izofluran 2-5 l/min).</li>
	<li>Usuń poprzednie opatrunki i oczyść rany za pomocą sterylnej 0,9% soli fizjologicznej i sterylnej gazy.</li>
	<li>W stosownych przypadkach zastosować leczenie eksperymentalne.</li>
	<li>Podobnie, należy wykonać kolejne biopsje podczas tej procedury, jeśli jest to wymagane przez badanie. Zwierzę powinno następnie otrzymać leki przeciwbólowe, takie jak karprofen (2-4 mg/kg, IM, efekt 24 h).</li>
	<li>Przykryj wszystkie miejsca ran, w tym rany kontrolne, gazą nasączoną ropą naftową lub równoważną, suchą, włókninową gazą i samoprzylepnym przezroczystym opatrunkiem.</li>
</ol>

Yucatan Minipig Burn Wound Model for Analysis of Multi-Depth Burns

Autorzy nie mają do zadeklarowania konfliktu interesów.

Gojenie się ran po oparzeniach to długi proces, który może trwać nawet kilka miesięcy, przy różnych opcjach leczenia i rozważaniach dotyczących opieki nad pacjentem 2,13. Aby to zbadać, potrzebny jest wiarygodny i powtarzalny model. Opisano kilka modeli zwierzęcych, w tym głównie gryzonie 29,45,46 i świnie 29,47. Model świni jest bardziej odpowiedni ze względu na jego podobieństwa do budowy skóry człowieka34,48. Wielkość dorosłej świni oznacza, że na tym samym zwierzęciu można zadać kilka ran, co zwiększa istotność statystyczną i eliminuje zmienność międzyosobniczą między dawnymi terapiami a ich kontrolą7. Zalecamy wybór tematów według wagi, a niekoniecznie według wieku. Obecny model modelowy pozwala na wykonanie do 8 ran pozostając poniżej 10% całkowitej powierzchni ciała. Pozwala to uniknąć konsekwencji hemodynamicznych, a także możliwego do opanowania bólu.
Punkt krytyczny jest związany z rasą. Podczas gdy większość istniejących protokołów dotyczących świń wykorzystuje świnie Yorkshire 29,31,47,48, opracowaliśmy model Jukatańskiej Miniświni z kilku powodów. Po pierwsze, ta rasa świnek miniaturowych wykazuje niewielki wzrost w kolejnych miesiącach36,49. Pozwala to na zminimalizowanie zmienności wielkości rany związanej ze wzrostem, a tym samym na lepsze porównanie wewnątrzosobnicze. Mniejsza różnica masy ciała w porównaniu ze świniami Yorkshire zapewnia również lepszą optymalizację i dawkowanie leków znieczulających. Po drugie, wysoka ilość melaniny jest istotna dla badania pigmentowych reakcji skóry na oparzenia i gojenie, co sugeruje lepsze zastosowanie do ludzkich fototypów 3 do 6 35,50,51. Rice i in. odkryli znaczne różnice w gojeniu się między białymi świniami z Jukatanu a domowymi po dermabrazji jako leczeniu oparzeń chemicznych52. Co więcej, wyższe fototypy klinicznie wykazywały wyższe wskaźniki blizn patologicznych, takich jak bliznowce przerostowe i bliznowce 53,54,55, chociaż rasa Red Duroc wydaje się pozostać najbardziej dokładna do oceny blizn przerostowych 34,56. Ponadto pigmentowany gojący się naskórek ułatwia również pomiar procesu reepitelializacji z zewnętrznych marginesów, a także z załączników. Wreszcie, model ten wykazuje wyraźne oznaki przebarwień pozapalnych (ryc. 2D-F), co jest również interesujące dla dalszych badań. Inni autorzy wykorzystali ten model świni miniaturowej do badania farmakologicznej toksyczności skórnej i fototoksyczności i znaleźli imponujące wartości predykcyjne dotyczące bezpieczeństwa i skuteczności dla ludzi, wynoszące odpowiednio 89% i 100%57. Jeśli te cechy podkreślają znaczenie modelu świnki miniaturowej z Jukatanu dla badania gojenia się ran, literatura w tej konkretnej dziedzinie oparzeń pozostaje uboga. W związku z tym konieczne wydawało się opisanie powtarzalnego modelu, który umożliwiłby badanie gojenia się ran oparzeniowych oraz różnych interwencji diagnostycznych i terapeutycznych.
Poprzednie protokoły zostały opisane w celu zbadania oparzeń w modelu trzody chlewnej. Branski i wsp.58 opublikowali w 2008 r. model do spalania termicznego na całej grubości przy użyciu aluminiowego pręta podgrzanego do 200 °C. Ich technika, zainspirowana kilkoma wcześniejszymi publikacjami, polegała na kontrolowanym ciśnieniu za pomocą strzykawki o pojemności 50 ml przymocowanej do aluminiowego pręta. Chociaż ta cecha wydaje się istotna, ponieważ ciśnienie wpływa na zakres oparzeń, precyzja ich urządzenia może nie być dokładna (nacisk operatora na samą strzykawkę nie jest brany pod uwagę, a poziom ciśnienia zależy od zmian położenia tłoka). Niedawno Kim i wsp.59 oraz Seswandhana i wsp.60 zademonstrowali powtarzalne rany oparzeniowe przy użyciu niestandardowego urządzenia z elektrycznie podgrzewanym urządzeniem i kontrolą temperatury. Oba urządzenia zawierały monitorowanie ciśnienia mierzące siły skierowane w dół. Pętla sprzężenia zwrotnego, opisana przez Kima, umożliwia utrzymanie zarówno temperatury rdzenia, jak i powierzchni podczas kontaktu. Obaj autorzy wykazali dobrą korelację między głębokością spalania a ciśnieniem, podkreślając znaczenie kontroli ciśnienia. Zdecydowaliśmy się nie wywierać żadnego dodatkowego nacisku na mosiężny blok poza jego ciężarem, a działanie operatora jest po prostu stabilizujące. Celem było uproszczenie modelu i zminimalizowanie liczby zmiennych. Fan i wsp.61 opisali podobny model wykorzystujący zmodyfikowaną lutownicę wypełnioną gliceryną, która ma tę wadę, że tworzy dodatkowy międzyfazowy opór termiczny. Bloki zostały wykonane z mosiądzu o pojemności cieplnej właściwej (c) 395 W/m*K i przewodności cieplnej (k) 134 J/kg*K1. W porównaniu z innymi powszechnie stosowanymi metalami, takimi jak żelazo (c = 490 W/m*K, k = 66 J/kg*K) i aluminium (c = 949 W/m*K, k = 240 J/kg*K), właściwości te pozwalają na szybsze osiągnięcie pożądanej temperatury, a także pozwalają na szybkie przekazanie maksymalnego ciepła do skóry w celu wywołania oparzeń. Aby zwiększyć odtwarzalność, rysunek 4 przedstawia cechy bloku mosiężnego, który był używany do wypalania. Rysunek 4A przedstawia rysunek techniczny bloku mosiężnego ze wszystkimi wymiarami w mm. Jak pokazano, średnica zewnętrzna bloku wynosi 40 mm x wysokość 151 mm. Linia przerywana przedstawia współosiowy otwór przez blok do włożenia termometru, o średnicy otworu 9 mm i głębokości 128 mm. Rysunek 4B,C pokazuje termometr włożony do mosiężnego bloku do pomiaru temperatury rdzenia.
Jednym z ograniczeń obecnego modelu jest utrzymywanie się stref niespalonych ze względu na reliefy żeber, co jest głównie problematyczne w przypadku oparzeń o częściowej grubości (rysunek 2). Może to wpływać na proces reepitelializacji, stanowiąc centralne źródło migracji keratynocytów. Wydaje się jednak, że trudno jest uniknąć tego problemu przy użyciu twardych materiałów do tworzenia oparzeń. Ponadto całkowita powierzchnia niespalonych obszarów jest niewielka, a średnica mosiężnych bloków wynosi 4 cm, zapewniając wystarczającą powierzchnię rany do przeprowadzenia badań z długimi obserwacjami pomimo wielokrotnych biopsji dziurkowania.
Kolejną ważną zmienną jest czas escharotomii w oparzeniach pełnej grubości, zaplanowany na POD3 w tym protokole. Ten opóźniony punkt czasowy został wybrany w celu ukierunkowania na strefę cienia, w której występują opóźnione uszkodzenia tkanek, określane również w praktyce klinicznej jako konwersja rany oparzeniowej62,63. Celem było usunięcie całej uszkodzonej tkanki, co było ułatwione dzięki spoistości strupa w tym momencie. Czas ten pozwala również na badanie wczesnych interwencji mających na celu zmniejszenie opóźnionych uszkodzeń "strefy cienia", takich jak środki przeciwzapalne64,65,66, terapia komórkami macierzystymi 18,67,68, terapia zimnem69 lub antykoagulacja 65,70,71 przez okres do 3 dni. Ponadto, podczas gdy większość autorów opisywała krótkie okresy obserwacji wynoszące od 2 do 4 tygodni29,47, tutaj przyjęto wydłużony okres obserwacji wynoszący od 8 do 10 tygodni, co pozwoliło na zbadanie nie tylko ostrej fazy, ale także wtórnych etapów gojenia.
Podczas tej przedłużonej obserwacji kluczowe znaczenie ma opieka pooperacyjna i opatrunek na rany: zespół musi zostać przeszkolony, aby zapewnić zwierzęciu odpowiednią opiekę. Rasa Jukatan często ma suchą skórę i musi otrzymywać balsam nawilżający kilka razy w tygodniu, aby zmniejszyć świąd, który jest oznaką dyskomfortu i może prowadzić do późniejszych samookaleczeń ran. Wielowarstwowy opatrunek przedstawiony w tym manuskrypcie jest wynikiem kilkuletnich doświadczeń z podobnymi modelami w naszym centrum 7,72. Zwierzęta nie wykazują oznak dyskomfortu ani bólu. W badaniu nie stwierdzono żadnej infekcji, ale nadal potrzebne jest codzienne monitorowanie przez pierwsze dwa tygodnie, aby wcześnie wykryć te potencjalne powikłania. Kładzie to nacisk na bezpieczeństwo i przestrzeganie zasad dobrostanu zwierząt, które mają ogromne znaczenie we współczesnych badaniach. Zdecydowaliśmy się przerwać opatrunki po 3 tygodniach, aby umożliwić ekspozycję na powietrze i suchą reepitelializację73,74. Jednak we współczesnej erze żeli na bazie nanocząstek20 i usieciowanychżeli 35 w celu przyspieszenia gojenia się ran oparzeniowych, do tego protokołu można wprowadzić ciągłe opatrunki okluzyjne.
Wreszcie, jedną z głównych cech tego modelu jest to, że pozwala on na badanie różnych głębokości ran na tym samym przedmiocie. Wyniki badań histologicznych potwierdzają znaczenie protokołu w tym zakresie. Ta funkcja jest interesująca dla celów diagnostycznych, takich jak nowe technologie pomagające zmierzyć głębokość oparzenia, pogorszenie w początkowej fazie lub poprawę w procesie gojenia, ale także do oceny nowych terapii i ich zróżnicowanego działania w oparzeniach pierwszego, drugiego i trzeciego stopnia. Ponieważ proces gojenia różni się znacznie w zależności od początkowej głębokości oparzenia, model ten pozwala na pomiar zróżnicowanych efektów potencjalnych terapii przy jednoczesnym unikaniu różnic międzyosobniczych. Jednak jednym z ograniczeń jest to, że zmieszanie kilku typów oparzeń u tego samego zwierzęcia uniemożliwia ocenę biomarkerów ogólnoustrojowych, takich jak metaloproteinazy, cytokiny prozapalne i przeciwzapalne, o których wiadomo, że różnią się w zależności od głębokości rany i całkowitej powierzchni spalonej75.
Podsumowując, obecny model oparzeń Jukatańskiej Miniświni wyróżnia się zdolnością do zapewnienia niezawodnej platformy do badania gojenia się ran po oparzeniach. Wykorzystując fizjologiczną bliskość między skórą świni a ludzką, ten model świni oferuje wyraźne korzyści, w tym kontrolowane porównania wewnątrzosobnicze i możliwość uwzględnienia wielu rodzajów ran na jednym zwierzęciu. Powtarzalne techniki indukcji oparzeń, czas interwencji i wydłużony czas obserwacji to punkty krytyczne, które zwiększają znaczenie kliniczne i wiarygodność tego modelu. Skóra Jukatanu pozwala na badanie zjawisk charakterystycznych dla skóry pigmentowanej, takich jak blizny przerostowe i przebarwienia pozapalne. Nowatorskie narzędzia diagnostyczne mające na celu zorientowanie klinicysty w konwersji oparzeń w "strefie cienia" oraz nowoczesne metody leczenia, takie jak nanocząsteczki lub przeszczepy skóry drukowane w 3D, są przykładami ilustrującymi potrzebę tak cennego modelu przedklinicznego do badania ostrych, opóźnionych i długotrwałych faz oparzeń.

Oparzenia są poważnym problemem zdrowia publicznego i dotykają ponad 480 000 pacjentów w USA każdego roku, według National Burn Repository1,2. Prowadzi to do ponad 50 000 hospitalizacji rocznie z powodu złożonych przypadków niezakończonych zgonem, wymagających dogłębnej opieki2. Co więcej, oparzenia są podstawową przyczyną śmiertelności i zachorowalności w wojsku i są odpowiedzialne za 10% do 30% ofiar wojskowych3,4. Leczenie oparzeń pozostaje prawie niezmienione od dłuższego czasu, pomimo ogromnego i różnorodnego wpływu na pacjentów, od fizycznego po psychologiczne i emocjonalne5.
Wstępna diagnoza i ocena oparzeń prowadzą do podstawowej klasyfikacji według rodzaju oparzeń (pierwsze, drugie i trzecie) lub głębokości dotkniętej tkanki (powierzchowne, częściowej grubości i głębokie oparzenia)6,7,8. Oparzenia częściowej grubości (pierwszego i drugiego stopnia) obejmują naskórek i różne głębokości skóry właściwej (powierzchowne lub głębokie oparzenia właściwe, tj. powierzchowne i głębokie oparzenia drugiego stopnia)9. W szczególności uszkodzenie przydatków w głębokiej skórze właściwej wyklucza możliwość ponownego nabłonka z nabłonka przydatków10. Z definicji oparzenia pełnej grubości docierają do podskórnej tkanki tłuszczowej, powięzi i/lub leżącego poniżej mięśnia (oparzenia trzeciego stopnia), a czasami do kości (określane również jako oparzenia czwartego stopnia)11,12.
Po hospitalizacji, pacjenci z oparzeniami otrzymują specjalną opiekę, polegającą na strategii polegającej na delikatnej równowadze między oczyszczaniem tkanek a ich zachowaniem. Uszkodzona i/lub wtórnie zakażona tkanka miękka musi być stopniowo usuwana, aż do odsłonięcia zdrowej tkanki, co pozwala na zastosowanie specjalnych opatrunków i przeszczepów skóry w celu usprawnienia procesu gojenia13,14,15,16. Jednak podczas operacji należy zachować ostrożność, aby uniknąć niezamierzonego usunięcia gojącej się tkanki i zmniejszyć powikłania w celu optymalnego powrotu do zdrowia. Z biologicznego punktu widzenia oparzenia wykazują centralny obszar martwiczy otoczony strefą "cienia" lub "zastoju", co wskazuje na potencjalnie odwracalne niedokrwienie. Obszar ten może ulec pogorszeniu, co skutkuje rozszerzeniem strefy martwicy, lub zagoić się poprzez odwrócenie procesu apoptozy17,18. To zróżnicowane nasilenie oparzeń stanowi wyzwanie dla chirurgów w dokładnej ocenie, komplikując równowagę między leczeniem zachowawczym a wycięciem chirurgicznym19. Do tej pory nie jest dostępne żadne skuteczne narzędzie, które pomogłoby scharakteryzować tę "strefę cienia" poprzedzającą konwersję spalania. Opracowanie takich narzędzi ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji tej delikatnej równowagi.
Przetestowano kilka metod leczenia, które pomagają zmniejszyć wtórną konwersję oparzeń. Jednak żadna specyficzna terapia nie jest obecnie dostępna w clinic18. Inne przykłady postępów w leczeniu oparzeń obejmują rozwój nowoczesnych opatrunków na rany i nanomateriałów20,21, skóra < inżynierii tkankowej sup class="xref">22,23, oraz nowatorskie podejścia do hodowli naskórka24,25. Również nowoczesna chirurgia rekonstrukcyjna i płaty powięziowo-skórne poprawiły radzenie sobie z długoterminowymi skutkami ubocznymi, w szczególności przykurczami oparzeń po patologicznym gojeniu się obszarów fałdów26,27. Postępy te dają obiecujące perspektywy dla pacjentów z oparzeniami, poprawiając ich strategie leczenia i jakość życia, ale ostatnie wyniki pokazują, że wpływ funkcjonalny nadal pozostaje znaczący, zarówno w sferze fizycznej, jak i psychicznej28. Podsumowując, zapotrzebowanie na innowacyjne postępy zarówno w diagnostyce, jak i leczeniu oparzeń jest znaczne.
Ogólnie rzecz biorąc, wiele podejść ma na celu poprawę diagnozy, zarządzania i leczenia skomplikowanych przypadków oparzeń, a badacze potrzebują powtarzalnego i odpowiedniego modelu do testowania tych nowych podejść. Ze względu na jego złożoność biologiczną, obejmującą kilka narządów i reakcje ogólnoustrojowe, żaden model in vitro nie okazał się odpowiedni do badania procesu powstawania ran oparzeniowych29. Modele gryzoni wykazały duże rozbieżności w stosunku do ludzi ze względu na duże różnice w biologii, architekturze skóry, elastyczności i braku przylegania do podstawowych struktur29. Natomiast model świń okazał się istotny ze względu na strukturalne podobieństwo skóry świni do skóry ludzkiej30,31,32. Charakteryzuje się podobnym unaczynieniem, elastycznym składem włókien i czasem odnowy. Co więcej, mieszek włosowy i apokrynowe aneksy pozwalają na wyspową reepitelializację, co można zaobserwować w klinicznych oparzeniach powierzchownych33,34. Mówiąc dokładniej, modele miniświnek z Jukatanu zapewniają interesujące cechy, dzięki czemu są przydatne do badania pigmentowanej skóry35 i długoterminowych wyników przy minimalnych zmianach fizycznych36.
Celem tego artykułu jest opisanie wiarygodnego modelu oparzeń wielostopniowych u świń na Jukatanie, umożliwiającego badanie kilku oparzeń drugiego i trzeciego stopnia na ten sam temat. Zapewnia to odpowiedni i powtarzalny model do badania innowacji diagnostycznych i terapeutycznych w leczeniu oparzeń. Co więcej, model ten charakteryzuje się różnymi typami i ciężkością oparzeń, długoterminową obserwacją pozwalającą na badanie przykurczu oparzeń i patologicznego gojenia oraz zróżnicowanym zachowaniem pigmentowanej skóry, o którym wiadomo, że ma określone cechy.

<table><tbody><tr><td>Kleszczyki do tkanek Adson</td><td>Jarit</td><td>130-234</td><td></td></tr><tr><td>Koraliki aluminiowe</td><td>Lab Armor</td><td>42370-002</td><td>Koraliki do zbroi laboratoryjnej&nbsp;</td></tr><tr><td>Chlorowodorek buprenorfiny</td><td>Ranbaxy Pharmaceuticals</td><td>NDC: 12469-0757-01</td><td>Buprenex Karprofen do wstrzykiwań</td></tr><tr><td></td><td>Pfizer</td><td>NADA 141-199</td><td>Rymadyl 50 mg / ml do wstrzykiwań&nbsp;</td></tr><tr><td>Cylindryczny blok mosiężny</td><td>Ręcznie robione</td><td>Nie dotyczy</td><td>Rysunek techniczny zawarty w rękopisie</td></tr><tr><td>Pióro dermograficzne</td><td>McKesson</td><td>Chirurgiczny marker skóry Sterylne</td><td></td></tr><tr><td>jednorazowe skalpele chirurgiczne #15 Medline</td><td></td><td>MDS15315</td><td>Ostrza skalpela</td></tr><tr><td>Plaster fentanylowy</td><td>Mylan</td><td>NDC:60505-7082</td><td>System transdermalny fentanylu</td></tr><tr><td>Izofluran&nbsp;</td><td>Piramal</td><td>NDC: 66794-013-25</td><td>Izofluran, USP</td></tr><tr><td>McPherson Bipolarne kleszcze do krzepnięcia</td><td>Bovie</td><td>A842</td><td>Wielokrotnego użytku, autoklawowalne</td></tr><tr><td>stemple do biopsji Miltex (3,4 i 5 mm)</td><td>Integra</td><td>33-38</td><td>Stemple do biopsji - rozmiar dostosowany do badania</td></tr> Gaza <tr><td>z włókniny</td><td>Starryshine</td><td>GZNW22</td><td>2 x 2" włóknina 4-warstwowa gaza medyczna</td></tr><tr><td>Powidon-Jod</td><td>Betadine</td><td>NDC:0034-9200-88</td><td>Peeling chirurgiczny 7,5%&nbsp;</td></tr><tr><td>Sterylny izotoniczny roztwór chlorku sodu 0,9%</td> <td>Aqualite System</td><td>RL-2095</td><td>Sterylny roztwór soli</td></tr><tr><td>fizjologicznej Tusz do tatuażu</td><td>Spaulding & Rogers</td><td>Black - 2 uncje - #9053</td><td></td></tr><tr><td>Marker do tatuażu</td><td>Spaulding & Rogers</td><td>Special Electric Tattoo Marker</td><td></td></tr><tr><td>Igła do tatuażu</td><td>Spaulding & Rogers</td><td>1310251</td><td>Tattoo 5-punktowa igła</td></tr><tr><td>Tegaderm Przezroczysty opatrunek foliowy</td><td>3M</td><td>1.628</td><td>Duży przezroczysty opatrunek samoprzylepny</td></tr><tr><td>Płyta grzejna z kontrolowaną temperaturą</td><td>Cole-Parmer</td><td>03407-11</td><td>Mieszadło z płytą grzejną StableTemp</td></tr><tr><td>Termometr</td><td>American Scientific</td><td>U14295</td><td>Rurkowy termometr rtęciowy</td></tr><tr><td>Chlorowodorek tyletyminy i zolazepamu</td><td>Zoetis</td><td>NDC: 54771-9050</td><td>Nalewka Telazol</td></tr><tr><td>z benzoesu w sprayu</td><td>Smith & Siostrzeniec</td><td>407000</td><td>Klej w sprayu</td></tr><tr><td>Maść z potrójnym antybiotykiem</td><td>Fougera</td><td>NDC 0168-0012-31</td><td>Maść z potrójnym antybiotykiem</td></tr><tr><td>Pończocha rurkowa</td><td>Medline</td><td>NONNET02</td><td>Curad Medline Siatki elastyczne bez lateksu</td></tr><tr><td>Koc ocieplający</td><td>3M</td><td>Bair Hugger 750 Jednostka</td><td></td>grzewcza</tr><tr><td>Xeroform Occlusive Gauze Strip</td><td>Covidien</td><td>8884433301</td><td>Xeroform opatrunki na rany wazelinowe</td></tr><tr><td>Ksylazyna</td><td>Vetone</td><td>NDC: 13985-704-10</td><td>AnaSed LA</td></tr><tr><td>Jukat&agrave; n świnki miniaturowe (samica, 30 kg)</td><td>Sinclair Bio Resources</td><td>N/A</td><td>Pełna pigmentacja&nbsp;</td></tr></tbody></table>

model oparzeń świń do badania procesu gojenia się ran po oparzeniach o wielu głębokościach

A Swine Burn Model for Investigating the Healing Process in Multiple Depth Burn Wounds

Gojenie ran po oparzeniach to złożony i długi proces. Pomimo dużego doświadczenia, chirurdzy plastyczni i wyspecjalizowane zespoły w ośrodkach leczenia oparzeń nadal stoją przed poważnymi wyzwaniami. Wśród tych wyzwań zakres spalonej tkanki miękkiej może ewoluować we wczesnej fazie, tworząc delikatną równowagę między leczeniem zachowawczym a usuwaniem martwiczych tkanek. Najczęstszym typem oparzeń termicznych są oparzenia termiczne, a głębokość spalania różni się w zależności od wielu parametrów, takich jak temperatura i czas ekspozycji. Głębokość oparzenia zmienia się również w czasie, a wtórne zaostrzenie "strefy cienia" pozostaje słabo poznanym zjawiskiem. W odpowiedzi na te wyzwania przebadano kilka innowacyjnych metod leczenia, a kolejne są we wczesnej fazie rozwoju. Nanocząsteczki w nowoczesnych opatrunkach na rany i sztucznej skórze to przykłady tych nowoczesnych terapii, które są nadal poddawane ocenie. Podsumowując, zarówno diagnostyka oparzeń, jak i leczenie oparzeń wymagają znacznych postępów, a zespoły badawcze potrzebują wiarygodnego i odpowiedniego modelu do testowania nowych narzędzi i terapii. Wśród modeli zwierzęcych świnie są najbardziej istotne ze względu na ich silne podobieństwa w budowie skóry do ludzi. Mówiąc dokładniej, miniświnki z Jukatanu wykazują interesujące cechy, takie jak pigmentacja melaniny i powolny wzrost, co pozwala na badanie wysokich fototypów i długotrwałe gojenie. Niniejszy artykuł ma na celu opisanie wiarygodnego i powtarzalnego protokołu badania wielogłębokich ran oparzeniowych u świnek miniaturowych z Jukatanu, umożliwiającego długoterminową obserwację i dostarczającego odpowiedniego modelu do diagnozy i badań terapeutycznych.

Rysunek 2A,B przedstawia wyniki wielokrotnych oparzeń na grzbiecie miniswiń z Jukatanu. Rany (I) i (VII) to rany kontrolne (37 °C). Rany drugiego stopnia (II; III i VIII) charakteryzują się intensywnym zaczerwienieniem i pęcherzami. W przeciwieństwie do nich, rany trzeciego stopnia (IV; V i VI) są blade i stwardniałe w badaniu dotykowym. Należy zauważyć, że rana VIII wygląda pośrednio między drugim a trzecim stopniem: na potrzeby trwającego badania zwiększono czas kontaktu do 45 s w temperaturze 65 stopni. Rysunek 2C przedstawia wygląd ran po escharotomii w 3. dobie pooperacyjnej. W ranach drugiego stopnia wykonano pęcherzektomię, a w ranach trzeciego stopnia wycięto „en-bloc” stwardniałą tkankę oparzoną, aby stworzyć żywotne łoże rany dla gojenia wtórnego. W przypadku braku samoistnego ustąpienia krwawienia wykonano minimalną kauteryzację splotu skórnego. Rysunki 2D-F przedstawiają wygląd ran w kolejnych punktach czasowych (odpowiednio w 2., 3. i 7. tygodniu).
Wyniki histologiczne przedstawiono na Rysunku 3 (H&amp;E, 5,5x oraz 20x). Skóra kontrolna (Rysunek 3A,B) wykazuje nienaruszoną warstwę naskórka (niebieski nawias), w tym warstwę rogową (niebieska strzałka) przylegającą do pozostałej tkanki skórnej. Skóra właściwa wykazuje jednorodną bladoróżową eozynofilię (włókna kolagenowe i elastyczne – czerwona gwiazdka). Oparzenia drugiego stopnia (Rysunek 3D,E) ujawniają utratę warstwy rogowej w porównaniu z grupą kontrolną (płaszczyzna rozwarstwienia, odpowiadająca pęcherzom). Powierzchowna warstwa skóry właściwej wykazuje silniejszą eozynofilię oraz szczeliny/pęknięcia w obrębie struktur skóry właściwej (niebieskie strzałki). Głębokie naczynia krwionośne są zachowane (czerwona strzałka). Oparzenia trzeciego stopnia (Rysunek 3G,H) wykazują rozległe obrażenia z nasiloną eozynofilią skóry właściwej oraz ciężkimi pęknięciami skóry właściwej (niebieskie strzałki), sięgającymi od głębokiej skóry właściwej aż do tkanki podskórnej (puste przestrzenie adipocytów, zielona gwiazdka). Na koniec, barwienie trichromem (Rysunek 3C,F,I) pozwala na lepszą ocenę tkanki łącznej. Wykorzystuje ono różnice w barwliwości kolagenu denaturowanego termicznie w celu wykazania głębokości oparzenia. Rysunek 3C wyraźnie pokazuje niebieskie cechy w nienaruszonej skórze właściwej biopsji rany kontrolnej z górną warstwą naskórka. Kontrastuje to z oparzeniem drugiego stopnia (Rysunek 3F), gdzie utracie nabłonka towarzyszy denaturacja kolagenu w górnej warstwie skóry właściwej (biała gwiazdka). Wreszcie, rana trzeciego stopnia (Rysunek 3I) wykazuje utratę warstwy naskórka z rozległym czerwonym barwieniem (żółta strzałka) warstwy skóry właściwej, co wskazuje na całkowitą denaturację kolagenu w tej warstwie skóry.
<img alt="Schemat indukcji urazu termicznego; metoda z podgrzewanym mosiężnym blokiem; ustawienie eksperymentalne dla stopni oparzeń." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66362/66362fig01.jpg" data-altupdatedat="1788840098000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Ułożenie w sali operacyjnej, konfiguracja urządzenia do wywoływania oparzeń oraz schemat badania. Zwierzę zostaje znieczulone, intubowane, podłączone do respiratora i ułożone na plecach. Mosiężny blok umieszcza się w wstępnie podgrzanym pojemniku wypełnionym kulkami aluminiowymi +/- wodą. Termometr umieszcza się centralnie w mosiężnym bloku, aby umożliwić monitorowanie temperatury w rdzeniu. Docelowa temperatura zależy od zamierzonej głębokości oparzenia zgodnie ze schematem badania. W celu wywołania oparzeń częściowej grubości zaleca się kontakt przez 30 s w temperaturze 65 °C bez wywierania dodatkowego nacisku. W przypadku oparzeń trzeciego stopnia zaleca się kontakt przez 30 s w temperaturze 93 °C bez wywierania dodatkowego nacisku. Oparzenia drugiego i trzeciego stopnia powinny zostać przydzielone losowo, aby uniknąć błędów wynikających z różnic w grubości skóry. Wcześniejsze oznaczenie miejsca rany tatuażem umożliwia łatwe monitorowanie każdej losowej rany podczas obserwacji. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66362/66362fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Eksperyment z przeszczepem skóry, przebieg gojenia ran, badania kliniczne, obserwacja układu eksperymentalnego." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66362/66362fig02.jpg" data-altupdatedat="1788840098000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2: Reprezentatywne wyniki wyglądu ran po randomizowanych oparzeniach o różnej głębokości u miniswiń rasy Yucatan. (A) Procedura tatuażu polega na naniesieniu oznaczeń w miejscach wszystkich 8 ran. Każde miejsce jest ponumerowane w celu ułatwienia monitorowania. (B) Wygląd ran po stworzeniu oparzeń. Rany I i VII są kontrolne, a rany II, III i VIII to rany o grubości częściowej. Rany IV, V i VI to oparzenia trzeciego stopnia. (C) Wygląd ran po escharotomii oparzeń trzeciego stopnia w 3. dobie po zabiegu (POD3). W ranach o grubości częściowej wykonano również blisterektomię. (D) Wygląd gojenia ran w POD14, wykazujący czyste łoże ran oparzeń trzeciego stopnia (II i V) oraz wyspy reepitelializacji z przydatków skóry w ranach o grubości częściowej (III, IV, VI, VII, VIII). (E) Wygląd procesu gojenia ran w POD21, wykazujący kurczenie się łoża ran oparzeń trzeciego stopnia oraz dalszą reepitelializację w oparzeniach drugiego stopnia. (F) Wygląd ran w POD49, wykazujący zaawansowany proces kurczenia się ran oparzeń trzeciego stopnia oraz podcałkowitą epitelializację ran o grubości częściowej z istotną pozapalną hiperpigmentacją. Należy zwrócić uwagę, że przedstawione rany mogą wykazywać blizny w miejscach pobrania biopsji. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66362/66362fig02large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Gojenie oparzeń; porównanie histologiczne; kontrola, II, III stopień; analiza regeneracji tkanki." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66362/66362fig03.jpg" data-altupdatedat="1788840098000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3: Wyniki histologiczne. Reprezentatywne wyniki obrazu histologicznego ran [Mikroskopia świetlna 10x (A,C,D,F,G,I) i 20x (B,E,H); Hematoksylina i Eozyna (A,B,D,E,G,H); Trójskładnikowe barwienie Massona (C,F,I)]. Skóra kontrolna (A,B) wykazuje nienaruszoną warstwę naskórka (czarny nawias), w tym warstwę rogową (czarna strzałka) przylegającą do pozostałej tkanki skórnej. Skóra właściwa wykazuje jednorodną bladoróżową eozynofilię (włókna kolagenowe i elastyczne – czerwona gwiazdka). Barwienie trójskładnikowe (C) ujawnia prawidłowy obraz warstwy naskórka oraz tkanki łącznej i włókien kolagenowych skóry właściwej. Oparzenia drugiego stopnia (D,E) wykazują utratę warstwy rogowej w porównaniu z grupą kontrolną (płaszczyzna rozwarstwienia, usunięta podczas pęcherzykotomii). Powierzchowna warstwa skóry właściwej wykazuje silniejszą eozynofilię oraz szczeliny/pęknięcia w strukturach skóry właściwej (niebieskie strzałki). Głębokie naczynia krwionośne są zachowane (czerwona strzałka). Barwienie trójskładnikowe (F) ujawnia utratę nabłonka, której towarzyszy denaturacja kolagenu w górnej warstwie skóry właściwej (żółta strzałka). Oparzenia trzeciego stopnia (E,F) wykazują rozległe uszkodzenia z nasiloną eozynofilią skóry właściwej oraz ciężkimi pęknięciami skóry właściwej (niebieskie strzałki), sięgającymi od głębokiej skóry właściwej do tkanki podskórnej (puste przestrzenie adipocytów, zielona gwiazdka) i rozległe czerwone barwienie (I, żółta strzałka) warstwy skóry właściwej w barwieniu trójskładnikowym, co wskazuje na całkowitą denaturację kolagenu. Paski skali: A,D,G, 500 µm; B,E,H, 100 µm; C,F,I, 200 µm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66362/66362fig03large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Analiza równowagi statycznej; schemat, schemat układu, sprzęt eksperymentalny do badań mechaniki." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66362/66362fig04.jpg" data-altupdatedat="1788840098000" data-alt="Rysunek 4"> 
Rysunek 4: Rysunek techniczny mosiężnego bloku użytego do tworzenia oparzeń. (A) Ilustracja przedstawiająca wymiary mosiężnego bloku wykorzystanego do konstrukcji elementu. Średnica 40 mm zapewnia optymalną wielkość ran, umożliwiając jednocześnie zaprojektowanie 8 ran u miniprzas Yucatan o masie 20-30 kg. (B) Schemat przedstawiający końcowy wygląd mosiężnego bloku z centralnym kanałem umożliwiającym pomiar temperatury rdzenia bloku za pomocą termometru. (C) Zdjęcie przedstawiające mosiężny blok podgrzany do 65 °C, co wskazuje termometr rtęciowy. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66362/66362fig04large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>

Ten protokół opisuje powtarzalny model ran oparzeniowych o dużej głębokości u miniświnek z Jukatanu.

Model oparzeń świń do badania procesu gojenia się ran po oparzeniach o wielu głębokościach

Burn wound healing is a complex and long process. Despite extensive experience, plastic surgeons and specialized teams in burn centers still face ...

Celem naszych badań jest dostarczenie wiarygodnego i solidnego modelu do badania licznych oparzeń i procesu ich gojenia. Ma to znaczenie zarówno dla badań diagnostycznych, jak i terapeutycznych. Udało nam się stworzyć wieloszczegółowy model oparzeń, który dokładnie naśladuje oparzenia u ludzi.Ustandaryzowaliśmy ten protokół, podając szczegółowe informacje na temat urządzenia powodującego oparzenia, temperatury i czasu kontaktu, co ułatwia odtworzenie modelu przez innych badaczy w tej dziedzinie. Korzystając z tego modelu, umożliwiamy badanie procesu gojenia z długoterminową obserwacją, przy jednoczesnej minimalizacji zmienności wewnątrzosobniczej. Ponadto wysoka zawartość melaniny w skórze pozwala na zaawansowane badania związane z wysokimi prototypami.Modele oparzeń u świń są ważne ze względu na ich podobieństwa do oparzeń u ludzi. Nasz model pozwala nam obserwować zmiany we wczesnej fazie gojenia, kiedy trzeba podjąć decyzje dotyczące leczenia, a także w późnej fazie, kiedy konieczne jest zminimalizowanie powstawania blizn w celu odzyskania estetyki i funkcjonalności. Nasze laboratorium w Massachusetts General Hospital opracowuje nieinwazyjne urządzenia biomedyczne do oceny ciężkości oparzeń i potencjału gojenia na różnych etapach, mając na celu poprawę klinicznego leczenia oparzeń dzięki wglądowi w początkowe eksperymenty.Na początek umieść znieczuloną świnię w pozycji leżącej, zdezynfekuj skórę 7,5% jodowidonem, a następnie 0,9% roztworem soli fizjologicznej. Następnie osusz skórę. Chwyć rozgrzany mosiężny blok w żaroodpornych rękawicach i umieść go w wyznaczonym miejscu tatuażu.Uruchom timer, gdy tylko mosiężny blok dotknie skóry. Wyjmij mosiężny blok po 30 sekundach, a następnie umieść go z powrotem w dedykowanym pojemniku grzewczym. Monitoruj temperaturę, aż osiągnie cel.Oceń aspekt ran po powstaniu oparzenia. Następnie umieść gazę nasączoną ropą naftową w każdym miejscu oparzenia. Przykryj go suchą gazą z włókniny.Rozpyl nalewkę z roztworu benzoesu na otaczającą skórę, aby opatrunki lepiej przylegały, a następnie umieść na niej duży, przezroczysty opatrunek samoprzylepny. Owiń zwierzę w wystarczająco ciasną, samoprzylepną folię samoprzylepną. Dodaj ostatnią warstwę rurkowej siatki wyjściowej, aby zakończyć wielowarstwowy opatrunek.

a-swine-burn-model-for-investigating-healing-process-multiple-depth

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Dokładne naśladowanie sposobu leczenia oparzeń wymaga współgrania między obserwacją kliniczną a badaniami na modelach zwierzęcych. W tym badaniu ustalono model ciężkiego oparzenia u świń w celu oceny eksperymentalnego opatrunku w warunkach fizjologicznych i patofizjologicznych.

Ciężkie oparzenia w modelu trzody chlewnej do klinicznej oceny opatrunku

Przewlekłe rany, które są odporne na antybiotyki, stanowią poważne zagrożenie dla systemu opieki zdrowotnej. Infekcje biofilmem są uporczywe i wrogie i mogą powodować nieprawidłowe zamykanie się ran. Przedstawiamy klinicznie istotny model świń z przewlekłymi ranami pełnej grubości zakażonymi biofilmem. Model ten jest przydatny zarówno w badaniach mechanistycznych, jak i w testowaniu interwencji.

Świński model zakażenia biofilmem i niewidocznymi ranami

Przedstawiono uproszczony protokół do tworzenia modelu gojenia ran oparzeniowych u myszy za pomocą cyfrowego urządzenia grzewczego. Przypominające szachownicę miejsca eksperymentalne utworzone na skórze ułatwiają dalszą analizę funkcjonalną w teście gojenia się ran.

Szachownica gojącego rany po oparzeniach model myszy oparty na cyfrowym urządzeniu grzewczym

Modele dużych zwierząt mają wysoką wartość translacyjną w badaniu fizjologii i farmakologii niedotlenienia okołoporodowego. Wykorzystując noworodki prosiąt, opracowaliśmy eksperymentalny protokół symulacji niedotlenienia okołoporodowego, który umożliwia badanie hemodynamicznych parametrów systemowych i regionalnych, transportu tlenu wraz z szlakami biochemicznymi i patologicznymi oraz ich korelacji.

Model niedotlenienia okołoporodowego u świń

Mysi model gojenia się ran skórnych, który może być używany do oceny związków terapeutycznych w warunkach fizjologicznych i patofizjologicznych.

Mysi model gojenia się ran

Neowaskularyzacja (NV) rogówki może komplikować wiele patologii wzrokowych. Wykorzystując kontrolowany model uszkodzeń spowodowanych oparzeniami zasadowymi, można uzyskać wymierny poziom NV rogówki do mechanistycznego badania NV rogówki i oceny potencjalnych terapii zaburzeń neowaskularnych.

Model urazu neowaskularyzacji rogówki w oparzeniach zasadowych u myszy

Opracowaliśmy model dla świń do docelowego dostarczania środków farmakologicznych w przestrzeni osierdziowej/płynie. Stosując to podejście, można badać względne korzyści podawanych leków w przypadku indukowanego migotania przedsionków, względnych okresów refrakcji i/lub ochrony niedokrwiennej.

Badanie skuteczności środków farmakologicznych w docelowym modelu dostarczania osierdzia u świń

Model heterotopowego kostnienia tenotomii Achillesa i oparzeń pozwala na wiarygodne badanie ektopowego formowania się kości wywołanego urazem bez stosowania czynników egzogennych.

Bezpośredni model kostnienia heterotopowego urazu/oparzenia myszy

Aby zbadać łączoną allotransplantację narządów litych i unaczynionych kompozytów, opisujemy nowy heterotopowy model przeszczepu en bloc ściany klatki piersiowej, grasicy i serca u myszy przy użyciu techniki mankietu szyjki macicy bez szwów.

Nowatorski model mikrochirurgiczny do heterotopowego, en bloc ściany klatki piersiowej, grasicy i przeszczepu serca u myszy

Ten artykuł opisuje kroki wymagane do podniesienia wolnego płata powięziowo-skórnego nadbrzusza i przeniesienia go na szyję u szczura.

Model swobodnego transferu tkanek: wolny płat nadbrzusza szczura

Poznaj model wielogłębokościowych oparzeń u świń miniaturowych Yucatan do badania procesu gojenia ran. Standaryzowany protokół umożliwia powtarzalność badań nad leczeniem oparzeń.

Model oparzeń świń do badania procesu gojenia się ran po oparzeniach o wielu głębokościach

Przeglądaj więcej filmów