图像指导下的冷等离子体疗法对小鼠感染伤口的治疗效果研究

摘要

伤口，特别是慢性伤口，代表着社会上最主要的组织疾病。其中对于慢性伤口来说，高发病率，难治愈率和高昂的治疗费用已经成为了全球范围内的一个主要健康问题。大约1％～2％的慢性伤口会发展成腿部或者足部溃疡，对这些伤口的治疗费用每年达到超过130亿美元。尽管现在有很多先进的临床治疗手段已经在伤口治疗上发挥作用，但是临床实践还是受到缺少非接触测量的定量工具和有效，方便的加速伤口愈合过程的治疗方式。
　　在过去时间里，作为探索新的治疗手段的结果，冷等离子体医疗技术已经成为一个具有很大潜能的领域。大气压冷等离子体已经展示了他在非接触消毒杀菌，止血和伤口方面的巨大潜力。大气压冷等离子体的组成成分复杂，包括带电粒子的混合，活性种类包括活性含氧种类和活性含氮种类，特别地，还有紫外线辐射。我们采用的冷等离子体不需特殊的产生条件，在大气环境下就可实现，故可以被用来制作方便使用的装置。并且等离子体已经被证实可以无痛，无接触的应用在治疗当中，甚至在显微影像中观察到并不会对健康的组织造成伤害。大气压冷等离子体在皮肤医学方面展示了它在伤口愈合，组织再生，伤口消毒杀菌等方面的功能。
　　为了验证冷等离子体在由细菌感染诱发的慢性伤口的治疗效果，我们在研究中发展了一套可以用图像来指导治疗效果的多模态影像系统。等离子体产生自一台手持式的等离子体装置，由多光谱影像系统和激光散斑影像系统组成的多模态影像系统，其可以实现的组织血氧和血流的定量测定。本文的研究是在基于在背部视窗与金黄色葡萄球菌感染相结合的模型上进行的。在伤口制造之后的每天，用冷等离子体治疗2min。实验用小鼠被分成如下三组:(1)无感染无治疗组(2)感染不带有治疗(3)感染带有治疗。我们在治疗前后提取小鼠的伤口组织，采用平板计数法计算细菌群落总数的测量，来统计杀菌效果。在固定天数取伤口组织进行组织学与免疫组化学的分析，观察治疗对伤口内部组织细胞造成的影响。更多的，在治疗深度与杀菌深度的关系研究中，我们将带有绿色荧光基因的绿脓杆菌与琼脂糖混合，利用冷等离子体进行处理，共聚焦显微镜逐层观察细菌的生死情况。
　　以上结论表明，冷等离子体治疗可以在某些阶段提升组织血氧或者血流，诱发血管密度，免疫反应，基底层细胞的增殖活性的正变化和杀菌，为感染组织的恢复提供一个良好的环境。总结来说，我们的以图像为指导的冷等离子体疗法为控制感染，提升伤口愈合提供了一个有效的技术支持。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 研究背景

1．2．1 慢性伤口概述及成因介绍

1．2．2 大气压冷等离子体概述

1．2．3 大气压冷等离子体在生物医学上的应用

1．2．4 大气压冷等离子体作用机理阐述

1．3 课题研究意义和主要研究内容

1．4 论文结构安排

第2章 整体实验设计与安排

2．1 背部视窗动物模型

2．1．1 背部视窗模型发展现状

2．1．2 实验用视窗整体设计与安装步骤

2．2 大气压冷等离子体装置

2．2．1 装置原理发展现状及趋势

2．2．2 治疗方法简介

2．3 多模态影像系统简介与算法概述

2．4 细菌种类的选择

2．4．1 感染实验用的细菌与感染方式

2．4．2 深度实验用的细菌与实验装置

2．5 整体治疗与拍摄实验步骤

2．5．1 拍摄实验安排

2．5．2 体内细菌计数，组织学／免疫组化学分析过程与试剂选择

2．5．3 数据统计

2．6 本章总结

第3章 结果分析与讨论

3．1 引言

3．2 冷等离子治疗结果分析与讨论

3．2．1 动物健康与伤口面积变化

3．2．2 多模态影像系统结果与讨论

3．2．3 组织学与免疫组化学结果与讨论

3．2．4 体外杀菌效果结果与讨论

3．3 本章小结

第4章 总结与展望

4．1 意义与总结

4．2 不足与展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果