СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОСТЕОПОРОЗА У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2008 года по МПК A61B5/107 

Изобретение относится к медицине, а именно к способам диагностики остеопороза, и может быть использовано для оценки выраженности остеопороза у лабораторных животных.

Для создания новых эффективных методов профилактики и лечения различных заболеваний необходимы эксперименты на животных, что ставит задачу разработки способов воспроизведения соответствующих патологических процессов в эксперименте, а также способов оценки эффективности соответствующих экспериментальных моделей.

Как известно, остеопороз - это системное заболевание скелета, характеризующееся снижением массы кости в единице объема и нарушением микроархитектоники костной ткани, приводящим к увеличению хрупкости костей и высокому риску их переломов.

Существующие способы диагностики остеопороза основаны на выявлении снижения минеральной плотности костной ткани. Для определения минеральной плотности костной ткани, отражающей уровень активности синтетических и резорбтивных процессов, в современной медицине применяются количественные методы ультразвуковой или рентгеновской денситометрии. Наиболее распространенным методом диагностики остеопороза является анализ рентгенограмм скелета, но этот метод обладает низкой чувствительностью (И.И.Дедов, Л.Я.Рожинская, Е.И.Марова. Первичный и вторичный остеопороз: патогенез, диагностика, принципы профилактики и лечения. Методическое пособие для врачей, 2-е издание. М., 2002, с.3, 24-35).

Недостаток известного способа заключается в том, что денситометрические методы оценки плотности костной массы не имеют еще широкого распространения и достаточно дороги. Кроме того, при использовании рентгеновских денситометрических исследований существует лучевая нагрузка. В то же время в связи со значительной стоимостью научных исследований важным фактором является снижение стоимости диагностических процедур.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является повышение эффективности, упрощение и удешевление способа диагностики остеопороза у лабораторных животных.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе диагностики остеопороза у лабораторных животных определяют отношение диаметра диафиза берцовой кости к ее массе и при возрастании этого показателя делают вывод о наличии остеопороза у животных

Пример. В эксперименте исследовали две группы беспородных лабораторных крыс. Животные первой группы помещались в камеру с температурой воздуха 70°С ежедневно в течение 7 суток. Продолжительность воздействия в первый день составляла 9 минут, а затем увеличивалась на 15 секунд ежедневно.

Воздействие горячим воздухом производили на оригинальной установке. Животных помещали в камеру из фанеры с крышкой из оргстекла размером 0,6×0,4×0,22 м. Одновременно там находилось 5-10 крыс. В полу камеры имелось большое количество мелких отверстий диаметром 5 мм, через которые подавался нагретый воздух от электрокалорифера. В верхней части камеры в стенках были сделаны несколько закрывающихся отверстий диаметром 20 мм для регуляции скорости прохождения воздуха. Температура регулировалась с помощью реле с контактным термометром, к которому был подключен источник тепла. Во всех частях камеры температура воздуха была одинакова. Температуру в камере измеряли ртутным термометром.

Животные второй группы служили контролем. Контрольных животных содержали в виварии в аналогичных условиях в клетках, находившихся в том же помещении. Все животные получали одинаковое питание.

Через 7 суток животных выводили из эксперимента путем декапитации.

Полученные результаты исследования показали, что в результате воздействия горячего воздуха в течение 7 суток в организме животных происходила стимуляция резорбции костной ткани. У животных, подвергнутых воздействию горячего воздуха, по сравнению с животными, не подвергавшимися влиянию указанного физического фактора, в кортикальном слое подвздошной и берцовой кости наблюдается расширение гаверсовых каналов за счет рассасывания их костных стенок. Встречаются многочисленные остеокласты. Костные балки спонгиозы истончались, некоторые из них рассасываются. У большинства животных опытной группы кортикальный слой в значительной степени утрачивает компактное строение, приобретая структуру, до некоторой степени сходную со спонгиозной. Обнаруживаются лишенные ядер остеоциты, отмечается иррегулярность и истончение трабекул. Одновременно наблюдается активная пролиферация остеобластов.

У крыс опытной группы отмечено увеличение концентрации 11-оксикортикостероидов в надпочечниках и печени. Это свидетельствует об активизации функции коры надпочечников, что способствует развитию остеопороза.

У животных было произведено измерение диаметра диафиза берцовой кости на равном расстоянии от эпифизов с помощью штангенциркуля. В контрольной группе эта величина составила 2,317±0,027 мм, в опытной 2,288±0,048 мм. Масса нативной берцовой кости в контрольной группе была равна 0,458±0,016 г, в опытной 0,353±0,033 г. Статистическая обработка результатов с использованием t-критерия Стьюдента показала статистическую значимость различий данного показателя в опытной и контрольной группах. Отношение диаметра диафиза берцовой кости к ее массе оказалось равно в контрольной группе 5,06, в опытной группе 6,48, то есть на 25% больше.

В других экспериментах, например на 3 сутки термического воздействия, морфологические признаки остеопороза были менее выраженными, что позволяло с уверенностью диагностировать только остеопению, отношение диаметра диафиза берцовой кости к ее массе было равно в опытной группе 5,67, то есть на 12% больше, чем в контрольной группе. Различие также было статистически значимым. Следовательно, предложенный нами показатель отношения диаметра диафиза берцовой кости к ее массе позволяет количественно характеризовать степень тяжести остеопороза.

Как известно, для расчета плотности кости необходимо определить ее объем. При этом необходимо отметить, что непосредственное измерение объема кости с высокой точностью, необходимое для вычисления ее плотности, представляет значительные технические сложности.

В наших исследованиях производились измерения целого ряда биометрических показателей: масса животного; масса левого и правого надпочечников; масса нативной берцовой кости; масса кости, высушенной до постоянной массы при температуре 104°С; масса минерального компонента кости, полученного при сжигании в муфельной печи; длина кости; диаметры диафиза, а также проксимального и дистального эпифизов; рассчитывали влажность кости и содержание в ней органического вещества. Вычисляли соотношения между названными показателями.

Была установлена взаимосвязь между морфологическими признаками остеопороза и рядом исследованных показателей. В целом, показатели, связанные с массой кости изменялись в значительно большей степени по сравнению с показателями, характеризующими размеры и форму кости.

Анализ полученных результатов показал, что наиболее информативным оказалось отношение диаметра диафиза берцовой кости к ее массе. Этот показатель обнаруживает наибольшую корреляцию с морфологическими признаками остеопороза.

Для установления возможной ошибки измерений были произведены замеры диаметра берцовой кости на расстоянии от 1 до 5 мм в дистальном и проксимальном направлении от середины диафиза, а также при различных углах поворота кости. Было установлено, что различия в результатах замеров не влияют на величину отношения диаметра диафиза берцовой кости к ее массе настолько, чтобы это могло привести к ошибке в установлении наличия остеопороза у животных.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволили установить, что заявители не обнаружили аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого изобретения.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом способе воспроизведения остеопороза в эксперименте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявление соответствует критерию «новизна».

Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень» заявители провели дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявляемое изобретение «Способ диагностики остеопороза у лабораторных животных» соответствует критерию «изобретательский уровень».

Критерий «промышленная применимость» подтверждается тем, что предлагаемое изобретение может быть успешно использовано в научно-исследовательских медицинских учреждениях Российской Федерации и стран СНГ.

Изобретение относится к медицине, а именно к способам диагностики остеопороза, и может быть использовано для оценки выраженности остеопороза у лабораторных животных. Способ диагностики остеопороза у лабораторных животных заключается в том, что у животных определяют отношение диаметра диафиза берцовой кости к ее массе и при возрастании этого показателя делают вывод о наличии остеопороза у животных. Изобретение обеспечивает упрощение и удешевление способа диагностики остеопороза у лабораторных животных.

Способ диагностики остеопороза у лабораторных животных, основанный на определении плотности костной ткани, отличающийся тем, что у животных определяют отношение диаметра диафиза берцовой кости к ее массе и при возрастании этого показателя делают вывод о наличии остеопороза у животных.