简易大鼠压疮缺血再灌注模型造模装置的设计及应用

郭玉怀，孙忠人，孙　琦，仇立波，王　迪，王德龙

Design and application of molding device of simple ischemia

reperfusion rats model with pressure ulcer

Guo Yuhuai，Sun Zhongren，Sun Qi，et al

(Heilongjiang University of Chinese Medicine，Heilongjiang 150040 China)



简易大鼠压疮缺血再灌注模型造模装置的设计及应用

郭玉怀，孙忠人，孙琦，仇立波，王迪，王德龙

Design and application of molding device of simple ischemia

reperfusion rats model with pressure ulcer

Guo Yuhuai，Sun Zhongren，Sun Qi，et al

(Heilongjiang University of Chinese Medicine，Heilongjiang 150040 China)

摘要:[目的]为大鼠压疮模型提供可靠的造模装置及有效的造模方法。[方法]制作大鼠压疮模型造模装置，并使用该装置对211只大鼠进行缺血 2.0 h、再灌注 0.5 h造模，观察不同造模时间大鼠受压位置的皮肤颜色、形态及大鼠行为学变化。[结果]1 d可制备出Ⅰ期压疮模型的大鼠186 只，成功率达 88.15%；2 d共制备Ⅱ期压疮模型208只，成功率达98.58%。[结论]该装置可有效制备大鼠压疮模型，并且简单、方便、廉价，对压疮创面以外区域无额外损伤，从而为大鼠压疮实验的机制及防治等相关研究提供可靠的模型。

关键词：压疮；动物模型；缺血再灌注；装置

压疮与中医学所载“席疮”相似，认为其形成主要与外界压力、剪切力、摩擦力等密切相关[1]，皮肤局部组织因长期受压、微循环障碍而致缺血缺氧形成压疮[2]。大鼠因其皮肤组织疏松更适于模拟老年人压疮的形成[3]。目前，建立大鼠压疮缺血再灌注模型(rats pressure ulcer model by ischemia-reperfusion,RPUMIR)采用 Peirce等[4]的方法，在大鼠背部皮下钝性分离后埋置铁片，体外用磁铁间歇性施压，每循环缺血2.0 h,再灌注 0.5 h,1日 5 次循环，持续 2 d～5 d 的方法来复制大鼠压疮模型。该造模方法可以有效建立大鼠压疮缺血、再灌注模型，但在模拟人类压疮方面存在着客观的严重不足，该方法会因钝性分离及包埋铁片等对皮肤及深层组织造成人为的创伤而影响最终的指标，且在造模过程中死亡率较高。近来，我们在传统大鼠压疮缺血再灌注模型造模方法的基础上，尽可能减少压疮非主要因素所致的干扰，最终探索出一种高效、廉价的建立模型方法。现将该装置制备及使用方法介绍如下。

1材料与制作

1.1材料有机玻璃板(厚度15 mm)、亚克力胶水、矿泉水瓶、膨胀螺丝、硬铁丝网、梯形尼龙扎带、松紧带、铁砂。

1.2制作①从有机玻璃板上切取3块 60 mm×50 mm×15 mm 长方体，将其中一块中心位置处打一孔，直径与膨胀螺丝外管直径相同，以该板为水平板将3块玻璃板粘合成“n”形，构成装置的主体。②将膨胀螺丝外管倒置，穿过中心孔后从膨胀铁管切口处将其打开，再将螺钉锥度侧朝下穿过铁管，螺纹侧用螺母固定。③将矿泉水瓶底座剪切成碗状，再将其与螺纹固定。④调节好外管高度，保证大鼠受压部位可以置于螺钉锥度侧后，固定上界并将铁管与有机玻璃黏合在一起。⑤用松紧带缠绕铁管1周后置于直立的有机玻璃板两侧。造模装置示意图见图1。

图1　大鼠压疮缺血再灌注模型造模装置示意图

2使用

①对大鼠造模部位提前进行脱毛处理，并将其用梯形尼龙扎带固定于铁丝网上。②以螺钉锥度的面积作为压疮模型面积 S，通过公式计算出目标压强 P 所需配铁砂的质量M。③将装置放置于造模位置，用松紧带将压力装置与固定装置所用铁丝网固定一起后置于水平实验台上，使压力基本呈垂直状态作用于受压位置。拧螺母降下所配重托盘，使压力完全作用在大鼠预定位置实现缺血。2.0 h 后拧螺母再次将托盘支撑起后，使受压位置完全不受压以实现再灌注。0.5 h 后重复以上循环。每日5个循环，造模 3 d。

3模型制备

3.1实验动物雌性健康清洁级SD大鼠211只，体重 200 g～250 g，由黑龙江中医药大学实验动物中心提供。大鼠在温度 20 ℃±2 ℃、湿度 40%～50%、自然光照环境中适应性喂养 1 周后建立模型，期间给予单笼喂养，自由进食、饮水。各大鼠体质比较差异无统计学意义(P>0.05)。实验过程中对动物处置符合动物实验伦理标准。

3.2模型建立将实验组大鼠用自行设计的固定方式进行常规固定后进行褪毛处理，并用碘伏对装置接触处及大鼠腿部造模位置进行消毒，然后将装置固定于大鼠腿部近膝关节骨隆突造模处。采用循环缺血再灌注损伤方式建立压疮创面，压强为 100 mmHg，每循环为 2.0 h 缺血期和 0.5 h 再灌注期，每日 5 个循环，连续进行 3 d。再灌注过程中给予大鼠自由进食、饮水，实验全程大鼠单笼饲养。

3.3模型评价采用2007年美国压疮专家委员会(NPUAP)压疮分期标准[5]。Ⅰ期：皮肤完整，局部皮肤(通常在骨突部位)颜色变红，压之不变色。与邻近组织相比，局部可有疼痛、坚硬、变热等症状。Ⅱ期：真皮层部分破损，表现为水肿或者干燥的浅表溃疡，没有坏死组织或青肿; 有的表现为有着粉红色创口基部的表浅伤口或一个完整的或者破裂的浆液性水疱。肉眼观察：观察造模过程中创面皮肤颜色是否红润、红紫、发绀、苍白，形态有无水肿，有无水疱，有无渗出物及其性质是血性、脓性、水性等[6]。行为学观察:主要观察造模期间整体状况(活跃、良好、安静)、性情(暴躁、温顺、低迷)、步态(正常、活动不利、跛行、拖行)、二便情况(正常、便稀、便干)[6]。

4结果(见表1、表2)

表1　不同时间及造模循环大鼠压疮分期情况(n=211)　只(%)

表2　自制装置造模方法与传统造模方法[6，7]比较

5讨论

经过系列实验反复造模发现，第 1 天(1个～5个循环)88.15%大鼠出现造模局部皮肤颜色红润或略红紫且压之不褪色，精神状态由活跃逐渐温顺、安静等Ⅰ期压疮表现，部分大鼠出现了Ⅱ期前甚至Ⅱ期压疮的表现。第 2 天(6个～10个循环)95.26%大鼠创面局部皮肤发绀、水肿或有渗出，精神状态良好、性情温顺或低迷，粪便异常，后肢出现跛行或拖行等Ⅱ期压疮的表现，故第1天造成Ⅰ期压疮模型的成模率为88.15%，Ⅱ期压疮模型的成模率为3.32%；第2天造成Ⅱ期压疮成模率为95.26%；2 dⅡ期压疮成模率为98.58%，说明大鼠缺血再灌注模型具有较高的成功率。本装置制备缺血再灌注大鼠压疮模型除成功率较高外，还具有以下几方面优势：①该装置在大鼠压疮缺血再灌注模型造模过程中并未对大鼠进行传统的钝性分离及包埋铁片，因而有效避免了该方法对实验大鼠皮肤及皮下组织造成的负损伤，使实验更接近于临床。②该装置制备大鼠缺血、再灌注模型主要考虑压力对压疮形成的影响，尽可能地避免了摩擦力、剪切力等其他因素对压疮形成的干扰，不仅减轻了对施压位置以外区域造成的额外损伤，而且还可通过移动压力装置来调节造模靶位置，具有较强的可操作性。③该装置在使用过程中无需对大鼠进行麻醉，甚至还可以在循环间期让其进行饮水、进食、笼内活动等，使其更进一步接近临床，并排除麻醉药物对机体的影响，也能较清晰地了解在不同压疮循环后大鼠的活动状态等特征。④该装置可以制备Ⅰ期、Ⅱ期大鼠压疮缺血再灌注模型，并且死亡率低。⑤该装置材料廉价、使用方便，值得在大鼠缺血再灌注压疮实验中推广。

参考文献：

[1]王彩凤，巫向前.压疮形成机制研究进展[J].护理学杂志,2007,22(1):74-77.

[2]Reddy NP，Gochran GV.Interstitial fluid flow as a factor in decubitus ulcer formation[J].J Biomech,1981,14(12):879-881.

[3]Nguyen PKT,Smith AL,Reynolds KJ.A literature review of different pressure ulcer models from 1942-2005 and the development of an ideal animal model[J].Australasian Physical & Engineering Sciences in Medicine,2008,31(3):223-225.

[4]Peirce SM,Skalak TC,Rodeheaver GT.Ischemia-reperfusion injury in chronic pressure ulcer formation:A skin model in the rat[J].Wound Repair Regen,2000,8(1):68-76.

[5]National pressure ulcer adviser panel(NPUAP)[EB/OL].[2014-06-15].http://www.npuap.org /resources.htm.

[6]郑敏,甘秀妮,胡亚丽.Ⅲ期压疮豚鼠模型的构建[J].中国组织工程研究，2012,16(28):5185-5190.

[7]张秦宏，赵文麟，阎成海，等.电针傍刺对大鼠皮肤压疮血浆SOD活性及MDA含量的影响[J].针灸临床杂志，2012,28(11)：60-62.

(本文编辑张建华)

收稿日期：(2014-06-19；修回日期：2015-01-13)

通讯作者

作者简介:郭玉怀，硕士研究生在读，单位：150040，黑龙江中医药大学；孙忠人()单位：150040，黑龙江中医药大学附属第一医院；孙琦、仇立波、王迪、王德龙单位：150040，黑龙江中医药大学。

基金项目：黑龙江省研究生创新科研基金项目(重点)，编号：YJSCX2012-357HLJ。

中图分类号：R472

文献标识码：Bdoi:10.3969/j.issn.1009-6493.2015.05.029

文章编号：1009-6493(2015)02B-0592-02