自制简易压疮造模工具的应用效果分析

邵星　江智霞　熊宗梅　肖慧　聂麟鉴

【摘要】 目的：设计一种有效、经济、可反复利用的新型动物压疮模型造模工具。方法：结合内置弹簧压迫法和机械压迫法，设计新型压疮动物模型制作工具，利用弹簧的反作用力对大鼠施压，形成压疮。结果：肉眼观察大鼠受压部位的皮肤呈紫红色改变，皮肤完整无破损；光镜下表皮和皮下组织损伤，肌纤维水肿，出现炎性细胞和血管淤滞，符合压疮表现，设计的造模工具可行。结论：自制的压疮造模工具保证了实验动物在无须持续麻醉、不改变动物自身生理环境的状态下形成压疮，避免了干扰因素的增加，增强了实验的稳定性及实验数据的可靠性，能为今后研究者们研究压疮选择造模工具提供参考。

【关键词】 压疮； 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

壓疮，亦称压力性溃疡（pressure ulcer，PU），是身体局部组织长期受压，血液循环障碍，局部组织持续缺血、缺氧，营养缺乏，致使皮肤失去正常功能，而引起的组织的破坏和坏死[1]，具有病程长、花费高、并发症多和难愈合的特点，不仅给患者带来难以忍受的痛苦，增加患者及家属的经济负担，也加重了医务人员的工作负荷。据统计，美国每年有超过100万的压疮病例；在中国，压疮也一直是受到临床工作者普遍关注的医疗及护理问题[2]，国内最近一次多中心研究显示，压疮现患率为1.579%[3]。国内外许多研究学者都对压疮进行了不同角度及层面的研究，而各种研究的前提都是需要一个适合的模型[4]。动物实验成为最适合且有效的研究方法，从而出现了各种压疮造模方法及工具。通过查阅文献了解到现今国内的压疮造模方法主要有以下五种：（1）邓天政等[5]研制的内置弹簧压迫法；（2）蔡福满等[6]研制的机械压迫法；（3）黄芳等[7]研制的磁力压迫法；

（4）庄嘉元等[8]研制的水柱法；（5）王华军等[9]研制的空气压缩机法。从当前的研究文献看，应用最多的是内置弹簧压迫法、机械压迫法和磁力压迫法。内置弹簧压迫法和磁力压迫法造模工具简单，但实验操作步骤复杂，需切开皮肤，切口本身可导致皮肤出现炎症表现，影响实验结果；机械压迫法造模工具复杂，实验需全程连续麻醉，麻醉是否对机体组织灌注等产生影响，从而影响实验结果尚不明确。本实验通过结合邓天政等[5]研制的内置弹簧压迫法和蔡福满等[6]研制的机械压迫法，在此基础上重新设计造模工具，利用弹簧的反作用力对大鼠施压形成压疮，并进一步分析该造模工具的应用效果及实用性。

1 材料与方法

1.1 实验动物 大鼠因其皮肤组织疏松更适合于模拟人皮肤压疮的形成[10]。体质量250～300 g成年健康普通清洁级大鼠20只。

1.2 造模工具材料 定性好、硬度大的矩形钢板3块（A、B、C板），4根大螺纹杆，2根小螺纹杆，12颗大螺帽，6颗小螺帽，带有矩形卡台的底面积为1 cm2的压杆和压强设置为9.33 kPa的弹簧。

1.3 造模工具的设计与制作 通过结合邓天政等[5]研制的内置弹簧压迫法和蔡福满等[6]研制的机械压迫法的方法及原理，在此基础上设计造模工具，利用弹簧的反作用力对大鼠进行施压。装置包括：底板A（1），其特征在于：4根支撑螺纹杆一（2）垂直固定在底板A（1）四周，在底板A（1）正上方设有钢板B（3），钢板B（3）通过设置在其四周的圆孔一（4）插入支撑螺纹杆一（2）上，在支撑螺纹杆一（2）上设置上下螺帽一（5）实现钢板B（3）与支撑螺纹杆一（2）的固定，在钢板B（3）中部设有矩形孔（6），支撑螺纹杆二（7）垂直固定在钢板B（3）的矩形孔（6）两侧，钢板C（8）通过设置在其上的圆孔二（9）插入支撑螺纹杆二（7）上，在支撑螺纹杆二（7）上设置上下螺帽二（10）实现钢板C（8）与螺纹支撑杆二（7）的固定，在钢板C（8）中部设有圆孔三（11）并与矩形孔（6）对应，底部设有压块（12）的压杆（13）分别通过矩形孔（6）和圆孔三（11），在压块（12）上方的压杆（13）上设有矩形卡台（14），在矩形卡台（14）上方的压杆（13）上套有弹簧（15），矩形卡台（14）穿过矩形孔（6）后转动压杆（13）实现矩形卡台（14）与矩形孔（6）的卡紧，弹簧（15）位于矩形卡台（14）与钢板C（8）下表面之间实现预紧（A、B、C三块板的长度和宽度可根据实验所需的大鼠的体积大小选择）。见图1～2。

1.4 实验方法 按照随机数字表法将20只成年健康普通清洁级大鼠分为A组和B组，每组10只。A组在相同实验环境条件下，不做任何处置；B组首先予以10%水合氯醛（300 mg/kg）腹腔注射麻醉，然后对大鼠受压部位进行备皮，用自制的造模工具对大鼠进行施压。首先将底板A放置，然后通过螺纹连接支撑螺纹杆一实现彼此垂直固定，将大鼠放置在底部中部，压杆穿入钢板B的矩形孔且扭转压杆实现压杆与钢板B相互卡住（卡台与矩形孔卡住），然后将钢板B穿入支撑螺纹杆一上且使得压杆上的压块顶紧在大鼠身上，并通过上下螺帽一调节钢板B与底板距离并固定，将支撑螺纹杆二采用螺纹连接，支撑螺纹杆一垂直固定在钢板B的矩形孔两侧，将弹簧套在卡台上部的压杆上，然后将钢板C穿入支撑螺纹杆二上，并通过上下螺帽二调整钢板C与钢板B的距离并固定，从而实现对弹簧的预紧，实现对大鼠的稳定施压，施压时间为2 h。在此造模工具下，大鼠可以正常进食及活动，见图3。2 h后解除压力，肉眼观察受压部位皮肤颜色和完整性情况，取A组和B组大鼠相同部位组织做病理切片，光镜下观察表皮、真皮、肌纤维损伤情况，有无血管淤滞及炎性细胞浸润。

2 结果

2.1 肉眼观察 A组大鼠皮肤完整无破损，皮肤颜色无明显变化；B组大鼠受压部位完整无破损，皮肤颜色呈现轻度的紫红色。

2.2 光镜下观察 A组表皮和真皮无明显变化，肌纤维正常，无炎性细胞和血管淤滞现象；B组可见表皮和真皮不同程度损伤，皮肤附属器和腺体减少，肌纤维出现水肿，出现炎性细胞和血管淤滞现象。光镜下A组与B组各组织结构的病理改变，见图4～6。

3 讨论

动物模型的设计与制备应考虑的基本原则有：（1）能正确复制所要研究的损伤或病变；（2）以多次或用多种方式进行实验；（3）实验可被别人重复；（4）在实验中可获取多个活检标本；（5）容易操作并与动物实验设备相适应；（6）有可供实验观察的足够时间[11]，而压疮动物模型的建立是在应用造模工具的基础上完成的，因此造模工具的选择对实验的顺利进行有很大的帮助。通过对当下国内大鼠压疮模型制作方法及使用情况比较分析，笔者发现内置弹簧压迫法、机械压迫法和磁力压迫法是当今应用较多的压疮造模方法，其中机械压迫法最为常用。机械压迫法的优点是由压力、剪切力和摩擦力共同参与，比较接近临床压疮的形成过程，缺點是整个造模过程需连续麻醉，麻醉对大鼠的生理环境有一定影响[12]，这是否会对实验结果产生影响，还需研究证实。内置弹簧压迫法以及磁力压迫法实验操作过程复杂，都需要先将实验动物的皮肤切开，在皮下植入薄片或磁铁，这样会引起局部组织的炎症反应，增加实验的不可控因素，影响对组织变化的判断[13]。压疮的病理变化是受累部位皮肤软组织的缺血、缺氧坏死，同时伴有局部和全身的炎性反应，而组织炎性因子IL-6（白介素-6）与CRP（C反应蛋白）既能被炎性反应激活又可促进炎性反应的发展，两者在压疮的发生发展中密切相关[14]。因此，该种方法不能更好鉴别压疮的发生与皮肤切开置入物体有无关系，故可能会导致实验数据的不准确。而水注法和空气压缩机法由于条件要求比较高，不易操作，不适宜科研研究中广泛采纳，故采用次数较少。

本研究在内置弹簧压迫法和机械压迫法的基础上，结合两者的实验方法及施压原理，设计制作压疮动物模型造模工具。将装置固定在大鼠身上，受力部位相对固定，装置不会随意移动，装置的底板不会接触地面，紧贴于大鼠腹部，不影响大鼠的正常活动和进食，保证实验动物在无须持续麻醉、不改变其生理环境、无须切开皮肤的状态下形成压疮，避免干扰因素，将可变因素控制到最低，增强了造模工具的稳定性、可重复性、易操作性及实验数据的可靠性。

相关研究表明，压疮的基本病理改变是炎性细胞的浸润和血管淤滞的出现，因此正常状态下的皮肤持续受压，出现炎性细胞浸润和血管淤滞则说明发生了压疮[15-17]。本实验装置采用9.33 kPa压强对大鼠持续施压2 h，2 h后解除施压装置，模拟临床压疮形成的压力与过程，当组织在9.33 kPa压力下持续受压2 h以上，即可形成不可逆损伤[18]。本实验结果表明，与A组相比，B组的受压部位肉眼可见皮肤呈紫红色，表面完整；光镜下可见表皮和真皮不同程度损伤，肌纤维水肿和炎性细胞浸润，符合压疮病理改变特征，说明本装置的设计合理，所施压力和施压时间可取，可准确制作较接近于临床的压疮模型。

压疮是生理学、病理学、组织学、形态学等多学科共同的关注焦点，由于不同研究在学科侧重和研究方向等方面存在差异[19]，因此在压疮动物模型建立时所选择的压力大小以及作用模式方面也各有侧重，尚无公认的标准[8]。研究者在选择压疮造模工具时应根据自己的研究目的和方法进行选择，以期达到最好的实验效果。

综上所述，本研究造模工具可以使大鼠在较为理想的条件下形成压疮创面，结构简单，实用性强，实验操作简单方便，可为今后研究者们研究压疮选择造模工具提供参考。

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（收稿日期：2017-12-22） （本文编辑：李莹莹）