СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАВМЫ СПИННОГО МОЗГА Российский патент 2012 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в нейрохирургии, хирургии детского возраста для отработки различных методов лечения изолированной травмы спинного мозга, преимущественно у детей.

Проблемы диагностики повреждений спинного мозга у детей сохраняют свою актуальность до настоящего времени. По данным зарубежных авторов, осложненная позвоночно-спинальная травма у детей встречается от 10 до 25% от всех повреждений позвоночника.

Одним из наиболее частых видов повреждения спинного мозга в детском возрасте является синдром SCIWORA (spinal cord injury without radiographic abnormality), который встречается до 75% всех спинальных травм у детей. При этом синдроме наблюдается отсутствие рентгенологических признаков повреждения позвоночника, но имеется клиническая картина повреждения спинного мозга (Pang D., and Pollack I.F.: Spinal cord injury without radiographic abnormality in children: The SCIWORA syndrome. J.Trauma, 29:654-664.1989).

Попытки создания экспериментальной модели повреждения спинного мозга осуществлялись неоднократно. По данным Ратнера Duncan еще в 1874 году в эксперименте проводил проверку позвоночного столба на растяжимость у новорожденных. Ehrlich и Brieger в 1884 году впервые показали, что сдавление брюшной аорты у кроликов в течение часа вызывает поражение серого вещества спинного мозга (Ратнер А.Ю. Неврология новорожденных: острый период и поздние осложнения. М.Бином лаборатория знаний 2006, стр.368).

Известен метод моделирования травмы спинного мозга по Allen, в которой, после предварительной анестезии, у животных обнажают спинной мозг и травмируют падающим предметом определенной массы.

В литературе описаны другие модели, в которых спинной мозг сжимают пальцем, ручкой скальпеля, зажимом Кохера, хирургическим пинцетом, воском из костной ткани, парафином, введенным в эпидуральное пространство, или надувным баллоном, помещенным в эпидуральное пространство на несколько часов (Ganssen L., Hansebout R. Pathogenesis of Spinal Cord Injury and Never Treatments. A review/J. Spine. - 1989. - Vol.14, N1. - p.23-32).

Hukuda S, Wilson в эксперименте на собаках моделировали миелопатию путем динамического сжатия шейного отдела позвоночника (Experimental cervical myelopathy: Effects of compression and ischemia on the canine cervical spinal cord. J Neurosurg 37:631, 1972). Все способы моделирования сводились к различным методам нанесения механической травмы спинного мозга или его сдавления.

Недостатком всех вышеперечисленных моделей является то, что при большинстве из них наносимая травма спинного мозга была очень тяжелой для животных и сопровождалась высокой их летальностью. Данные модели являлись трудновоспроизводимыми и не могли полноценно отразить клинико-морфологические сдвиги при этой патологии у человека.

Задачей предлагаемой модели является получение изолированной травмы спинного мозга (синдром SCIWORA), адекватно отражающей неврологический дефицит у человека.

Поставленная задача решается тем, что в способе моделирования травмы спинного мозга у лабораторных кроликов, включающем анестезию, после наступления седации производят крепление животного на штативе за верхнегрудной отдел позвоночника с помощью пояса. Второй пояс крепят к нижнегрудному отделу позвоночника, и к этому поясу крепят груз 2,25-3,0 кг в зависимости от массы кролика (1,5-1,8 кг) на шнуре длиной 10 см и проводят тракцию путем опускания груза в течение 30 с.

В отличие от предыдущих экспериментальных моделей перед нами была поставлена задача нанесения травмы, в основе которой будет тракционный механизм воздействия на позвоночник и спинной мозг пациента. При этом позвоночный столб объекта остается неповрежденным, а спинной мозг за счет меньшей растяжимости должен получить повреждение. Данное явление обозначено нами как тракционная миелопатия, а в зарубежной литературе - синдром SCIWORA (Piatt J., Steinberg M. Isolated spinal cord injury as presentation of child abuse. Piatt J., Steinberg M. Pediatrics 1995; 96:780-82).

Для решения поставленной задачи были использованы лабораторные животные - кролики возраста 3,5 месяцев, массой от 1,5 до 1,8 кг, женского пола, в количестве 6 штук.

Способ осуществляют следующим образом.

Под медикаментозной седацией рометаром в количестве 1,0 мл производят крепление животного на штативе за верхнегрудной отдел позвоночника с помощью текстильного пояса. Ко второму поясу, прикрепленному к нижнегрудному отделу позвоночника, крепят груз весом от 2 кг 250 г до 3 кг. Наносят одномоментную тракцию путем опускания груза в течение 30 секунд.

После нанесения травмы через 60 минут по регрессу признаков седации у животного проводят оценку общего состояния, неврологический статус. Регистрируют клинические признаки повреждения спинного мозга.

Пример №1

Лабораторное животное кролик - взрослая особь женского пола в возрасте 3,5 месяцев весом 1650 г внутримышечно введено 1 мл рометара. Через 10 мин наступила анестезия, медикаметозная седация. Животное фиксируют на металлическом штативе с помощью пояса за верхнегрудной отдел позвоночника. К нижнему поясу, надетому на нижнегрудной отдел позвоночника, крепят груз весом 2 килограмма 250 грамм. Груз резко опущен вниз - экспозиция 30 секунд. Таким образом, нанесена одномоментная тракция позвоночника. Через 60 мин (после выхода из наркоза) у животного были зарегистрированы клинические признаки повреждения спинного мозга: нижний глубокий парапарез, нарушение функции тазовых органов. Животное помещено в клетку. Проведено динамическое наблюдение. В течение суток у животного сохранялись общеклинические и неврологические признаки повреждения спинного мозга - нижний парапарез, задержка мочеиспускания. При проведении термометрии отмечена лихорадка до 39°С. Проведена электромиография - выявлены электромиографические признаки поражения передних рогов спинного мозга. Животное подвергнуто медикаментозной эвтаназии путем внутрисердечного введения эфира, декапитации. Произведено вскрытие животного. Получены признаки острой задержки мочи (переполнение и растяжение мочевого пузыря). При секционном исследовании позвоночника выявлено следующее: визуально признаков макроскопического повреждения позвоночника не выявлено. При исследовании спинного мозга визуально обнаружены признаки многоочагового повреждения оболочек и вещества спинного мозга. Таким образом, создана универсальная экспериментальная модель позвоночно-спинальной травмы при тракционном воздействии.

Пример №2

Лабораторное животное - кролик - взрослая особь женского пола в возрасте 3,5 месяцев весом 1800 г. Внутримышечно введено 1 мл рометара. Через 10 мин наступила анестезия, медикаментозная седация. Животное фиксируют на металлическом штативе с помощью пояса за верхнегрудной отдел позвоночника. К нижнему поясу, надетому на нижнегрудной отдел позвоночника, крепят груз весом 3000 г. Груз резко опущен вниз - экспозиция 30 секунд. Нанесена одномоментная тракция позвоночника. Через 60 мин (после

выхода из наркоза) у животного были зарегистрированы клинические признаки повреждения спинного мозга: нижний глубокий парапарез. Животное помещено в клетку. Проведено динамическое наблюдение. В течение суток у животного сохраняются общеклинические и неврологические признаки повреждения спинного мозга - нижний парапарез, задержка мочеиспускания. При проведении термометрии лихорадка до 38,8°С. Проведена электромиография - выявлены электромиографические признаки поражения передних рогов спинного мозга. Животное подвергнуто медикаментозной эвтаназии путем внутрисердечного введения эфира, декапитации.

Произведено вскрытие животного. Получены признаки острой задержки мочи (переполнение и растяжение мочевого пузыря). При секционном исследовании позвоночника выявлено следующее: визуально признаков макроскопического повреждения позвоночника не выявлено. При исследовании спинного мозга визуально обнаружены признаки многоочагового повреждения оболочек и вещества спинного мозга.

При решении задачи получаем модель травмы спинного мозга, которая является легковоспроизводимой, дозированной, однотипной, близкой к клиническому течению травмы спинного мозга у человека преимущественно в детском возрасте. Модель позволяет отработать патогенетически обусловленный комплекс мероприятий для профилактики и лечения последствий спинномозговой травмы. Способ прост в выполнении, не требует дополнительных затрат, позволяет избежать высокой летальности лабораторных животных.

Предложенный способ моделирования спинномозговой травмы позволяет нанести изолированную травму спинного мозга, при которой позвоночный столб остается неповрежденным (клинически, макроскопически, рентгенологически), может отразить основные клинико-физиологические сдвиги у человека после травмы спинного мозга и помогает изучить патогенез тракционной миелопатии как частного клинического варианта спинальной травмы, наиболее часто встречающейся в детском возрасте.

Способ моделирования травмы спинного мозга помогает получить клинические данные у кроликов: нижний парапарез, нарушение функции тазовых органов; данные электромиографии: признаки поражения передних рогов спинного мозга; данные секционного макроскопического исследования: визуальное отсутствие признаков повреждения позвоночника, признаки многоочагового повреждения оболочек и вещества спинного мозга, соответственно уровню нанесенной травмы, что позволяет максимально быстро диагностировать травму спинного мозга у детей, незамедлительно назначить лечение, снизить риск возникновения осложнений.

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано в нейрохирургии, хирургии детского возраста для отработки различных методов лечения изолированной травмы спинного мозга, преимущественно у детей. Для этого моделирование изолированной травмы спинного мозга у лабораторных кроликов проводят на фоне медикаментозной седации рометаром с последующим креплением животного на штативе за верхнегрудной отдел позвоночника с помощью пояса. К нижнегрудному отделу позвоночника крепят пояс с грузом массой 2,25-3,0 кг. Проводят тракцию путем опускания груза в течение 30 секунд. Способ обеспечивает создание модели тракционной миелопатии, т.е. изолированной травмы спинного мозга без повреждения позвоночного столба, адекватно отражающей неврологический дефицит, в частности, в детском возрасте, для которого характерен данный клинический вариант спинальной травмы. 2 пр.

Способ моделирования травмы спинного мозга у лабораторных кроликов, включающий анестезию, отличающийся тем, что после наступления седации производят крепление животного на штативе за верхнегрудной отдел позвоночника с помощью пояса, к нижнегрудному отделу позвоночника крепят пояс с грузом массой 2,25-3 кг и проводят тракцию путем опускания груза в течение 30 с.