5俄亥俄州立大学外科系，哥伦布，俄亥俄州，综合伤口中心和CRMCBT
背景
目前预防和治疗烧伤后瘢痕形成的标准护理是压力衣物疗法（PGT）。尽管该疗法已临床使用多年，但其疗效仍存在争议。本研究旨在评估PGT在雌性红杜洛克猪（fRDP）烧伤模型中伤口深度可严格控制的疗效。
方法
fRDPs上产生了全层烧伤。烧伤后第28天，PGT被涂在一半伤口（10 mmHg），控制伤口覆盖无压迫的衣物。瘢痕面积、灌注、硬度和弹性在第0、28、42、56和72天通过计算机平面测量、激光多普勒和扭转弹道测量进行了量化。在第28、56和76天通过组织学、免疫组化和透射电子显微镜评估瘢痕形态。
选举结果
压力衣物治疗显著抑制瘢痕收缩，控制疤痕在第72天收缩至64.6+13.9%，而PGT瘢痕收缩至82.7+17.9%。PGT显著降低皮肤硬度，并使皮肤强度提升1.3倍。灌注或血管密度无差异。对照烧伤中胶原纤维的平均直径大于PGT型。
结论
与对照组疤痕相比，PGT在减少瘢痕收缩和改善生物力学方面非常有效。这些结果证实了压力衣的有效性，并强调了进一步研究压力强度和治疗应用时间在提升其在最佳生物力学和患者活动能力方面的作用。
烧伤每年在美国造成约125万起伤害，其中1.2万起。疤痕是烧伤幸存者最常见的发病形式。这种对伤口愈合的过度增生反应导致结缔组织快速生长和过度收缩，极大降低皮肤的柔韧性和患者生活质量。目前预防和治疗烧伤后瘢痕的护理标准是使用压力衣。这些衣物对皮肤施加静电压缩，假设这种压力限制了瘢痕组织的血流、营养和氧气供应，从而减少胶原蛋白的合成（10,13-17）。 在与原版定制乔布斯特服装几乎没有改动的情况下，压力衣治疗（PGT）仍然是预防和治疗烧伤疤痕的首选治疗方式。尽管该疗法已临床使用超过40年，但其疗效仍存在争议。以往临床研究报告压力衣物治疗的效果从无证据益处23到疤痕柔韧性显著增加24不等。一项对四项随机对照试验的系统综述显示，PGT治疗疤痕的瘢痕高度呈下降趋势。接受PGT25的疤痕中，红肿和厚度也显著减少。由于压力衣常与其他治疗形式结合使用，且患者不服从率高，PGT的疗效难以评估，且疗效和最佳给药方案尚未科学确立，7,26-27。 使压力衣治疗研究复杂化的原因是人体临床试验中烧伤深度和位置的固有差异，以及服装根据制造商和解剖部位实际施加压力水平的差异。一项临床研究使用低流量换能器直接测量压力衣对身体各部位产生的皮肤压力27。结果显示皮下压力根据解剖部位不同，增加范围为9-90毫米汞柱。覆盖软部位（如内侧和后侧小腿中部）的衣物施加压力范围为9至33毫米汞柱，平均压力为21毫米汞柱。皮下对骨突起的读数显示压力增加，范围从47至90毫米汞柱27。一项研究中，压缩绷带的临床效果在210个不同的解剖烧伤部位上被观察到，包括头颈、躯干、上肢、手部、下肢和脚部28。研究发现，决定压力治疗效果的关键因素是疤痕的解剖区域。平坦部位如足部的瘢痕挛缩改善最佳，躯干区域则表现中等，手部和颈部治疗无效28。由于结果与解剖部位和初始损伤程度密切相关，因此需要一个动物模型，以控制烧伤部位和深度。 近年来，雌性红色杜洛克猪（FRDPs）被提出作为研究过度瘢痕的模型，29-31。研究证实，深伤口留下的FRDP疤痕为红色、厚实、坚实且无毛，30-31。此外，FRDP中伤口愈合和瘢痕形成的时间尺度与人类深层真皮伤口30-31相关，FRDP中转化生长因子β1（TGF-β1）、胰岛素样生长因子1（IGF-1）、Decorin和versican在人类30-35岁后也表现出类似变化。雌性红杜洛克猪与人类在皮肤结构、伤口愈合和疤痕形成上的相似性，为研究PGT疗效提供了理想模型。 本研究考察了压力衣物疗法在Red Duroc猪全层烧伤模型中预防疤痕的疗效。烧伤伤口在每只猪的背部形成，并用PGT或无压迫衣物治疗。在为期78天的研究中，多个时间点评估了瘢痕收缩、生物力学、血流、血管化以及细胞外基质的生成和结构，以探讨PGT维持皮肤柔韧性的能力及识别可能的作用机制。 所有实验和数据收集均遵循俄亥俄州立大学机构实验动物护理与使用委员会（ILACUC）批准的协议进行。雌性红杜洛克猪（n=8,60磅;俄亥俄州Prospect的Isler Genetics Inc.）先用Telazol麻醉，随后使用异氟醚，背部躯干被剃净后，交替使用2%氯己定和70%酒精的磨砂膏（俄亥俄州哥伦布Butler Schein）。通过将1 x 1英寸的不锈钢唱针加热至200 ± 6 °C，并涂抹于皮肤上30秒，诱导形成全层伤口。每头猪共产生8处伤口，4对照组，4组接受PGT（见补充图1A-B，红杜洛克雌猪烧伤生成后立即的照片）。伤口愈合28天后，治疗组周长缩减10%，对照组为0，施加压缩衣，共32例PGT处理烧伤和32例对照烧伤。伤口用不粘纱布垫（Curad）和Elastikon™（3M）覆盖。在猪耳耳廓放置芬太尼贴片（NOVAPLUS贴片，Watson Laboratories Inc，100微克）并于伤后三天取出。在麻醉恢复期间，动物接受了一次肌肉注射丁丙诺啡（Buprenex，Reckitt Benckiser Healthcare，0.3 mg/ml）。动物们被维持为标准的自由食物，手术前禁食一夜，并单独安置。实验完成后，动物被安乐死。 加压背心（位于佐治亚州劳伦斯维尔的Marena集团公司）被改装为猪专用。每只猪都为每只猪制作了两套可调节的裹身式衣物，带有魔术贴封口，以适应20-35英寸的体长（补充图1B，插入链接）。烧伤后28天，测量猪周长，并以缩短10%周长的加压衣物（补充图1B）。未减少周长的背心被放置在对照烧伤上（补充图1B）。为了评估压缩服装施加的压力大小，压缩服装织物被包裹在机械测试器的载荷传感器上（TestResources;明尼苏达州沙科皮）在周长和压力减少10%的情况下，连续追踪了12小时。报告了压力随时间的代表性图（参见补充图1C，针对10%周长缩小的压缩衣所产生的压力量化，插入链接）。 伤疤的照片拍摄于第0、7、28、42、56和78天。每张疤痕照片（0-56天每组n=16张，第78天每组n=14张）均在视场中用刻度拍摄，用于疤痕面积的量化。瘢痕收缩通过计算机面积测量（图像J36-39）量化，定义为特定时间点的总瘢痕面积，包括色素沉着的边缘，除以原始瘢痕面积（第28天，治疗应用时间）乘以100。数据以原始面积百分比（均值±均值标准误（SEM））表示）。 MoorLDI-Mark 2激光多普勒血液灌注成像仪（英国Moor Instruments Ltd.）使用可见红激光束（633纳米）在脱衣后立即绘制组织血流图谱（n=16，第78天n=14）。 在烧伤后第28、42、56和78天使用扭转弹道测量（扭转弹道计，Dia-stron Limited，Broomall，宾夕法尼亚州）的硬度和弹性（每组n=16，第78天n=14）。硬度以SEM的平均凹陷（毫米）±报告，弹性以弹性系数±SEM报告。弹性系数α与组织弹性成反比。此外，在第78天评估了失败生物力学。从猪体内取出与猪周平行的组织条。从组织中切出狗骨状样本，疤痕位于样本40的长度中央。测量皮肤厚度并以2毫米/秒的速度拉伸至失效（TestResources，明尼苏达州沙科皮）。极限拉伸强度和线刚度以SEM平均值±报告（每组n=12）。 在烧伤后第7、28、42、56和78天采集对照组和PGT瘢痕组织活检（第7、28、42和56天每组n=4，第78天n=6，未活检瘢痕超过一次）。活检样本嵌入OCT树脂中，冷冻保存，并在-80°C下保存直到切片。切片用苏木精和伊红染色或免疫染色以观察整体解剖结构。为了观察血管，切片用冯·威尔布兰因子蛋白（VWF，圣克鲁斯生物技术）和DAPI染色。染色切片使用奥林巴斯FV1000多光子共聚焦显微镜成像。对真皮中VWF阳性细胞的定量分析是通过计算整个视野中VWF阳性的百分比（每组n = 6个）进行。 第78天，活检（每组n = 6组）在2.5%谷氨酸醛中固定，置于0.1M磷酸缓冲液（pH=7.4）中，4°C夜间完成。 皮肤后用1%四氧化锇固定。En块染色采用2%醋酸铀酰于10%乙醇中，随后在分级乙醇序列中脱水，并嵌入Eponate 12环氧树脂中（Ted Pella，加利福尼亚雷丁）。超薄片被切割（徕卡微系统公司），收集到铜网格上，并用柠檬酸铅和醋酸铀酰染色。图像采用FEI Tecnai G2 Spirit（FEI;俄勒冈州希尔斯伯勒）透射电子显微镜。每个样本测量至少50个胶原纤维直径（图J）（每组n = 6个），并绘制为每个样本类型的直方图。 统计分析使用SigmaStat（Systat Software， Inc.，加利福尼亚州圣何塞）进行。通过学生t检验或Tukey事后检验的单向方差分析检测到统计学显著差异。统计显著性考虑在p<0.05。 用200°C的烧伤针在皮肤上照射30秒，结果为全层烧伤，这一点可从皮肤表皮和真皮完全损伤为证据（见补充图1D，烧伤组织切片，初始热损伤后7天，插入链接）。伤口自然愈合28天，直到大多数伤口完全重新上皮化。PGT组的服装制造时周长减少了10%（补充图1B），初始压力为10.1毫米汞柱（补充图1C），12小时后缓慢降至9.5毫米汞柱。每天给猪重新穿戴衣物，以维持平均压力10毫米汞柱。 热损伤后，受影响区域干燥，伤口边缘呈线状（补充图1A）。疤痕无毛，中央色素沉着，疤痕边缘有一条细细的色素沉着线。在64个疤痕中，第28天观察到疤痕中心附近有小面积表皮损伤。第28天以后未观察到此现象（见图1）。疤痕随着时间收缩，变得更星形（见图1）。疤痕面积的定量分析显示，伤后42天至56天疤痕面积显著减少（见图2）。第56天时，PGT瘢痕为88.1±原始面积为3.5%，对照组为73.8±原始面积为4.8%（见图2）。到第78天，PGT组瘢痕收缩趋于平稳，且在第56天和第78天的平均瘢痕面积无统计学差异（见图2）。相比之下，对照疤痕从第56天到第78天收缩了8.5%（见图2）。 烧伤后28-78天疤痕的代表性照片。第28天穿上压缩衣。 疤痕收缩，以原始面积的百分比表示，随时间和治疗变化。由于压缩衣在第28天使用，所有区域测量均归一为该时间点的疤痕区域。穿衣28天后（烧伤后56天），压缩服处理疤痕的收缩明显低于对照瘢痕。 对瘢痕的无损机械分析显示，PGT处理皮肤的硬度低于对照组，对照组平均凹陷深度（凹陷深度较浅=硬度较高）为0.27±0.08毫米，PGT组为0.42±0.06毫米。此外，PGT组的弹性系数α（与弹性反比）显著低于对照组（±α α = 0.052 ± 0.009），并在第78天接近正常猪皮值（α = 0.026 ± 0.0056）（见图3C）。对切除瘢痕组织的拉伸测试显示，PGT瘢痕的最终拉伸强度显著强于对照瘢痕（见图3A）。此外，PGT提高了瘢痕的线性刚度（见图3B）。 烧伤后第78天的疤痕机械师。A）压缩衣处理伤口的极限拉伸强度和B）线性刚度显著高于对照伤口。C）对照疤痕的扭转弹道测量，PGT治疗瘢痕和正常猪皮的探针压痕和弹性均较对照疤痕增加。 对对照组和PGT治疗瘢痕的激光多普勒成像显示，任何时间点灌注无差异（见图4A）。免疫组化显示对照组与PGT组在第78天时血管密度无明显变化。对PGT和对照疤痕真皮层内血管密度的定量分析证实了这一观察结果（见图4B）。 A）烧伤后78天的激光多普勒瘢痕成像，显示对照组与压力服治疗组血流无差异。B）在第78天对烧伤疤痕内内皮细胞（VWF）进行免疫染色。内皮细胞密度定量显示对照组与压力服治疗间血管密度无显著差异。 第42天，对照组和PGT疤痕均完全上皮化，表皮均匀（图5 A&B）。对照组烧伤表皮与真皮交界处几乎没有网状脊，而PGT组的网状脊数量较多。两组均有密集的细胞浸润（图5 A&B）。到第78天，对照组和PGT组真皮层均形成厚胶原带，组织结构无明显差异（见图5 C&D）。PGT组的网状脊深度和数量均较对照组更大。 H&E染色的组织学对照（A&C）和压力防护衣（PGT）烧伤疤痕（B&D）分别在受伤后42天（A&B）和78天（C&D）。 通过透射电子显微镜更详细地研究了胶原蛋白的组织结构。对照烧伤中的胶原纤维比PGT治疗疤痕更大且密度较低，PGT组纤维间的自由空间比对照组少约27%。对照瘢痕中的胶原纤维直径分布略大，平均比PGT处理瘢痕大17纳米（见图6）。 胶原纤维的透射电子显微照片显示，控制和压力处理的胶原纤维在受伤后78天内烧伤疤痕。比例条 = 100 nm。对照疤痕含有较大且松散排列的胶原纤维，而PGT瘢痕则更密集地排列着较小直径的胶原纤维。B）胶原纤维直径分布的直方图 本研究采用雌性红杜洛克猪模型研究烧伤后PGT的疗效。该模型相较于人体临床试验的优势，如烧伤深度和尸体部位的均匀性，以及能够收集组织活检进行分析，使得PGT对瘢痕形成的影响进行了详细评估。尽管对照组在第78天时疤痕较厚且隆起，但其厚度和过多的红斑被认为不足以在当前的损伤模型中归类为肥厚型瘢痕。接受PGT的疤痕与无压力的对照烧伤在瘢痕收缩方面存在显著差异。压力衣施加的压缩力垂直于疤痕，同时也与疤痕表面平行。这些力起到反对性，作用于约束方向41。最近有人提出，伤口张力通过拉伸整合素作用于整合素，从而促进局部粘连激酶（FAK）磷酸化增加，平滑肌肌动蛋白（SMA）和胶原蛋白生成下游上调42。当对切口伤口施加与伤口张力相反方向的压缩力时，显示疤痕不形成43。这些数据表明，施加在疤痕上的机械力有助于减少成纤维细胞与肌原纤维成细胞的分化，最终减少瘢痕收缩和胶原蛋白沉积。本研究观察到的瘢痕收缩减少，部分原因是疤痕内应力状态降低，进而减轻肌纤维细胞分化和过度胶原沉积。 与对照组相比，PGT的疤痕强度有所提升，极限拉伸强度提升了34%。除了增强强度外，PGT还改变了真皮中的胶原蛋白沉积，PGT疤痕由更小、更密集的胶原纤维组成。此前已有报道指出压缩、组织力学与胶原结构之间的相关性。通过弹性绷带施加压力处理的人类疤痕，形成了更细的网状胶原纤维，类似于正常皮肤的纤维44。此前观察到胶原纤维直径与拉伸强度之间存在直接关系，小直径胶原纤维出现在低强度伤口中，在愈合重塑阶段发现小直径胶原纤维，而大直径纤维则出现在愈合重塑阶段的高强度伤口。本研究中，对照胶原纤维直径在PGT处理瘢痕中比胶原蛋白高出约1.2倍，因此胶原纤维直径不太可能是组织力学控制的主要因素。胶原蛋白纤维密度的差异更为显著。纤维间自由空间的减少很可能抑制了变形过程中纤维-纤维的运动，并导致组织强度和刚度的提升。 普遍认为，压缩衣施加的压力会限制血液、营养和氧气供应到瘢痕组织，从而限制胶原蛋白的合成 6,10,13-15。本研究中，PGT组与对照组在瘢痕灌注或血管密度方面未见差异（见图4）。瘢痕灌注和血管密度相等的一个可能原因是施加的压力大小。将周长缩短10%的服装导致疤痕上约有10毫米汞柱。此压力水平属于较低范围，且此前研究表明，与高压（20-25 mm Hg）相比，瘢痕组织的红肿和血管增多。以往临床研究也显示，压力衣治疗组与对照组在瘢痕血管方面无差异22。 本研究的限制包括压力强度和服装穿戴时间的维持。虽然每天衣物会被重新摆放，猪们仍能调整衣物的位置，减轻了一些压力。猪每周会移动衣物位置0到2次，有效缩短了总压缩持续时间。维持23小时每日穿戴的压力强度，目前是烧伤患者的标准护理，但对所有服装材料来说都是挑战和难题。对服装施加压力的测量显示，12小时内压力从10毫米汞柱降至9.45毫米汞柱，随后11小时内可能进一步下降。因此，压力衣物治疗的整体效果可能因衣物姿势和压力维护的挑战而中度抑制。 红杜洛克烧伤疤痕模型能够探究多种治疗的疗效，同时具有内控和更强的患者依从性控制能力。10毫米汞柱的压力衣物疗法被发现能有效减少疤痕收缩。PGT的使用也带来了疤痕生物力学和结构的适度改善。虽然本研究显示压力衣的有效性，但仍需改进该疗法以更好地促进皮肤生物力学。简介
材料与方法
烧伤生成
压力服装治疗与压力量化
疤痕收缩
激光多普勒
Scar生物力学
免疫组织化学
透射电子显微镜
统计数据
选举结果
全层缠绕生成与压力衣制造
疤痕形态与收缩
图1。
图2。
Scar生物力学
图3。
瘢痕灌注与血管密度
图4。
瘢痕结构与胶原蛋白组织
图5。
图6。
讨论
结论
本信息并非旨在或暗示作为专业医疗建议的替代;不应在任何医疗紧急情况下使用，也不应用于任何医疗状况的诊断或治疗。所有医疗紧急情况请拨打120。
1. 烧伤病人住院难，出院才是更艰难的开始。烧伤后挛缩是烧伤的常见结果，比愈合难处理数十倍。
2. 疤痕挛缩，美学不佳，预防大于治疗，专业科学的压力治疗复健可以极大改善预防问题的发生，不合规性的康复方案导致预防无效或情况更加严重会面临更严峻的重建手术
3. 重建手术不进行科学的压力治疗复健会导致手术效果不佳甚至失败。尽管名医或名机构整形外科完全松解了挛缩，即使配有理疗师也并非专业，技术断层会导致挛缩不断复发。
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