СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ Российский патент 1996 года по МПК A61B1/317 A61B1/32 A61B17/56 

Изобретение относится к области лечения различных травм кости, в частности трещин и переломов, и может быть реализовано в медицинской и ветеринарной хирургии.

Известен способ регенерации костной ткани посредством ее фиксации гипсовой повязкой [1] Недостатком данного известного способа является то, что процесс регенерации костной ткани происходит здесь крайне медленно и восстановление нормальной физиологической функции травмированного участка кости затягивается на несколько недель и даже месяцев, особенно в пожилом и старческом возрасте. Столь длительное вынужденное ограничение подвижности травмированного участка кости негативно сказывается и на окружающей его мышечной ткани, приводя к побочным негативным явлениям в организме.

Известен также способ регенерации костной ткани посредством ее фиксации гипсовой повязкой с окнами в ней на уровне перелома для установки электродов, наложения бинта, смоченного раствором хлорида кальция, фланелевой прокладки и воздействия на место перелома электрическим током силой 5 mА в течение 15 мин, осуществляемое за весь период лечения 20 раз [20] Недостатком данного технического решения, которое по достигаемому техническому эффекту и совокупности признаков наиболее близко к заявляемому объекту, также является сравнительно длительный процесс регенерации костной ткани.

Целью настоящего изобретения является сокращение продолжительности процесса регенерации костной ткани в месте ее повреждения или дефекта.

Декларируемая цель достигается тем, что в известном способе регенерации костной ткани посредством ее фиксации гипсовой оболочкой [2] в места ее повреждения или дефекта перед наложением гипсовой повязки осуществляют введение раствора, содержащего 1-гидроксиэтилидендифосфоновую кислоту, хлорид кальция, нитрат гадолиния и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.

1-Гидроксиэтилидендифосфоновая кислота, г 1,8 2,0
Хлорид кальция безводный, г 1,4 2,2
Нитрат гадолиния гексагидрат, г 0,3 0,4
Вода до 1 л
pH 7,5 8,0
В результате использования предлагаемого изобретения процесс регенерации костной ткани значительно ускоряется и время восстановления нормальной физиологической функции травмированной кости может быть сокращено по сравнению с таковым для способа-прототипа [2] в 5 8 раз и даже более. При этом используемый в заявляемом нами объекте раствор не вызывает никаких побочных негативных эффектов, и в частности сколько-нибудь заметного некроза прилегающих к кости мышечных тканей.

В литературе до сих пор не был описан какой-либо препарат или состав, введение которого в место повреждения или дефекта костной ткани перед наложением гипсовой повязки позволило бы добиться значительного сокращения продолжительности процесса регенерации костной ткани травмированного участка кости. Это обстоятельство позволяет нам утверждать, что заявляемый объект соответствует первому критериальному признаку изобретения "новизна". Сопоставление же известных характеристик способа-прототипа [2] и характеристик вносимых в него изменений, а именно использование для инъекции в место повреждения или дефекта костной ткани водного раствора, содержащего 1-гидроксиэтилидендифосфоновую кислоту, хлорид кальция, нитрат гадолиния и щелочной агент (необходимый для доведения pH заявляемого нами раствора до уровня 7,5 8,0), не позволяет предсказать наблюдаемого нами в эксперименте резкого сокращения продолжительности восстановления нормальной физиологической функции травмированной кости в месте повреждения или дефекта по сравнению с таковым для известного способа [2] Поэтому есть все основания утверждать, что заявляемое нами техническое решение не вытекает явным образом из известного в соответствующей отрасли техники уровня, и, следовательно, ему присущ второй критериальный признак изобретения "изобретательский уровень". И наконец, заявляемый нами способ предполагает лишь единственную дополнительную операцию по сравнению со способом-аналогом [1] введение (инъекцию) раствора, содержащего поименованные выше ингредиенты (которое не требует какого-либо специального оборудования и без труда может быть реализовано даже в амбулаторных условиях), и значительно проще по исполнению по сравнению со способом-прототипом [2] Поэтому мы констатируем, что заявляемый нами объект удовлетворяет и третьему критериальному признаку изобретения "промышленная применимость".

Заявляемый на предмет изобретения способ регенерации костной ткани может быть проиллюстрирован нижеследующими примерами.

П р и м е р 1
(приготовление заявляемого раствора)
В 950 мл дистиллированной воды последовательно растворяют указанные выше количества 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, хлорида кальция и нитрата гадолиния. После этого в образовавшуюся смесь осторожно, по каплям добавляют концентрированный раствор щелочи (например, 10% водный раствор едкого натра) до достижения необходимой кислотности среды (pH 7,5 8,0). В заключение образовавшуюся композицию разбавляют дистиллированной водой до объема 1000 мл. Полученный раствор может быть тотчас же использован для реализации заявляемого способа; при необходимости он может быть длительное время (не менее 1 года) сохранен в закрытом сосуде без потери физиологической активности.

П р и м е р 2
Готовят раствор следующего состава:
1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота, г 1,8
Хлорид кальция безводный, г 1,4
Нитрат гадолиния гексагидрат, г О,3
Вода до 1 л pH 7,5
Приготовленный таким образом раствор вводят под наркозом домашней кошке североевропейской породы, у которой искусственным образом осуществлен перелом костей голени задней конечности, спустя 1 час после нанесения ей травмы, в количестве 2,0 мл в течение 2 мин в место повреждения костей. После инъекции места перелома костей заключают в фиксированную гипсовую повязку, в которой травмированные сегменты конечности выдерживают до восстановления опорно-двигательной функции. Процесс регенерации травмированной костной ткани контролируется рентгенографическим методом.

Некоторые характеристики процесса регенерации поврежденной костной ткани для данного конкретного случая представлены в таблице 1.

П р и м е р 3
Выполняют как и пример 2, но для инъекции используют раствор следующего состава: 1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота, г 1,9
Хлорид кальция безводный, г 1,7
Нитрат гадолиния гексагидрат, г 0,35
Вода до 1 л
pH 7,8
в количестве 2,0 мл.

П р и м е р 4
Осуществляют по схеме примера 2, но для инъекции берут раствор следующего состава:
1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота, г 2,0
Хлорид кальция безводный, г 2,2
Нитрат гадолиния гексагидрат, г 0,4
Вода до 1 л
pH 8,0
в количестве 2,0 мл.

П р и м е р 5 (по аналогу [1])
Выполняют как и пример 2, но раствор указанного там состава в места повреждения кости перед наложением фиксированной гипсовой повязки не вводят. Некоторые характеристики процесса регенерации поврежденной костной ткани для данного случая также представлены в таблице 1.

П р и м е р 6 (по прототипу [2])
Выполняют как и пример 5, но в гипсовой повязке вырезают "окна" на уровне места повреждения кости для электродов, к коже животного в месте повреждения накладывают кусочек бинта, смоченного 5% водным раствором хлорида кальция, затем фланелевую прокладку и активный "+" электрод, на противоположную поверхность индифферентный электрод ("-") с прокладкой, смоченной водой, после чего присоединяют электроды к гальваническому аппарату "Поток-1" и пропускают ток силой 5 mA в течение 15 мин. Описанную процедуру (т.н. "электрофорез") в течение периода регенерации костной ткани периодически повторяют (число таких сеансов на весь курс лечения 20).

Некоторые характеристики процесса регенерации поврежденной костной ткани для данного случая также представлены в таблице 1.

П р и м е р 7
Готовят раствор состава, указанного в примере 2, после чего вводят его под наркозом собаке дворняге (неопределенной породы), у которой искусственным путем вызывают перелом плечевой кости правой передней лапы со значительным смещением, спустя 6 час после нанесения ей травмы. Препарат вводят в количестве 2,0 мл в течение 2 мин, после чего травмированное место заключают в гипсовую оболочку. Процесс регенерации костной ткани контролируют рентгенографическим методом.

Некоторые характеристики процесса регенерации поврежденной костной ткани для этого случая приведены в таблице 1.

П р и м е р 8
Проводят, используя общую схему примера 7, но для инъекции применяют раствор, состав которого указан в примере 3, в количестве 2,0 мл.

П р и м е р 9
Осуществляют как и пример 7, но для инъекции применяют раствор, состав которого дан в примере 4, в количестве 2,0 мл.

П р и м е р 10 (по аналогу [1])
Выполняют по схеме примера 7, но раствор указанного там состава перед наложением гипсовой повязки в травмированное место костной ткани не вводят.

П р и м е р 11 (по прототипу [2])
Выполняют по схеме примера 6, но для лечения перелома, характер которого указан в примере 7.

П р и м е р 12 (сравнительный)
Выполняют, используя общую схему примера 7, но для инъекции применяют раствор следующего состава:
1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота, г 1,5
Хлорид кальция безводный, г 1,3
Нитрат гадолиния гексагидрат, г 0,2
Вода до 1 л
pH 7,2
в количестве 2,0 мл.

П р и м е р 13 (сравнительный)
Проводят, используя ту же схему, что и в примере 7, но для инъекции используют раствор следующего состава:
1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота, г 2,2
Хлорид кальция безводный, г 2,5
Нитрат гадолиния гексагидрат, г 0,5
Вода до 1 л
pH 8,2
в количестве 2,0 мл.

П р и м е р 14
Готовят раствор состава, указанного в примере 3, после чего вводят его под наркозом собаке (порода французский бульдог), которая была сбита движущимся автомобилем и доставлена в клинику с диагнозом "закрытый перелом обеих бедренных костей" спустя 3 суток после травмы, в количестве 2,5 мл в течение 2 мин в соответствующее поврежденное место. Затем поврежденное место заключают в гипсовую повязку. Процесс регенерации костной ткани контролируют рентгенографическим методом.

Некоторые характеристики процесса регенерации костной ткани для указанного случая представлены в таблице 1.

П р и м е р 15
Готовят раствор состава, который приведен в примере 3, после чего вводят его под наркозом собаке (порода немецкая овчарка), которая была доставлена в клинику с естественным образом полученной травмой (диагноз: закрытый перелом плечевой кости левой передней лапы со значительным смещением) спустя 12 час после травмирования. Вышеуказанный раствор вводят в количестве 2,5 мл в течение 2 мин и затем заключают поврежденный участок кости в фиксированную гипсовую оболочку. Процесс регенерации костной ткани контролируют рентгенографическим методом.

Некоторые характеристики процесса регенерации костной ткани для этого случая также представлены в таблице 1.

П р и м е р 16
Приготавливают раствор состава, указанного в примере 2, после чего вводят его под наркозом кролику, у которого искусственным путем вызывают целенаправленную травму обеих бедренных костей посредством их сверления под общим наркозом электродрелью с диаметром сверла 5 мм. При этом введение вышеуказанного раствора в количестве 1,0 мл (время введения 2 мин) осуществляют в травмированное место только одной из травмированных костей (другую оставляют как контрольную). После этого все травмированные места заключают в фиксированную гипсовую повязку. Контроль за процессом регенерации костной ткани осуществляют рентгенографическим способом.

Некоторые характеристики процесса регенерации костной ткани для данного случая показаны в таблице 1.

П р и м е р 17
Проводят по описанной в примере 16 схеме, но для инъекции применяют раствор, состав которого указан в примере 3, в количестве 1,0 мл.

П р и м е р 18
Выполняют как и пример 16, но для инъекции применяют раствор, состав которого указан в примере 4, в количестве 1,0 мл.

П р и м е р 19 (сравнительный)
Выполняют по общей схеме примера 16, но для инъекции используют раствор, состав которого указан в примере 12, в количестве 1,0 мл.

П р и м е р 20 (сравнительный)
Проводят как и пример 16, но для инъекции применяют раствор, состав которого дан в примере 13, в количестве 1,0 мл.

П р и м е р 21 (по аналогу [1])
Осуществляют как и пример 16, но раствор указанного там состава в место травмы какой-либо из травмированных костей не вводят.

Некоторые характеристики процесса регенерации костной ткани для отмеченного случая предоставлены в таблице 1.

П р и м е р 22
Выполняют по схеме примера 6, но для лечения поврежденной кости, характер которого указан в примере 16.

Некоторые характеристики процесса регенерации костной ткани для отмеченного случая также приведены в таблице 1.

Из производимых в таблице 1 данных хорошо видно, что использование заявляемого нами способа позволяет по сравнению со способом-прототипом [2] весьма существенно сократить продолжительность процесса регенерации костной ткани в месте травмирования, причем это явление отмечается независимо от вида подвергшихся травмированию животных. В то же время следует отметить, что заявляемые нами количества ингредиентов, входящих в используемый в данном способе раствор, являются существенными и снижение их количеств ниже нижних заявляемых пределов сопровождается увеличением продолжительности процесса регенерации костной ткани, а превышение верхних заявляемых уже не дает сколько-нибудь заметного сокращения продолжительности регенерации, зато сопровождается непроизводительным расходом входящих в этот раствор ингредиентов. Отметим также, что проведенные нами измерения прочности регенерированных с использованием способа [2] и с использованием заявляемого нами способа костных тканей показали отсутствие сколько-нибудь заметных различий между ними. И наконец, заявляемый нами раствор, согласно данным клинической картины крови процесса регенерации травмированной костной ткани, а также наблюдений за субъективным состоянием травмированных животных в процессе их лечения (аппетит, реактивность и т.п.), не обладает сколько-нибудь выраженной токсичностью; кроме того, каждый из входящих в этот раствор ингредиентов, согласно [3-4] также не является токсичным соединением. ТТТ1

Изобретение относится к области лечения различных травм кости, в частности трещин и переломов, и может быть использовано при их лечении. С целью сокращения продолжительности процесса регенерации костной ткани в зоне ее повреждения или дефекта используют способ, в котором перед наложением фиксированной гипсовой повязки в места повреждения или дефекта кости в результате какой-либо травмы (трещины, перелом и др.) осуществляют введение раствора, содержащего следующие ингредиенты (в г.): 1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота 1,8-2,0; хлорид кальция безводный 1,4-2,2; нитрат гадолиния гексагидрат 0,3-0,4; вода до 1 л (pH раствора устанавливают в пределах 7,5-8,0). В результате использования данного способа процесс регенерации костной ткани в месте травмирования значительно ускоряется и может быть сокращен по сравнению с традиционно используемым способом лечения аналогичных заболеваний в 5-8 раз и более; соответственно сокращается и время восстановления нормальной физиологической функции травмированной кости. При этом вышеуказанный раствор не содержит каких-либо токсических ингредиентов и не вызывает в процессе лечения побочных негативных эффектов. 1 табл.

Способ регенерации костной ткани в эксперименте путем фиксации фрагментов гипсовой повязкой с последующим подведением в зону перелома хлорида кальция, отличающийся тем, что в зону перелома вводят раствор, содержащий 1-гидроксиэтилидендифосфоновую кислоту, хлорид кальция, нитрат гадолиния гексагидрат и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.

1-Гидроксиэтилидендифосфоновая кислота 1,8 2,0
Хлорид кальция безводный 1,4 2,2
Нитрат гадолиния гексагидрат 0,3 0,4
Вода До 1000
рН 7,5-8,0