自制簡易壓瘡造模工具的應用效果分析

邵星　江智霞　熊宗梅　肖慧　聶麟鑒

【摘要】 目的：設計一種有效、經濟、可反復利用的新型動物壓瘡模型造模工具。方法：結合內置彈簧壓迫法和機械壓迫法，設計新型壓瘡動物模型制作工具，利用彈簧的反作用力對大鼠施壓，形成壓瘡。結果：肉眼觀察大鼠受壓部位的皮膚呈紫紅色改變，皮膚完整無破損；光鏡下表皮和皮下組織損傷，肌纖維水腫，出現炎性細胞和血管淤滯，符合壓瘡表現，設計的造模工具可行。結論：自制的壓瘡造模工具保證了實驗動物在無須持續麻醉、不改變動物自身生理環境的狀態下形成壓瘡，避免了干擾因素的增加，增強了實驗的穩定性及實驗數據的可靠性，能為今后研究者們研究壓瘡選擇造模工具提供參考。

【關鍵詞】 壓瘡； 造模工具

【Abstract】 Objective：To design an effective，economical and reusable new animal pressure ulcer model tool.Method：Combined with the built-in spring compression method and the mechanical compression method，a new animal pressure ulcer model tool was designed.The pressure ulcer were formed by the pressure of spring reaction force on rats.Result：The skin of the compressed part of the rats was observed to be purplish red with naked eyes，and the skin was intact without damage.Under the light microscope， the injury of epidermis and subcutaneous tissue，the edema of muscle fiber， inflammatory cells and blood vessel stasis，accord with the appearance of pressure ulcer.The design model tool was feasible.Conclusion：Self-made pressure ulcer model making tools ensures that the experimental animals form pressure ulcer without continuous anesthesia and without changing their physiological environment，avoids the increase of interference factors，and enhances the stability and reliability of the experimental data.It can provide a reference for future researchers to study the choice of pressure ulcer model tools.

【Key words】 Pressure ulcer； Model tool

First-authors address：School of Nursing，Zunyi Medical College，Zunyi 563003，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.22.001

壓瘡，亦稱壓力性潰瘍（pressure ulcer，PU），是身體局部組織長期受壓，血液循環障礙，局部組織持續缺血、缺氧，營養缺乏，致使皮膚失去正常功能，而引起的組織的破壞和壞死[1]，具有病程長、花費高、并發癥多和難愈合的特點，不僅給患者帶來難以忍受的痛苦，增加患者及家屬的經濟負擔，也加重了醫務人員的工作負荷。據統計，美國每年有超過100萬的壓瘡病例；在中國，壓瘡也一直是受到臨床工作者普遍關注的醫療及護理問題[2]，國內最近一次多中心研究顯示，壓瘡現患率為1.579%[3]。國內外許多研究學者都對壓瘡進行了不同角度及層面的研究，而各種研究的前提都是需要一個適合的模型[4]。動物實驗成為最適合且有效的研究方法，從而出現了各種壓瘡造模方法及工具。通過查閱文獻了解到現今國內的壓瘡造模方法主要有以下五種：（1）鄧天政等[5]研制的內置彈簧壓迫法；（2）蔡福滿等[6]研制的機械壓迫法；（3）黃芳等[7]研制的磁力壓迫法；

（4）莊嘉元等[8]研制的水柱法；（5）王華軍等[9]研制的空氣壓縮機法。從當前的研究文獻看，應用最多的是內置彈簧壓迫法、機械壓迫法和磁力壓迫法。內置彈簧壓迫法和磁力壓迫法造模工具簡單，但實驗操作步驟復雜，需切開皮膚，切口本身可導致皮膚出現炎癥表現，影響實驗結果；機械壓迫法造模工具復雜，實驗需全程連續麻醉，麻醉是否對機體組織灌注等產生影響，從而影響實驗結果尚不明確。本實驗通過結合鄧天政等[5]研制的內置彈簧壓迫法和蔡福滿等[6]研制的機械壓迫法，在此基礎上重新設計造模工具，利用彈簧的反作用力對大鼠施壓形成壓瘡，并進一步分析該造模工具的應用效果及實用性。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 大鼠因其皮膚組織疏松更適合于模擬人皮膚壓瘡的形成[10]。體質量250～300 g成年健康普通清潔級大鼠20只。

1.2 造模工具材料 定性好、硬度大的矩形鋼板3塊（A、B、C板），4根大螺紋桿，2根小螺紋桿，12顆大螺帽，6顆小螺帽，帶有矩形卡臺的底面積為1 cm2的壓桿和壓強設置為9.33 kPa的彈簧。

1.3 造模工具的設計與制作 通過結合鄧天政等[5]研制的內置彈簧壓迫法和蔡福滿等[6]研制的機械壓迫法的方法及原理，在此基礎上設計造模工具，利用彈簧的反作用力對大鼠進行施壓。裝置包括：底板A（1），其特征在于：4根支撐螺紋桿一（2）垂直固定在底板A（1）四周，在底板A（1）正上方設有鋼板B（3），鋼板B（3）通過設置在其四周的圓孔一（4）插入支撐螺紋桿一（2）上，在支撐螺紋桿一（2）上設置上下螺帽一（5）實現鋼板B（3）與支撐螺紋桿一（2）的固定，在鋼板B（3）中部設有矩形孔（6），支撐螺紋桿二（7）垂直固定在鋼板B（3）的矩形孔（6）兩側，鋼板C（8）通過設置在其上的圓孔二（9）插入支撐螺紋桿二（7）上，在支撐螺紋桿二（7）上設置上下螺帽二（10）實現鋼板C（8）與螺紋支撐桿二（7）的固定，在鋼板C（8）中部設有圓孔三（11）并與矩形孔（6）對應，底部設有壓塊（12）的壓桿（13）分別通過矩形孔（6）和圓孔三（11），在壓塊（12）上方的壓桿（13）上設有矩形卡臺（14），在矩形卡臺（14）上方的壓桿（13）上套有彈簧（15），矩形卡臺（14）穿過矩形孔（6）后轉動壓桿（13）實現矩形卡臺（14）與矩形孔（6）的卡緊，彈簧（15）位于矩形卡臺（14）與鋼板C（8）下表面之間實現預緊（A、B、C三塊板的長度和寬度可根據實驗所需的大鼠的體積大小選擇）。見圖1～2。

1.4 實驗方法 按照隨機數字表法將20只成年健康普通清潔級大鼠分為A組和B組，每組10只。A組在相同實驗環境條件下，不做任何處置；B組首先予以10%水合氯醛（300 mg/kg）腹腔注射麻醉，然后對大鼠受壓部位進行備皮，用自制的造模工具對大鼠進行施壓。首先將底板A放置，然后通過螺紋連接支撐螺紋桿一實現彼此垂直固定，將大鼠放置在底部中部，壓桿穿入鋼板B的矩形孔且扭轉壓桿實現壓桿與鋼板B相互卡住（卡臺與矩形孔卡住），然后將鋼板B穿入支撐螺紋桿一上且使得壓桿上的壓塊頂緊在大鼠身上，并通過上下螺帽一調節鋼板B與底板距離并固定，將支撐螺紋桿二采用螺紋連接，支撐螺紋桿一垂直固定在鋼板B的矩形孔兩側，將彈簧套在卡臺上部的壓桿上，然后將鋼板C穿入支撐螺紋桿二上，并通過上下螺帽二調整鋼板C與鋼板B的距離并固定，從而實現對彈簧的預緊，實現對大鼠的穩定施壓，施壓時間為2 h。在此造模工具下，大鼠可以正常進食及活動，見圖3。2 h后解除壓力，肉眼觀察受壓部位皮膚顏色和完整性情況，取A組和B組大鼠相同部位組織做病理切片，光鏡下觀察表皮、真皮、肌纖維損傷情況，有無血管淤滯及炎性細胞浸潤。

2 結果

2.1 肉眼觀察 A組大鼠皮膚完整無破損，皮膚顏色無明顯變化；B組大鼠受壓部位完整無破損，皮膚顏色呈現輕度的紫紅色。

2.2 光鏡下觀察 A組表皮和真皮無明顯變化，肌纖維正常，無炎性細胞和血管淤滯現象；B組可見表皮和真皮不同程度損傷，皮膚附屬器和腺體減少，肌纖維出現水腫，出現炎性細胞和血管淤滯現象。光鏡下A組與B組各組織結構的病理改變，見圖4～6。

3 討論

動物模型的設計與制備應考慮的基本原則有：（1）能正確復制所要研究的損傷或病變；（2）以多次或用多種方式進行實驗；（3）實驗可被別人重復；（4）在實驗中可獲取多個活檢標本；（5）容易操作并與動物實驗設備相適應；（6）有可供實驗觀察的足夠時間[11]，而壓瘡動物模型的建立是在應用造模工具的基礎上完成的，因此造模工具的選擇對實驗的順利進行有很大的幫助。通過對當下國內大鼠壓瘡模型制作方法及使用情況比較分析，筆者發現內置彈簧壓迫法、機械壓迫法和磁力壓迫法是當今應用較多的壓瘡造模方法，其中機械壓迫法最為常用。機械壓迫法的優點是由壓力、剪切力和摩擦力共同參與，比較接近臨床壓瘡的形成過程，缺點是整個造模過程需連續麻醉，麻醉對大鼠的生理環境有一定影響[12]，這是否會對實驗結果產生影響，還需研究證實。內置彈簧壓迫法以及磁力壓迫法實驗操作過程復雜，都需要先將實驗動物的皮膚切開，在皮下植入薄片或磁鐵，這樣會引起局部組織的炎癥反應，增加實驗的不可控因素，影響對組織變化的判斷[13]。壓瘡的病理變化是受累部位皮膚軟組織的缺血、缺氧壞死，同時伴有局部和全身的炎性反應，而組織炎性因子IL-6（白介素-6）與CRP（C反應蛋白）既能被炎性反應激活又可促進炎性反應的發展，兩者在壓瘡的發生發展中密切相關[14]。因此，該種方法不能更好鑒別壓瘡的發生與皮膚切開置入物體有無關系，故可能會導致實驗數據的不準確。而水注法和空氣壓縮機法由于條件要求比較高，不易操作，不適宜科研研究中廣泛采納，故采用次數較少。

本研究在內置彈簧壓迫法和機械壓迫法的基礎上，結合兩者的實驗方法及施壓原理，設計制作壓瘡動物模型造模工具。將裝置固定在大鼠身上，受力部位相對固定，裝置不會隨意移動，裝置的底板不會接觸地面，緊貼于大鼠腹部，不影響大鼠的正常活動和進食，保證實驗動物在無須持續麻醉、不改變其生理環境、無須切開皮膚的狀態下形成壓瘡，避免干擾因素，將可變因素控制到最低，增強了造模工具的穩定性、可重復性、易操作性及實驗數據的可靠性。

相關研究表明，壓瘡的基本病理改變是炎性細胞的浸潤和血管淤滯的出現，因此正常狀態下的皮膚持續受壓，出現炎性細胞浸潤和血管淤滯則說明發生了壓瘡[15-17]。本實驗裝置采用9.33 kPa壓強對大鼠持續施壓2 h，2 h后解除施壓裝置，模擬臨床壓瘡形成的壓力與過程，當組織在9.33 kPa壓力下持續受壓2 h以上，即可形成不可逆損傷[18]。本實驗結果表明，與A組相比，B組的受壓部位肉眼可見皮膚呈紫紅色，表面完整；光鏡下可見表皮和真皮不同程度損傷，肌纖維水腫和炎性細胞浸潤，符合壓瘡病理改變特征，說明本裝置的設計合理，所施壓力和施壓時間可取，可準確制作較接近于臨床的壓瘡模型。

壓瘡是生理學、病理學、組織學、形態學等多學科共同的關注焦點，由于不同研究在學科側重和研究方向等方面存在差異[19]，因此在壓瘡動物模型建立時所選擇的壓力大小以及作用模式方面也各有側重，尚無公認的標準[8]。研究者在選擇壓瘡造模工具時應根據自己的研究目的和方法進行選擇，以期達到最好的實驗效果。

綜上所述，本研究造模工具可以使大鼠在較為理想的條件下形成壓瘡創面，結構簡單，實用性強，實驗操作簡單方便，可為今后研究者們研究壓瘡選擇造模工具提供參考。

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（收稿日期：2017-12-22） （本文編輯：李瑩瑩）