引用本文： 吳斌, 田方圓, 占美, 徐珽. 大鼠燒傷模型構建實驗的系統評價. 中國循證醫學雜志, 2016, 16(11): 1354-1359. doi: 10.7507/1672-2531.20160204 復制
據世界衛生組織（World Health Organization，WHO）統計，全球每年因燒傷導致的死亡病例高達30萬，我國每年約有2 700萬人承受著燒傷造成的痛苦，大約13萬人會因燒傷喪命[1]，燒傷已經成為全球性公共衛生問題。同時燒傷還導致沉重的經濟負擔，研究顯示重癥監護室（intensive care unit，ICU）中每1%總體表面積（total body surface area，TBSA）燒傷的治療費用就高達4 600歐元[2]。此外，燒傷還給患者帶來嚴重的生理和心理危害，社會影響廣泛而巨大。
因醫學倫理學限制，部分燒傷研究不適宜在人體進行，因此燒傷相關的動物實驗對燒傷臨床研究舉足輕重。動物實驗是連接基礎和臨床研究的重要橋梁，而動物疾病模型是保障動物實驗科學嚴謹的基石。動物疾病模型構建研究極大提高了我們對疾病機制的認識和治療進展的理解。而目前的動物疾病模型構建研究中，研究人員往往憑借個人經驗或參考其他研究者文獻數據完成動物疾病模型的構建[3, 4]，可能導致構建的動物疾病模型缺乏科學嚴謹性和廣泛的參考價值。
因此，本文擬采用系統評價方法，全面收集以大鼠燒傷模型構建為研究目的動物實驗，對大鼠燒傷模型構建的方法、流程和評價指標進行全面評價，探索當前動物燒傷模型構建的一般方法和局限性，為后期建立科學規范的動物疾病模型構建方法提供參考。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
納入以構建熱力燒傷動物模型為目的的動物實驗，包括隨機對照實驗和非隨機的同期對照實驗以及非對照實驗，文種限制為中、英文。
1.1.2 研究對象
實驗動物種類限制為大鼠，如Sprague Dawley（SD）大鼠、Wistar大鼠等。
1.1.3 干預措施
實驗組大鼠采用熱力誘導構建燒傷模型，對照組不誘導燒傷，其余處理條件與實驗組一致，非對照實驗不作對照要求。燒傷部位限制為體表。燒傷的面積和深度、燒傷誘導工具和誘導時間不限。
1.1.4 建模參數和模型評價指標
①建模參數：燒傷深度（Ⅰ°、淺Ⅱ°、深Ⅱ°、Ⅲ°）、誘導方式（如熱液、蒸汽等）、燒傷部位（如背部、腹部等）、誘導溫度、持續時間、麻醉方式（如戊巴比妥、水合氯醛等）、備皮處理（如化學法、物理法）、術后環境（如溫度、濕度等）、術后干預（如抗休克、鎮痛、抗感染等）。②模型評價指標：宏觀結果、微觀結果、建模成功率、建模時間消耗、建模資源消耗、大鼠死亡率以及并發癥發生率。
1.2 文獻檢索
計算機檢索MEDLINE（Ovid）、EMbase（Ovid）、BIOSIS Previews（Ovid）、CBM、CNKI、VIP、WanFang Data，同時手工檢索納入文獻的參考文獻，檢索時間從建庫截至2016年2月。采用主題詞和自由詞檢索。以MEDLINE（Ovid）為例，具體檢索策略見框1。
1.3 文獻篩選和資料提取
由2名研究者（吳斌、田方圓）獨立進行文獻篩選和數據提取，然后交叉核對；如存在分歧，通過協商或由第三名研究者（徐珽）協助解決。資料提取內容包括納入文獻基本信息、建模基線信息、建模方法信息、模型評價信息和研究質量信息等。
1.4 偏倚風險評估
采用SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具（SYRCLE' s risk of bias tool for animal studies）[5]推薦的10個條目進行評價，評估結果以“是”、“否”和“不確定”分別代表低風險偏倚、高風險偏倚和不確定風險偏倚。
1.5 數據分析
對研究結果數據采用Microsoft Excel 2013軟件進行提取、整理和統計分析，并采用統計表展示結果，必要時采用研究數、動物例數、實驗組數、參數范圍、構成比等對建模參數進行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻檢索和篩選結果
初檢剔除重復文獻后獲得2 879篇備選文獻，根據納入和排除標準，最終納入15篇文獻[3, 4, 6-18]。文獻篩選流程及結果見圖 1。
框1 MEDLINE（Ovid）檢索策略
#1??rats/ #2??(rat OR rats OR rattus).tw. #3??#1 OR #2 #7??burns/ #5??(burn OR burns).tw. #6??#4 OR #5 #7??disease models, animal/ OR models, animal/ #8??(model OR models).tw. #9??#7 OR #8 #10??#3 AND #6 AND #9
圖1
文獻篩選流程及結果
2.2 納入研究的基本特征
納入研究的基本特征見表 1。15個研究中8個[4, 7, 11-15, 18]采用SD大鼠，7個[3, 6, 8-10, 16, 17]采用Wistar大鼠。9個[3, 4, 6, 7, 9, 12, 13, 15, 16]設置了對照組，2個[11, 18]采用自身4點對照。大鼠體重集中在140~450 g。8個研究[3, 8, 11, 14-18]采用雄性大鼠，2個研究[6, 9]雌雄皆有，其余未報告大鼠性別。
表1
納入研究的基本特征
2.3 建模參數
將大鼠燒傷模型構建具體方法分解為9類建模參數：燒傷深度、誘導方式、燒傷部位、誘導溫度、持續時間、麻醉方式、備皮處理、術后環境和術后干預，各參數構成見表 2。
表2
大鼠建模參數分類構成
2.4 模型評價
納入研究對構建大鼠燒傷模型進行評價主要基于宏觀大體觀察和微觀組織觀察兩種方式，除1個實驗[6]僅報告微觀組織觀察結果外，其余實驗都同時報告了宏觀和微觀結果（表 1）。
本研究擬比較各種建模方式優劣，對建模成功率、建模時間消耗、建模資源消耗、大鼠死亡率及并發癥發生率進行評價。但是本研究納入的15個實驗除報告了模型誘導消耗時間外，并未報告其余指標，故未能進行建模方式比較。
2.5 納入研究的偏倚風險評估結果
見表 3。
表3
納入動物實驗的偏倚風險評估
3 討論
3.1 研究發現
疾病模型構建是動物實驗的基礎，標準的動物模型構建流程不僅可以指導構建規范的疾病模型，提高實驗結果的準確性，還能減少動物資源浪費、節省人力物力。
本次評價共納入15個探索大鼠燒傷模型構建的實驗，時間跨度25年（1988~2013）；燒傷模型深度集中在Ⅱ~Ⅲ°，多采用80~100℃液體或固體介質，在30秒內誘導大鼠背部燒傷；術前均進行備皮和麻醉處理，術后部分進行抗休克和鎮痛處理；對燒傷模型采用宏觀大體觀察結果和微觀組織觀察結果進行評價。但是，目前尚無被廣泛參考認可的大鼠燒傷模型構建方法。
3.2 建模參數差異
從誘導方式看，高溫液體對燒傷部位無壓力作用，僅需控制液體溫度和誘導時間，且燒傷部位無焦痂形成，易于組織觀察；但液體誘導溫度多低于100℃，對更高溫度就需采用固體誘導方式，控制因素除溫度和時間外，還需考慮壓力影響。
從誘導部位看，背部操作可避免大鼠四肢觸碰創面，且背部皮膚平坦、肌肉層比腹部更厚，不但利于操作，也可減少燒傷對內部臟器的影響，優于腹部。
從誘導時間看，高溫液體（90~100℃）和高溫固體（80~250℃）誘導時間多不超過20秒，均可實現快速構建燒傷模型的需求。
從麻醉方式看，戊巴比妥鈉腹腔注射較為常用。但是，麻醉方式應根據研究目的確定，例如以燒傷動物疼痛反應、行為表現等為目的的研究，應考慮麻醉藥品的清除速度、持續時間和相關不良反應。
從備皮方式看，化學脫毛常用硫化物制劑，操作前需先剪去長毛，再涂抹硫化物脫毛；但是硫化物脫毛多伴刺激性氣味，且脫毛劑可能影響皮膚毛囊；物理備皮多采用電動剃毛刀，可避免皮膚損傷；但若采用高熱固體誘導可能因毛發燒焦影響觀察。
從評價指標看，各實驗評判燒傷深度時均基于微觀病理組織觀察結果，輔以宏觀創面表現。但各研究結果呈現方式存在差異，部分通過文字描述，部分則以圖片形式展示，一致性較差。欲評判建模方法優劣，除建模成功與否，操作流程、資源消耗、并發癥等可能影響方法評價的指標均應報告。
3.3 研究局限性
本研究檢索語種限定為中、英文，雖然通過手工檢索納入研究的參考文獻擴大檢索范圍，但仍可能存在漏檢和語種偏倚。因納入實驗報告的指標尚不能體現各種方法效率及損耗，故本研究僅對建模方法各步驟進行了利弊分析，其建模適用性可能受到影響。
3.4 對后續研究的建議
基于偏倚風險評估結果，當前大鼠燒傷模型構建動物實驗主要傾向于報道建模過程和模型評價結果，而忽視了對研究方法的細致報道，導致分配序列、基線情況、分配隱藏、隨機安置、盲法設置等過程報道不充分，從而導致偏倚風險難以評估。因此，后續研究應關注動物實驗設計方法和報告方式，可參考SYRCLE標準。
基于模型構建過程和評價結果，后續研究應基于研究目的選擇合適的建模參數，同時應注重模型構建后對動物的安置和干預處理，并關注建模成功率、時間和資源消耗、并發癥等對比建模方式優劣的其他指標。
據世界衛生組織（World Health Organization，WHO）統計，全球每年因燒傷導致的死亡病例高達30萬，我國每年約有2 700萬人承受著燒傷造成的痛苦，大約13萬人會因燒傷喪命[1]，燒傷已經成為全球性公共衛生問題。同時燒傷還導致沉重的經濟負擔，研究顯示重癥監護室（intensive care unit，ICU）中每1%總體表面積（total body surface area，TBSA）燒傷的治療費用就高達4 600歐元[2]。此外，燒傷還給患者帶來嚴重的生理和心理危害，社會影響廣泛而巨大。
因醫學倫理學限制，部分燒傷研究不適宜在人體進行，因此燒傷相關的動物實驗對燒傷臨床研究舉足輕重。動物實驗是連接基礎和臨床研究的重要橋梁，而動物疾病模型是保障動物實驗科學嚴謹的基石。動物疾病模型構建研究極大提高了我們對疾病機制的認識和治療進展的理解。而目前的動物疾病模型構建研究中，研究人員往往憑借個人經驗或參考其他研究者文獻數據完成動物疾病模型的構建[3, 4]，可能導致構建的動物疾病模型缺乏科學嚴謹性和廣泛的參考價值。
因此，本文擬采用系統評價方法，全面收集以大鼠燒傷模型構建為研究目的動物實驗，對大鼠燒傷模型構建的方法、流程和評價指標進行全面評價，探索當前動物燒傷模型構建的一般方法和局限性，為后期建立科學規范的動物疾病模型構建方法提供參考。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
納入以構建熱力燒傷動物模型為目的的動物實驗，包括隨機對照實驗和非隨機的同期對照實驗以及非對照實驗，文種限制為中、英文。
1.1.2 研究對象
實驗動物種類限制為大鼠，如Sprague Dawley（SD）大鼠、Wistar大鼠等。
1.1.3 干預措施
實驗組大鼠采用熱力誘導構建燒傷模型，對照組不誘導燒傷，其余處理條件與實驗組一致，非對照實驗不作對照要求。燒傷部位限制為體表。燒傷的面積和深度、燒傷誘導工具和誘導時間不限。
1.1.4 建模參數和模型評價指標
①建模參數：燒傷深度（Ⅰ°、淺Ⅱ°、深Ⅱ°、Ⅲ°）、誘導方式（如熱液、蒸汽等）、燒傷部位（如背部、腹部等）、誘導溫度、持續時間、麻醉方式（如戊巴比妥、水合氯醛等）、備皮處理（如化學法、物理法）、術后環境（如溫度、濕度等）、術后干預（如抗休克、鎮痛、抗感染等）。②模型評價指標：宏觀結果、微觀結果、建模成功率、建模時間消耗、建模資源消耗、大鼠死亡率以及并發癥發生率。
1.2 文獻檢索
計算機檢索MEDLINE（Ovid）、EMbase（Ovid）、BIOSIS Previews（Ovid）、CBM、CNKI、VIP、WanFang Data，同時手工檢索納入文獻的參考文獻，檢索時間從建庫截至2016年2月。采用主題詞和自由詞檢索。以MEDLINE（Ovid）為例，具體檢索策略見框1。
1.3 文獻篩選和資料提取
由2名研究者（吳斌、田方圓）獨立進行文獻篩選和數據提取，然后交叉核對；如存在分歧，通過協商或由第三名研究者（徐珽）協助解決。資料提取內容包括納入文獻基本信息、建模基線信息、建模方法信息、模型評價信息和研究質量信息等。
1.4 偏倚風險評估
采用SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具（SYRCLE' s risk of bias tool for animal studies）[5]推薦的10個條目進行評價，評估結果以“是”、“否”和“不確定”分別代表低風險偏倚、高風險偏倚和不確定風險偏倚。
1.5 數據分析
對研究結果數據采用Microsoft Excel 2013軟件進行提取、整理和統計分析，并采用統計表展示結果，必要時采用研究數、動物例數、實驗組數、參數范圍、構成比等對建模參數進行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻檢索和篩選結果
初檢剔除重復文獻后獲得2 879篇備選文獻，根據納入和排除標準，最終納入15篇文獻[3, 4, 6-18]。文獻篩選流程及結果見圖 1。
框1 MEDLINE（Ovid）檢索策略
#1??rats/ #2??(rat OR rats OR rattus).tw. #3??#1 OR #2 #7??burns/ #5??(burn OR burns).tw. #6??#4 OR #5 #7??disease models, animal/ OR models, animal/ #8??(model OR models).tw. #9??#7 OR #8 #10??#3 AND #6 AND #9
圖1
文獻篩選流程及結果
2.2 納入研究的基本特征
納入研究的基本特征見表 1。15個研究中8個[4, 7, 11-15, 18]采用SD大鼠，7個[3, 6, 8-10, 16, 17]采用Wistar大鼠。9個[3, 4, 6, 7, 9, 12, 13, 15, 16]設置了對照組，2個[11, 18]采用自身4點對照。大鼠體重集中在140~450 g。8個研究[3, 8, 11, 14-18]采用雄性大鼠，2個研究[6, 9]雌雄皆有，其余未報告大鼠性別。
表1
納入研究的基本特征
2.3 建模參數
將大鼠燒傷模型構建具體方法分解為9類建模參數：燒傷深度、誘導方式、燒傷部位、誘導溫度、持續時間、麻醉方式、備皮處理、術后環境和術后干預，各參數構成見表 2。
表2
大鼠建模參數分類構成
2.4 模型評價
納入研究對構建大鼠燒傷模型進行評價主要基于宏觀大體觀察和微觀組織觀察兩種方式，除1個實驗[6]僅報告微觀組織觀察結果外，其余實驗都同時報告了宏觀和微觀結果（表 1）。
本研究擬比較各種建模方式優劣，對建模成功率、建模時間消耗、建模資源消耗、大鼠死亡率及并發癥發生率進行評價。但是本研究納入的15個實驗除報告了模型誘導消耗時間外，并未報告其余指標，故未能進行建模方式比較。
2.5 納入研究的偏倚風險評估結果
見表 3。
表3
納入動物實驗的偏倚風險評估
3 討論
3.1 研究發現
疾病模型構建是動物實驗的基礎，標準的動物模型構建流程不僅可以指導構建規范的疾病模型，提高實驗結果的準確性，還能減少動物資源浪費、節省人力物力。
本次評價共納入15個探索大鼠燒傷模型構建的實驗，時間跨度25年（1988~2013）；燒傷模型深度集中在Ⅱ~Ⅲ°，多采用80~100℃液體或固體介質，在30秒內誘導大鼠背部燒傷；術前均進行備皮和麻醉處理，術后部分進行抗休克和鎮痛處理；對燒傷模型采用宏觀大體觀察結果和微觀組織觀察結果進行評價。但是，目前尚無被廣泛參考認可的大鼠燒傷模型構建方法。
3.2 建模參數差異
從誘導方式看，高溫液體對燒傷部位無壓力作用，僅需控制液體溫度和誘導時間，且燒傷部位無焦痂形成，易于組織觀察；但液體誘導溫度多低于100℃，對更高溫度就需采用固體誘導方式，控制因素除溫度和時間外，還需考慮壓力影響。
從誘導部位看，背部操作可避免大鼠四肢觸碰創面，且背部皮膚平坦、肌肉層比腹部更厚，不但利于操作，也可減少燒傷對內部臟器的影響，優于腹部。
從誘導時間看，高溫液體（90~100℃）和高溫固體（80~250℃）誘導時間多不超過20秒，均可實現快速構建燒傷模型的需求。
從麻醉方式看，戊巴比妥鈉腹腔注射較為常用。但是，麻醉方式應根據研究目的確定，例如以燒傷動物疼痛反應、行為表現等為目的的研究，應考慮麻醉藥品的清除速度、持續時間和相關不良反應。
從備皮方式看，化學脫毛常用硫化物制劑，操作前需先剪去長毛，再涂抹硫化物脫毛；但是硫化物脫毛多伴刺激性氣味，且脫毛劑可能影響皮膚毛囊；物理備皮多采用電動剃毛刀，可避免皮膚損傷；但若采用高熱固體誘導可能因毛發燒焦影響觀察。
從評價指標看，各實驗評判燒傷深度時均基于微觀病理組織觀察結果，輔以宏觀創面表現。但各研究結果呈現方式存在差異，部分通過文字描述，部分則以圖片形式展示，一致性較差。欲評判建模方法優劣，除建模成功與否，操作流程、資源消耗、并發癥等可能影響方法評價的指標均應報告。
3.3 研究局限性
本研究檢索語種限定為中、英文，雖然通過手工檢索納入研究的參考文獻擴大檢索范圍，但仍可能存在漏檢和語種偏倚。因納入實驗報告的指標尚不能體現各種方法效率及損耗，故本研究僅對建模方法各步驟進行了利弊分析，其建模適用性可能受到影響。
3.4 對后續研究的建議
基于偏倚風險評估結果，當前大鼠燒傷模型構建動物實驗主要傾向于報道建模過程和模型評價結果，而忽視了對研究方法的細致報道，導致分配序列、基線情況、分配隱藏、隨機安置、盲法設置等過程報道不充分，從而導致偏倚風險難以評估。因此，后續研究應關注動物實驗設計方法和報告方式，可參考SYRCLE標準。
基于模型構建過程和評價結果，后續研究應基于研究目的選擇合適的建模參數，同時應注重模型構建后對動物的安置和干預處理，并關注建模成功率、時間和資源消耗、并發癥等對比建模方式優劣的其他指標。
