Name: Opracowanie modelu laboratoryjnego do oceny kompatybilności materiałów opatrunkowych z podciśnieniowymi systemami leczenia ran (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-02T13:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 45 s
Description: Poznaj metodę oceny kompatybilności materiałów opatrunkowych z systemami podciśnieniowego leczenia ran. Badanie 72-godzinne mierzy ciśnienie i gromadzenie płynu, pomagając wybrać optymalne opatrunki kliniczne.

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

Te badania były możliwe dzięki pomocy Wydziału Inżynierii Biomedycznej Uniwersytetu w Memphis i Bionova Medical.

Szczegóły dotyczące odczynników i sprzętu użytego w tym badaniu są wymienione w Tabeli Materiałów.
1. Utworzenie pola testowego
<ol>
	<li>Zaopatrz się w plastikowy pojemnik na 3,2 filiżanki.</li>
	<li>Utwórz otwór o średnicy 2 cali na środku pokrywy pojemnika. Wykonaj również dwa otwory 3/8 w dwóch rogach pokrywy pojemnika w odległości około 1/2 cala od uszczelki krawędziowej. Użyj otwornicy, aby utworzyć otwory. 
	UWAGA: Schemat przedstawiający ogólną konfigurację testową przy użyciu komercyjnej maszyny NPWT podłączonej do zbudowanego w laboratorium laboratoryjnego analogowego pudełka do mięsa jest pokazany w <silna klasa="xfig">Rysunek 1. Ten schemat przedstawia, w jaki sposób pudełko jest używane do eksperymentów. Pole utworzone na potrzeby tego eksperymentu jest pokazane w Rysunek 2.</li>
	<li>Na pierwszym z otworów 3/8 podłącz manometr bezpośrednio do otworu. 
	UWAGA: Ten manometr był używany do monitorowania spadków ciśnienia na zewnątrz badanej tkanki, co wskazywałoby na nieszczelności w tkance.</li>
	<li>Na drugim otworze 3/8 przeprowadź małą elastyczną rurkę dożylną o średnicy zewnętrznej mniejszej niż 3/8 przez otwór na długość 7 cali po wewnętrznej stronie pokrywy. Następnie zamontuj rurkę ciśnieniową na manometrze niskiego ciśnienia na zewnątrz pojemnika. 
	UWAGA: Rurka ciśnieniowa została umieszczona w łożysku rany podczas testowania.</li>
</ol>
2. Przygotowanie analogu mięsa
<ol>
	<li>Użyj dostępnego w handlu solonego boczku wieprzowego, znanego pod tym tytułem tkanka, do symulacji tkanki mięśniowej i tłuszczowej do badania NPWT.</li>
	<li>Stwórz okrągły ubytek rany na powierzchni tkanki za pomocą skalpela z ostrzem #21 o szerokości około 1,5 cala i głębokości 0,75 cala. Następnie przebij tkankę przez tłuszcz z każdej strony za pomocą skalpela z ostrzem #21.</li>
	<li>Po utworzeniu się ubytku rany należy wytrzeć tkankę, aby usunąć nadmiar tłuszczu ze skóry, a następnie zanurzyć się przez noc w wodzie dejonizowanej, aby usunąć nadmiar soli.</li>
</ol>
3. Obciążenie komory testowej
<ol>
	<li>Wypełnij dno komory testowej pianką otwartokomórkową o grubości 1.5 cala. Następnie połóż chusteczkę na piance. 
	UWAGA: Ręcznie wyśrodkuj próbkę tkanki tak, aby utworzony ubytek rany znajdował się bezpośrednio pod otworem w górnej części pokrywy.</li>
	<li>W przypadku grup eksperymentalnych należy dodać urządzenie do pielęgnacji ran z chitozanem wewnątrz ubytku rany, tak aby spód i boki ubytku były zakryte. Następnie wypełnij pozostałą część ubytku pianką o otwartych komórkach.</li>
	<li>Włóż rurkę ciśnieniową podłączoną do manometru na komorze testowej do pianki o otwartych komórkach, która jest używana do wypełnienia ubytku. Upewnij się, że rurka ta jest umieszczona mniej więcej w połowie odległości od powierzchni ubytku rany.</li>
	<li>Przykryj tkankę adhezyjnym opatrunkiem na rany. Następnie należy wykonać małe nacięcie na opatrunku adhezyjnym, bezpośrednio na środku pianki otwartokomórkowej, wypełniając ubytek rany.</li>
	<li>Przeciągnij dyszę próżniową przez pokrywę komory testowej i umieść ją na wierzchu opatrunku samoprzylepnego, w miejscu, w którym wykonano małe nacięcie. Po umieszczeniu dyszy próżniowej zamknij pokrywę komory testowej, aby docisnąć samoprzylepny opatrunek i dyszę próżniową w dół, co pomaga uzyskać uszczelnienie.</li>
	<li>Podłącz kanister na płyn o pojemności 500 ml do pompy próżniowej, a następnie podłącz dyszę próżniową do pojemnika na płyny.</li>
</ol>
4. Tworzenie symulowanego płynu ustrojowego
<ol>
	<li>Utwórz symulowany płyn ustrojowy zgodnie z Marques et al.15.</li>
	<li>Przygotować symulowany płyn ustrojowy, łącząc 8,035 g NaCl, 0,355 gNaHCO3, 0,225 g KCl, 0,231 gK2HPO43H2O, 0,311 g Cl2Mg6H2O, 0,292 g CaCl, 0,072 g NaSO42-, 6,118 g (HOCH2)3CNH2, i 39 ml 1 M HCl w 960 ml wody dejonizowanej, aby doprowadzić całkowity roztwór do 1 l. 
	UWAGA: Skład symulowanego płynu ustrojowego przedstawiono w Tabeli 1.</li>
	<li>Następnie połącz symulowany płyn ustrojowy z surowicą bydlęcą w stosunku 3:1. Uzupełnij końcowy roztwór 5% z 10 razy więcej antybiotyków/leków przeciwgrzybiczych w celu kontroli mikrobiologicznej. Wymieszaj roztwór po dodaniu surowicy bydlęcej i antybiotyków/leków przeciwgrzybiczych, a następnie przechowuj go w lodówce. 
	UWAGA: Ostateczne rozwiązanie będzie określane jako kompletne rozwiązanie. Roztwór ten nie powinien być utrzymywany w sterylnej formie i powinien być świeży przed badaniem każdej próbki.</li>
</ol>
5. Warunki testowe
<ol>
	<li>Dostosuj ustawienia pompy próżniowej dla próbek w zależności od warunków testu. 
	UWAGA: Grupy testowe to: Grupa 1 Kontrola (n = 3): Sama piana z ciągłym ssaniem na poziomie -200 mmHg; Grupa 2 Kontrola (n = 3): Sama piana z przerywanym ssaniem od 0 do -200 mmHg; Grupa 3 (n = 3): Chitozanowe urządzenie do leczenia ran pod pianką z ciągłym ssaniem przy -200 mmHg; Grupa 4 (n = 3): Chitozanowe urządzenie do leczenia ran pod pianką z przerywanym odsysaniem od 0 do -200 mmHg; Grupa 5 Kontrola (n = 3): Sama piana z ciągłym ssaniem na poziomie -25 mmHg; Grupa 6 Kontrola (n = 3): Sama piana z przerywanym ssaniem od 0 do -25 mmHg; Grupa 7 (n = 3): Chitozanowe urządzenie do leczenia ran pod pianką z ciągłym ssaniem przy -25 mmHg; Grupa 8 (n = 3): Chitozanowe urządzenie do leczenia ran pod pianką z przerywanym ssaniem od 0 do -25 mmHg.</li>
	<li>W przypadku grup prób maksymalnego ciśnienia ustaw ciśnienie na -200 mmHg. W przypadku grup prób minimalnego ciśnienia ustaw ciśnienie na -25 mmHg. Następnie ustaw pompę próżniową na ciśnienie przerywane lub ciągłe. Uruchom wszystkie próbki dla 72 h. 
	UWAGA: Ciągłe ustawienie wywierało nacisk w sposób ciągły przez 72 godziny. Ustawienie przerywane wywierało ciśnienie w stosunku 5/2 (5 minut ciśnienia, a następnie 2 minuty bez ciśnienia) przez 72 godziny. Wartości maksymalne i minimalne zostały wybrane w oparciu o zakres ciśnienia, z którego mogą korzystać kliniczne systemy NPWT. Cykl trwający 72 godziny został wybrany na podstawie czasu, w którym NPWT jest zwykle stosowany klinicznie przed wykonaniem zmiany opatrunku3.</li>
	<li>Podczas badania zapisuj ciśnienie na manometrze i ilość płynu w kanistrze do zbierania płynów co 12 godzin przez 72 godziny.</li>
	<li>Jeśli ilość analogu płynu ustrojowego spadnie poniżej 75% górnej części komory testowej, jak zaobserwowano wizualnie, wyjmij wtórny manometr i dodaj kompletny roztwór do komory. 
	UWAGA: Przygotowanie próbek i ustawienie do testowania można zobaczyć w Rysunek 3.</li>
	<li>Po 72 godzinach wyłącz pompę próżniową i odłącz kanister z płynem od dyszy próżniowej. Wyjmij kanister na płyn z pompy próżniowej.</li>
	<li>Wyjmij tkankę z komory testowej i zdejmij adhezyjny opatrunek na rany. Następnie wyjmij piankę o otwartych komórkach i obserwuj, czy urządzenie do pielęgnacji ran z chitozanem jest nadal nienaruszone. Jest uważany za nienaruszony, jeśli można go usunąć bez łamania, rozrywania lub rozdzierania; Jednak drobne rozdarcia lub przerzedzenia są dopuszczalne, jeśli membranę można całkowicie usunąć.</li>
</ol>
6. Analiza statystyczna
<ol>
	<li>Do analizy statystycznej należy wykorzystać wartości ciśnienia, które były rejestrowane co 12 godzin w okresie badania z trzech próbek testowych na warunki badania. Do analizy statystycznej wykorzystano końcową wartość zbierania płynu z trzech próbek testowych dla każdego warunku testowego. 
	UWAGA: Dla wszystkich analiz statystycznych poziom istotności ustalono na α = 0,05.</li>
	<li>Oblicz średnią i odchylenia standardowe (n = 3/grupę) w każdym punkcie czasowym. Przed wykonaniem analizy statystycznej należy przeprowadzić test normalności dla każdej grupy za pomocą testu Shapiro-Wilka (np. ciągłe ssanie przy -200 mmHg, ciągłe ssanie przy -25 mmHg, przerywane ssanie przy -200 mmHg i przerywane ssanie przy -25 mmHg), aby określić, czy odpowiedni jest test ANOVA czy Kruskala-Wallisa.</li>
	<li>Analizuj dane dla grup eksperymentalnych i kontrolnych poddanych tym samym warunkom próby ciśnieniowej (np. ciągłe ssanie przy -200 mmHg; ciągłe ssanie przy -25 mmHg; przerywane ssanie przy -200 mmHg lub przerywane ssanie przy -25 mmHg) przy użyciu dwukierunkowego testu ANOVA lub Kruskala Wallisa, używając typu membrany i czasu jako głównych czynników.</li>
	<li>W przypadku stwierdzenia różnic statystycznych należy przeprowadzić analizy post-hoc. Użyj testu post-hoc HSD Tukeya po ANOVA lub testu post-hoc Dunna po teście Kruskala-Wallisa, aby określić, które grupy są różne.</li>
	<li>Korzystając z końcowych wartości zbierania płynów dla każdej próbki w grupie kontrolnej i eksperymentalnej, wykonaj dwustronny test t przy założeniu nierównych wariancji. 
	UWAGA: Ciśnienie było analizowane w każdym punkcie czasowym, aby upewnić się, że nie nastąpił znaczący spadek ciśnienia w czasie trwania testu. Podczas gdy zbieranie płynów było badane za każdym razem, analizowano je tylko w końcowym punkcie czasowym. Dzieje się tak, ponieważ każda tkanka miała inny profil tłuszczowy i mięśniowy, co skutkowało różnymi szybkościami zbierania płynów, co sprawia, że ogólne gromadzenie płynów jest bardziej przydatne do analizy niż zbieranie płynów według punktów czasowych.</li>
</ol>

<ol><li>Liu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+negative-pressure+wound+therapy+for+patients+with+diabetic+foot+ulcers%3A+Systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Ther+Clin+Risk+Manag%22%5BJournal%5D)">Evaluation of negative-pressure wound therapy for patients with diabetic foot ulcers: Systematic review and meta-analysis.</a> Ther Clin Risk Manag. 13, 133-142 (2017).</li>
<li>Capobianco, C. M., Zgonis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+of+negative+pressure+wound+therapy+for+the+lower+extremity%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Podiatr+Med+Surg%22%5BJournal%5D)">An overview of negative pressure wound therapy for the lower extremity.</a> Clin Podiatr Med Surg. 26 (4), 619-629 (2009).</li>
<li>Venturi, M. L., Attinger, C. E., Mesbahi, A. N., Hess, C. L., Graw, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+and+clinical+applications+of+the+vacuum-assisted+closure+%28VAC%29+device%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Clin+Dermatol%22%5BJournal%5D)">Mechanisms and clinical applications of the vacuum-assisted closure (VAC) device: A review.</a> Am J Clin Dermatol. 6 (3), 185-194 (2005).</li>
<li>Ren, Y., Chang, P., Sheridan, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negative+wound+pressure+therapy+is+safe+and+useful+in+pediatric+burn+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Burns+Trauma%22%5BJournal%5D)">Negative wound pressure therapy is safe and useful in pediatric burn patients.</a> Int J Burns Trauma. 7 (2), 15-23 (2017).</li>
<li>Argenta, L. C., Morykwas, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vacuum-assisted+closure%3A+A+new+method+for+wound+control+and+treatment%3A+Clinical+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Plast+Surg%22%5BJournal%5D)">Vacuum-assisted closure: A new method for wound control and treatment: Clinical experience.</a> Ann Plast Surg. 38 (6), 563-576 (1997).</li>
<li>Loveluck, J., Copeland, T., Hill, J., Hunt, A., Martin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanical+modeling+of+the+forces+applied+to+closed+incisions+during+single-use+negative+pressure+wound+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Eplasty%22%5BJournal%5D)">Biomechanical modeling of the forces applied to closed incisions during single-use negative pressure wound therapy.</a> Eplasty. 16, e20(2016).</li>
<li>Rycerz, A. M., Allen, D., Lessing, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Science+supporting+negative+pressure+wound+therapy+with+instillation%5BTitle%5D)+AND+%22Int+Wound+J%22%5BJournal%5D)">Science supporting negative pressure wound therapy with instillation.</a> Int Wound J. 10 (S1), 25-31 (2013).</li>
<li>Hodge, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+insights+into+negative+pressure+wound+healing+from+an+in+situ+porcine+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Wound+Repair+Regen%22%5BJournal%5D)">Novel insights into negative pressure wound healing from an in situ porcine perspective.</a> Wound Repair Regen. 30 (1), 64-81 (2022).</li>
<li>Birke-Sorensen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence-based+recommendations+for+negative+pressure+wound+therapy%3A+Treatment+variables+%28pressure+levels%2C+wound+filler+and+contact+layer%29+-+Steps+towards+an+international+consensus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Plast+Reconstr+Aesthet+Surg%22%5BJournal%5D)">Evidence-based recommendations for negative pressure wound therapy: Treatment variables (pressure levels, wound filler and contact layer) - Steps towards an international consensus.</a> J Plast Reconstr Aesthet Surg. 64 (Suppl. 1), S1-S16 (2011).</li>
<li>Burkatovskaya, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+chitosan+bandage+to+prevent+fatal+infections+developing+from+highly+contaminated+wounds+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Use of chitosan bandage to prevent fatal infections developing from highly contaminated wounds in mice.</a> Biomaterials. 27 (22), 4157-4164 (2006).</li>
<li>Noel, S. P., Courtney, H., Bumgardner, J. D., Haggard, W. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chitosan+films%3A+A+potential+local+drug+delivery+system+for+antibiotics%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Orthop+Relat+Res%22%5BJournal%5D)">Chitosan films: A potential local drug delivery system for antibiotics.</a> Clin Orthop Relat Res. 466 (6), 1377-1382 (2008).</li>
<li>Chen, S., Hao, Y., Cui, W., Chang, J., Zhou, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradable+electrospun+PLLA%2Fchitosan+membrane+as+guided+tissue+regeneration+membrane+for+treating+periodontitis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Biodegradable electrospun PLLA/chitosan membrane as guided tissue regeneration membrane for treating periodontitis.</a> J Mater Sci. 48 (19), 6560-6568 (2013).</li>
<li>Guo, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+effects+of+electrospun+collagen-chitosan+nanofiber+membranes+on+guided+bone+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomater+Sci+Polym+Ed%22%5BJournal%5D)">Enhanced effects of electrospun collagen-chitosan nanofiber membranes on guided bone regeneration.</a> J Biomater Sci Polym Ed. 31 (2), 106-118 (2020).</li>
<li>Qasim, S. B., Najeeb, S., Delaine-Smith, R. M., Rawlinson, A., Rehman, I. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential+of+electrospun+chitosan+fibers+as+a+surface+layer+in+functionally+graded+GTR+membrane+for+periodontal+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Dent+Mater%22%5BJournal%5D)">Potential of electrospun chitosan fibers as a surface layer in functionally graded GTR membrane for periodontal regeneration.</a> Dent Mater. 33 (1), 71-83 (2017).</li>
<li>Marques, M. R. C., Loebenberg, R., Almukainzi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulated+biological+fluids+with+possible+application+in+dissolution+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Dissolut+Technol%22%5BJournal%5D)">Simulated biological fluids with possible application in dissolution testing.</a> Dissolut Technol. 18 (3), 15-28 (2011).</li>
</ol>

Prace te zostały wsparte grantem od Bionova Medical, Inc. (Germantown, TN).

Istnieje kilka modeli stacjonarnych dla NPWT, ale mają one znaczne ograniczenia. Loveluck i wsp. opracowali model komputerowy MES, aby określić, w jaki sposób NPWT wpływa na zszyte miejsca nacięć, ale nie uwzględnili dodatkowych materiałów do opatrunku ran6. Rycerz i wsp. opracowali modele oparte na agarze do oceny dystrybucji roztworu do wkraplania do ran podczas NPWT7. Podczas gdy agar stanowił pożywkę do oceny rozkładu rozpuszczalnych w wodzie materiałów/barwników w różn...

Istnieją różne podejścia terapeutyczne, które pomagają w leczeniu i procesie gojenia ran. Takie podejścia terapeutyczne obejmują zaawansowane opatrunki na rany, czynniki wzrostu, tlenoterapię hiperbaryczną, substytuty skóry i podciśnieniową terapię ran (NPWT)1. NPWT odnosi się do systemów opatrunków na rany, które w sposób ciągły lub okresowy wywierają ciśnienie podatmosferyczne na system, który zapewnia podciśnienie na powierzchni rany. NPWT stała się popularną metodą leczenia ran ostrych lub przewlekłych2. System NPWT składa się z pianki otwartokomórkowej, adhezyjnego opatrunku na rany, systemu zbierania płynów oraz pompy ssącej3. Pompa ssąca, czyli podciśnienie, służy do utrzymywania stałego nacisku na ranę, co pomaga zwiększyć przepływ krwi i zmniejszyć ryzyko infekcji4. NPWT wspomaga tworzenie się ziarniny, usuwając płyn z rany i zmniejszając obrzęk1. Klinicznie wielkość ciśnienia ssania stosowanego w przypadku ran waha się od -20 mmHg do -200 mmHg, ale najbardziej odpowiednim badanym ciśnieniem jest -125 mmHg5.
Eksperymenty ex vivo NPWT są wyzwaniem ze względu na brak odpowiednich modeli laboratoryjnych do testów. Obecne metody testowania systemów NPWT obejmują symulacje komputerowe analizy metodą elementów skończonych (MES), które zostały wykorzystane do sprawdzenia, jak NPWT wpływa na miejsca nacięć6. Inne modele obejmują laboratoryjne modele ran na bazie agaru, które mogą być używane do badania wchłaniania płynów7. In vivo, modele świń zostały również wykorzystane do zbadania gojenia się ran8. Modele te mają takie zalety, jak łatwość symulacji na komputerze w celu przewidywania, jak rana powinna się zagoić w teorii, a także testowanie płynu przeciąganego przez materiał modelowy. Testy in vivo są decydujące dla określenia, czy system działa na żywych obiektach8. Wszystkie te modele mają również wady. Symulacja komputerowa może nie odzwierciedlać dokładnie, jak rana zagoiłaby się w prawdziwym życiu. Model na bazie agaru może pokazywać dobre zbieranie płynów przez ranę, ale może nie reprezentować tego, jak płyn byłby przeciągany przez tkankę i mięśnie7. Modele in vivo są drogie i wymagają znacznych zasobów do ukończenia badania. Ponadto utrzymanie zwierząt w stanie półbezruchu może być trudne, więc mogą pojawić się wyzwania związane z ciągnięciem za system, co może mieć mylące skutki.
Model laboratoryjny jest potrzebny do NPWT, aby można było testować nowe materiały do użycia z systemem przy użyciu rzeczywistej tkanki. Nowy model powinien być w stanie odzwierciedlić, w jaki sposób tkanki i mięśnie wpływają na gromadzenie płynów. Nowy model powinien być również w stanie zapewnić odczyty ciśnienia wewnątrz łożyska rany, aby określić, czy rana otrzymywała tak duże ciśnienie, jakie dostarczała pompa próżniowa. Mogą być również testowane nowe materiały/urządzenia, takie jak dodatkowe opatrunki na rany, różne rodzaje pianki i różne opatrunki adhezyjne na wierzchu rany.
Niektóre rany wymagają dodatkowego opatrunku, aby wspomóc proces gojenia, zmniejszając ryzyko infekcji. Innym powodem, dla którego mogą być wymagane dodatkowe materiały opatrunkowe, jest zapobieganie wraśnięciu tkanki między powierzchnią łożyska rany a pianką otwartokomórkową. Ten dodatkowy opatrunek zmniejsza ryzyko przywierania łożyska rany do pianki otwartokomórkowej, co pomaga zmniejszyć uszkodzenia i ból podczas zatrzymywania systemu NPWT9. Te dodatkowe opatrunki można umieścić wokół pianki otwartokomórkowej, aby działały jak membrana barierowa między łożyskiem rany a pianką. Niektóre materiały zostały użyte jako łącznik między łożyskiem rany a pianą, takie jak parafina lub gaza zatopiona w wazelinie. Parafina wykazała pozytywny potencjał jako opatrunek na rany, nie wpływając na przenoszenie ciśnienia z systemu do ound9. Stwierdzono jednak, że gaza zatopiona w wazelinie hamuje gromadzenie płynów i dlatego nie została uznana za odpowiedni materiał dodatkowy9.
Opatrunki na bazie chitozanu mogą być dobrym dodatkowym opatrunkiem do dodania podczas NPWT ze względu na ich działanie przeciwbakteryjne i biokompatybilność10,11. Chitozan jest N-deacetylowaną pochodną chityny, która jest naturalnym polisacharydem występującym w grzybach i stawonogach12,13. Chitozan wykazał naturalne właściwości przeciwbakteryjne w szerokim spektrum bakterii Gram-ujemnych i Gram-dodatnich14. Dlatego membrany chitozanowe stały się popularne w leczeniu ran, ponieważ można je łatwo wyprodukować, mają długi okres trwałości i wykazują wrodzone działanie przeciwdrobnoustrojowe10. Membrany te wykazują również dobrą biodegradację biokompatybilności i są nietoksyczne10.
W tym badaniu, Foundation DRS, zaawansowane urządzenie do leczenia ran chitozanem i glikozaminoglikanem, zostało zbadane w celu określenia jego biokompatybilności z NPWT. Foundation DRS to biodegradowalne rusztowanie do regeneracji skóry, wyprodukowane z myślą o idealnych właściwościach obsługi i porowatości, aby promować inwazję komórkową i neoangiogenezę w ranach. To urządzenie jest korzystne w leczeniu wielu różnych urazów i zastosowań. Został stworzony do stosowania w szerokim zakresie ran, takich jak odleżyny, owrzodzenia stopy cukrzycowej, oparzenia pierwszego stopnia, rany pourazowe, rany rozejściowe i rany chirurgiczne10,11. Foundation DRS jest dobrą opcją do stosowania w NPWT ze względu na proces produkcyjny, który zapobiega przekształcaniu się urządzenia w hydrożel, gdy jest mokre. To urządzenie zachowuje otwartą strukturę porów po zwilżeniu, co powinno umożliwić przepływ płynu podczas aplikacji NPWT12,13.
Celem tego badania było opracowanie analogowego modelu mięsa, który mógłby być wykorzystany do testowania kompatybilności materiałów do opatrunków z urządzeniami NPWT. Klinicznie ciśnienie waha się od -80 mmHg do -125 mmHg dla większości zastosowań NPWT4. Aby zasymulować najgorsze warunki użytkowania klinicznego, zastosowano ustawienie wyższego i niższego ciśnienia (-25 mmHg i -200 mmHg). Kolejnym celem tego badania było ustalenie, czy dodanie urządzenia do leczenia ran z chitozanem zakłócało odczyty ciśnienia i zbieranie płynów przez NPWT. Zakłócenia w zbieraniu płynów lub utrata ciśnienia podczas NPWT mogą prowadzić do złego gojenia się ran i słabych wyników klinicznych. Pobieranie płynów powinno być podobne do grup badanych z urządzeniem do pielęgnacji ran z chitozanem i bez niego. Odczyty ciśnienia powinny być również podobne we wszystkich grupach testowych w ciągu 72 godzin. W warunkach klinicznych opatrunek na ranę zmienia się co 48-72 godziny, więc każda próbka była testowana przez 72 godziny w tym badaniu3. Podczas testowania należy obserwować odczyty ciśnienia, aby upewnić się, że nie ma spadku ciśnienia.

<table><tbody><tr><td>100x antybiotyki/grzybice</td><td>Gibco</td><td>15240062</td><td>Jest to 100X antybiotyki/leki przeciwgrzybicze stosowane w symulowanym płynie ustrojowym</td></tr><tr><td>3 M KCI ACTIV. System terapii AC&nbsp;</td><td>Produkty KCI Mdical</td><td>VFTR006619</td><td>Jest to pompa próżniowa wykorzystana w badaniu.&nbsp;</td></tr><tr><td>Kanister 3 M KCI InfoV.A.C z żelem 500 ml</td><td>eSutures.com</td><td>M8275063</td><td>Są to kanistry do zbierania płynów użyte w badaniu</td></tr><tr><td>3 M KCI V.A.C GranuFoam Medium Dressing Kit, SensaT.R.A.C</td><td></td> eSutures.com <td>M8275052</td><td>Są to zestawy opatrunków z dyszą próżniową, w tym pianka otwartokomórkowa.</td></tr><tr><td>Surowica bydlęca</td><td>Gibco</td><td>16170086</td><td>Użyto tego do zmieszania z symulowanym płynem ustrojowym i antybiotykami/środkami przeciwgrzybiczymi</td></tr><tr><td>Chlorek wapnia</td><td>Fisher Scientific</td><td>C614-500</td><td>Użyto go do stworzenia symulowanego płynu ustrojowego</td></tr><tr><td>Excel/Powerpoint</td><td>Microsoft Office</td><td>N/A</td><td>Użyto go do uruchomienia statystyk i stworzenia schematu dla Rysunek 1</td></tr><tr><td>Foundation DRS Solo&nbsp;</td><td>BioNova Medycyna&nbsp;</td><td>Nie dotyczy</td><td>Jest to zaawansowane urządzenie do leczenia ran chitozanem użyte w badaniu.&nbsp;</td></tr><tr><td>Kwas solny</td><td>Fisher Scientific</td><td>SA54-1</td><td>Został on wykorzystany do stworzenia symulowanego płynu ustrojowego</td></tr><tr><td>Magensium Chloride</td><td>Fisher Scientific</td><td>M33-500</td><td>Został wykorzystany do stworzenia symulowanego płynu ustrojowego</td></tr><tr><td>Sól fizjologiczna buforowana fosforanami</td><td>Thermo Scientific</td><td>J62036. K3</td><td>Użyto go do rozcieńczenia 100x antybiotyku/antybiotyku do 10x</td></tr><tr><td>chlorku potasu</td><td>SIGMA</td><td>P-3911</td><td>Użyto go do stworzenia symulowanego płynu ustrojowego</td></tr><tr><td>Fosforan potasu Dibasic</td><td>Fisher BioReagents</td><td>BP363-500</td><td>Użyto go do stworzenia symulowanego płynu ustrojowego</td></tr><tr><td>Penuometr PRM 0 do -10 w Hg</td><td>PRM Filtracja</td><td>PGCNBTY630652J10HG</td><td>Do komory testowej potrzebne są dwa manometry.</td></tr><tr><td>Solony boczek wieprzowy</td><td>Hormel Food Corporations</td><td>UPC: 0003760037988</td><td>Solony boczek wieprzowy można kupić w firmie Kroger. Nie można go pokroić w plastry. Najlepiej jest wybierać próbki, które mają mniej tłuszczu i więcej mięśni.</td></tr><tr><td>Wodorowęglan sodu</td><td>SIGMA</td><td>S5761-500G</td><td>Został on wykorzystany do stworzenia symulowanego płynu ustrojowego</td></tr><tr><td>Chlorek sodu</td><td>Fisher Scientific</td><td>S640-500</td><td>Został on wykorzystany do stworzenia symulowanego płynu ustrojowego</td></tr><tr><td>Siarczan sodu</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP166-100</td><td>Został on wykorzystany do stworzenia symulowanego płynu ustrojowego</td></tr><tr><td>Tris(hydroksymetylo)aminometan</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP152-500</td><td>Zostało to wykorzystane do stworzenia symulowanego płynu ustrojowego</td></tr><tr><td>Tupperware Brands Corp, Kissimmee&nbsp;, FL</td><td>Tupperware</td><td>N/A To</td><td>jest pudełko używane jako komora testowa.&nbsp;</td></tr></tbody></table>

opracowanie modelu laboratoryjnego do oceny kompatybilności materiałów opatrunkowych z podciśnieniowymi systemami leczenia ran

Development of a Benchtop Model for Evaluating the Compatibility of Wound Dressing Materials with Negative Pressure Wound Therapy Systems

Systemy terapii ran podciśnieniowych (NPWT) ułatwiają gojenie się ran poprzez zastosowanie podciśnienia atmosferycznego do łożyska rany, co sprzyja tworzeniu się ziarniny i zmniejsza stan zapalny. Opatrunki na rany mogą być stosowane z tymi systemami w celu przyspieszenia gojenia; jednak wpływ opatrunków na wydajność urządzenia NPWT jest trudny do oceny. Celem pracy było opracowanie laboratoryjnego modelu analogowego mięsa do testowania kompatybilności materiałów opatrunkowych z urządzeniami NPWT. W tym badaniu urządzenie do zaawansowanego leczenia ran na bazie chitozanu zostało ocenione pod kątem jego wpływu na wydajność NPWT przy maksymalnym i minimalnym ciśnieniu terapeutycznym. Celem było wykorzystanie modelu do porównania odczytów ciśnienia i pobierania płynów dla próbek z urządzeniem do pielęgnacji ran z chitozanem i bez niego. Model stołowy został zbudowany przy użyciu plastikowej skrzynki połączonej z wieloma manometrami. Na kawałku boczku wieprzowego powstała okrągła wada, użyta jako analog mięsa i włożona do pudełka. Ubytek wypełniono standardową pianką NPWT lub pianką połączoną z opatrunkiem na ranę. Symulowany płyn ustrojowy zawierający surowicę bydlęcą dodano do pudełka, które następnie testowano przy maksymalnym (-200 mmHg) lub minimalnym (-25 mmHg) ciśnieniu przez 72 godziny. Pomiar ciśnienia i przepływu płynu rejestrowano co 12 godzin. System NPWT z powodzeniem utrzymywał ciśnienie przez 72-godzinny okres testowy, zarówno z opatrunkami testowymi, jak i bez nich. Dodanie opatrunków na rany nie miało wpływu na gromadzenie płynów. Pudełko testowe okazało się skuteczne jako model stołowy, ponieważ można je było uszczelnić i utrzymać warunki próżni przez 72 godziny testu. Model ten z powodzeniem zademonstrował swoją przydatność w ocenie kompatybilności materiałów opatrunkowych z systemami NPWT.

Celem badania było opracowanie model laboratoryjnego dla NPWT z wykorzystaniem analogu tkanki oraz użycie tego modelu do zbadania kompatybilności materiałów opatrunkowych z urządzeniem do terapii ran podciśnieniowej. Model posłużył do sprawdzenia, czy urządzenie NPWT było w stanie utrzymać ciśnienie w czasie po zastosowaniu urządzenia do pielęgnacji ran. Model wykorzystano również do określenia, czy ciśnienie generowane oraz ilość płynu zbieranego przez urządzenie NPWT w obecności urządzenia do pielęgnacji ran różniły si...

To badanie przedstawia model laboratoryjny przeznaczony do oceny kompatybilności materiałów do opatrunków z podciśnieniowymi systemami leczenia ran poprzez ocenę ciśnienia i zbierania płynów przez 72 godziny przy ciągłych i przerywanych ustawieniach ciśnienia.

Opracowanie modelu laboratoryjnego do oceny kompatybilności materiałów opatrunkowych z podciśnieniowymi systemami leczenia ran

Negative pressure wound therapy (NPWT) systems facilitate wound healing by applying sub-atmospheric pressure to the wound bed, which promotes granulation ...

Zakres tych badań polega na zbadaniu, w jaki sposób różne materiały opatrunkowe mogą być stosowane oprócz podciśnieniowej terapii ran w celu wspomagania gojenia się ran. Staramy się odpowiedzieć na pytanie, czy dodatkowe materiały opatrunkowe wpływają na ciśnienie i gromadzenie płynów podczas stosowania podciśnieniowej terapii ran. Niektóre z ostatnich osiągnięć w podciśnieniowych systemach leczenia ran obejmują ulepszenia sposobów dostarczania podciśnienia, bardziej wydajne i kompaktowe pompy, zaawansowane opatrunki z interfejsem oraz ulepszenia opatrunków adhezyjnych.Dostępnych jest kilka modeli stacjonarnych do testowania różnych czynników podciśnieniowych systemów leczenia ran. W związku z tym trudno jest sprawdzić, w jaki sposób inne opatrunki, rodzaje ran lub rodzaje piany, pozytywnie lub negatywnie wpływają na ucisk i gromadzenie płynów u pacjentów. Większość istniejących modeli do testowania podciśnieniowych urządzeń do leczenia ran ogranicza się do krótkoterminowych eksperymentów.Modele te polegają na umieszczeniu płynu w symulowanym miejscu rany przed badaniem, ale często nie są w stanie odtworzyć ciągłego ruchu płynu i zmian ciśnienia w tym miejscu. Nasz protokół umożliwia długoterminowe badania w celu lepszego odzwierciedlenia zastosowań klinicznych i oceny materiałów opatrunkowych oraz innych czynników leczenia. I jak wpływają one na dynamikę ciśnienia i gromadzenie płynów w podciśnieniowym systemie leczenia ran.Nasz protokół oferuje możliwość korzystania z klinicznego urządzenia do podciśnieniowego leczenia ran próżniowego w warunkach laboratoryjnych z naszym projektowym modelem stołowym. Protokół ten wykorzystuje również niedrogi i łatwy do uzyskania analog tkankowy, który ma podobne właściwości do tkanki ludzkiej, w celu określenia, czym różni się pobieranie ciśnienia i płynów od różnych rodzajów wad ran podczas stosowania podciśnieniowej terapii ran. Aby rozpocząć, zdobądź pudełko testowe ze wszystkimi pożądanymi funkcjami procedury.Użyj dostępnego w handlu solonego boczku wieprzowego, zwanego tkanką, do symulacji tkanki mięśniowej i tłuszczowej do testów podciśnieniowej terapii ran. Używając skalpela z ostrzem numer 21, stwórz okrągły ubytek rany o szerokości około 1,5 cala i głębokości 0,75 cala na powierzchni tkanki. Sfenestrował tkankę przez tłuszcz z każdej strony za pomocą tego samego skalpela.Po utworzeniu ubytku rany należy wytrzeć tkankę, aby usunąć nadmiar tłuszczu ze skóry i namoczyć tkankę przez noc w wodzie dejonizowanej, aby usunąć nadmiar soli. Chusteczkę należy wstawić do lodówki do namoczenia przez noc. Następnie przygotuj jeden litr symulowanego płynu ustrojowego ze wszystkimi wymaganymi składnikami.Połącz symulowany płyn ustrojowy z surowicą bydlęcą w stosunku trzy do jednego. Wymieszaj końcowy roztwór, aby uzyskać 5% 10-krotnego roztworu przeciwgrzybiczego antybiotyków składającego się z penicyliny, streptomycyny i amfoterycyny B do kontroli mikrobiologicznej. Następnie przechowuj go w lodówce.Wypełnij dno komory testowej pianką o otwartych komórkach o grubości 1,5 cala i umieść chusteczkę na piance na wierzchu pianki. W przypadku grup doświadczalnych należy wprowadzić dodatkowy opatrunek na ranę do ubytku rany, upewniając się, że spód i boki ubytku są zakryte. Pozostałą wadę rany wypełnić pianką otwartokomórkową.Włóż rurkę ciśnieniową podłączoną do manometru na komorze testowej do pianki o otwartych komórkach, wypełniając ubytek. Teraz przykryj tkankę adhezyjnym opatrunkiem na rany i wykonaj małe nacięcie w opatrunku bezpośrednio nad środkiem pianki otwartokomórkowej wypełniającej ubytek. Przewlecz dyszę próżniową przez pokrywę komory testowej i umieść ją na opatrunku klejowym, wyrównując ją z nacięciem.Zamknij pokrywę komory testowej, aby docisnąć opatrunek klejowy i dyszę próżniową, tworząc uszczelnienie. Następnie podłącz 500-mililitrowy kanister na płyn do pompy próżniowej i podłącz do niego dyszę próżniową. Po podłączeniu pojemnika na płyn i dyszy próżniowej, dodaj końcowy symulowany płyn ustrojowy do komory testowej.Dostosuj ustawienia ciśnienia pompy próżniowej zgodnie z warunkami testu. Następnie ustaw pompę próżniową na ciśnienie przerywane lub ciągłe i uruchamiaj wszystkie próbki przez 72 godziny. Zapisuj ciśnienie na manometrze i ilość płynu w kanistrze na płyn co 12 godzin przez łączny okres 72 godzin.Jeśli ilość analogu płynów ustrojowych spadnie poniżej 75% górnej części komory testowej, wyjmij wtórny manometr i uzupełnij komorę kompletnym roztworem. Po 72 godzinach wyłącz pompę próżniową i odłącz kanister z płynem od dyszy próżniowej. Wyjmij kanister na płyn z pompy próżniowej.Wyjąć tkankę z komory testowej i zdjąć adhezyjny opatrunek na rany. Na koniec usunąć piankę otwartokomórkową i obserwować, czy dodatkowy opatrunek na ranę pozostaje nienaruszony. Przy maksymalnym ciśnieniu nie było znaczącej różnicy między grupą kontrolną a eksperymentalną w warunkach ciągłego testu.Istniała jednak znacząca różnica między grupą eksperymentalną a kontrolną w warunkach przerywanych. Przy minimalnym ciśnieniu wystąpiła znacząca różnica w odczytach ciśnienia między grupą eksperymentalną a grupą kontrolną w warunkach ciągłego testu. Podczas gdy nie było istotnej różnicy między grupą eksperymentalną a kontrolną w warunkach przerywanych.Zaobserwowano, że zbieranie płynów jest podobne we wszystkich grupach, co wskazuje na brak wpływu urządzenia do pielęgnacji ran na skuteczność zbierania płynów. Chociaż w tym eksperymencie przetestowano jeden konkretny rodzaj materiału opatrunkowego, system może być wykorzystany do oceny kompatybilności innych materiałów opatrunkowych z podciśnieniowym leczeniem ran.

development-benchtop-model-for-evaluating-compatibility-wound

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Opracowaliśmy małoinwazyjną technikę tworzenia modelu niedokrwiennej rany ucha u królika poprzez przerwanie tętnicy centralnej, nerwu oraz czaszkowego pęczka naczyniowo-nerwowego. Następnie wykonuje się tunel podskórny, przecinając wszystkie tkanki podskórne. Procedura ta powoduje minimalne uszkodzenie skóry i może być bezpiecznie stosowana u zwierząt z cukrzycą.

Uproszczona technika wytwarzania modelu rany niedokrwiennej

Celem tego protokołu jest stworzenie trójwymiarowego odpowiednika skóry o pełnej grubości, który przypomina naturalną skórę. Dzięki specjalnie skonstruowanemu zautomatyzowanemu urządzeniu do nawijania można generować precyzyjne i powtarzalne rany przy zachowaniu bezpłodności.

Generowanie trójwymiarowego ekwiwalentu skóry o pełnej grubości i automatycznego nawijania

Ten artykuł przedstawia metody wytwarzania i charakteryzowania konformalnego, podobnego do skóry systemu elektronicznego oraz protokoły do wykorzystania w zastosowaniach klinicznych, szczególnie w leczeniu ran skórnych.

Wytwarzanie i charakterystyka konforemnego, przypominającego skórę elektronicznego systemu do ilościowego leczenia ran skórnych

Tutaj prezentujemy protokół dla testu in vitro z użyciem pierwotnych fibroblastów oraz dla testu in vivo gojenia ran skóry na myszach. Oba testy są prostymi metodami oceny gojenia się ran in vitro i in vivo.

Test migracji zadrapań i komora grzbietowego fałdu skórnego do analizy gojenia się ran in vitro i in vivo

Tutaj opisane są dwa modele gojenia ran u myszy, jeden przeznaczony do oceny reakcji na gojenie się ran komórkowych i cytokinowych, a drugi do ilościowego określania szybkości zamykania ran. Metody te mogą być stosowane w złożonych modelach chorób, takich jak cukrzyca, w celu określenia mechanizmów różnych aspektów złego gojenia się ran.

Ocena ostrego gojenia się ran za pomocą grzbietowej podskórnej implantacji gąbki z polialkoholu winylowego i wycinających raki skóry ogona.

Protokół opisuje krok po kroku metodę tworzenia ex vivo modelu zranionej skóry owcy zakażonej Staphylococcus aureus. Ten wysokowydajny model lepiej symuluje infekcje in vivo w porównaniu z konwencjonalnymi technikami mikrobiologicznymi i stanowi dla naukowców fizjologicznie istotną platformę do testowania skuteczności nowo pojawiających się środków przeciwdrobnoustrojowych.

Nowy, wysokowydajny model ran skóry owiec ex vivo do testowania nowych antybiotyków

Ten artykuł opisuje metodę zamykania ścian brzucha za pomocą szwów napinających i apozycyjnych u koni poddawanych laparotomii brzusznej linii środkowej. Opisano również metody zapobiegania i postępowania w pooperacyjnych powikłaniach po nacięciu, takie jak bandażowanie, terapia podciśnieniowa, a w przypadku rozpadu rany stosowanie szwów retencyjnych.

Chirurgiczne zamykanie brzucha koni, zapobieganie i leczenie powikłań posiecznych

Rany stanowią globalne wyzwanie zdrowotne. W ramach tego badania opracowano standaryzowaną kabinę fotograficzną wykorzystującą planimetrię cyfrową w celu zminimalizowania zmienności pomiaru rany. Monitorowanie ran u myszy przez 14 dni wykazało początkowy wzrost powierzchni i obwodu rany, po którym następowało stopniowe zamykanie. Metodologia ta może pomóc w ocenie kinetyki zamykania ran w modelach przedklinicznych.

Planimetria cyfrowa do oceny kinetyki zamykania ran w modelu mysim

Opisano zostało szczurze modele rany skóry, które umożliwiają ocenę różnych środków terapeutycznych w warunkach fizjologicznych lub patologicznych na różnych etapach procesu gojenia. Ponadto szczegółowo opisano protokół do wykonywania manualnej planimetrji w celu monitorowania szybkości kurczenia się rany w trakcie naprawy tkanki.

Model szczurzych ran chirurgicznych: podejście do badań nad gojeniem się ran i oceną biomateriałów

Fluorescencyjne nanocząsteczki wytwarzane w naszym laboratorium są wykorzystywane do obrazowania stężeń jonów i strumieni jonowych w systemach biologicznych, takich jak komórki podczas sygnalizacji oraz płyn śródmiąższowy podczas homeostazy fizjologicznej.

Nanocząstki fluorescencyjne do pomiaru stężenia jonów w systemach biologicznych

Poznaj metodę oceny kompatybilności materiałów opatrunkowych z systemami podciśnieniowego leczenia ran. Badanie 72-godzinne mierzy ciśnienie i gromadzenie płynu, pomagając wybrać optymalne opatrunki kliniczne.

Opracowanie modelu laboratoryjnego do oceny kompatybilności materiałów opatrunkowych z podciśnieniowymi systemami leczenia ran

Przeglądaj więcej filmów