JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يصف هذا البروتوكول نموذجا قابلا للتكرار متعدد الأعماق لجرح الحروق في خنازير يوكاتان الصغيرة.

Abstract

التئام الجروح الحروقية عملية معقدة وطويلة. على الرغم من الخبرة الواسعة ، لا يزال جراحو التجميل والفرق المتخصصة في مراكز الحروق يواجهون تحديات كبيرة. من بين هذه التحديات ، يمكن أن يتطور مدى الأنسجة الرخوة المحروقة في المرحلة المبكرة ، مما يخلق توازنا دقيقا بين العلاجات المحافظة وإزالة الأنسجة الناخرة. الحروق الحرارية هي النوع الأكثر شيوعا ، ويختلف عمق الحرق اعتمادا على معايير متعددة ، مثل درجة الحرارة ووقت التعرض. يختلف عمق الحرق أيضا بمرور الوقت ، ويظل التفاقم الثانوي ل "منطقة الظل" ظاهرة غير مفهومة جيدا. استجابة لهذه التحديات ، تمت دراسة العديد من العلاجات المبتكرة ، والمزيد في مرحلة التطوير المبكرة. الجسيمات النانوية في ضمادات الجروح الحديثة والجلد الاصطناعي هي أمثلة على هذه العلاجات الحديثة التي لا تزال قيد التقييم. مجتمعة ، يحتاج كل من تشخيص الحروق وعلاجات الحروق إلى تطورات كبيرة ، وتحتاج فرق البحث إلى نموذج موثوق وملائم لاختبار أدوات وعلاجات جديدة. من بين النماذج الحيوانية ، تعتبر الخنازير هي الأكثر صلة بسبب أوجه التشابه القوية في بنية الجلد مع البشر. وبشكل أكثر تحديدا ، تظهر خنازير يوكاتان الصغيرة ميزات مثيرة للاهتمام مثل تصبغ الميلانين والنمو البطيء ، مما يسمح بدراسة الأنماط الضوئية العالية والشفاء على المدى الطويل. تهدف هذه المقالة إلى وصف بروتوكول موثوق به وقابل للتكرار لدراسة جروح الحروق متعددة العمق في خنازير يوكاتان الصغيرة ، مما يتيح المتابعة طويلة الأمد وتقديم نموذج ذي صلة للتشخيص والدراسات العلاجية.

Introduction

تعتبر الحروق مشكلة صحية عامة رئيسية وتؤثر على أكثر من 480,000 مريض في الولايات المتحدة كل عام ، وفقا لمستودع الحروقالوطني 1,2. يؤدي هذا إلى أكثر من 50,000 حالة دخول إلى المستشفى سنويا للحالات المعقدة غير المميتة التي تتطلب رعايةمتعمقة 2. علاوة على ذلك ، تعتبر الحروق سببا أساسيا لوفاة العسكريين والمراضة وهي مسؤولة عن 10٪ إلى 30٪ من الخسائر العسكرية3،4. ظلت إدارة الحروق دون تغيير تقريبا لفترة طويلة ، على الرغم من آثارها الهائلة والمتنوعة على المرضى ، والتي تتراوح من الجسدية إلى النفسية والعاطفية5.

يؤدي التشخيص والتقييم الأولي لإصابات الحروق إلى تصنيف أساسي وفقا لنوع الحروق (الأول والثاني والثالث) أو عمق الأنسجة المصابة (سطحية ، سماكة جزئية ، وحروق عميقة)6،7،8. تشمل الحروق ذات السماكة الجزئية (الدرجة الأولى والثانية) البشرة وأعماق مختلفة من الأدمة (الأدمة السطحية أو العميقة ، أي الحروق السطحية والعميقة من الدرجة الثانية)9. على وجه الخصوص ، يستبعد تلف الزوائد في الأدمة العميقة إمكانية إعادة الظهارة من الظهارةالظهارية 10. بحكم التعريف ، تصل الحروق كاملة السماكة إلى الدهون تحت الجلد ، واللفافة و / أو العضلات الأساسية (حروق من الدرجة الثالثة) ، وأحيانا العظام (يشار إليها أيضا باسم حروق الدرجة الرابعة)11،12.

بعد دخول المستشفى ، يتلقى مرضى الحروق رعاية خاصة تتضمن استراتيجية تتكون من توازن دقيق بين تنضير الأنسجة والحفاظ عليها. يجب إزالة الأنسجة الرخوة التالفة و / أو المصابة بشكل ثانوي تدريجيا حتى يتم الكشف عن الأنسجة السليمة ، مما يسمح باستخدام ضمادات محددة وترقيع جلدي لتحسين عملية الشفاء13،14،15،16. ومع ذلك ، يجب توخي الحذر أثناء الجراحة لتجنب الإزالة غير المقصودة للأنسجة الشافية وتقليل المضاعفات من أجل الشفاء الأمثل. من الناحية البيولوجية ، تظهر الحروق منطقة نخرية مركزية محاطة بمنطقة "ظل" أو "ركود" ، مما يشير إلى نقص التروية الذي يحتمل أن يكون عكاسا. يمكن أن تتدهور هذه المنطقة ، مما يؤدي إلى منطقة نخر ممتدة ، أو تلتئم عن طريق عكس عملية موت الخلايا المبرمج17،18. تمثل هذه الشدة المتفاوتة للحروق تحديات للجراحين لتقييمها بدقة ، مما يعقد التوازن بين العلاجات التحفظية والاستئصال الجراحي19. حتى الآن ، لا توجد أداة فعالة متاحة للمساعدة في توصيف "منطقة الظل" السابقة لتحويل النسخ. يعد تطوير مثل هذه الأدوات أمرا بالغ الأهمية لتحسين هذا التوازن الدقيق.

تم اختبار العديد من العلاجات للمساعدة في تقليل تحويل الحروق الثانوية. ومع ذلك ، لا يوجد علاج محدد متاح حاليا في العيادة18. تشمل الأمثلة الأخرى على التقدم في علاجات الحروق تطوير ضمادات الجروح الحديثة والمواد النانوية20،21 ، والجلد المصمم بالأنسجة22،23 ، ومناهج زراعة البشرة الجديدة24،25. أيضا ، حسنت الجراحة الترميمية الحديثة واللوحات اللفافية الجلدية إدارة الآثار اللاحقة طويلة المدى ، وخاصة تقلصات الحروق بعد الشفاء المرضي لمناطق الطيات26،27. تعطي هذه التطورات آفاقا واعدة لمرضى الحروق ، وتحسين استراتيجيات العلاج ونوعية الحياة ، لكن النتائج الأخيرة تظهر أن التأثير الوظيفي لا يزال كبيرا ، سواء في المجالين الجسدي أو النفسي28. مجتمعة ، فإن الطلب على التطورات المبتكرة في كل من تشخيص الحروق وعلاج الحروق كبير.

بشكل عام ، تهدف العديد من الأساليب إلى تحسين تشخيص وإدارة وعلاج حالات الحروق المعقدة ، ويحتاج الباحثون إلى نموذج قابل للتكرار وذي صلة لاختبار هذه الأساليب الجديدة. نظرا لتعقيده البيولوجي ، الذي يتضمن العديد من الأعضاء والتفاعلات الجهازية ، لم يثبت أي نموذج في المختبر أنه مناسب لدراسة عملية جرح الحروق29. أظهرت نماذج القوارض تناقضات كبيرة مع البشر بسبب الاختلافات الرئيسية في علم الأحياء وبنية الجلد والمرونة وعدم الالتزام بالهياكل الأساسية29. في المقابل ، أثبت نموذج الخنازير أنه مناسب بسبب التشابه الهيكلي لجلد الخنازير مع جلد الإنسان30،31،32. إنه يقدم مع نفس الأوعية الدموية ، وتكوين الألياف المرنة ، وتوقيت التجديد. علاوة على ذلك ، تسمح بصيلات الشعر وملحق الشعراء بإعادة الظهارة الجزرية ، كما يمكن ملاحظته في الحروق السطحية السريرية33،34. وبشكل أكثر تحديدا ، توفر نماذج Yucatan minipig ميزات مثيرة للاهتمام ، مما يجعلها ذات صلة بدراسة الجلد المصطبغ35 والنتائج طويلة المدى مع الحد الأدنى من التغييرات الجسدية36.

الغرض من هذه المقالة هو وصف نموذج حرق موثوق به متعدد الدرجات في خنازير يوكاتان ، مما يتيح دراسة العديد من حروق الدرجة الثانية والثالثة حول نفس الموضوع. يوفر هذا نموذجا ذا صلة وقابلا للتكرار لدراسة الابتكارات التشخيصية والعلاجية لإدارة الحروق. علاوة على ذلك ، يتميز هذا النموذج بأنواع مختلفة من الحروق وشدة ، ومتابعة طويلة الأمد تسمح بدراسة تقلص الحروق والشفاء المرضي ، والسلوك التفاضلي للجلد المصطبغ ، والذي من المعروف أن له خصائص محددة.

Protocol

تم تنفيذ جميع الأعمال الحيوانية وفقا لقائمة مراجعة ARRIVE (أبحاث: الإبلاغ عن التجارب في الجسم الحي)37 وكانت متوافقة مع لجنة رعاية المؤسسي لمستشفى ماساتشوستس العام واستخدامها (IACUC) بموجب البروتوكول #2021N000271. تم توفير رعاية إنسانية للحيوانات ، وفقا لدليل رعاية واستخدام المختبر38. تم استخدام خمس أنثى خنازير يوكاتان صغيرة تزن 30 كجم في هذه التجارب. تم الحصول على من مصدر تجاري (انظر جدول المواد).

1. رعاية ما قبل الجراحة والتخدير

  1. صيام لمدة 12 ساعة قبل التخدير العام.
  2. بدء التخدير عن طريق الحقن العضلي 2-4 ملغ/كغ من هيدروكلوريد التيتامين وزولاتيبام هيدروكلوريد و1-2 ملغ/كغ من الزيلازين، متبوعا باستنشاق الأيزوفلوران (2-3٪ في الأكسجين) (انظر جدول المواد) للحفاظ على التخدير أثناء العملية.

2. تصميم جرح الحروق والتوزيع العشوائي

  1. من أجل دراسة كل من الحروق الجزئية والكاملة السماكة مع ضوابط سلبية على نفس (لا يوجد اختلاف بين الأفراد) ، قم بإنشاء ثمانية جروح على ظهر كل خنزير في المنطقة المجاورة للفقرات. قم بإجراء ثلاثة جروح كاملة السماكة ، وثلاثة جروح ذات سمك جزئي ، وجرحين للسيطرة.
  2. قم بترقيم الجروح من 1 إلى 8 ، وقم بإجراء التوزيع العشوائي لتخصيص درجات حرق مختلفة (سمك جزئي ، سمك كامل ، تحكم) لمواقع تشريحية مختلفة على الظهر.
    ملاحظة: يتم إجراء التوزيع العشوائي لكل جرح (العمق والموقع) لتحسين الأهمية: من المعروف أن أدمة الخنازير تختلف من حيث السماكة وتكوين الكولاجين39. لذلك ، يتم استخدام التوزيع العشوائي على كل لتقليل التحيزات المحتملة.

3. ترسيم الجرح الوشم

ملاحظة: يتكون الإجراء الأول من إنشاء وشم دائري على ظهر الخنزير من أجل تحديد الجروح العشوائية وترقيمها (الشكل 1). يتم إجراء ذلك قبل يومين من إجراء الحرق الأولي للسماح بالتأقلم بشكل أفضل ، ولكن يمكن إجراؤه في يوم إجراء الحرق.

  1. بعد التخدير (انظر الخطوة 1) والتنبيب المسبق في وضع الاستلقاء40 ، ضع الخنزير في وضع الانبطاح ، وضع أسافين ناعمة (ملاءات السرير) تحت لراحته واستقراره (تحت الأطراف الأمامية والمنطقة السرية والأطراف الخلفية)41. ضع بطانية تسخين الهواء القسري على رأس وعنق للحفاظ على درجة حرارة الجسم الكافية.
  2. ضع خطا مستقيما في المنتصف على ظهر الخنزير للسماح بتناسق الرسومات.
  3. ارسم خطين عموديين باستخدام قلم جلدي (انظر جدول المواد) على جانبي الخط المركزي ، على بعد 6.5 سم بشكل جانبي منه. سيتم استخدام الخطين الجانبيين لوضع مركز الدوائر.
  4. ارسم كل زوج من الدوائر التي يبلغ قطرها 4.5 سم بشكل متماثل ، مع الحفاظ على مسافة لا تقل عن 4 سم بين دائرتين متميزتين (الشكل 1 أ).
  5. بمجرد الانتهاء من الرسومات ، قم بإجراء تحضير جلدي بخطوة واحدة (بوفيدون اليود 7.5٪) لتقليل الفلورا البكتيرية الجلدية.
  6. قم بإجراء الوشم42 من ثماني دوائر مقاس 4.5 سم باستخدام آلة وشم بالإبرة وحبر أسود معقم وإبرة معقمة من 5 نقاط (انظر جدول المواد). يتم عرض النتيجة النهائية في الشكل 1 ب.
  7. في حالة تأخر إجراء الحروق ، ضع مرهما ثلاثي المضادات الحيوية على الوشم وقم بتغطيته بضمادات لاصقة شفافة.

4. إنشاء جرح الحروق وتضميد الجروح المتقدمة

ملاحظة: سيتم إنشاء الحروق عن طريق وضع الكتلة النحاسية على اتصال الجلد على البقعة المخصصة (التوزيع العشوائي) لمدة 30 ثانية (ثابتة). ستحدد درجة الحرارة عمق الاحتراق.

  1. في يوم إجراء الحرق ، بمجرد تخدير ووضعه في وضع الانبطاح كما تمت مناقشته في الخطوة 1 ، ضع كتل نحاسية أسطوانية في حاويات من الفولاذ المقاوم للصدأ مملوءة بخرز الألمنيوم (انظر جدول المواد). ضع الحاويات على لوح تسخين يتم التحكم في درجة حرارته. اضبط لوحا ساخنا واحدا على 65 درجة مئوية (لحروق السماكة الجزئية) ، والثاني على 93 درجة مئوية (للحرق كامل السماكة ، الشكل 2).
    ملاحظة: يمكن إبقاء الحاوية جافة لتجنب الحروق الحارقة (2-3 ساعات اللازمة للوصول إلى توازن درجة الحرارة) أو نصف مملوءة بالماء (30 دقيقة للوصول إلى توازن درجة الحرارة). إذا تم استخدام الماء ، فيجب تجفيف الكتل النحاسية جيدا قبل الخطوة 4.5 لتجنب الحروق اللاحقة بسبب الحروق.
  2. أدخل مقياس حرارة في الأسطوانة النحاسية عبر فتحتها المركزية لمراقبة درجة حرارتها الأساسية ، وتأكيد درجة حرارة السطح بمسدس درجة الحرارة. إذا لزم الأمر ، قم بزيادة درجة حرارة اللوح الساخن إلى 65 درجة مئوية أو 93 درجة مئوية في الأسطوانة على الرغم من تبديد الحرارة الطفيف.
    ملاحظة: يمكن استخدام رقائق الألومنيوم لتغطية الحاوية وتقليل تبديد الحرارة بشكل أكبر ، والوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة بشكل أسرع.
  3. في موازاة ذلك ، ضع في وضع الانبطاح لإجراء الحرق ، على غرار إجراء الوشم (الخطوة 3.1).
  4. بمجرد أن يصبح جاهزا في وضع الانبطاح ، قم بإعداد الجلد في ثلاث خطوات (بوفيدون اليود 7.5٪ ، محلول ملحي 0.9٪ ، تجفيف).
  5. أمسك الكتلة النحاسية بقفازات مقاومة للحرارة وضعها على بقعة الوشم المخصصة ، اعتمادا على التوزيع العشوائي. ابدأ المؤقت بمجرد أن تلامس الكتلة النحاسية الجلد. احرص على عدم الضغط على الجلد أكثر من وزن الكتلة النحاسية.
  6. بعد 30 ثانية ، قم بإزالة الكتلة النحاسية من الجلد وأعدها إلى حاوية التسخين المخصصة لها. راقب درجة الحرارة حتى تصل إلى الهدف ، وكرر الإجراء لجميع الجروح.
  7. قم بإجراء ضمادة متقدمة متعددة الطبقات لضمان استقرار الضمادة بعد تعافي.
    1. ضع شاشا مشبعا بالبترول في كل موقع حرق ، بما في ذلك أدوات التحكم ، وقم بتغطيته بشاش جاف غير منسوج وضمادة لاصقة شفافة كبيرة.
    2. رش صبغة من محلول البنزوين على الجلد المحيط لتلتصق الضمادات الشفافة بالبشرة بشكل أفضل.
    3. لف في ضمادة لاصقة ملتصقة ذاتيا مع الانتباه إلى عدم الإفراط في إحكام ربطه (تقييد أحجام الرئة).
    4. أكمل الضمادة بإضافة طبقة أخيرة من مخزون أنبوبي (حجم يتكيف مع) (انظر جدول المواد). بدلا من ذلك ، يمكن استخدام سترات الخنازير المجهزة حسب الطلب إذا كان غير قادر على الحفاظ على نظافة الضمادة طوال مدة الدراسة
    5. يجب التأكد من التسكين الصحيح عن طريق وضع رقعة أفيونية عبر الجلد (فنتانيل) على عنق بعد حقن جرعة واحدة من البوبرينورفين (0.05-0.1 ملغم/كغ، حقنية) وجرعة واحدة من الكاربروفين (2-4 ملغ/كغ، حقيلي).
    6. بعد كل تخدير ، راقب عن كثب لمدة تصل إلى ساعتين بعد الشفاء. استخدم وسادة دافئة إذا لزم الأمر ، وقدم الطعام بحرية بعد الوصول إلى وضعية الوقوف الكاملة.

5. شق الحروق كامل السماكة

ملاحظة: بين 1 و 3 أيام بعد الجراحة ، ستتلقى استئصالا جراحيا كامل السماكة للسخار بعد حروق الدرجة الثالثة.

  1. بعد تحضير مماثل للحيوان بما في ذلك التخدير والتنبيب ووضع في وضع ضعيف ، قم بإعداد الجلد عبر تحضير الجلد بثلاث خطوات ، وقم بإجراء لف معقم لظهر.
  2. قم بإجراء خزعات لكمة 4 مم (انظر جدول المواد) على الجرح لتأكيد نوع الإصابة.
  3. إجراء بضع الإسكاروتي43،44 عن طريق شق دائري في الإسكار بشفرة مشرط معقمة (رقم 15) حتى الوصول إلى الأدمة العميقة.
  4. أمسك جانبا واحدا من الإسكار بإحكام باستخدام زوج من ملقط أنسجة Adson المعقم (مع 2/1 أسنان) (انظر جدول المواد) واربطه لأعلى للكشف عن الحد العميق للإسكار.
  5. استمر في بضع الإسكاروجين باستخدام شفرة المشرط مع البقاء في نفس المستوى داخل الأدمة العميقة / اللفافة الأساسية. تعتبر الأدمة النازفة علامة على صلاحية الأنسجة.
    1. إذا تم قطع الشريان أثناء العملية ، فقم بإجراء الحد الأدنى من الكي باستخدام ملقط التخثر ثنائي القطب (انظر جدول المواد). تنبيه: يمكن أن يؤدي الكي المكثف لسرير الجرح الذي تم إنشاؤه إلى تأخير الشفاء ويجب تجنبه بدقة.
  6. ضعي المجموعة الأولى من الجوازي الجاف على فراش الجرح لمدة 5 دقائق لتعزيز الإرقاء الموضعي قبل وضع الضمادة النهائية.
  7. قم بتضميد الجروح بشكل مشابه كما كان سابقا (الخطوة 4.7) ، مع إضافة عدة شاش جاف لملء التجويف. ضع نفس الطبقات كما ذكرنا سابقا: رذاذ البنزوين صبغة ، ضمادة شفافة لاصقة ، غلاف ذاتي اللصق ، مخزون أنبوبي.
  8. توفير التسكين عن طريق تغيير التصحيح عبر الجلد وحقن الكابروفين (2-4 ملغ/كغ, IM).

6. متابعة ضمادات الجرح

ملاحظة: يتم إجراء الضمادات اللاحقة كل 2 إلى 7 أيام ، اعتمادا على تصميم العلاج التجريبي وتحمل. يمكن إيقاف ضمادات الجروح بعد 21 يوما للسماح بإعادة الظهارة في بيئة جافة وتحسين تحمل. بدلا من ذلك ، إذا كانت مجموعة العلاج تتطلب بيئة رطبة أو رطبة ، فيمكن إطالة الضمادات حتى نهاية الدراسة. تم تمديد فترة المتابعة لمدة تصل إلى 10 أسابيع من أجل دراسة كل من عمليات الشفاء الحادة والمطولة.

  1. قم بتخدير لفترة قصيرة ووضعه في وضع ضعيف بمخروط أنف (إيزوفلوران 2-5 لتر / دقيقة).
  2. قم بإزالة الضمادات السابقة وتنظيف الجروح باستخدام محلول ملحي معقم بنسبة 0.9٪ وشاش معقم.
  3. تطبيق العلاج التجريبي إن أمكن.
  4. وبالمثل ، قم بإجراء خزعات لاحقة أثناء هذا الإجراء إذا لزم الأمر من قبل الدراسة. يجب أن يتلقى بعد ذلك مسكنات الألم مثل الكاربروفين (2-4 مجم / كجم ، IM ، تأثير 24 ساعة).
  5. قم بتغطية جميع مواقع الجرح ، بما في ذلك جروح التحكم ، بشاش مشبع بالبترول أو ما يعادله ، وشاش جاف وغير منسوج ، وضمادة شفافة لاصقة.

النتائج

يعرض الشكل 2 أ ، ب نتائج الحروق المتعددة على ظهر خنزير يوكاتان الصغير. الجروح (I) و (VII) هي جروح تحكمية (37 درجة مئوية). جروح من الدرجة الثانية (II; III و VIII) مع احمرار شديد وبثور. في المقابل ، جروح من الدرجة الثالثة (IV; V; و VI) شاحبة ومغمورة للجس. وتجدر الإشارة...

Discussion

التئام الجروح بعد إصابات الحروق هو عملية طويلة يمكن أن تستغرق ما يصل إلى عدة أشهر ، مع خيارات واعتبارات علاجية مختلفة لرعاية المرضى2،13. من أجل دراستها ، هناك حاجة إلى نموذج موثوق به وقابل للتكرار. تم وصف العديد من النماذج الحيوانية ، بما في...

Disclosures

وليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.

Acknowledgements

تم دعم هذا العمل بتمويل سخي من منحة أبحاث الأطفال Shriners إلى S.N.T. Y.B. تم دعمه من قبل مستشفى شرينرز للأطفال. كما نعرب عن امتناننا لتمويل S.N.T. من المعهد الوطني الأمريكي للصحة (K99 / R00 HL1431149; R01HL157803. R01DK134590 ، R24OD034189) ، جمعية القلب الأمريكية (18CDA34110049) ، كلية الطب بجامعة هارفارد إليانور وزمالة مايلز شور ، مؤسسة عائلة بولسكي ، وجائزة كلافلين للباحث المتميز نيابة عن قسم الجراحة في MGH و / أو اللجنة التنفيذية ل MGH للأبحاث. علاوة على ذلك ، نقدر الدعم المقدم من اللجنة التنفيذية للأبحاث في مستشفى ماساتشوستس العام لمنح جائزة صندوق الاكتشاف الطبي (FMD) إلى RJ. أخيرا ، يتم الاعتراف بالدعم المقدم من "Fondation des Gueules Cassées" (فرنسا) وجامعة رين (فرنسا) و CHU de Rennes (فرنسا) والجمعية الفرنسية لجراحة التجميل ل Y.B. يشكر المؤلفون مختبر أبحاث جراحة نايت على مساهمتهم ومساعدتهم في تخدير.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Adson tissue forcepsJarit130-234
Aluminum beadsLab Armor42370-002Lab Armor Beads 
Buprenorphine hydrochlorideRanbaxy PharmaceuticalsNDC:12469-0757-01Buprenex Injectable
CarprofenPfizerNADA 141-199Rymadyl 50mg/ml injectable 
Cylindric brass blockHand-madeN/AEngineering drawing included in the manuscript
Dermographic penMcKessonSurgical Skin Marker Sterile
Disposable #15 surgical scalpelsMedlineMDS15315Scalpel blades
Fentanyl patchMylanNDC:60505-7082Fentanyl Transdermal System
Isoflurane PiramalNDC:66794-013-25Isoflurane, USP
McPherson Bipolar coagulation forcepsBovieA842Reusable, autoclavable
Miltex assorted biopsy punches (3,4 and 5 mm)Integra33-38Biopsy punches- size to adapt to the study
Non woven gauzeStarryshineGZNW222 x 2" non woven 4 ply medical gauze pads
Povidone-IodineBetadineNDC:0034-9200-88Surgical scrub 7.5% 
Sterile isotonic sodium chloride solution 0.9%Aqualite SystemRL-2095Sterile saline solution
Tattoo inkSpaulding & RogersBlack - 2 oz - #9053
Tattoo markerSpaulding & RogersSpecial Electric Tattoo Marker
Tattoo needleSpaulding & Rogers1310251Tattoo 5 point needle
Tegaderm Transparent Film Dressing3M1.628Large transparent adhesive dressing
Temperature-controlled hot plateCole-Parmer03407-11StableTemp hot plate stirrer
ThermometerAmerican ScientificU14295Tube mercury thermometerr
Tiletamine and zolazepam hydrochlorideZoetisNDC:54771-9050Telazol
Tincture of Benzoin SpraySmith&Nephew407000Adhesive layer spray
Triple Antibiotic ointmentFougeraNDC 0168-0012-31Triple antibiotic ointment
Tubular stockinetteMedlineNONNET02Curad Medline Latex Free Elastic Nets
Warming blanket3MBair Hugger 750 warming unit
Xeroform Occlusive Gauze StripCovidien8884433301Xeroform petrolatum wound dressings
XylazineVetoneNDC:13985-704-10AnaSed LA
Yucatàn minipigs (female, 30 kg)Sinclair Bio ResourcesN/AFull pigmentation 

References

  1. Rui, P., Kang, K. National hospital ambulatory medical care survey: 2017 emergency department summary tables. National Center for Health Statistics. , (2017).
  2. Carter, J. E., et al. Evaluating real-world national and regional trends in definitive closure in u.S. Burn care: A survey of u.S Burn centers. J Burn Care Res. 43 (1), 141-148 (2022).
  3. Atiyeh, B. S., Gunn, S. W., Hayek, S. N. Military and civilian burn injuries during armed conflicts. Ann Burns Fire Disasters. 20 (4), 203-215 (2007).
  4. Gurney, J., Tadlock, M. D., Cancio, L. C. Burn injuries from a military perspective. Current Trauma Reports. 8, 113-126 (2022).
  5. Pruitt, B. A., Wolf, S. E., Mason, A. D. Epidemiological, demographic, and outcome characteristics of burn injury. Total burn care. 4, 15-45 (2012).
  6. Yadav, D. P., et al. Spatial attention-based residual network for human burn identification and classification. Sci Rep. 13 (1), 12516 (2023).
  7. Sadeghipour, H., et al. Blockade of igm-mediated inflammation alters wound progression in a swine model of partial-thickness burn. J Burn Care Res. 38 (3), 148-160 (2017).
  8. Gandolfi, S., et al. Assessment of quality-of-life in patients with face-and-neck burns: The burn-specific health scale for face and neck (bshs-fn). Burns. 44 (6), 1602-1609 (2018).
  9. Lőrincz, A., et al. Paediatric partial-thickness burn therapy: A meta-analysis and systematic review of randomised controlled trials. Life (Basel). 12 (5), 619 (2022).
  10. Keenan, C. S., et al. Full-thickness skin columns: A method to reduce healing time and donor site morbidity in deep partial-thickness burns. Wound Repair Regen. 31 (5), 586-596 (2023).
  11. Ali, H. A., Fayi, K. A., Alkhathami, A. M., Alturaiki, N., Alshammari, E. M. Foot drop in patients with extensive 3rd and 4th degree burn, case series study. Int. J. Burn. Trauma. 13 (1), 8-12 (2023).
  12. Leković, A., Nikolić, S., Djukić, D., Živković, V. Burn index, burn characteristics and carboxyhemoglobin levels in indoor fire-related deaths: Significance and interpretation of the autopsy findings. Forensic Sci Int. 345, 111618 (2023).
  13. Costa, P. C. P., et al. Nursing care directed to burned patients: A scoping review. Rev Bras Enferm. 76 (3), e20220205 (2023).
  14. Souto, J., Rodrigues, A. G. Reducing blood loss in a burn care unit: A review of its key determinants. J Burn Care Res. 44 (2), 459-466 (2023).
  15. Wong, L., Rajandram, R., Allorto, N. Systematic review of excision and grafting in burns: Comparing outcomes of early and late surgery in low and high-income countries. Burns. 47 (8), 1705-1713 (2021).
  16. Abdel-Sayed, P., Hirt-Burri, N., De Buys Roessingh, A., Raffoul, W., Applegate, L. A. Evolution of biological bandages as first cover for burn patients. Adv Wound Care. 8 (11), 555-564 (2019).
  17. Singer, A. J., Mcclain, S. A., Taira, B. R., Guerriero, J. L., Zong, W. Apoptosis and necrosis in the ischemic zone adjacent to third degree burns. Acad Emerg Med. 15 (6), 549-554 (2008).
  18. Lu, M., et al. Research advances in prevention and treatment of burn wound deepening in early stage. Front Surg. 9, 1015411 (2022).
  19. Tuncer, H. B., et al. Do pre-burn center management algorithms work? Evaluation of pre-admission diagnosis and treatment adequacy of burn patients referred to a burn center. J Burn Care Res. 45 (1), 180-189 (2024).
  20. Ashwini, T., et al. Transforming wound management: Nanomaterials and their clinical impact. Pharmaceutics. 15 (5), 1560 (2023).
  21. Caffin, F., Boccara, D., Piérard, C. The use of hydrogel dressings in sulfur mustard-induced skin and ocular wound management. Biomedicines. 11 (6), 1626 (2023).
  22. Oryan, A., Alemzadeh, E., Moshiri, A. Burn wound healing: Present concepts, treatment strategies and future directions. J Wound Care. 26 (1), 5-19 (2017).
  23. Elfawy, L. A., et al. Sustainable approach of functional biomaterials-tissue engineering for skin burn treatment: A comprehensive review. Pharmaceuticals (Basel). 16 (5), 701 (2023).
  24. Gardien, K. L., Middelkoop, E., Ulrich, M. M. Progress towards cell-based burn wound treatments). Regen Med. 9 (2), 201-218 (2014).
  25. Baus, A., et al. marjolin ulcers after cultured epidermal autograft in severely burned patients: A rare case series and literature review. Eur J Dermatol. 31 (6), 759-770 (2021).
  26. Obaidi, N., Keenan, C., Chan, R. K. Burn scar management and reconstructive surgery. Surg Clin North Am. 103 (3), 515-527 (2023).
  27. Lellouch, A. G., Ng, Z. Y., Pozzo, V., Suffee, T., Lantieri, L. A. Reconstruction of post-burn anterior neck contractures using a butterfly design free anterolateral thigh perforator flap. Arch Plast Surg. 47 (2), 194-197 (2020).
  28. Spronk, I., et al. Health related quality of life in adults after burn injuries: A systematic review. PLoS One. 13 (5), e0197507 (2018).
  29. Abdullahi, A., Amini-Nik, S., Jeschke, M. G. Animal models in burn research. Cell Mol Life Sci. 71 (17), 3241-3255 (2014).
  30. Carney, B. C., et al. Evaluation of healing outcomes combining a novel polymer formulation with autologous skin cell suspension to treat deep partial and full thickness wounds in a porcine model: A pilot study. Burns. 48 (8), 1950-1965 (2022).
  31. El Masry, M., et al. Swine model of biofilm infection and invisible wounds. J Vis Exp. (196), e65301 (2023).
  32. Nakano, T., et al. Dried human-cultured epidermis accelerates wound healing in a porcine partial-thickness skin defect model. Regen Ther. 22, 203-209 (2023).
  33. Kong, R., Bhargava, R. Characterization of porcine skin as a model for human skin studies using infrared spectroscopic imaging. Analyst. 136 (11), 2359-2366 (2011).
  34. Rosenberg, L. K., et al. A comparison of human and porcine skin in laser-assisted drug delivery of chemotherapeutics. Lasers Surg Med. 53 (1), 162-170 (2021).
  35. Xu, N., et al. Light-activated sealing of skin wounds. Lasers Surg Med. 47 (1), 17-29 (2015).
  36. Yao, F., et al. Age and growth factors in porcine full-thickness wound healing. Wound Repair Regen. 9 (5), 371-377 (2001).
  37. Percie Du Sert, N., et al. The arrive guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. PLoS Biol. 18 (7), e3000410 (2020).
  38. Committee for the Update of the Guide for The care and Use of Laboratory Animals. . Guide for the care and use of laboratory animals. , (2011).
  39. Turner, N. J., Pezzone, D., Badylak, S. F. Regional variations in the histology of porcine skin. Tissue Eng Part C Methods. 21 (4), 373-384 (2015).
  40. Theisen, M. M., et al. Ventral recumbency is crucial for fast and safe orotracheal intubation in laboratory swine. Lab Anim. 43 (1), 96-101 (2009).
  41. Moon, P. F., Smith, L. J. General anesthetic techniques in swine. Vet Clin North Am Food Anim Pract. 12 (3), 663-691 (1996).
  42. Granick, M. S., Heckler, F. R., Jones, E. W. Surgical skin-marking techniques. Plast Reconstr Surg. 79 (4), 573-580 (1987).
  43. Grünherz, L., et al. Enzymatic debridement for circumferential deep burns: The role of surgical escharotomy. Burns. 49 (2), 304-309 (2023).
  44. Krieger, Y., et al. Escharotomy using an enzymatic debridement agent for treating experimental burn-induced compartment syndrome in an animal model. J Trauma. 58 (6), 1259-1264 (2005).
  45. Sharma, R., et al. Rat burn model to study full-thickness cutaneous thermal burn and infection. J Vis Exp. (186), e64345 (2022).
  46. Hu, X., et al. Modification and utility of a rat burn wound model. Wound Repair Regen. 28 (6), 797-811 (2020).
  47. Wang, X. Q., Kravchuk, O., Kimble, R. M. A retrospective review of burn dressings on a porcine burn model. Burns. 36 (5), 680-687 (2010).
  48. Monteiro-Riviere, N., Riviere, J. The pig as a model for human skin research. Swine in Biomedical Research: Update on Animal Models. , 17-22 (2005).
  49. Howroyd, P. C., Peter, B., De Rijk, E. Review of sexual maturity in the minipig. Toxicol Pathol. 44 (4), 607-611 (2016).
  50. Nair, X., Tramposch, K. M. The yucatan miniature swine as an in vivo model for screening skin depigmentation. J Dermatol Sci. 2 (6), 428-433 (1991).
  51. Roberts, W. E. Skin type classification systems old and new. Dermatol Clin. 27 (4), 529-533 (2009).
  52. Rice, P., Brown, R. F., Lam, D. G., Chilcott, R. P., Bennett, N. J. Dermabrasion--a novel concept in the surgical management of sulphur mustard injuries. Burns. 26 (1), 34-40 (2000).
  53. Salles, A. G., et al. Fractional carbon dioxide laser in patients with skin phototypes iii to vi and facial burn sequelae: 1-year follow-up. Plast Reconstr Surg. 142 (3), 342-350 (2018).
  54. Bowes, L. E., et al. Treatment of pigmented hypertrophic scars with the 585 nm pulsed dye laser and the 532 nm frequency-doubled nd:Yag laser in the q-switched and variable pulse modes: A comparative study. Dermatol Surg. 28 (8), 714-719 (2002).
  55. Ud-Din, S., Bayat, A. New insights on keloids, hypertrophic scars, and striae. Dermatol Clin. 32 (2), 193-209 (2014).
  56. Zhu, K. Q., et al. The female, red duroc pig as an animal model of hypertrophic scarring and the potential role of the cones of skin. Burns. 29 (7), 649-664 (2003).
  57. Stricker-Krongrad, A., Shoemake, C. R., Bouchard, G. F. The miniature swine as a model in experimental and translational medicine. Toxicol Pathol. 44 (4), 612-623 (2016).
  58. Branski, L. K., et al. A porcine model of full-thickness burn, excision and skin autografting. Burns. 34 (8), 1119-1127 (2008).
  59. Kim, J. Y., Dunham, D. M., Supp, D. M., Sen, C. K., Powell, H. M. Novel burn device for rapid, reproducible burn wound generation. Burns. 42 (2), 384-391 (2016).
  60. Seswandhana, R., et al. A modified method to create a porcine deep dermal burn model. Ann Burns Fire Disasters. 34 (2), 187-191 (2021).
  61. Fan, G. Y., et al. Severe burn injury in a swine model for clinical dressing assessment. J Vis Exp. (141), e57942 (2018).
  62. Shaw, P., et al. Early cutaneous inflammatory response at different degree of burn and its significance for clinical diagnosis and management. J Tissue Viability. 32 (4), 550-563 (2023).
  63. Asuku, M., Shupp, J. W. Burn wound conversion: Clinical implications for the treatment of severe burns. J Wound Care. 32, S11-S20 (2023).
  64. Bohr, S., et al. Resolvin d2 prevents secondary thrombosis and necrosis in a mouse burn wound model. Wound Repair Regen. 21 (1), 35-43 (2013).
  65. Yucel, B., Coruh, A., Deniz, K. Salvaging the zone of stasis in burns by pentoxifylline: An experimental study in rats. J Burn Care Res. 40 (2), 211-219 (2019).
  66. Xiao, M., et al. 3,4-methylenedioxy-β-nitrostyrene ameliorates experimental burn wound progression by inhibiting the nlrp3 inflammasome activation. Plast Reconstr Surg. 137 (3), 566-575 (2016).
  67. Yeganeh, P. M., Tahmasebi, S., Esmaeilzadeh, A. Cellular and biological factors involved in healing wounds and burns and treatment options in tissue engineering. Regen Med. 17 (6), 401-418 (2022).
  68. Abbas, O. L., et al. Prevention of burn wound progression by mesenchymal stem cell transplantation: Deeper insights into underlying mechanisms. Ann Plast Surg. 81 (6), 715-724 (2018).
  69. Rizzo, J. A., Burgess, P., Cartie, R. J., Prasad, B. M. Moderate systemic hypothermia decreases burn depth progression. Burns. 39 (3), 436-444 (2013).
  70. Battal, M. N., et al. Reduction of progressive burn injury by using a new nonselective endothelin-a and endothelin-b receptor antagonist, tak-044: An experimental study in rats. Plast Reconstr Surg. 99 (6), 1610-1619 (1997).
  71. Bohr, S., et al. Alternative erythropoietin-mediated signaling prevents secondary microvascular thrombosis and inflammation within cutaneous burns. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (9), 3513-3518 (2013).
  72. Holzer, P. W., et al. Clinical impact of cryopreservation on split thickness skin grafts in the porcine model. J Burn Care Res. 41 (2), 306-316 (2020).
  73. Davis, S. C., Mertz, P. M., Eaglstein, W. H. Second-degree burn healing: The effect of occlusive dressings and a cream. J Surg Res. 48 (3), 245-248 (1990).
  74. Svensjö, T., Pomahac, B., Yao, F., Slama, J., Eriksson, E. Accelerated healing of full-thickness skin wounds in a wet environment. Plast Reconstr Surg. 106 (3), 602-612 (2000).
  75. Kuznetsova, T. A., Andryukov, B. G., Besednova, N. N. Modern aspects of burn injury immunopathogenesis and prognostic immunobiochemical markers (mini-review). BioTech (Basel). 11 (2), 18 (2022).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved