建立大鼠压疮模型模具的实验研究

压疮给病人带来了巨大的痛苦，加重原发疾病，延长病程，严重者可因继发感染而危及生命，增加临床护理工作量，现已成为一个严重的社会问题。面对压疮治疗，各种创新性治疗方案相应出现，压疮产品质量验证成为不可忽视的问题。利用动物模型可以快速对这些临床治疗方案和治疗产品进行筛选且实验成本低，但目前实验缺乏合适的造模工具。我们研制了一种制作简易、调节方便的造模工具，并且应用模具成功建立大鼠压疮模型，实验证实模具性能优良。现报告如下。

1 材料与方法

1．1 实验动物 SPF级 Wistar大鼠由山东大学动物实验中心提供，体重280 g～300g，实验过程中对动物处置符合动物伦理学标准。

1．2 加压模具 根据建模实际需要，自行设计简易加压模具。加压模具由3部分组成，分别为大鼠固定木板底盘、加压柱和辅助固定支架。木板底盘用于固定大鼠四肢。加压柱由贯通的10mL针筒和活塞（去除黑色胶皮）改装而成，加压柱接触圆面直径为1cm，加压柱上方可放置钢芯硬币充当本实验压力。辅助固定装置包括上下两层板状结构独立装置，每层木板滑道上都有可供来回移动的2个圆孔木塞，其位置可根据实验加压位置改变在滑道上来回移动，圆孔木塞孔径和加压柱相应。整个装置均由硬质且不易变形的塑料和木板制成，见图1。

1．3 使用方法

1．3．1 实验分组 大鼠自由饮水进食，室温（25±2）℃下分笼适应性饲养1周。模型组8只，空白组2只。各组大鼠体重比较差异无统计学意义（P＞0．05）。

图1 大鼠压疮模型模具

1．3．2 模型建立 取 Wistar大鼠，动物造模前1d用8%硫化钠溶液轻柔脱除左右膝关节上下3cm范围的被毛。10%水合氯醛（300mL／kg）腹腔注射麻醉后，将大鼠仰卧于木板底盘上，背部垫一次性失禁垫（用以消除施压时动物背部与木板之间的相互挤压力，吸收大鼠麻醉期间排泄尿液，防止大鼠背部皮肤被尿液浸渍），四肢用胶布固定于底盘4角上。空白组大鼠（n＝2）仰卧固定于木板底盘上，未施加任何压力。模型组大鼠（n＝8）仰卧固定于木板底盘上，大鼠左右两侧膝关节小腿骨隆突处皮肤组织分别承受压强为30kPa，采用缺血－再灌注损伤原理建立压疮模型，每一循环包括2h的缺血期和0．5h的再灌注期，每日3个循环，连续2d，之后的3d不做任何处理单笼饲养。两组大鼠均在第5天处死，截取双侧膝关节处的皮肤肌肉组织做病理检查。施压过程中需大鼠处于持续麻醉状态，需要补充相应的水合氯醛。保证麻醉期间的正常水平衡，2．5 h腹腔注射葡萄糖盐水（2．5%葡萄糖注射液加0．45%氯化钠注射液）1次，每次2mL～3mL为佳。

1．4 观察指标

1．4．1 肉眼观察 用相机记录加压处皮肤变化情况。

1．4．2 HE染色 取材组织块用10%甲醛固定，常规石蜡包埋，2μm厚度连续切片，二甲苯脱蜡，梯度浓度乙醇脱水，苏木素染核，盐酸乙醇分化，氨水返蓝，伊红染色，梯度浓度乙醇脱水，二甲苯透明，封片后于光镜下观察。

2 结果

2．1 大鼠受压部位皮肤完整性与颜色变化 空白组大鼠皮肤完整与实验前无任何区别。模型组大鼠：第1天出现苍白色白斑；第2天皮肤受压中心为灰白色，四周暗红肿胀，皮下硬结；第3天皮肤破溃，有大量清亮色渗液；第5天皮肤红肿糜烂，全层缺损，周边部分黑色结痂，大量液化坏死组织，与人类Ⅲ期压疮临床表现相似。

2．2 HE染色 空白组大鼠皮肤完整无破溃，HE染色结果和正常大鼠无差异。模型组大鼠皮肤组织结构不清晰，皮下大量淋巴细胞、巨噬细胞及浆细胞浸润等慢性炎症表现，肌纤维排列紊乱，水肿明显，大量炎症细胞浸润，肌横纹消失，血管淤滞，间质增宽等病理特征。

3 讨论

3．1 建立的压疮组织形态学与临床Ⅲ期压疮相吻合 目前，临床上对压疮初期的诊断主要依赖于肉眼所见的皮肤病理表现。本实验中空白组大鼠皮肤组织形态学均正常。模型组大鼠早期皮肤完整暗红，之后出现肿胀、皮下硬结，皮肤破溃后形成浅表的开放性溃疡伴渗出液，最后皮肤脂肪暴露形成深层溃疡；HE染色结果显示受压皮肤炎症反应严重，深部肌肉组织损伤。这种受压处皮肤红斑、水疱、溃疡病理改变，符合临床压疮分期变化和压疮诊断依据。空白组大鼠结果证实本压疮模具造模时没有对大鼠造成额外的损伤，模型组大鼠成功建立Ⅲ期压疮组织形态学与临床Ⅲ期压疮相吻合。

3．2 本简易模具建模优点 动物模型的应用是现代医学研究压疮中必不可少的研究方法。目前临床关于压疮发生机制和治疗研究受到伦理学和病人病情特异性的干预，通过动物模型可以很好地帮助解决临床研究所面对的干扰，了解压疮发生的病因和病理学变化，并且有利于新的治疗方案的研发。目前用于压疮模型中提供压力的装置主要有机械、磁力、压缩空气压迫、计算机控制施压等。国外常用手术埋置铁片和磁铁施压，对实验会造成一定的干扰，此方法备受争议，之后发展为通过将皮肤夹与两磁铁之间建立的压疮模型［1］，避免了对动物本身造成的额外损伤。Salcido等［2］用特别设计的计算机表面压力控制装置，实验后90%以上的大鼠出现压疮，此方法造模稳定性高，但对实验装置要求严格并且造模成本较高，不适用于大样本动物模型研究的开展。在我国，蔡福满等［3］采用倒置铁钉加压，在大鼠膝关节骨隆突处皮肤复制出了大鼠压疮模型。臧爽等［4］利用0．56kg的钢柱垂直加压于大鼠左后肢的大腿处建立了大鼠压疮的缺血再灌注模型。王艳艳等［5］利用特制的压力装置加压于大鼠股薄肌制作压疮模型。这些压疮加压模具都没有对大鼠造成额外的创伤，并且所需成本相对较低。但大都存在压强的局限性和精确性及可供取材的组织样本的数量少等问题。

本实验所用的模具，可保证垂直加压、压强精确性、压强大小易调节等优点。加压柱圆形接触面为直径1cm，大鼠在实验过程中的受力面积是固定不变的，因此压强主要通过压力的大小来改变。本实验中的压力主要来自加压柱和其顶部固定的一元钢芯硬币，加压柱和单个硬币的重量是固定的，因此压力的大小与硬币的个数呈正比，根据实验中所需压强的大小，利用压强公式推算出需要加压的硬币个数。实验过程中通过调节加压柱上放置的一元钢芯硬币的个数来调节压力，使压力调节快捷而简易。辅助固定架上下两层滑道是平行的，滑道上放置的两圆孔木塞实验中要求上下垂直对齐，并与加压的部位相对应，所以加压柱穿过两木塞可垂直加压于大鼠的受压部位；木塞圆孔的直径与加压柱相同，上下木塞在一直线上，保证了加压柱垂直加压的稳定性。根据实验大鼠加压部位不同可调节滑道上圆孔木塞的位置。模具可单处加压或两处同时加压，因此可加大实验的标本取材量。此模具为外部加压，避免了对大鼠造成额外损伤和因模具粗糙带来的实验误差，且对后续实验无额外影响，制作简易，成本低，压力精确，可大规模地开展动物压力实验，将进一步解决压疮模型制作困难的问题。

3．3 本实验建立压疮模型方法符合临床压疮发生实际情况 目前开展的压疮建模方案主要有缺血损伤模型、缺血再灌注损伤模型和大鼠背部皮肤局部创口接种金黄色葡萄球菌感染而形成压疮模型等建模技术。Niitsuma等［6］通过计算机控制的压力装置在兔耳垂直施加50 mmHg（1mmHg＝0．133kPa）～300 mmHg的压强，利用缺血再灌注损伤原理造模，成功建造出不同损伤程度压疮模型。缺血再灌注损伤是指组织器官持续缺血超过一段时间后恢复血流供应，血液恢复反而导致组织器官损伤进一步加重的现象，此现象已由国内外许多实验证实［7］。

阻断人体皮肤微血管血流的最大压强为40kPa［8］，一般情况下病人身体部位承受压强均小于此压强，皮肤不会完全缺血；本研究施加压强为30kPa，受压部位血管不会完全阻断，为不完全性缺血再灌注模型，与临床压疮发生实际情况吻合。临床上护士需要对活动能力受限或丧失活动能力的病人2h翻身1次，即受压部位持续缺血时间为2h，本实验设定持续加压2h符合临床背景。本实验建立的缺血再灌注损伤压疮模型，比通过手术实现缺血再灌注模型更符合临床实际。手术建立方法如利用动脉夹夹闭血管，完全阻断了皮肤供血，不符合压疮发生的原理，且造模中大鼠造成了额外损伤。实验设定压强30kPa，加压2 h放松0．5h的缺血再灌注损伤方案建立Ⅲ期压疮符合临床实际情况。

综上所述，国内压疮基础实验研究中，模型建造大都参照国外的实验方法，压疮造模模具各异，标准难统一，实验室条件的差异等影响实验结果的客观性和可重复性，动物模型建立还有待于进一步完善与探讨。以临床为背景的压疮基础实验研究有待在护理人员开展的实验研究中得到进一步完善，推动压疮治疗进展。

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［4］ 臧爽，李春丽，翟秀岩．压疮大鼠缺血再灌注不同时间点血清SOD、NO、MDA 含量变化［J］．护理研究，2009，23（9B）：2365－2367．

［5］ 王艳艳，张纯瑜，孙艳，等．氧化应激反应及细胞凋亡与早期压疮形成的关系研究［J］．中华护理杂志，2011，46（5）：508－510．

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