Способ моделирования хронического остеомиелита Российский патент 2020 года по МПК A61B17/56 G09B23/28 

Описание патента на изобретение RU2720838C1

Изобретение относится к экспериментальной медицине для моделирования хронического остеомиелита длинных костей конечностей.

На сегодняшний день вопрос лечения остеомиелита остается весьма актуальным. В общей структуре заболеваний опорно-двигательного аппарата хронический остеомиелит составляет 10-25%, а частота неудовлетворительных результатов лечения и рецидивов данного заболевания составляет до 40%. Постоянно разрабатываются и совершенствуются способы хирургического лечения, требующие создания новых экспериментальных моделей остеомиелита.

Известен способ моделирования остеомиелита (Патент RU № 2622369). Для этого в асептических условиях создают полость в метаэпифизарной зоне кости лабораторного животного, находящегося под наркозом. В эту полость вносят турунду, смоченную 1% раствором этоксисклерола, и фрагменты аутокости с последующим инфицированием полости культурой золотистого стафилококка. Инфицирование проводят на 7-е сутки путем введения в полученную полость кусочка суточной культуры золотистого стафилококка в 2% растворе агар-агара. При этом отверстие в кости запломбировывают эркодонт-цементом и рану засыпают порошком амоксиклава. На 31-е сутки после внесения микробной культуры развивается хронический остеомиелит.

Недостатком данного способа является его трудоемкость, обусловленная двухэтапностью выполнения, а также увеличение стоимости эксперимента за счет используемых медикаментов (этоксисклерол, эркодонт-цемент).

Известен способ моделирования остеомиелита Доценко И. А. (Патент RU № 2578818). В качестве носителя авторы использовали лавсановую ткань, контаминированную штаммом патогенного микроорганизма путем выдерживания полоски лавсановой ткани в суспензии возбудителя 1.5 McF(1×108 КОЭ). После размещения полоски в дефекте кости его герметизировали костным воском и рану послойно ушивали. Удаление полоски производили на 7-е сутки.

Недостатком данного способа является необходимость дополнительного оперативного вмешательства с целью удаления бактериального носителя, а использование хирургического воска может обострять инфекционный процесс, приводить к септическим осложнениям и гибели животного.

В качестве прототипа выбран способ моделирования хронической гнойной костной раны (Патент RU 2499295), включающий формирование костного дефекта вдоль оси кости, помещение в него смеси культуры музейного штамма Staphylococcus Aureus №5 в количестве 40-45 млн KОЕ на 1 кг массы тела экспериментального животного и 0,1 мл стерильного кварцевого песка. Через трое суток после операции удаляют некротические массы и гной из зоны костного дефекта, снимают три операционных шва в средней трети раны, формируя свищевую рану. Выполняют реинфицирование раны той же культурой в дозе 20-25 млн KОЕ на 1 кг массы тела. В последующем сохраняют рану в свищевом виде.

Недостатком вышеописанного способа является необходимость двухэтапного вмешательства с дополнительным инфицированием раны, невозможность полного удаления носителя (кварцевый песок) Staphylococcus Aureus из раны. Размер сформированного дефекта формируется на усмотрение исследователя, поэтому можно сказать «размер дефекта не стандартизирован», что в последующем приводит к искажению данных, получаемых экспериментатором, отсутствию воспроизводимости получаемых результатов при использовании модели.

Задачей изобретения является создание модели хронического остеомиелитического процесса, имеющего патоморфологическое сходство с остеомиелитическим процессом у человека, позволяющей длительное время поддерживать этот процесс, со стандартизированным размером дефекта для получения воспроизводимых результатов при использовании в экспериментах, направленных на изучение вариантов лечения.

Техническим результатом предложенного способа является создание модели хронического остеомиелитического процесса, имеющего патоморфологическое сходство с остеомиелитическим процессом у человека, лишенного недостатков аналогов и прототипа.

Технический результат достигается тем, что в способе моделирования хронического остеомиелита, включающем формирование костного дефекта, введение в него инфицирующего агента, удаление на третий день после оперативного вмешательства части швов из средней трети раны и разведение её краев для инициирования свищевого хода, формируют стандартизированный костный дефект округлой формы, вводят предварительно импрегнированную микробной взвесью аллокость.

Предпочтительно стандартизированный костный дефект формируют четырехгранным конусовидным сверлом диаметром 0,5 см с ограничителем на глубину 0,5 см.

Предпочтительно аллокость импрегнируют путем погружения аллогенной кости весом 1 грамм на 15 минут в раствор микробной взвеси с концентрацией микробных клеток Staphylococcus aureus 6*108 КОЕ/мл по стандарту для оптической стандартизации бактерий 1 МакФарланда (McF), с плотностью раствора 1 г/мл.

Предпочтительно используют Staphylococcus aureus ATCC 29213, выращенный на плотной питательной среде в течение 24 часов.

Предпочтительно моделирование хронического остеомиелита завершают на 21 сутки.

Способ осуществляют следующим образом. Положение животного на спине. Выполняют комбинированное обезболивание. По внутренней поверхности проксимальной трети голени удаляют волосяной покров, производят трехкратную обработку операционного поля 0,5% спиртовым раствором хлоргексидина. Выполняют разрез кожи 2,0 см, с последующим острым и тупым доступами через все слои мягких тканей к проксимальному метаэпифизу большеберцовой кости. Выполняют гемостаз раны. Затем формируют стандартизированный костный дефект. В частности, дефект формируют четырехгранным конусовидным сверлом диаметром 0,5 см с ограничителем на глубину 0,5 см. В зону дефекта погружают предварительно импрегнированную микробной взвесью аллокость, подготовленную путем погружения аллогенной кости весом 1 грамм на 15 минут в раствор микробной взвеси с концентрацией микробных клеток 6×108 КОЕ/мл по стандарту для оптической стандартизации бактерий 1 МакФарланда (McF), с плотностью раствора 1 г/мл. Производят послойное ушивание раны. На 3-й день после оперативного вмешательства производят удаление части швов из средней трети раны и разведение её краев для инициирования свищевого хода. Наблюдают за животным в течение 21 дня.

Пример 1.

Выписка из протокола эксперимента №16. Кролик породы «Шиншилла», самец, масса 2,5 кг. Под комбинированным обезболиванием препаратами «Золетил 50» в дозе 15 мг/кг в/м, «Ксила» в дозе 0,1 мг/кг в/м и местной анестезией 0,25% раствором новокаина - 4 мл в положении животного на спине по внутренней поверхности проксимальной трети голени удалили волосяной покров, произвели трехкратную обработку операционного поля 0,5% спиртовым раствором хлоргексидина и выполнили 2,0 см разрез кожи с последующим острым и тупым доступами через все слои мягких тканей к проксимальному метаэпифизу большеберцовой кости. Выполнили гемостаз раны. Затем сформировали стандартизированный костный дефект четырехгранным конусовидным сверлом диаметром 0,5 см с ограничителем на глубину 0,5 см. В зону дефекта погрузили 1 грамм предварительно подготовленной инфицированной микробной взвесью аллокости. Произвели послойное ушивание раны. Выполнили компьютерную томографию с целью послеоперационного контроля (Фиг. 1).

Для подготовки импрегнированной аллокости фрагмент аллогенной кости весом 1 грамм погружали на 15 минут в раствор микробной взвеси с концентрацией микробных клеток 6×108 КОЕ/мл по стандарту для оптической стандартизации бактерий 1 МакФарланда (McF) с плотностью раствора 1 г/мл. Проводили контрольное взвешивание (Весы лабораторные ВК 300.1). Определяли массу поглощенной жидкости на 1 грамм кости и концентрацию микробных клеток в ней. 1 грамм кости поглощал 0,01 грамм раствора микробной взвеси с концентрацией микробных клеток 1,0×108 КОЕ/МЛ подтвержденный данными бактериологических посевов по методу серийных разведений. На 3-й день после оперативного вмешательства производили удаление части швов из средней трети раны и разведение её краев для инициирования свищевого хода.

У животного после операции наблюдалось снижение аппетита, физической активности, истощение, повышение температуры, нарушение функции оперированного сегмента. На 21-й день в области послеоперационной раны имелся незаживающий свищевой ход, с обильным гнойным отделяемым творожистой консистенции (Фиг. 2). По данным компьютерной томографии, выполненной на 21 день после операции, в проксимальном метаэпифизе большеберцовой кости визуализировалась полость с неровными склерозированными краями, заполненная костными секвестрами. Кортикальный слой неравномерно утолщен. Отек прилежащих мягких тканей, окружающих очаг, с наличием свищевого хода (Фиг.3). По данным лабораторных исследований в общем анализе крови была отмечена тенденция к снижению гемоглобина, эритроцитов и повышению лейкоцитов. По данным бактериологического исследования был выявлен рост монокультуры Staphylococcus aureus.

На 21 день животное выведено из эксперимента. В гистологических препаратах (Окраска гематоксилин-эозином, ×200) костный дефект с участками некроза и выраженной лейкоцитарной инфильтрацией (Фиг.4), фрагментами расплавляющейся костно-хрящевой ткани (Фиг.5), разрастанием соединительной ткани, окружающей очаг хронического гнойного воспаления (Фиг.6), с участками некроза и выраженной инфильтрацией сегментоядерными нейтрофилами, формирование свищевого хода (Фиг.7), что подтверждает формирование хронического остеомиелита.

Таким образом, предложенный способ моделирования хронического остеомиелита позволяет избежать генерализации остеомиелитического процесса, обеспечивает выживаемость животных на всем сроке эксперимента, в том числе за счет точного дозирования инфицирующего агента, завершить моделирование на 21 день, прост в техническом исполнении, смоделированный процесс соответствует патоморфологическими изменениям характерным для человека. Локализация дефекта минимизирует риск развития гнойного процесса в окружающие мягкие ткани и полость сустава. Стандартизированный размер дефекта позволяет получать воспроизводимые результаты при использовании в экспериментах, направленных на изучение вариантов лечения остеомиелита.

Похожие патенты RU2720838C1

название год авторы номер документа
Способ моделирования локализованного метафизарного хронического остеомиелита у кролика 2016
  • Конев Владимир Александрович
  • Божкова Светлана Анатольевна
  • Нетылько Георгий Иванович
  • Румакин Василий Петрович
  • Афанасьев Александр Витальевич
RU2622209C1
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХРОНИЧЕСКОЙ ГНОЙНОЙ КОСТНОЙ РАНЫ 2012
  • Митрофанов Вячеслав Николаевич
  • Бобров Михаил Иванович
  • Живцов Олег Петрович
RU2499295C1
Способ моделирования хронического травматического остеомиелита 2015
  • Глухов Александр Анатольевич
  • Микулич Елена Викторовна
  • Новомлинский Владислав Валерьевич
  • Малкина Наталья Александровна
  • Андреев Александр Алексеевич
  • Шумилович Богдан Романович
RU2622369C1
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОСТЕОМИЕЛИТА 2014
  • Доценко Иван Александрович
  • Чертков Александр Кузьмич
  • Котомцев Вячеслав Владимирович
RU2578818C1
СПОСОБ ПЛАСТИКИ ДЕФЕКТОВ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ У ПАЦИЕНТОВ С ХРОНИЧЕСКИМ ОСТЕОМИЕЛИТОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЛЛОГЕННЫХ БИОМАТЕРИАЛОВ 2022
  • Волова Лариса Теодоровна
  • Сонис Александр Григорьевич
  • Алексеев Денис Георгиевич
  • Максименко Наталия Анатольевна
  • Панкратов Александр Сергеевич
  • Ладонин Сергей Владимирович
  • Сефединова Мария Юрьевна
  • Рыжов Павел Викторович
RU2801418C1
Порошкообразная лекарственная форма для ускорения купирования остеомиелита, содержащая хлорид рубидия 2018
  • Глухов Александр Анатольевич
  • Будневский Андрей Валериевич
  • Бережнова Татьяна Александровна
  • Андреев Александр Алексеевич
  • Преображенская Наталия Сергеевна
  • Атякшин Дмитрий Андреевич
  • Никитина Татьяна Николаевна
  • Сакович Никита Валерьевич
  • Кулинцова Яна Викторовна
  • Натарова Екатерина Сергеевна
RU2668692C1
СПОСОБ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ОСТЕОМИЕЛИТЕ 1998
  • Квачев Н.А.
  • Таранов И.И.
  • Масленников Е.Ю.
  • Черняева Л.С.
RU2161456C2
Антимикробная композиция для замещения костных полостей 2023
  • Линник Станислав Антонович
  • Афиногенов Геннадий Евгеньевич
  • Афиногенова Анна Геннадьевна
  • Цололо Ярослав Борисович
  • Карагезов Гиорги
  • Купарадзе Иракли
  • Коршунов Дмитрий Юрьевич
  • Аврамидис Сергиос
RU2812662C1
Способ моделирования посттравматического остеомиелита 1986
  • Илизаров Гавриил Абрамович
  • Паевский Сергей Александрович
SU1359795A1
СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ХРОНИЧЕСКОГО ОСТЕОМИЕЛИТА С ДЕФЕКТОМ КОСТИ 2008
  • Ахметжан Ануар Дулатулы
  • Белогородцев Сергей Николаевич
  • Селедцова Галина Викторовна
  • Колосов Николай Григорьевич
  • Рыбин Виктор Васильевич
  • Шивцова Оксана Андреевна
RU2389442C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 720 838 C1

Реферат патента 2020 года Способ моделирования хронического остеомиелита

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии и экспериментальной медицине для моделирования хронического остеомиелита длинных костей конечностей для моделирования хронического остеомиелита у кролика. Костный дефект округлой формы формируют в проксимальном метафизе большеберцовой кости. В качестве инфицирующего агента вводят предварительно импрегнированную микробной взвесью Staphylococcus aureus аллокость. Костный дефект формируют четырехгранным конусовидным сверлом диаметром 0,5 см с ограничителем на глубину 0,5 см. Аллокость импрегнируют путем погружения аллогенной кости весом 1 грамм на 15 минут в раствор микробной взвеси с концентрацией микробных клеток Staphylococcus aureus 6×108 КОЕ/мл по стандарту для оптической стандартизации бактерий 1 МакФарланда (McF), с плотностью раствора 1 г/мл. Используют Staphylococcus aureus ATCC 29213, выращенный на плотной питательной среде в течение 24 часов. Моделирование хронического остеомиелита завершают на 21 сутки. Способ обеспечивает создание модели хронического остеомиелитического процесса за счет минимизации риска развития гнойного процесса в окружающие мягкие ткани и полость сустава. Стандартизированный размер дефекта позволяет получать воспроизводимые результаты при использовании в экспериментах, направленных на изучение вариантов лечения остеомиелита. 4 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 720 838 C1

1. Способ моделирования хронического остеомиелита у кролика, включающий формирование костного дефекта в метафизе большеберцовой кости, введение в него микробных клеток Staphylococcus aureus, удаление на третий день после оперативного вмешательства части швов из средней трети раны и разведение её краев для инициирования свищевого хода, отличающийся тем, что костный дефект округлой формы формируют в проксимальном метафизе большеберцовой кости, в качестве инфицирующего агента вводят предварительно импрегнированную микробной взвесью аллокость.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что костный дефект формируют четырехгранным конусовидным сверлом диаметром 0,5 см с ограничителем на глубину 0,5 см.

3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что аллокость импрегнируют путем погружения аллогенной кости весом 1 грамм на 15 минут в раствор микробной взвеси с концентрацией микробных клеток Staphylococcus aureus 6×108 КОЕ/мл по стандарту для оптической стандартизации бактерий 1 МакФарланда (McF), с плотностью раствора 1 г/мл.

4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что используют Staphylococcus aureus ATCC 29213, выращенный на плотной питательной среде в течение 24 часов.

5. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что моделирование хронического остеомиелита завершают на 21 сутки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2720838C1

СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХРОНИЧЕСКОЙ ГНОЙНОЙ КОСТНОЙ РАНЫ 2012
  • Митрофанов Вячеслав Николаевич
  • Бобров Михаил Иванович
  • Живцов Олег Петрович
RU2499295C1
Способ моделирования локализованного метафизарного хронического остеомиелита у кролика 2016
  • Конев Владимир Александрович
  • Божкова Светлана Анатольевна
  • Нетылько Георгий Иванович
  • Румакин Василий Петрович
  • Афанасьев Александр Витальевич
RU2622209C1
CN 102068693 A, 25.05.2011
Живцов О
П
и др
Экспериментальная модель хронической гнойной костной полости
Современные проблемы науки и образования, 2015, N 6, с
Крутильно-намоточный аппарат 1922
  • Лебедев Н.Н.
SU232A1

RU 2 720 838 C1

Авторы

Королев Святослав Борисович

Митрофанов Вячеслав Николаевич

Живцов Олег Петрович

Юлина Дарья Петровна

Ковалишена Ольга Васильевна

Широкова Ирина Юрьевна

Белянина Наталья Александровна

Даты

2020-05-13Публикация

2019-11-28Подача