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作者：Danielle M. DeBruler, Data curation, Formal analysis, Investigation, dology, Writing – original draft, Writing – review & editing,1 Jacob C. Zbinden, Data curation, Formal analysis, Investigation,2 Molly E. Baumann, Data curation, Investigation, Writing – review & editing,2 Britani N. Blackstone, Investigation, Writing – review & editing,1 Megan M. Malara, Investigation, Writing – review & editing,1 J. Kevin Bailey, Investigation, Writing – review & editing,3,4 Dorothy M. Supp, Conceptualization, Formal analysis, Supervision, Writing – review & editing,4,5 and Heather M. Powell, Conceptualization, Data curation, Formal analysis, Funding acquisition, Investigation, Supervision, Writing – original draft, Writing – review & editing1,2,4,*David Benjamin Lumenta, Editor 摘要 壓力衣療法通常用于改善全層燒傷后的疤痕特性。壓力服裝療法通常推薦用于受傷后的長時間（1-2年），盡管患者依從性極低。這項研究的目的是檢查早期停止壓力服裝療法對疤痕特性的影響。在紅色杜洛克豬背部造成全層燒傷。切除燒傷焦痂，并在傷口部位自體移植中厚皮。在受傷后1周內(nèi)，用壓力服治療疤痕，并保持壓力29周（持續(xù)壓力）或17周，然后再停止壓力12周（壓力釋放）；未接受治療的疤痕作為對照。17周時，與對照組相比，接受壓力服裝治療的疤痕更平滑，收縮更少，疤痕高度降低。持續(xù)壓力組的這些益處一直維持到第29周。在壓力釋放組，在停止治療后，移植物明顯收縮，變得更高、更硬、更粗糙。壓力停止也會導致膠原纖維方向發(fā)生巨大變化，膠原纖維厚度增加。結果表明，壓力衣療法能有效改善嚴重燒傷后瘢痕的性質；然而，早期停止治療會導致這些改善的實質性損失。 介紹 壓力服裝療法（PGT）已被用于減少燒傷后的疤痕，從而改善紅斑、疤痕高度和疤痕柔韌性【1–4】。不幸的是，PGT的一個主要障礙是患者依從性低。一項對100名成人壓力衣使用者的調查發(fā)現(xiàn)，不到一半的人完全遵守了該療法。另一項關于使用管狀壓力套的研究發(fā)現(xiàn)，平均有30%的研究人群報告依從性較差。除了觀察研究人群的依從性較差外，結果還與患者依從性相關。合規(guī)患者出現(xiàn)“良好”臨床結果的概率較高（58%），而無投訴患者出現(xiàn)良好臨床結果的概率較低（16%）。因此，可以通過提高患者依從性來改善治療效果。 平均而言，燒傷后患者被指示穿壓力服1年，盡管建議的時間范圍從6個月]到2年不等。一項早期研究表明， PGT的推薦時間框架通?；谖锢碇委煄煹慕?jīng)驗，并且從來沒有一項對照實驗研究建議壓力服應穿戴的必要時間長度，或檢查早期移除的效果。因為據(jù)報道，這些衣服會讓人感到不舒服的炎熱和發(fā)癢，如果在較短的時間后停止治療，患者可能更愿意穿它們。 本研究的目的是觀察治療開始四個月后脫下壓力服的效果。實驗中使用了燒傷后接受PGT治療17周的紅色杜洛克豬。一半的傷口繼續(xù)接受PGT治療12周，另一半則解除了壓力。隨著時間的推移，評估和跟蹤疤痕特征，包括疤痕面積、粗糙度、深度和疤痕生物力學。 材料和方法 動物護理與疤痕形成 所有實驗均按照俄亥俄州立大學機構動物護理和使用委員會批準的方案（方案#2014A00000072），使用雌性紅杜洛克豬進行。用替拉唑（佐蒂斯，新澤西州弗洛勒姆公園）開始麻醉，并用異氟醚維持麻醉。剃須后，用2%氯己定和70%異丙醇（Butler Schein，Columbus，OH）交替擦洗背部軀干。受傷前，在豬的每側紋身一個1x1厘米的網(wǎng)格，以跟蹤皮膚表面積隨時間的增加。熱損傷被用來制造全厚度的皮膚缺損，因為此前有報道稱，豬皮膚上的瘢痕在燒傷損傷中會加劇，并且與切除損傷形成的瘢痕相比，更接近于模擬人類增生性瘢痕。為了制造全厚度燒傷創(chuàng)面，將1“x 1”定制金屬筆[14]加熱至200°C，并在清管器（N=4頭清管器）的每側保持40秒。切除燒傷焦痂，并在傷口床上移植中厚皮膚，使用Zimmer Air皮膚刀（Zimmer，華沙，IN）從背部采集，網(wǎng)格比例為1.5:1。將生理鹽水浸泡過的手術海綿（Hydrasorb?，Carwild Inc.新倫敦，CT）塞入傷口，并用無菌氨綸和皮釘固定（Henry Schein，Melville，NY）。在豬的背部形成了一個玻璃纖維鑄件（3M Helathcare，明尼蘇達州圣保羅市），以保護愈合的傷口。演員陣容由VetrapTM（3M Healthcare）和Elastikon?（新澤西州新不倫瑞克強生公司）共同主持。NOVAPLUS芬太尼貼片（Watson Pharmaceuticals，INC，Parsippany，NJ）用于疼痛管理，并在受傷后3天取出。移植術后一周，移除繃帶和墊子。 施加和移除壓力 使用定制的可調節(jié)壓力服裝在背部周圍施加壓力，該服裝由尼龍搭扣制成? 允許壓力調整。選擇Powernet織物是因為之前的研究表明，與Dri-Tek經(jīng)編織物相比，Powernet織物在給定的周長收縮率下表現(xiàn)出更低的疲勞程度和更高的施加壓力水平。在移植后一周內(nèi)開始加壓，并在傷口上保持20毫米汞柱的壓力。使用聚氨酯泡沫確保凹面區(qū)域的壓力均勻，并使用菊島壓力傳感器（澳大利亞墨爾本MediGROUP）檢查壓力。每天檢查一次衣服下方和疤痕正上方的壓力，如果沒有達到目標20毫米汞柱，則進行調整。每隔三天，就要脫掉衣服，換上新洗過的衣服。在最初創(chuàng)口17周后，一半壓力處理的創(chuàng)口釋放壓力，另一半繼續(xù)保持12周，形成三個治療組：對照組（整個實驗過程中不施加壓力），連續(xù)加壓組（在移植后1周內(nèi)施加壓力，共維持29周）和減壓組（在移植后1周內(nèi)施加壓力，持續(xù)17周，然后在最后12周內(nèi)移除）。每頭豬都包含隨機部位的治療組和對照組（每組8個疤痕）。 疤痕面積 燒傷切除后立即以及移植后1、3、5、11、17、21、25和29周，使用透明膠片追蹤疤痕邊界（每組每個時間點8個）。用直尺在視野內(nèi)掃描痕跡，導入ImageJ，并量化疤痕面積。將每個時間點的面積歸一化為初始時間點（第0周，切除后）的瘢痕面積，以獲得每個瘢痕的面積百分比。報告了平均面積百分比±標準誤差（SEM）。通過使用紋身網(wǎng)格跟蹤表面積的增加來計算豬的生長。在每個時間點，在每頭豬身上測量六個最初為1×1 cm正方形的面積，在第0周標準化為該正方形的面積，并取平均值，以獲得因豬的生長而增加的表面積百分比。 疤痕粗糙度 使用十點平均粗糙度（Rz）對疤痕的表面粗糙度進行量化。將Aquasil Ultra XLV牙科印模材料（DENTSPLY Caulk，Milford，DE）應用于疤痕，以創(chuàng)建疤痕表面形貌的負面印模（或模具）。第17周和第29周的模具（每組8個）填充Phase2Gel齒科藻酸鹽（Accu-Cast dental、Bend或），以在疤痕表面留下正面印象。去除褐藻酸鹽并切成薄片。用直尺在視野中對切片的橫截面進行成像，并將圖片導入ImageJ。Rz是通過測量每個追蹤中5個最大峰的深度并對其進行平均得到的。使用三個代表性橫截面，并對每個疤痕取平均值。報告了平均Rz±SEM。 疤痕高度 第17周和第29周的模具也用于測量疤痕的體積（除第29周的連續(xù)壓力組外，每組n=8個，其中模具變形太大，無法收集可靠的體積測量）。用Phase2Gel牙科藻酸鹽填充陰性霉菌，直到它們與周圍未受損皮膚的水平齊平。在填充海藻酸鈉之前和之后對模具進行稱重。重量的差異用于通過使用齒狀藻酸鹽的密度來計算體積。然后用疤痕體積除以當時的疤痕面積，計算出未受傷皮膚上方疤痕的平均高度。對于低于周圍正常皮膚水平的疤痕，創(chuàng)建了霉菌的陽性復制品。模具用快干丙烯酸乳膠填縫料（馬里蘭州巴爾的摩DAP Products，Inc） 包裹，以包括疤痕和周圍的正常皮膚。填縫料干燥后，將鑄造樹脂（Alumilite Corp.Kalamazoo，MI）倒入模具中，并使其硬化。然后稱量產(chǎn)生的陽性樹脂模具，填充海藻酸鈉，然后再次稱重，以獲得正常皮膚表面以下的皮膚負體積。將該體積除以當時疤痕的面積，得出疤痕表面低于周圍正常皮膚的距離。這些距離報告為距正常皮膚的平均瘢痕高度±SEM。 瘢痕生物力學 在受傷后第17周（在釋放組移除PGT之前）和最后一個時間點（第29周），使用扭力球儀（Dia Stron，Inc；Clarksburg，NJ）評估體內(nèi)生物力學。球示儀從已知距離k處將一個小探針放置在皮膚上，并測量探針的反彈，直到其停止。探針在皮膚中的初始穿透或壓痕（mm）可作為皮膚硬度的測量值。皮膚越軟、越柔韌，探針的穿透力越深，壓痕越大。K值在1.15和1.45 mm之間被認為是可靠的，因此所有組在所有時間點的n=8，但壓力釋放組除外，其中n=6。報告了平均壓痕±SEM。 瘢痕形態(tài)學 在第17、21、25和29周，對疤痕進行6 mm活檢以進行冷凍切片。對于每次活檢，在頭尾方向劃一條橫穿疤痕的線，以確保所有樣本都以相同的方向切片。一半的活檢組織快速冷凍，另一半準備進行組織學分析。活檢首先在橫截面上進行切片，以評估整個組織結構。為了檢查膠原蛋白的方向，然后通過粗切片從冷凍組織中去除表皮，在7μm處正面切取真皮，切片用蘇木精和曙紅染色（圖1）。在真皮-表皮交界處下方60–75μm處采集圖像，組織背軸與每個圖像頂部對齊（n=每組每個時間點6個樣本）。在第17周和第29周，收集額外的活檢沖頭，在10%福爾馬林（密蘇里州圣路易斯市西格瑪·奧爾德里奇）中固定72小時，并包埋在石蠟中。樣本在10μm處切片，并用Masson三色（密蘇里州圣路易斯市Sigma-Aldrich）和Picrosirius Red（賓夕法尼亞州哈特菲爾德市電子顯微鏡科學公司）染色，以觀察瘢痕形態(tài)。使用偏振光顯微鏡（蔡司Axioskop Widefield LM，德國Oberkochen）對Picrosirius紅染色切片進行成像。
圖1 瘢痕活檢處理方法示意圖。 在每個時間點，至少收集一個6毫米活檢沖頭。標記疤痕以確定組織相對于解剖學的方向?；顧z被切成兩半，一半快速冷凍，另一半進行組織學檢查?；顧z首先在橫截面上進行。隨后，在用粗切片去除表皮后，對活檢進行正面切片。 統(tǒng)計數(shù)字 單因素方差分析（ANOVA）用于Tukey的事后檢驗（JMP，SAS Institute Inc.，Cary，NC）。對于成對比較，進行了學生t檢驗。豬的鑒定因隨機效應而被阻斷，并且在p<0.05時考慮到統(tǒng)計顯著性。 后果 疤痕外觀 與對照組相比，壓力處理后的疤痕變得粗糙和拉長，疤痕光滑且收縮較?。▓D2）。17周后，當壓迫解除時，疤痕變得收縮、粗糙和隆起，與對照疤痕相似。在整個實驗過程中，受到壓力的疤痕保持光滑的外觀，形狀更類似于原來的方形傷口。
圖2 疤痕的代表性圖像。疤痕要么持續(xù)接受壓力衣療法（持續(xù)壓力），要么在第17周停止壓力衣療法（壓力釋放）。對照組疤痕未接受任何治療。壓力服裝療法（PGT）可使疤痕更平滑、收縮更少；然而，當17周時解除壓力時，疤痕在停止治療后4周內(nèi)明顯縮小。比例尺=2厘米。 瘢痕面積被量化為衡量瘢痕收縮的指標。從第3周到第17周，接受PGT治療的疤痕面積明顯大于對照疤痕，但明顯小于正常皮膚（p<0.001，圖3）。到第17周，接受PGT的疤痕平均為原始傷口面積的148%，而對照組的疤痕平均為100%。請注意，由于每只動物的大量生長，在第17周測得的未受傷皮膚面積平均為原始面積的230%，因此所有疤痕都顯示出明顯的收縮。卸壓后，疤痕迅速收縮，卸壓后四周，卸壓組的疤痕面積明顯小于持續(xù)加壓組，分別為142%和176%。在剩下的研究中，與壓力釋放組和對照組相比，持續(xù)壓力組的疤痕面積仍然顯著更大（p<0.05），而對照組和壓力釋放組之間的疤痕面積沒有統(tǒng)計學差異。
圖3疤痕面積隨時間和治療的變化。 在第0周，將疤痕面積歸一化為每個疤痕的面積，以獲得原始面積的百分比。壓力釋放組在第17周停止壓力服裝治療，紅色箭頭表示。在受傷后第29周，停止PGT導致皮膚快速收縮并出現(xiàn)疤痕，減壓組的疤痕面積與未經(jīng)治療的對照組相似。N=每組8個。 與對照疤痕相比，壓力處理的疤痕顯著降低了疤痕高度和Rz（表面粗糙度）（p<0.01；圖圖44和和5）。5). 接受PGT的疤痕往往低于周圍正常皮膚的水平，并且光滑，而對照疤痕則比正常皮膚高出約1 mm，并且更粗糙。壓力釋放組移除壓力后，疤痕高度增加（p<0.001），變得更粗糙，與對照組相似，而持續(xù)壓力組隨著高度降低而保持光滑。
圖4疤痕高度相對于周圍正常皮膚的水平。 負值表示相對于周圍組織凹陷的疤痕，正值表示凸起的疤痕。在第17周停止加壓服裝會導致疤痕明顯增厚，使疤痕接近周圍組織的水平。除第17周持續(xù)加壓的N=7外，每組N=8。
圖5疤痕粗糙度（Rz）是時間和治療的函數(shù)。 在第17周，接受PGT治療的組明顯比對照組平穩(wěn)。與連續(xù)壓力組相比，停止PGT導致表面粗糙度增加。第29周（右圖）的疤痕復制品照片顯示了表面紋理的差異。使用連續(xù)PGT治療的疤痕由非常細的皺紋組成，而釋放組和對照組的疤痕具有更大的粗糙度。所有圖像的放大倍數(shù)相同。比例尺=1厘米。N=每組8個。 生物力學 與對照疤痕相比，壓縮處理導致的疤痕平均更加柔韌，這表明球示儀探針的壓痕增加（圖6）。解除壓力后，減壓組的柔韌性顯著下降（p<0.01），而持續(xù)壓力組和對照組的柔韌性保持相對恒定。到最后一個時間點，與壓力釋放組和對照組相比，持續(xù)壓力組的凹陷明顯更大，因此柔韌性更大（p<0.01）。
圖6 用扭力球儀測量疤痕生物力學。 更深的凹痕（較大的值）表示皮膚更柔軟、更柔韌。與對照組相比，壓力服裝療法降低了疤痕硬度。停止PGT導致疤痕硬度增加。N=8/組，第29周時N=6減壓組除外。 瘢痕形態(tài)學 與接受PGT的瘢痕相比，第17周時，三色染色的組織切片顯示對照瘢痕中的膠原基質（藍色染色）更厚、密度更高（圖7）。壓力處理后的疤痕顯示，與對照疤痕相比，真皮的更大部分含有更多的細胞質（紅色染色）。到第29周時，所有治療組的膠原蛋白含量和密度都增加了，表現(xiàn)為深藍色染色，盡管釋放組和對照組的疤痕似乎比承受持續(xù)壓力的疤痕基質更致密。
圖7 壓力釋放前（左）和最后時間點（右）三色染色組織切片的代表性圖像。壓力衣療法導致基質沉積密度降低，表現(xiàn)為淺藍色染色。隨著時間的推移，所有組的膠原沉積都增加了，但在第29周，壓力釋放組和對照組的膠原沉積密度更大。比例尺=750μm。 第17周的Picrosirius紅染色顯示，與平行于疤痕表面的壓力處理組中較薄的膠原纖維相比，對照組中的膠原纖維更厚（圖8）。在第29周，持續(xù)壓力組的纖維繼續(xù)變薄和平行，而壓力釋放組的纖維變得更厚。對照組的纖維厚度也從17周增加到29周。疤痕的正面切片顯示，經(jīng)PGT處理的疤痕含有以交叉圖案組織的纖維，而對照疤痕內(nèi)的膠原在背腹方向高度對齊（圖9）。當壓力釋放組的PGT停止時，在釋放后的4周內(nèi)，觀察到膠原排列顯著增加，與對照組相比，纖維主要朝向背腹側方向。29周時，仍觀察到釋放組和對照組的對齊情況；然而，纖維厚度的增加使其略微模糊（圖9）。
圖8 壓力釋放前（左）和最終時間點（右）的Picrosirius紅色染色組織切片的代表性圖像。壓力處理組含有與疤痕表面平行的較薄膠原纖維。壓力的停止導致形成垂直于表皮的厚膠原束。比例尺=500μm。
圖9 面部瘢痕的組織學切片顯示細胞外基質組織是治療和時間的函數(shù)。 接受壓力服裝療法（PGT）組的膠原纖維方向為兩個主要方向，而對照組的膠原纖維方向平行于豬的周長（每張圖像中的垂直軸）。停止PGT后，壓力釋放組的膠原纖維在一個方向上變得更加均勻。這種一致性的增加一直持續(xù)到實驗結束（第29周）。 在增生性瘢痕的成熟過程中，與正常皮膚和正常瘢痕相比，膠原合成增加，并且在受傷后2-3年內(nèi)可以保持增加狀態(tài)。在此期間，膠原原纖維厚度增加和交聯(lián)數(shù)量增加。Picrosirius紅染色顯示，在17周至29周期間，對照組瘢痕中的膠原纖維厚度顯著增加，表明瘢痕尚未成熟，仍在經(jīng)歷高比例的膠原合成。當脫下壓力服裝時，由于周圍皮膚的張力，施加在疤痕上的生物力學力會增加。先前的研究表明，當暴露于膠原酶或基質金屬蛋白酶-8時，與松弛對照樣品相比，在體外對重組膠原施加單軸張力可減少膠原原纖維的降解。這兩項研究中的膠原基質都是無細胞的，這表明在真皮的機械環(huán)境驅動下，膠原形態(tài)的物理變化能夠改變瘢痕內(nèi)的膠原積聚。我們假設，當PGT停止，壓縮力消除時，瘢痕內(nèi)的張力會迅速重新建立，從而改變膠原降解和沉積之間的平衡。 此外，據(jù)報道，與隨機排列的基質相比，排列基質上的成纖維細胞上調膠原合成。在目前的研究中，由于壓力的釋放導致膠原排列增加，這一組中的成纖維細胞可能產(chǎn)生更多的膠原（從第17周到第29周瘢痕厚度的增加可以證明）。這種膠原沉積的增加加上瘢痕上機械張力帶來的更大的抗降解性，可能會加速瘢痕增厚和收縮過程。保持壓力直到疤痕完全成熟，膠原合成開始減少，可能會阻止合成和降解之間的差異，并保留PGT的益處。 目前研究中的減壓組在減壓后瘢痕迅速收縮；與持續(xù)加壓組相比，4周內(nèi)瘢痕面積顯著減少。傷口收縮通常部分歸因于成纖維細胞分化為肌成纖維細胞。α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）的表達表明，肌成纖維細胞分化的增加與豬燒傷創(chuàng)面的傷口收縮增加相關。多項研究表明，體外培養(yǎng)的成纖維細胞在應激增加的情況下分化為肌成纖維細胞，在加載后6小時內(nèi)，α-SMA顯著增加。相反，一項對接受PGT的人類增生性瘢痕進行的研究發(fā)現(xiàn)，與未接受壓力治療的瘢痕相比，接受PGT 3個月后，α-SMA顯著降低。在目前的研究中，消除對未成熟瘢痕的壓力可能會導致成纖維細胞的應變增加和隨后的分化，從而導致本研究中顯示的快速收縮。 結論 與對照組相比，PGT治療四個月后，疤痕更平滑、隆起更少、收縮更少。然而，在疤痕成熟之前解除壓力導致疤痕收縮迅速增加，疤痕明顯增厚，導致疤痕與從未接受過PGT治療的疤痕沒有統(tǒng)計學差異。受到不間斷壓力的疤痕繼續(xù)保持觀察到的益處。壓力停止后疤痕特性的這些變化支持繼續(xù)PGT更長時間的需要。需要進行額外的研究，以確定在卸壓后實現(xiàn)最大效益而不回歸所需的PGT持續(xù)時間。 本信息并非旨在或暗示作為專業(yè)醫(yī)療建議的替代；不應在任何醫(yī)療緊急情況下使用，也不應用于任何醫(yī)療狀況的診斷或治療。所有醫(yī)療緊急情況請撥打120。
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