Neinvazinis metodas įvairaus sunkumo slėgio opos susidarymui stuburo smegenimis sužalotos žiurkės modelyje | nugaros smegenys

Neinvazinis metodas įvairaus sunkumo slėgio opos susidarymui stuburo smegenimis sužalotos žiurkės modelyje | nugaros smegenys

Anonim

Dalykai

  • Odos apraiškos
  • Traumos

Anotacija

Studiju dizainas:

Eksperimentinis tyrimas.

Tikslai:

Šio tyrimo tikslas buvo nustatyti neinvazinį modelį, skirtą įvairaus sunkumo slėgio opos susidarymui gyvūnams, turintiems nugaros smegenų pažeidimus (SCI).

Nustatymas:

Tyrimas buvo atliktas Johns Hopkins ligoninėje Baltimorėje (Merilandas, JAV).

Metodai:

Sprague-Dawley žiurkėms buvo atlikta vidurinė krūtinės ląstos dalis (T7 – T9). 7 dienas po SCI žiurkėms buvo įvairaus laipsnio slėgis kairiojoje užpakalinėje šlaunies srityje. Kraujo tėkmei registruoti buvo naudojamas lazerinis Doplerio srauto matuoklis. Gyvūnai buvo nužudyti praėjus 12 dienų po SCI. Kraujo chemijai atlikti buvo atlikta širdies punkcija, o histologijai paimti viso storio audiniai.

Rezultatai:

Doplerio kraujotaka po SCI prieš atliekant slėgį 7 dieną buvo 237, 808 ± 16, 175 PFU. 7 dienas atlikus slėgį, statistiškai reikšmingai sumažėjo kraujotaka visose slėgio grupėse, palyginti su kontrolinėmis grupėmis, kurių vidutinė perfuzija buvo 118, 361 ± 18, 223 ( P <0, 001). Baltųjų kraujo kūnelių skaičius ir kreatinkinazė kiekvienoje grupėje buvo statistiškai reikšmingi, palyginti su kontroline grupe (atitinkamai P = 0, 0107 ir P = 0, 0028).

Išvados:

Mes sukūrėme naują gyvūno slėgio opų susidarymo modelį nustatant BST. Histologinė analizė atskleidė skirtingus sužalojimo etapus, atsižvelgiant į slėgio dydį, kurį gyvūnai patyrė, kai sumažėjo kraujo tėkmė iškart po įžeidimo, ir kitą dieną pastebimas kraujo tėkmės padidėjimas, sukeliantis išemijos ir reperfuzijos sužalojimą (IRI) ir galimas uždegiminis atsakas po audinių sužalojimo. Po išemijos ir hipoksijos, atsirandančios dėl mikrocirkuliacijos pažeidimo, laisvieji radikalai sukelia lipidų peroksidaciją, dėl ko gali būti išeminis audinio pažeidimas. Būsimais tyrimais turėtų būti siekiama išmatuoti laisvuosius radikalus tuo padidėjusios kraujotakos laikotarpiu po audinių išemijos.

Įvadas

Efektyvi slėgio / dekucito opų (lovos opos) prevencija ir gydymas tebėra rimtas iššūkis prižiūrint asmenis, kuriems yra nugaros smegenų traumos, ir tokie pažeidimai patiria dideles išlaidas visuomenei. 1 Sveikatos priežiūros tyrimų ir kokybės agentūra teigia, kad slėgio opos JAV sveikatos priežiūros sistemai kasmet kainuoja 9, 1–11, 6 milijardo dolerių. 2 Dėl slėgio opų ateityje ne tik prireiks didelių medicininių išlaidų, bet ir negrįžtamai pablogės paveiktų pacientų gyvenimo kokybė. 3, 4 Sunkiausios slėgio opos sukelia didelę poodinių fascijų ir raumenų nekrozę, galinčią sukelti osteomielitą. 5, 6 paraplegija sergantiems pacientams kyla ypač didelė slėgio opų išsivystymo rizika dėl nejudrumo, padidėjusio pojūčio praradimo galūnėse. Devyniasdešimt penki procentai visų slėgio opų atsiranda apatinėse galūnėse, o chirurginių komplikacijų ir pasikartojimo dažnis yra ypač didelis asmenims, turintiems nugaros smegenų pažeidimus (SCI). 40% pacientų, sergančių SCI ir slėgio opa, kenčia nuo chirurginių komplikacijų, o 79% - pasikartojančiomis opomis. 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 Buvo pranešta, kad 6, 6% visų ligonių readmisijos ligonių, sergančių SCI, sukelia slėgio opos. 13 Apskaičiuota, kad bendras BTI paplitimas yra nuo 40 iki 80 atvejų milijonui gyventojų. 14 Nacionalinė stuburo smegenų sužalojimo asociacija praneša, kad 450 000 žmonių Jungtinėse Valstijose gyvena su SCI, kasmet kasmet sukuriama 11 000 naujų atvejų. 15

Remiantis Nacionaline slėgio opų patariamąja taryba, slėginės opos kliniškai ir histologiškai yra suskirstytos į keturias kategorijas, didėjant jų sunkumui, atsižvelgiant į audinių nykimo laipsnį, tai yra I – IV stadijos. I stadija yra apibrėžta kaip neišblunkama eritema odos paviršiuje. II stadija yra apibrėžta kaip seklus atviras opa, iš dalies prarandant dermą. III etapas yra pilno storio audinių praradimas. IV etapas yra pilno storio audinių praradimas, kai atviras kaulas, sausgyslė ar raumuo, dažnai apima tuneliavimą. 16 Nors ankstesniais slėgio opos formavimosi etapais gali kilti problemų dėl matomų pažeidimų ir eritemos odos lygyje, didžiausias slėgis yra tarp kaulinio iškilimo ir po juo esančių minkštųjų audinių. Taigi giliųjų audinių pažeidimai yra daug didesni už matomus odos pažeidimus. Paprastai slėgio opos dažnai buvo apibūdinamos kaip „panašios į ledkalnį“, o oda yra ledkalnio viršūnė. Histologiškai tikimasi, kad giliųjų audinių sužalojimas bus daug didesnis, net jei derma nepažeista ankstyvosios stadijos opos.

Nors slėginės opos gali smarkiai pakeisti paciento sveikatą, veiksmingos šių opų gydymo būdai yra ypač menki. Pažanga kliudoma, nes šiuo metu nėra jokių pereinamojo laikotarpio tyrimų modelių, tiksliai nustatančių nugaros smegenų pažeidimo slėgio opų diapazoną, nes jie būtų stebimi kliniškai. 18, 19, 20, 21 Modeliuose, kurie patiria nugaros smegenų pažeidimo slėgio opas, laikui bėgant šių opų nesilaikoma, kad suskaidytų minkštus audinius.

Kad gyvūno modelis sėkmingai pakartotų slėgio opą, odos paviršiuje turi būti išorinė ir išmatuojama nuolatinė jėga, sukelianti apatinio raumens suspaudimą. Tai taip pat turi būti gyvūnui, kuris yra imobilizuotas ar labai priklausomas, kaip tai įvyksta su stuburo smegenų pažeidimu. Ankstesni slėgio opų susidarymo modeliai turi keletą trūkumų, dėl kurių sunku padaryti esmines išvadas.

Šiame rankraštyje aprašome slėgio opos susidarymo modelį, apimantį žiurkės nugaros smegenų pjūvį į priekį, kad būtų sukeltas nugaros smegenų sužalojimas, o po to kalibruotas slėgis paveiktoje galūne, kad būtų sukurtos įvairaus sunkumo atkuriamos opos. Be to, mes histologiškai ir fiziologiškai apibūdiname savo gyvūnų modelį pagal klinikinius fenotipus, kurie randami žmogaus būklėje. Šis slėgio opos formavimo būdas turi svarbių savybių, kurios jį daro kliniškai svarbų.

medžiagos ir metodai

Gyvūnai

Visiems eksperimentams buvo naudojamos dvidešimt penkios 6 savaičių amžiaus suaugusių „Sprague-Dawley“ žiurkių patelės. Penki gyvūnai buvo dedami į kiekvieną slėgio opos (PU) grupę, kad būtų nustatytas SCI / PU modelis. Žiurkės buvo laikomos normaliame šviesos cikle ir 25 ° C temperatūroje. Visas procedūras patvirtino institucijos ACUC komitetas.

Stuburo smegenų pažeidimas

Visi gyvūnai prieš operaciją buvo nusiskusti. Nugaros smegenų sumušimas atliktas vidurinėje krūtinės ląstos dalyje (T7 – T9) aseptinėmis sąlygomis, kad būtų galima modeliuoti nugaros smegenų pažeidimus. Gyvūnai buvo anestezuojami įkvepiamosios anestezijos mišiniu, kuriame iš pradžių buvo 5% izoflurano ir 3, 5% palaikoma 2% deguonies. Ant nugaros buvo padarytas 3 cm vidurio pjūvis, o paraspinaliniai raumenys buvo atitraukti, kad būtų atskleisti krūtinės ląstos sluoksniai. Atlikta laminektomija, atskleidus krūtinės ląstos nugaros smegenų ilgį (T7 – T9), durys atidaromos ir nugaros smegenys. Nugaros smegenų vidurinė linija buvo nustatyta, o pusė (kairė pusė) nugaros smegenų dalis buvo visiškai perskirsta, naudojant smulkias žirkles ir chirurgines žnyples. Buvo pasiekta hemostazė, chirurginės vietos buvo išplautos, žaizdos uždarytos. Siekiant sumažinti diskomfortą, žiurkės buvo operuojamos buprenorfinu (0, 05 mg kg – 1 kūno svorio, sc).

Slėgio taikymas

Po užpakalinių galūnių kailio nusiskuto, praėjus 7 dienoms po nugaros smegenų pažeidimo, odos paviršius buvo spaudžiamas. Dvidešimt penkios „Sprague-Dawley“ žiurkės buvo suskirstytos į penkias grupes, po penkias žiurkes kiekvienoje grupėje (1 paveikslas). Pirmoji grupė nesulaukė jokio išorinio spaudimo. Kiekviena paskesnė grupė gavo pakankamai slėgio, kad susidarytų 1, 2, 3 ar 4 stadijos opa, remiantis anksčiau nustatytomis slėgio vertėmis 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 (1 lentelė).

Image

Slėgio taikymo modelis. a ) Žiurkių, pakabintų ant platforminių svarstyklių su C spaustuku, naudojamos apkrovos slėgiui, medicininė iliustracija. Slėgis buvo kalibruojamas pagal skalės svorį ir išorinio spaustuko paviršiaus plotą. b ) Medicininė slėgio opos progresavimo edemos po kelių valandų po suspaudimo medicininė iliustracija. c ) pažeistas epitelis ir odos suskirstymas. d ) Ankstyva polimorfonuklearinių ląstelių infiltracija. e ) uždegiminis eksudatas po slėgio. Spausdinta gavus leidimą. © JHU neurochirurgija - Ian Suk.

Visas dydis

Pilno dydžio lentelė

Slėgis buvo atliekamas su Husky 4 colių C spaustukais („The Home Depot“, Cranbury, NJ, JAV) 8 valandas, esant įvairiam slėgiui, užpakalinės šlaunies srities kairėje, paralyžiuotoje ir užpakalinėje dalyje. Kiekvienas gyvūnas buvo dedamas ant „Horizon HPS-110“ skaitmeninės platformos pašto mastelio („Horizon Solutions“, Ročesteris, NY, JAV), kuris buvo sukrautas ir panaudotas apkrovos slėgio kiekiui įvertinti. Slėgis buvo apskaičiuotas pagal šią formulę:

Image

Audinys, veikiamas slėgio, kasdien buvo vertinamas dėl slėgio opų išsivystymo. Buvo pastebėta, ar nėra odos skilimo. Kiekvienas gyvūnas buvo nufotografuotas prieš nužudymą, praėjus 12 dienų po nugaros smegenų sužalojimo.

Lazerinio Doplerio srauto matavimas

Kraujo tėkmei kiekvieną dieną įvertinti po nugaros smegenų pažeidimo buvo naudojamas „moorLDI“ („Moor Instruments“, Wilmington, DE, JAV) lazerinis Doplerio aparatas. Slėgį patiriančių gyvūnų kraujotaka buvo įvertinta du kartus slėgio taikymo dieną, vieną kartą prieš slėgį ir vieną kartą po slėgio. Tikimasi, kad išemija / reperfuzija išsivystys slėgio opos ir bus parodyta perfuzijos vienetų (PFU) vertėje.

Histologija

Visi gyvūnai buvo nužudyti 12 dieną, atsižvelgiant į nugaros smegenų sužalojimą. Iš kiekvieno gyvūno slėgio zonos (užpakalinės šlaunies srities) buvo surinktas viso storio audinys. Kiekvienam gyvuliui buvo imamas audinys iš to paties, priešingo, nervų nepaliesto, galūnės krašto. Formaline fiksuotas, parafino pavidalu įterptas audinys buvo dažomas hematoksilinu ir eozinu (H&E).

Kraujo chemija

Po eutanazijos kiekvienam gyvūnui buvo atlikta širdies lazda. Siekiant įvertinti uždegiminį atsaką ir audinių pažeidimus, buvo atlikti keli kraujo tyrimai. Į kraujo tyrimus buvo įtrauktas visas kraujo tyrimas su diferencialu ir kreatinkinaze.

Statistinė analizė

Statistinę analizę sudarė vienpusė dispersijos analizė, po kurios sekė Tukey Multiple palyginimo testas, naudojant Prism („Graph Pad Software Inc.“, La Jolia, CA, JAV). Statistiškai reikšminga buvo P vertė <0, 05.

Rezultatai

Nugaros smegenų sužeistos slėginės opos modelis

Visi gyvūnai gerai toleravo nugaros smegenų pažeidimus ir spaudimą. Visoms žiurkėms buvo kairės kojos paralyžius iškart po nugaros smegenų pusrutulio. Skirtingi slėgiai kiekvienai grupei buvo taikomi aukščiau nurodytomis sąlygomis, praėjus 7 dienoms po nugaros smegenų pusrutulio. Iškart po slėgio padarymo buvo negili depresija, atitinkanti aplikatoriaus dydį ir vietą (1 paveikslas). Paralyžiuota užpakalinė galūnė po kelių valandų po suspaudimo parodė edemą. Gyvūnai parodė odos suirimo įrodymus jau praėjus 6 valandoms po to, kai buvo atliktas slėgio laipsnis, ir buvo fotografuojami praėjus 5 dienoms po slėgio, eutanazijos metu (tyrimo 12 diena) (2 paveikslas). Kontroliniai gyvūnai neturėjo odos suskaidymo įrodymų. Gyvūnams, gydomiems 250 mm Hg slėgiu, nustatyta, kad oda nepažeista, o paraudimas neišblukęs. Gyvūnams, gydomiems 500 mm Hg slėgiu, buvo nustatytas dalinis odos sluoksnio storio praradimas, rausvai rausva žaizdos danga ir paviršutiniškas odos nugrimzdimas. 2b paveiksle pavaizduota 2 stadijos opa su atidaryta / plyšusia lizdine plokštele. Taikant 750 mm Hg slėgį, gydomiems gyvūnams buvo parodytas viso storio audinių nuostolis, veikiant poodinius riebalus ir raumenis, be kaulų ir sausgyslių poveikio, tuo tarpu gyvūnams, kuriems buvo taikomas 1000 mm Hg slėgis, tokio paties storio audiniai buvo prarasti tiek pat, kiek buvo paveikti. kaulas ir (arba) sausgyslės, taip pat raumuo.

Image

Reprezentatyvūs slėgio opų vaizdai. a ) Žiurkėms, gaunančioms 250 mm Hg, būdingos 1 stadijos opinės opos charakteristikos su neišblukusiu paraudimu ir eritema. b ) Žiurkėms, gaunančioms 500 mm Hg, būdingos 2 stadijos opinės opos, turinčios ankstyvų epitelio skilimo požymių, rausvai rausva žaizdos lova ir paviršutiniškas odos nusilpimas. c ) Žiurkėms, gavusioms 750 mm Hg, būdingos 3 stadijos opos, pasižyminčios viso storio audiniais, poodinių riebalų ir raumenų ekspozicija, be kaulų ar sausgyslių. d ) Žiurkėms, gaunančioms 1000 mm Hg, būdingos 4 stadijos opinės opos, kai viso storio audiniai prarandami giliai į raumenis iki atidengto kaulo ir sausgyslių.

Visas dydis

Histologinė analizė

Slėgio sukeltos opos susidarymas buvo įvertintas hematoksilinu ir eozinu dažant viso storio skerspjūvio plokšteles, paimtas iš paralyžiuotos užpakalinės galūnės slėgio zonos praėjus 5 dienoms po slėgio. Histologinis dažymas parodė nepažeistą epitelį ir ankstyvus nekrozinius pažeidimus gyvūnų, gydomų 250 mm Hg, slėgio zonoje, palyginti su kontrole. Kontroliniams gyvūnams buvo nepažeistas epitelis, gyvi dermos sluoksniai ir gerai sutvarkytas laisvai supakuotas jungiamasis audinys (3a1 pav.). Gyvūnams, gydomiems 250 mm Hg, buvo nustatyta nekrozė į gilesnius dermos ir raumenų sluoksnius, nors viršutinis epitelis buvo nepažeistas, atitinkantis „ledkalnio efektą“ (3b1 pav.). Gyvūnams, gydomiems 500 mm Hg, buvo nustatytas ankstyvas epitelio skilimas, escharų susidarymas, tankus jungiamojo audinio užpakalis giliuose dermos sluoksniuose ir dermos pilvo pūtimas bei deformacija (3c1 pav.). Gyvūnai, gydyti 750 mm Hg, buvo pažymėti kaip pažeistas epitelis, nekroziniai pažeidimai, plačiai paplitęs jungiamojo audinio tankis ir raumenų nekrozė su uždegiminių ląstelių ir polimorfonuklearinių leukocitų infiltracija. Šioje grupėje vis dar buvo išsaugota bendra raumenų architektūra (3d1 pav.). Gyvūnų, kuriems buvo atliktas slėgis naudojant 1000 mm Hg, grupei buvo nustatyta esminė raumens nekrozinė žala, uždegiminių ląstelių infiltracija, ląstelių vientisumo praradimas, visiškas epitelio sluoksnio praradimas ir hematomų susidarymas odos sluoksnyje. Aukštesnės stadijos opos taip pat turėjo didesnę 6, 25, 26 uždegimo ir eksudato riziką (3e1 pav.).

Image

Tipinė slėgio opų histologija. Po eutanazijos buvo surinkti viso storio audiniai ant kiekvieno gyvūno galūnių. H&E buvo dažytos visose audinių dalyse. ( a1, a2 ir a3 ) × 10, × 40 ir × 64 padidinimas atitinkamai hemiparapleginėms žiurkėms, kurios nepatyrė slėgio. ( b1, b2 ir b3 ) × 10, × 40 ir × 64 padidinimas atitinkamai hemiparapleginei žiurkei, kuriai slėgis buvo 250 mm Hg kairėje užpakalinėje šlaunies srityje. Šie gyvūnai nekrozė giliųjų dermos ir raumenų sluoksnių, nors viršutinis epitelis buvo visiškai nepažeistas, atitinkantis „ledkalnio efektą“. ( c1, c2 ir c3 ) × 10, × 40 ir × 64 padidinimas atitinkamai hemiparapleginei žiurkei, kuriai slėgis buvo 500 mm Hg kairėje užpakalinėje šlaunies srityje. Šiems gyvūnams buvo nustatytas ankstyvas epitelio skilimas, eschar susidarymas, tankus jungiamojo audinio užpakalis giliuose dermos sluoksniuose ir pilvo pūtimas bei dermos kolageno skaidulų iškraipymai. ( d1, d2 ir d3 ) × 10, × 40 ir × 64 padidinimas atitinkamai hemiparapleginei žiurkei, kuriai slėgis buvo 750 mm Hg kairėje užpakalinėje šlaunies srityje. Šiems gyvūnams buvo nustatytas epitelio skilimas, nekroziniai pažeidimai, plačiai paplitęs jungiamojo audinio tankis ir raumenų nekrozė su uždegiminių ląstelių ir polimorfonuklearinių leukocitų (PMN) įsiskverbimu. Šioje grupėje vis dar buvo išsaugota bendra raumenų architektūra. ( e1, e2 ir e3 ) × 10, × 40 ir × 64 padidinimas atitinkamai hemiparapleginei žiurkei, kuriai slėgis buvo 1000 mm Hg kairėje užpakalinėje šlaunies srityje. Šiems gyvūnams buvo padaryta žymi raumenų nekrozinė žala, uždegiminių ląstelių infiltracija, ląstelių vientisumo praradimas, epitelio sluoksnio visiškas praradimas ir odos sluoksnyje susidariusios hematomos. Juodoji rodyklė: nepažeistas epitelis. Oranžinė rodyklė: sulaužytas epitelis. Geltona strėlė: eschar. Raudona rodyklė: laisvai supakuotas jungiamasis audinys. Žalia rodyklė: netaisyklingai tankus pakavimo jungiamasis audinys. Mėlyna strėlė: nekrozinis raumuo. Violetinė strėlė: hematoma.

Visas dydis

Lazerinio Doplerio srauto matavimas / kraujo tėkmės analizė

Manoma, kad slėgio opos atsiranda po sukeltos išemijos, po kurios įvyksta reperfuzijos trauma. Norėdami nustatyti, ar mūsų modelis atitiko šią hipotezę, mes panaudojome Doplerio srauto matavimą, kad kas 24 valandas po nugaros smegenų sužalojimo įvertintume paralyžiuotos ir nepažeistos užpakalinės galūnės kraujotaką. Gyvūnams, kuriems buvo daromas slėgis, kraujotaka buvo įvertinta prieš atliekant slėgį ir po jo. Kiekvienam gyvūnui užpakalinėje šlaunies srityje buvo pasirinktas pastovus plotas (4a paveikslas). Doplerio kraujotaka po nugaros smegenų sužalojimo prieš atliekant slėgį 7 dieną buvo 238 ± 16 PFU. Iškart po slėgio padidėjimo visose slėgio grupėse kraujo tėkmė statistiškai reikšmingai sumažėjo, palyginti su kontrolinėmis grupėmis, kurių vidutinė perfuzija buvo 118 ±. 18 ( P <0, 001). Kitą dieną po slėgio taikymo (8 diena) labai padidėjo slėgio zonos perfuzija, kai vidutinė perfuzija buvo 289 ± 17, palyginti su perfuzija iškart po slėgio ( P <0, 001). Šie rezultatai rodo, kad dėl slėgio sumažėjo kraujotaka paveiktoje zonoje, o po to smarkiai padidėjo kraujotaka paveiktoje zonoje, o tai atitinka hipotezuotą išemijos / reperfuzijos mechanizmą. Manoma, kad padidėjusią kraujo tėkmę lemia reaktyvioji hiperemija, po kurios prasideda uždegiminė kraujagyslių išsiplėtimas (4b paveikslas).

Image

Lazerio Doplerio kraujotakos analizė. a ) Po nugaros smegenų sužalojimo kasdien buvo atliekamas lazerinio lašintuvo srauto matavimas. Slėgį patiriančių gyvūnų kraujotaka buvo įvertinta du kartus slėgio taikymo dieną, vieną kartą prieš slėgį ir vieną kartą po slėgio. b ) Doplerio kraujotaka po stuburo smegenų sužalojimo prieš atliekant slėgį 7 dieną buvo 237, 808 ± 16, 175 PFU. Iškart po slėgio padidėjimo visose slėgio grupėse kraujotaka sumažėjo statistiškai reikšmingai, palyginti su kontrolinėmis, kurių vidutinė perfuzija buvo iš 118, 361 ± 18, 223 ( P <0, 001). Kitą dieną po slėgio taikymo (8 diena) labai padidėjo slėgio zonos perfuzija, kai vidutinė perfuzija buvo 288, 997 ± 16, 512, palyginti su perfuzija iškart po slėgio ( P <0, 001).

Visas dydis

Kraujo chemija - ląstelių skaičius

Prieš žudydami 12 dieną, praėjus 5 dienoms po slėgio, mes atlikome širdies punkciją, kad surinktume kiekvieno gyvūno kraują, kad nustatytume, ar gyvūnai, kuriems taikomas slėgis, turi padidėjusį uždegiminį atsaką ir (arba) raumenų irimo įrodymus. Mes išanalizavome kiekvienos grupės kraują raudonųjų kraujo kūnelių, baltųjų kraujo kūnelių, % neutrofilų, % limfocitų, % monocitų ir eozinofilų procentais, taip pat kreatinkinazės (CK), šlapalo azoto ir kreatinino kiekiu kraujyje. Statistiškai reikšmingo raudonųjų kraujo kūnelių skaičiaus, neutrofilų%, monocitų ir eozinofilų% skirtumo tarp kontrolinių ir gyvūnų, kuriems buvo taikomas slėgis, nerasta; tačiau mes nustatėme statistiškai reikšmingą skirtumą tarp kontrolinių ir visų baltųjų kraujo kūnelių, kuriems taikytas slėgis, ir limfocitų skaičiaus bei kreatinkinazės ( P <0, 01; 5 pav.). Be to, stratifikavę grupes pagal nepažeisto epitelio buvimą ar nebuvimą (1 ir 2 stadijos, palyginti su 3 ir 4 stadijomis), mes nustatėme, kad kiekvienos grupės baltųjų kraujo kūnelių ir limfocitų skaičius buvo statistiškai reikšmingas nuo kontrolinės grupės ( P = Atitinkamai 0, 0107 ir P = 0, 005). Be to, limfocitų skaičius padidėjo nuo 2326 ± 332 ląstelių μl −1 kontrolinėje grupėje iki 4718 ± 390 ląstelių μl −1 1 ir 2 grupėse iki 5315 ± 412 ląstelių μl −1 3 ir 4 grupėse. Kai buvo įvertintas raumenų suskirstymas. per CK lygį mes nustatėme, kad 1 ir 2 grupėse, palyginti su 3 ir 4 grupėmis, CK lygis buvo žymiai padidėjęs, palyginti su kontroliniais ( P = 0, 0028), be to, 3 ir 4 grupėse buvo žymiai didesnis CK lygis nei 1 ir 2 grupėse. ( P <0, 01). CK lygis padidėjo nuo 480 ± 35 U l −1 kontrolinėje grupėje iki 1286 ± 274 U l −1 1 ir 2 grupėse iki 2855 ± 480 U l − 1 3 ir 4 grupėse. Šie rezultatai rodo, kad padidėja slėgis. gyvūno uždegiminis atsakas, išmatuotas baltųjų kraujo kūnelių ir limfocitų skaičiumi, be to, padidėja raumenų irimo laipsnis, nes padidėja spaudimas.

Image

Kraujo kiekis. Po eutanazijos kiekvienam gyvūnui buvo atlikta širdies punkcija. a ) Kiekvienos grupės leukocitų skaičius buvo statistiškai reikšmingas palyginus su kontroline grupe ( P = 0, 0107). ( b ) Kiekvienos grupės limfocitų skaičius buvo statistiškai reikšmingas lyginant su kontroline grupe ( P = 0, 005). Limfocitų skaičius padidėjo nuo 2, 332 ± 0, 3317 kontrolinėje grupėje iki 4, 718 ± 0, 3902 1 ir 2 grupėse iki 5, 315 ± 0, 4115 3 ir 4 grupėse. C ) 1 ir 2 grupėse, palyginti su 3 ir 4 grupėmis, padidėjo CK lygis, palyginti su kitais. vartojant kontrolinę kontrolę ( P = 0, 0028), o 3 ir 4 grupėse buvo žymiai didesnis CK lygis nei 1 ir 2 grupėse ( P <0, 01). * P <0, 001; ** P <0, 01.

Visas dydis

Diskusija

Net ir turint geriausią klinikinę priežiūrą, slėginės opos yra didelis iššūkis asmenims, patyrusiems nugaros smegenų pažeidimus, ir patiria dideles išlaidas JAV sveikatos priežiūros sistemai. Slėgines opas sukelia nuolatinis spaudimas odos paviršiuje, todėl minkštieji audiniai suskyla tarp suspaustos odos ir pagrindinės kaulinės dalys. 2, 3, 4, 5, 6 Kapiliarinis uždarymas ir išemija yra poodiniuose tokių žaizdų sluoksniuose, kurių ankstyvose stadijose yra matoma odos eritema. 3, 12 Kadangi odoje yra tik nedideli skilimo požymiai, slėgio opos dažnai apibūdinamos kaip „į ledkalnį panašios“ kokybės, nes pažeidimo mastas yra poodyje ir jo nematyti ant paviršiaus, todėl padidėja odos diagnozuoti ir užkirsti kelią šioms žaizdoms. 7, 8, 9, 10, 11, 27 Kliniškai pastebimos slėgio opos dažnai atsiranda dėl tiesioginio slėgio ir šlyties jėgų, sukeliančių trintį, derinio. 5, 16, 17

Šiuo metu naudojami gyvūnų modeliai turi trūkumų, kurie riboja jų naudingumą. Šių opų įvertinimo modeliai, įskaitant chirurginį implanto įdėjimą po raumenimis ir slėgio aplikatorių, įsukamą į kaulą, arba implantuotą magnetą ir virš jo esantį magnetą, keičia minkštųjų audinių aplinką prieš prasidedant slėgio opoms. 22, 24, 25 Kiti mažiau invaziniai modeliai apima odos sugriebimą magnetinėmis plokštelėmis, tačiau jie nedaro spaudimo apatiniam raumeniui. Iš šių modelių sukurtos žaizdos neparodo tikros slėgio opos.

Žiurkių opos opų modeliai buvo sukurti siekiant padidinti mūsų supratimą apie rizikos veiksnius, galimo gydymo būdo progresą ir veiksmingumą. Šiame tyrime parodytas neinvazinis metodas, padedantis gauti įvairaus sunkumo slėgio opas žiurkės stuburo smegenų sužalotame modelyje. Naudodamiesi išorinio slėgio modeliu, parodome, kad esant kintamam slėgiui, atkuriamai galime sukurti skirtingą slėgio opos sunkumą ir susijusias regėjimo ir histologines savybes. Be to, mes parodome, kad slėgio sukelta žala yra susijusi su padidėjusiu baltųjų kraujo kūnelių ir limfocitų skaičiumi, taip pat kreatinkinazės padidėjimu. Šis modelis taip pat parodo žalos išemijos / reperfuzijos mechanizmą, kuris, kaip manoma, yra priežastinis slėgio opos formavimosi veiksnys. Visi šie rezultatai pateikia naują ikiklinikinį modelį, kuris gali veiksmingai ir atkuriamai imituoti klinikinius fenotipus, pastebėtus pacientams, kuriems diagnozuotas slėgio opa po nugaros smegenų pažeidimo.

Ankstesni slėgio opų susidarymo modeliai turi keletą privalumų ir trūkumų, dėl kurių sunku padaryti esmines išvadas. Kad gyvūno modelis galėtų sėkmingai pakartoti šią žalą, turi būti išorinė ir išmatuojama nuolatinė jėga ir laikas, skaičiuojant nuo išeminės nekrozės atsiradimo slėgio. 14 Lin ir kt. Pasiūlytas modelis . 24 imituojamas kaulinio kauliuko vaidmuo formuojant slėgio opą, implantuojant metalinę granulę ant žiurkės blauzdikaulio kaulo šoninio paviršiaus. Hyodo ir kt. Pasiūlytas modelis . 22 gamina slėgio aplikatorių iš 6, 5 mm skersmens atšaukiamojo varžto, perkutaniškai implantuoto į didesnįjį monopleginės kiaulės trochanterį. Šie modeliai keičia minkštųjų audinių aplinką prieš prasidedant slėgio opoms. Chirurginis implantavimas ar bet koks kitas odos barjero pažeidimas atpalaiduoja uždegiminius citokinus ir pažeidžia minkštųjų audinių vientisumą dar prieš atliekant slėgį. Taigi kliniškai svarbiausias slėgio opos modelis reikalauja tik išorinės ir neinvazinės apkrovos - imituojant tai, kas atsirastų kliniškai.

„Stadler“ ir kt. Modelis . 11 bandymų sukurti modelį be invazinio chirurginio komponento, naudojant magnetus. Nors odos lygyje yra matoma eritema ir spaudimas, šis modelis tik paviršutiniškai apima slėgio opas be patologijai būdingų poodinių nekrozinių pažeidimų. Ankstyvosios stadijos opos apibūdinamos kaip „ledkalnio efektas“, nes didžioji dalis audinių pažeidimų yra raumenų lygyje ir kuo mažiau pažeidžiamas viršutinis epitelis. Šis modelis nesugeba pritaikyti jokios apkrovos jėgos raumenims, dėl kurių susidariusi žaizda nėra tikra slėgio opa. 17

Bosboom et al modelis . 28 naudoja išorinį įtraukiklį, tačiau to nedaro nustatant nugaros smegenų sužalojimus, taip pat nėra tirta įvairių opų stadijų. Šis modelis taip pat nesugeba sekti opų progresavimo, nuimant derlių 24 valandas po slėgio. Cui et al modeliai . , 29 Gefen ir kt. 30 ir Jiang ir kt. Paimkite slėgio audinį, tačiau nedarykite to atlikdami nugaros smegenų pažeidimus. Gosteino ir kt. Modelis . 31 tyrė kiaulių audinių suskaidymą iš išorės daromo slėgio per 10 dienų, tačiau III ir IV stadijos opų netirta. Be to, tai nebuvo padaryta nustatant nugaros smegenų pažeidimus. Kokate et al modelis . 32 ištyrė temperatūrą, atsirandančią dėl slėgio opos progresijos laikui bėgant, tačiau to nepadarė dėl nugaros smegenų pažeidimo ir kiekvienoje tirtoje grupėje taikė tik 100 mm Hg išorinį slėgį. Linder-Ganz et al modeliai . 30, 33, 34, 35 sėkmingai tiriami giliųjų audinių sužalojimai išoriškai taikomuose įvairaus slėgio opinių opų modeliuose, tačiau audiniai imami iškart po slėgio, o šių opų netirti nustatant nugaros smegenų pažeidimus. Salcido ir kt. Modelis . 36 išorinis slėgis ir išmatuota kraujo tėkmė naudojant „Lazerinį Doplerį“, tačiau atliktas tik 145 mm Hg vertės ir išmatuota perfuzija slėgio metu. Norint nustatyti opų diapazoną, reikia naudoti skirtingą slėgį. Be to, prieš slėgį reikia išmatuoti kraujo tėkmę, kad būtų galima nustatyti pradinę vertę, ir po slėgio - nustatyti reperfuziją.

Nustatant nugaros smegenų sužalojimus ir modelius, neturinčius nugaros smegenų pažeidimo, būtina nustatyti skirtumą tarp opinių opų modelių. 37 Nustatant nugaros smegenų sužalojimus, be atrofijos ir sumažėjusios kraujotakos, MRT tyrimais nustatyta reikšmingų anatominių skirtumų stuburo slankstelių ir didelės rizikos vietose pacientams, patyrusiems nugaros smegenų pažeidimus. 38, 39, 40, 41, 42 Dėl reikšmingos nekrozės, atsirandančios dėl reaktyviųjų deguonies rūšių po išemijos, taip pat būtina, kad veiksmingi slėgio opos modeliai turėtų leisti laiką po traumos tiksliai ištirti slėgio opų susidarymo plotį. 43 Mūsų modelis įveikia šias problemas taikydamas išorinį spaudimą, nepažeisdamas odos stuburo smegenų sužaloto modelio, laikui bėgant progresuodamas ir tirdamas įvairius slėgio opų etapus. Be to, galimybė pakeisti slėgį, kurį patiria gyvūnas, garantuoja, kad galima pasiekti laipsnišką slėgio opos atsaką. Tai leidžia tiksliau įvertinti patofiziologinius mechanizmus, susijusius su tam tikra slėgio opos stadija, ir galimybę atkuriamai sukurti norimą stadiją tolimesniems tyrimams. Be to, lazerio Doplerio kraujotaka, artima infraraudonųjų spindulių spektrui, leidžia analizuoti raumenų kraujotaką ir giliųjų audinių perfuziją. 44, 45

Slėgio opos progresavimas priklauso nuo išemijos ir audinių reperfuzijos. Nuolatinis slėgis sukelia kapiliarų išemiją ir raumens audinio mikrovaskuliaciją. Taigi vėlesnė reperfuzija išskiria laisvuosius radikalus, dar labiau pažeisdama anksčiau hipoksinį audinį. 3, 5, 6, 12. Lazerinio doplerinio srauto matavimo metodais mes parodėme, kad mūsų išorinis slėgio modelis padidina kraujo pakartotinę perfuziją, padarius slėgį, ir pakartoja numanomą išemijos / reperfuzijos, susijusios su slėgio opos susidarymu, mechanizmą. Galėjome parodyti statistiškai reikšmingą kraujotakos sumažėjimą iškart po slėgio, palyginti su kraujo tėkmės vertinimu prieš įžeidimą. Vėliau atlikus kraujo tėkmės matavimą po 24 val., Pastebimas pastebimas kraujo tėkmės padidėjimas šiame regione. Visi šie duomenys patvirtina esamus įrodymus apie išemijos / reperfuzijos vaidmenį formuojant slėgio opas, kartu pabrėžiant mūsų modelio tvirtumą reziumuojant kliniškai reikšmingas slėgio opas.

SCI sergantys pacientai sudaro unikalią populiaciją, kuri ypač jautri slėgio opų, turinčių padidėjusį sergamumą ir mirtingumą, susijusiai su opų atsiradimu, atsiradimui, be to, kad tai kainuoja sveikatos sistemai. Gyvūnams buvo sukurta daugybė modelių, skirtų tirti slėgio opos susidarymą. Mūsų modelis ir duomenys papildo mūsų nuolatinį supratimą apie unikalius veiksnius, kurie prisideda prie slėgio opų susidarymo. Šis modelis gali būti naudojamas tiriant terapiją tiek rizikos grupės, tiek paveiktiems pacientams. Tokie gydymo būdai gali būti sutelkti į odos sutvirtinimo būdus, taip pat išemijos / reperfuzijos sužeidimo mažinimo būdus, naudojant laisvųjų radikalų šalinimo sistemą, arba metodus, kuriais padidinamas kraujo tekėjimas tose vietose, kuriose yra opų. Išemijos ir reperfuzijos sužeidimo atvejais reikia atlikti papildomus laisvųjų radikalų šalinimo sistemų, susidariusių dėl opinės opos, tyrimus. Šie būdai bus svarbūs ne tik pacientams, sergantiems SCI, bet ir kitiems, kuriems kyla opų išsivystymo rizika, įskaitant pagyvenusius žmones, nepakankamai maitinamus pacientus, pacientus, turinčius kitų neurovaskulinių traumų (tai yra, diabetą) arba chroniškai nekontroliuojamus pacientus.

Mūsų modelis gali turėti keletą apribojimų ir trūkumų, kurie galėtų apriboti galimybę daryti esmines išvadas. Pavyzdžiui, mūsų modelyje užpakalis uždedamas ant gyvūnų užpakalinių galūnių ir suspaudžiamas pagal skalę. Žmonėms pacientų opa paprastai patenka dėl vienpusio suspaudimo. Be to, gyvūnams padaryta dalis pjūvio, o ne padaryta visiška nugaros smegenų trauma, tai labiau atitinka tai, kas pasitaiko pacientams, patyrusiems stuburo smegenis. Šis modelis netiria reaktyviųjų deguonies rūšių, susijusių su reperfuzijos trauma, taip pat netiria šlyties jėgos, be tiesioginio slėgio. Šie apribojimai gali trukdyti tiksliai įvertinti slėgio opos susidarymą gyvūnams; tačiau šie apribojimai gali būti laikomi nedideliais, palyginti su gebėjimu sukelti neinvazinį metodą slėgio opą.

Išvados

Sukūrėme naują gyvūno slėgio opų susidarymo modelį nustatant nugaros smegenų pažeidimus. Histological analysis revealed different stages of injury corresponding to the clinical stages and related to the amount of pressure the animals were exposed to. Decreased blood flow immediately after the insult along with a subsequent marked reperfusion in blood flow the next day suggests reactive hyperemia a possible inflammatory response. Animals who sustained the insult also had increased levels of creatine kinase with elevated WBC and lymphocyte blood counts. In this way, this model serves as an accurate preclinical tool to study spinal cord injury-associated pressure ulcers for evaluation of the human condition.

Duomenų archyvavimas

Nebuvo duomenų, kuriuos būtų galima įnešti