[发明专利]用于确定药物功效的方法和系统

说明书

本发明涉及用于确定药物功效的方法和系统，该药物用于减少人或动物皮肤的疤痕。本发明还涉及用于收集涉及图像的数据的方法和系统，所述图像诸如包括疤痕的人或动物皮肤图像。

众所周知的是，需要确定药物的功效的方法。通常，首先在动物身上测试新药物，然后在人身上进行测试。对人的测试常常包括将一组具有所需病症的人分成两个子组。向第一子组提供安慰剂(即，不具有治疗效果的物质)，而向第二组提供将测试其功效的药物。通过比较第一和第二子组的症状，可以确定药物与安慰剂相比的功效。

测量药物功效的方法高度取决于正在治疗的病症。对于一些病症，可以容易地获得对功效的客观测量。例如，如果药物用于降低胆固醇含量，获得第一和第二子组中患者的胆固醇读数将确定药物的功效。在其他情况下，不能容易地获得客观测量。这种情况的一个实例是评估用于促进伤口恢复和/或减少疤痕的药物的功效，该评估至少一部分是主观的。

术语“伤口”例如但不局限于对皮肤的损伤。其他类型的伤口可以包括对内部组织或器官的损伤、伤害或创伤，诸如肺、肾脏、心脏、内脏、腱或肝。

对伤害的反应通常是遍及所有成年哺乳动物。其遵循相同的模式，并且导致相同的结果，形成疤痕。在恢复响应期间，许多不同的处理过程正运转，并且已经进行了许多研究，以发现这些处理之间如何调停并且如何彼此影响以产生最后结果。

恢复响应起源于生物规则的进化论，以防止受伤动物的死亡。因而，为了克服由于感染或失血引起死亡的风险，身体迅速反应以修复受损区域，而不是尝试再生受损组织。

疤痕可以定义为作为修复响应结果产生的结构。由于受损组织未再生以获得受损之前存在的相同组织结构，借助于其与未受损组织相比异常的形态，可以识别疤痕。疤痕由恢复处理期间沉积的结缔组织组成。疤痕可以包括具有异常组织的结缔组织(正如皮肤疤痕中可见的)和/或以异常增量存在的结缔组织(正如中央神经系统疤痕中可见的)。大部分疤痕包括异常组织和过度的结缔组织。

疤痕的异常组织可以参考其内部结构(其可能借助于显微镜分析而确定)以及他们的外观(这可以肉眼评估)而观察。

细胞外基质(ECM)分子包括未受损和疤痕皮肤两者的主要结构成分。在未受损皮肤中，这些分子形成纤维，其具有特征随机排列的设置，这通常称为“篮状编织”。一般地，在未受损组织中观察到的纤维尺寸大于疤痕组织中的纤维尺寸。与未受损皮肤的纤维相比，疤痕中的纤维还显示了显著的彼此对齐度。ECM的尺寸和设置均可能影响疤痕的已改变机械属性，最显著的是与正常未受损皮肤相比的增加硬度。

肉眼观察，疤痕可能低于周围组织的表面，或者高于未受损皮肤的表面。与未受损组织相比，疤痕可能相对颜色较暗(色素沉着过度)或者与周围相比可能具有灰白色(色素沉着不足)。色素沉着过度或色素沉着不足或较红的疤痕构成了相当明显的表面缺陷。已经示出，疤痕的表面外观是构成对受伤者伤口的心理影响的主要因素之一，并且这些影响可能在伤口自身复原之后保持很久。

疤痕还可能对受伤者产生有害的物理效应。这些效应通常源自于疤痕和未受损皮肤之间的机械差别。疤痕的异常结构和组成意味着它们通常比正常皮肤较不柔软。结果，疤痕可能造成对正常功能损害的原因(诸如在疤痕覆盖关节的情况下，其可能限制运动的可能范围)，并且如果早年存在可能延迟正常的生长。

上述效应可能源自于伤口恢复响应的正常发展。然而，有许多方法，其中该响应可能得以异常的改变，并且它们常常与甚至更受损的结果相关。

恢复响应可能改变的一种方法是通过形成异常过度的疤痕。过度生长的疤痕表示瘢疤的严重形式，而过度生长的疤痕对受伤者具有显著的不利影响。过度生长的疤痕高于皮肤的正常表面，并且包含以异常方式设置的过度胶原质。结果，这种疤痕通常与显著地损失正常机械功能相关。通常归因于它们的与肌肉相关的蛋白质的异常表达的机能(尤其是平滑肌肌动蛋白)，过度生长的疤痕在形成之后趋于经历收缩，这可能导致上述情况的加剧。儿童患有过度生长疤痕形成的可能性更大，尤其是在烧伤之后。

瘢痕瘤是病理疤痕的另一常见形式。瘢痕瘤疤痕不仅高于皮肤表面，而且延伸超出原始损伤的边界。瘢痕瘤包含过度结缔组织，其组织成异常形式，通常显现为旋转的胶原组织。瘢痕瘤形成的原因任凭猜测，但是通常认为一些个体具有形成瘢痕瘤的遗传倾向性。过度生长的疤痕和瘢痕在Afro-Caribbean和Mongoloid种族中尤其常见。