《Journal of Surgical Research》：Insights From Bone and Muscle Oxygenation Toward a More Comprehensive Model of Tissue Healing
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糖尿病足溃疡患者缺血性骨代谢与肌肉氧合动力学差异及NIRS检测应用研究。采用近红外光谱（NIRS）技术结合后阻塞反应性充血（PORH）模型，在猪缺血性肢体模型中动态评估骨和肌肉的氧合动力学差异，发现慢性缺血导致骨代谢与肌肉氧合反应同步性减弱，为糖尿病周围动脉疾病患者创面愈合预测提供新指标。
作者列表：
余倩天（Yuqian Tian）| 阿里·H·哈基姆（Ali H. Hakim）| 科迪·P·安德森（Cody P. Anderson）| 普拉蒂克·夏尔马（Prateek Sharma）| 阿尔-穆尔塔达·阿尔-加米（Al-Murtadha Al-Gahmi）| 金京秀（Kyung-Soo Kim）| 朴松英（Song-Young Park）| 帕纳吉奥蒂斯·库塔基斯（Panagiotis Koutakis）| 乌尔卡·萨奇德夫（Ulka Sachdev）| 阿迪娜·E·德拉吉奇（Adina E. Draghici）| 波内赫·巴格尔（Pooneh Bagher）| 马克·A·卡尔森（Mark A. Carlson）| 伊拉克里斯·I·皮皮诺斯（Iraklis I. Pipinos）
所属机构：内布拉斯加大学医学中心外科，奥马哈，内布拉斯加州
摘要
引言
在糖尿病和外周动脉疾病（PAD）患者中，预测截肢和血管重建后的愈合情况是一项具有挑战性的任务，尤其是当存在组织损失时。目前的方法（如经皮氧饱和度测量）仅能检测皮肤组织的氧合情况，而忽略了对伤口愈合至关重要的深层组织。近红外光谱（NIRS）技术可以在闭塞性反应性充血（PORH）期间测量肌肉组织的氧合情况，但无法反映骨骼的氧合状态，而骨骼在复杂伤口的愈合过程中起着关键作用。本研究利用NIRS技术在PORH期间评估了猪模型后肢缺血情况下骨骼和肌肉的血流灌注情况。
方法
八只奥斯萨巴猪（Ossabaw swine）通过内血管线圈阻塞右髂外动脉、股动脉和腘动脉来诱导右后肢缺血。在缺血诱导前（T0）和缺血诱导后4周（T4）分别进行PORH实验，期间通过5分钟的下肾主动脉阻塞来记录双侧腓肠肌和跖骨的氧饱和度变化。数据分析和处理使用MATLAB软件完成。
结果
在T0时（正常血液循环状态下），骨骼在阻塞期间的氧饱和度下降幅度较小（P = 0.008），氧合速度较慢（P = 0.050），氧亏缺程度也较低（P = 0.027），并且在PORH再灌注过程中的恢复速度也较慢（P < 0.001）。在T4时，缺血性骨骼和肌肉的氧饱和度下降幅度减小，氧亏缺程度降低，恢复速度也比非缺血组织更慢。值得注意的是，缺血性骨骼虽然保持了较高的阻塞状态，但其充血反应减弱（P = 0.038），这与肌肉组织的表现不同。
结论
骨骼和肌肉在缺血状态下表现出不同的氧合动态。慢性缺血会减弱这两种组织的代谢和再灌注反应。这些发现强调了骨骼在缺血/再灌注事件中未被充分认识的作用，并表明需要建立更全面的、针对不同组织的氧合模型来预测愈合结果。
部分内容摘要
背景
无法愈合的足部溃疡是许多糖尿病（DM）和/或外周动脉疾病（PAD）患者常见的严重并发症。据估计，糖尿病患者发生足部溃疡的终生风险为19%-34%，而同时患有PAD的患者风险更高。1,2 管理这些溃疡通常需要多学科团队的合作，包括伤口护理、医疗优化（如血糖控制、戒烟）以及抗生素治疗等。
动物福利声明
本研究使用的动物均符合美国国家研究委员会（National Research Council）和国立卫生研究院（National Institutes of Health）发布的《实验室动物护理和使用指南》（第8版）10以及《美国动物福利法》（US Code 7, Sections 2131 – 2159）的规定。内布拉斯加-西爱荷华医疗保健系统（VA Nebraska-Western Iowa Health Care System）的机构动物护理和使用委员会（ID编号00950）已批准了本研究的实验方案。动物的饲养和实验操作均严格遵循相关法规。
研究对象的基本信息
本研究共纳入了八只奥斯萨巴猪（四雄四雌）。各动物的基本特征见表1。雄性和雌性动物在T0和T4时的基线特征相似，唯一的区别是雄性在T0时的体重略高，但这一差异在T4时已消失（见表2）。实验开始时，这些猪的年龄约为180天（±11天），体重为32公斤（雄性33公斤，雌性30公斤，P = 0.04）。
讨论
本研究揭示了奥斯萨巴猪在正常血液循环和慢性缺血状态下后肢骨骼和肌肉组织的氧合动态。我们利用NIRS技术在PORH期间评估了组织血流灌注情况，为理解PAD和代谢综合征背景下不同组织之间的复杂相互作用提供了新的视角。研究发现，在正常情况下，骨骼和肌肉组织的氧合模式存在显著差异。
利益冲突声明
本研究未涉及任何利益冲突。
资助信息
本研究得到了美国国立卫生研究院（NIH）的资助，项目编号包括R01 AG062198、R01 AG077803、R01 HL155618和P20 GM152326。研究内容仅代表作者个人观点，不一定代表美国国立卫生研究院或美国心脏协会的官方立场。此外，本研究还利用了内布拉斯加-西爱荷华医疗保健系统的资源和设施。
作者贡献声明
余倩天（Yuqian Tian）： 负责撰写初稿、数据可视化、方法验证、实验设计、数据分析及概念构建。
阿里·H·哈基姆（Ali H. Hakim）： 负责审稿与编辑、方法验证、实验设计、数据分析及概念构建。
科迪·P·安德森（Cody P. Anderson）： 负责审稿与编辑、方法验证、数据分析及概念构建。
普拉蒂克·夏尔马（Prateek Sharma）： 负责审稿与编辑、方法验证、数据分析及概念构建。
阿尔-穆尔塔达·阿尔-加米（Al-Murtadha Al-Gahmi）： 负责审稿工作。
