A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מתאר מודל של פצע כוויה רב-עומקי הניתן לשחזור במיני-חזירים מיוקטן.
ריפוי פצעי כוויות הוא תהליך מורכב וארוך. למרות הניסיון הרב, מנתחים פלסטיים וצוותים מומחים במרכזי כוויות עדיין מתמודדים עם אתגרים משמעותיים. בין האתגרים הללו, היקף הרקמה הרכה שנשרפה יכול להתפתח בשלב המוקדם, וליצור איזון עדין בין טיפולים שמרניים לבין הסרת רקמות נמקיות. כוויות תרמיות הן הסוג הנפוץ ביותר, ועומק הכוויה משתנה בהתאם למספר פרמטרים, כגון טמפרטורה וזמן חשיפה. עומק הכוויה משתנה גם הוא עם הזמן, וההחמרה המשנית של "אזור הצל" נותרה תופעה לא מובנת. כמענה לאתגרים אלה, נחקרו מספר טיפולים חדשניים, וטיפולים נוספים נמצאים בשלב הפיתוח המוקדם. ננו-חלקיקים בחבישות פצעים מודרניות ובעור מלאכותי הם דוגמאות לטיפולים מודרניים אלה שעדיין נמצאים בהערכה. יחד, הן אבחון כוויות והן טיפול בכוויות זקוקים להתקדמות משמעותית, וצוותי מחקר זקוקים למודל אמין ורלוונטי כדי לבחון כלים וטיפולים חדשים. בקרב מודלים של בעלי חיים, חזירים הם הרלוונטיים ביותר בגלל הדמיון הרב שלהם במבנה העור עם בני אדם. באופן ספציפי יותר, מיני-חזירים יוקטן מראים תכונות מעניינות כגון פיגמנטציה של מלנין וצמיחה איטית, מה שמאפשר לחקור פוטוטיפים גבוהים וריפוי לטווח ארוך. מאמר זה נועד לתאר פרוטוקול אמין וניתן לשחזור לחקר פצעי כוויות רב-עומקיים במיני-חזירים ביוקטן, המאפשר מעקב ארוך טווח ומספק מודל רלוונטי לאבחון ומחקרים טיפוליים.
כוויות הן בעיה מרכזית בבריאות הציבור ומשפיעות על יותר מ -480,000 חולים בארה"ב מדי שנה, על פי מאגר הכוויות הלאומי 1,2. זה מוביל ליותר מ -50,000 אשפוזים בשנה במקרים מורכבים שאינם קטלניים הדורשים טיפול מעמיק2. יתר על כן, כוויות הן גורם בסיסי לתמותה ותחלואה צבאית והן אחראיות ל-10% עד 30% מהנפגעים הצבאיים 3,4. הטיפול בכוויות נותר כמעט ללא שינוי במשך זמן רב, למרות השפעותיה העצומות והמגוונות על החולים, החל מפיזיות ועד פסיכולוגיות ורגשיות5.
אבחון ראשוני והערכה של פגיעות כוויות מובילים לסיווג בסיסי לפי סוג הכוויות (ראשונה, שנייה ושלישית) או עומק הרקמה הפגועה (שטחית, עובי חלקי וכוויות עמוקות)6,7,8. כוויות בעובי חלקי (דרגה ראשונה ושנייה) מערבות את האפידרמיס ובעומקים שונים של הדרמיס (דרמיס שטחי או עמוק, כלומר כוויות שטחיות ועמוקות מדרגה שנייה)9. בפרט, נזק לנספח בדרמיס העמוק שולל את האפשרות של אפיתל מחדש מהאפיתל האדנקסלי10. בהגדרה, כוויות בעובי מלא מגיעות לשומן התת עורי, הפאשיה ו/או לשריר הבסיסי (כוויות מדרגה שלישית), ולעיתים לעצם (המכונה גם כוויות מדרגה רביעית)11,12.
לאחר האשפוז, חולי כוויות מקבלים טיפול מיוחד הכולל אסטרטגיה המורכבת מאיזון עדין בין הטריה לשימור רקמות. יש להסיר בהדרגה את הרקמה הרכה הפגועה ו/או הנגועה משנית עד לחשיפת רקמה בריאה, מה שמאפשר שימוש בחבישות ושתלי עור ספציפיים לשיפור תהליך הריפוי 13,14,15,16. עם זאת, נדרשת זהירות במהלך הניתוח כדי למנוע הסרה לא מכוונת של רקמת ריפוי ולהפחית סיבוכים להחלמה אופטימלית. מבחינה ביולוגית, כוויות מציגות אזור נמק מרכזי המוקף באזור "צל" או "קיפאון", דבר המצביע על איסכמיה הפיכה. אזור זה יכול להידרדר, וכתוצאה מכך אזור נמק מורחב, או לרפא על ידי היפוך התהליך אפופטוטי17,18. חומרת כוויות משתנה זו מציבה אתגרים למנתחים להעריך במדויק, ומסבכת את האיזון בין טיפולים שמרניים לבין כריתה כירורגית19. נכון להיום, אין כלי יעיל זמין שיעזור לאפיין את "אזור הצל" הזה לפני המרת הצריבה. פיתוח כלים כאלה הוא חיוני למיטוב האיזון העדין הזה.
מספר טיפולים נבדקו כדי לסייע בהפחתת המרת כוויות משנית. עם זאת, אין כיום טיפול ספציפי זמין במרפאה18. דוגמאות נוספות להתקדמות בטיפול בכוויות כוללות פיתוח תחבושות פצעים מודרניות וננו-חומרים20,21, עור מהונדס רקמות22,23 וגישות תרבית אפידרמיס חדשניות24,25. כמו כן, ניתוחי שחזור מודרניים ודשים פאשיוקוטניים שיפרו את ניהול תופעות הלוואי ארוכות הטווח, במיוחד התכווצויות כוויות לאחר ריפוי פתולוגי של אזורי קיפול26,27. התקדמות זו מעניקה סיכויים מבטיחים לחולי כוויות, ומשפרת את אסטרטגיות הטיפול שלהם ואת איכות חייהם, אך התוצאות האחרונות מראות כי ההשפעה התפקודית עדיין ניכרת, הן בתחום הפיזי והן בתחום הפסיכולוגי28. יחד, הדרישה לפיתוחים חדשניים הן באבחון כוויות והן בטיפול בכוויות היא משמעותית.
ככלל, גישות רבות מכוונות לשיפור האבחון, הניהול והטיפול במקרי כוויות מורכבים, והחוקרים זקוקים למודל רלוונטי וניתן לשחזור כדי לבחון גישות חדשות אלה. בשל מורכבותו הביולוגית, המערבת מספר איברים ותגובות מערכתיות, אף מודל במבחנה לא הוכיח את עצמו כרלוונטי לחקר תהליך פצע הכוויה29. מודלים של מכרסמים הראו פערים גדולים עם בני אדם בשל הבדלים גדולים בביולוגיה, ארכיטקטורת העור, גמישות וחוסר היצמדות למבנים הבסיסיים29. לעומת זאת, מודל החזירים הוכח כרלוונטי בשל הדמיון המבני בין עור החזירלעור האדם 30,31,32. הוא מציג כלי דם דומים, הרכב סיבים אלסטיים, ותזמון חידוש. יתר על כן, זקיק השערה ונספחים אפוקריניים מאפשרים אפיתל מחדש אי, כפי שניתן לראות בכוויות שטחיות קליניות33,34. באופן ספציפי יותר, מודלים מיני-חזירים של יוקטן מספקים תכונות מעניינות, מה שהופך אותם לרלוונטיים לחקר עור פיגמנטי35 ותוצאות ארוכות טווח עם שינויים פיזיים מינימליים36.
מטרת מאמר זה היא לתאר מודל כוויות רב-דרגתי אמין בחזירי יוקטן, המאפשר לחקור מספר כוויות מדרגה שנייה ושלישית באותו נושא. זה מספק מודל רלוונטי וניתן לשחזור לחקר חידושים אבחוניים וטיפוליים לניהול כוויות. יתר על כן, מודל זה כולל סוגים שונים של כוויות וחומרתן, מעקב ארוך טווח המאפשר לחקור את התכווצות הכוויה וריפוי פתולוגי, והתנהגות דיפרנציאלית של עור פיגמנט, אשר ידוע שיש לו מאפיינים ספציפיים.
כל העבודה בבעלי חיים בוצעה בהתאם לרשימת התיוג ARRIVE (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments)37 והייתה תואמת לוועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים המוסדית של בית החולים הכללי של מסצ'וסטס (IACUC) תחת פרוטוקול #2021N000271. טיפול אנושי ניתן לבעלי החיים, בעקבות המדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה38. חמישה מיני-חזירים יוקטנים במשקל 30 ק"ג שימשו לניסויים אלה. בעלי החיים התקבלו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים).
1. טיפול טרום ניתוחי והרדמה
2. עיצוב פצע כוויה ואקראיות
3. תיחום פצע קעקוע
הערה: ההליך הראשון מורכב מיצירת קעקועים עגולים על גבי החזיר כדי למקם ולספור את הפצעים האקראיים (איור 1). זה מבוצע יומיים לפני הליך הכוויה הראשוני כדי לאפשר התאקלמות טובה יותר, אך ניתן לבצע אותו ביום הליך הכוויה.
4. יצירת פצע כוויה וחבישת פצע מתקדמת
הערה: כוויות ייווצרו על ידי הנחת בלוק הפליז במגע עם העור על הנקודה הייעודית (אקראיות) למשך 30 שניות (בלתי משתנה). הטמפרטורה תקבע את עומק הכוויה.
5. עובי מלא לשרוף escharotomy
הערה: בין יום לשלושה ימים לאחר הניתוח, בעלי החיים יקבלו כריתה כירורגית בעובי מלא של האשכר לאחר כוויות מדרגה שלישית.
6. חבישות פצע מעקב
הערה: תחבושות עוקבות מבוצעות כל 2 עד 7 ימים, בהתאם לתכנון הטיפול הניסיוני ואת הסבילות של החיה. תחבושות פצע ניתן להפסיק לאחר 21 ימים כדי לאפשר epithelialization מחדש בסביבה יבשה ולשפר את הסבילות של החיה. לחלופין, אם קבוצת הטיפול זקוקה לסביבה לחה או רטובה, ניתן להאריך את החבישות עד סוף המחקר. תקופת המעקב הוארכה עד 10 שבועות על מנת ללמוד הן את תהליכי הריפוי החריפים והן את תהליכי הריפוי הממושכים.
איור 2A,B מציג את התוצאות של כוויות מרובות על גבי הגב של מיני-חזיר מיוקטן. פצעים (I) ו-(VII) הם פצעי בקרה (37°C). פצעים מדרגה שנייה (II; III ו- VIII) נוכחים באדמומיות עזה ובשלפוחיות. לעומת זאת, פצעים מדרגה שלישית (IV; V; ו-VI) הם חיוורים ונוטים למישוש. יש לציין כי פצע VI...
ריפוי פצעים לאחר פציעות כוויות הוא תהליך ארוך שיכול להימשך עד מספר חודשים, עם אפשרויות טיפול שונות ושיקולים לטיפול בחולה 2,13. כדי ללמוד אותו, יש צורך במודל אמין וניתן לשחזור. תוארו מספר דגמים של בעלי חיים, בעיקר מכרסמים 29,45,46 וחזירים
למחברים אין ניגוד עניינים להצהיר.
עבודה זו נתמכה על ידי מימון נדיב ממענק המחקר לילדים של Shriners ל- S.N.T. Y.B. נתמך על ידי בית החולים לילדים Shriners. אנו גם מודים בהכרת תודה על מימון ל- S.N.T. מהמכון הלאומי לבריאות של ארה"ב (K99/R00 HL1431149; R01HL157803; R01DK134590, R24OD034189), איגוד הלב האמריקאי (18CDA34110049), מלגת אלינור ומיילס שור מבית הספר לרפואה של הרווארד, קרן משפחת פולסקי, ופרס Claflin Distinguished Scholar מטעם המחלקה לכירורגיה של MGH ו/או הוועד המנהל של MGH למחקר. יתר על כן, אנו מכירים בתמיכה שניתנה על ידי הוועד המנהל של בית החולים הכללי של מסצ'וסטס למחקר בהענקת פרס הקרן לגילוי רפואי (FMD) לר.ג'יי. לבסוף, התמיכה של "Fondation des Gueules Cassées" (צרפת), אוניברסיטת רן (צרפת), CHU de Rennes (צרפת) והאגודה הצרפתית לכירורגיה פלסטית ל- Y.B. זוכה להכרה רבה. המחברים מודים למעבדת המחקר Knight Surgery על תרומתם ועזרתם בהרדמת בעלי החיים.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Adson tissue forceps | Jarit | 130-234 | |
Aluminum beads | Lab Armor | 42370-002 | Lab Armor Beads |
Buprenorphine hydrochloride | Ranbaxy Pharmaceuticals | NDC:12469-0757-01 | Buprenex Injectable |
Carprofen | Pfizer | NADA 141-199 | Rymadyl 50mg/ml injectable |
Cylindric brass block | Hand-made | N/A | Engineering drawing included in the manuscript |
Dermographic pen | McKesson | Surgical Skin Marker Sterile | |
Disposable #15 surgical scalpels | Medline | MDS15315 | Scalpel blades |
Fentanyl patch | Mylan | NDC:60505-7082 | Fentanyl Transdermal System |
Isoflurane | Piramal | NDC:66794-013-25 | Isoflurane, USP |
McPherson Bipolar coagulation forceps | Bovie | A842 | Reusable, autoclavable |
Miltex assorted biopsy punches (3,4 and 5 mm) | Integra | 33-38 | Biopsy punches- size to adapt to the study |
Non woven gauze | Starryshine | GZNW22 | 2 x 2" non woven 4 ply medical gauze pads |
Povidone-Iodine | Betadine | NDC:0034-9200-88 | Surgical scrub 7.5% |
Sterile isotonic sodium chloride solution 0.9% | Aqualite System | RL-2095 | Sterile saline solution |
Tattoo ink | Spaulding & Rogers | Black - 2 oz - #9053 | |
Tattoo marker | Spaulding & Rogers | Special Electric Tattoo Marker | |
Tattoo needle | Spaulding & Rogers | 1310251 | Tattoo 5 point needle |
Tegaderm Transparent Film Dressing | 3M | 1.628 | Large transparent adhesive dressing |
Temperature-controlled hot plate | Cole-Parmer | 03407-11 | StableTemp hot plate stirrer |
Thermometer | American Scientific | U14295 | Tube mercury thermometerr |
Tiletamine and zolazepam hydrochloride | Zoetis | NDC:54771-9050 | Telazol |
Tincture of Benzoin Spray | Smith&Nephew | 407000 | Adhesive layer spray |
Triple Antibiotic ointment | Fougera | NDC 0168-0012-31 | Triple antibiotic ointment |
Tubular stockinette | Medline | NONNET02 | Curad Medline Latex Free Elastic Nets |
Warming blanket | 3M | Bair Hugger 750 warming unit | |
Xeroform Occlusive Gauze Strip | Covidien | 8884433301 | Xeroform petrolatum wound dressings |
Xylazine | Vetone | NDC:13985-704-10 | AnaSed LA |
Yucatàn minipigs (female, 30 kg) | Sinclair Bio Resources | N/A | Full pigmentation |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved