Способ моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань Российский патент 2023 года по МПК G09B23/28 

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной хирургии, нейрохирургии и может быть использовано для изучения воздействия различных веществ на периферическую нервную ткань и для разработки патогенетически обоснованной терапии.

Известны способы моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань.

Так известен способ моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань путем пункции введения испытуемого вещества в периневральное пространство седалищного нерва экспериментального животного (Лахин Р.Е., Гемуа И.А., Толкач П.Г.). Двойное слепое рандомизированное исследование токсического воздействия лидокаина и ропивакаина на седалищный нерв и двуглавую мышцу крыс. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2019; 16(4):12-18. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2019-16-4-12-18).

Известный способ осуществляют следующим образом. Экспериментальному животному - половозрелой крысе альбиносу массой 160-200 г. в стерильных условиях и под контролем ультразвуковой навигации (аппарат Sonosite Edge) выполняют пункцию параневрального пространства с введением испытуемого вещества - лидокаина или ропивакаина в исследуемой концентрации - 0,5% или 1,0%, или 1,5%, или 2%. Через один час экспериментальных животных выводят из эксперимента с последующим забором участка седалищного нерва и двуглавой мышцы бедра, после чего проводят микроскопическое исследование образцов. И при выявлении дистрофических изменений нервных волокон, нейтрофильной инфильтрации, перимускулярного отека, апоптоза, полихромазии с исчезновением поперечной исчерченности мускулатуры, а также при появлении скоплений воспалительных клеток устанавливают наличие нейро- и миотоксичного действия испытуемого вещества.

К недостаткам известного способа следует отнести:

- Высокая вероятность повреждения нерва при пункции параневрального пространства и при введении испытуемого вещества;

- Необходимость наличия специализированного оборудования аппарата ультразвуковой навигации SonositeEdge и навыков работы на нем.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань, включающий хирургический доступ к седалищному нерву экспериментального животного - крысы, выделение участка седалищного нерва, введение испытуемого вещества в пространство, окружающее выделенный участок нерва, и ушивание операционной раны (Setti S. Rengachary, M.D., Itaru S. Watanabe, M.D., Phillip Singer, M.D., William J. Bopp (1983) (EffectonycerolonPeripheralNerve:AnExperimentalStudy, Neurosurgery, Volume 13, Issue 6, December 1983, Pages 681-688, https://doi.org/10.1227/00006123-198312000-00012).

Известный способ осуществляют следующим образом.

Экспериментальное животное, а именно крысу породы «Sprague Dawley» массой 200-250 грамм, в стерильных условиях, укладывают на спину, конечности фиксируют. Заднюю поверхность бедра выбривают, кожный покров трехкратно обрабатывают раствором антисептика. С помощью стерильных салфеток ограничивают зону интереса и выполняют разрез кожи параллельно большой (ягодичной) бугристости бедренной кости. Затем тупым путем выделяют промежуток между бицепсом бедра и большой ягодичной мышцей, тонкую межмышечную фасцию вскрывают, мышцы разводят в стороны и седалищный нерв выделяется. Интраневрально и/или экстраневрально вводят испытуемое вещество - глицерин исследуемой концентрации (5%, 10%, 25%, 50%), после чего мышцы и кожный покров ушивают узловыми швами.

На 7 и 25 сутки животных выводят из эксперимента и проводят микроскопическое исследование препаратов седалищного нерва в зоне воздействия испытуемого вещества для выявления признаков острого воспаления - нейтрофильной инфильтрации, полнокровия сосудов, морфологических изменений в нервных волокнах - аксонолиз, демиелиенизация, особенно выраженных в области периневрия.

К недостаткам известного способа следует отнести:

- Вводимое вещество неограниченно распространяется за пределы зоны воздействия по фасциям, межмышечным перегородкам и, помимо нервной ткани, воздействует на окружающие ткани - соединительную, мышечную.

- Введенное вещество действует на протяжении длительного времени, т.е. до выведения животного из эксперимента.

- Невозможность выведения испытуемого вещества из области воздействия при завершении эксперимента.

Задачей заявляемого изобретения является создание способа моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань.

Техническим результатом предлагаемого способа является обеспечение возможности контролируемого временного воздействия исследуемого вещества на периферическую нервную ткань и возможности введения нескольких веществ в заданный временной промежуток с выведением веществ/а, либо с добавлением нового/ых.

Технический результат достигается тем, что способ моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань проводят путем хирургического доступа к седалищному нерву экспериментального животного - крысы, выделения участка седалищного нерва, введения испытуемого вещества в пространство, окружающее выделенный участок нерва, и ушивания операционной раны.

Отличительные приемы заявляемого способа заключаются в том, что седалищный нерв выделяют вместе с фасцией, в фасции формируют отверстие, через которое тупым путем отделяют фасцию от нерва и мышцы с образованием свободного пространства между ними.

Отличие предлагаемого способа также заключается и в том, что в сформированное пространство через контрапертуру и прилегающую мышцу вводят канюлю катетера, которую фиксируют узловым швом к фасции и двуглавой мышце бедра, после чего рану ушивают.

Отличительными приемами также является и то, что через установленный катетер вводят испытуемого вещество на заданный временной промежуток, по истечении которого через канюлю промывают сформированное пространство, после чего катетер удаляют.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного вышеперечисленными приемами и, следовательно, соответствует критерию изобретения «новизна».

Из проведенного анализа патентной и специальной литературы авторами установлено, что предлагаемый способ имеет признаки, отличающие его не только от прототипа, но и от других технических решений в данной и смежных областях медицины. В доступной литературе авторами не выявлено способа моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань вышеперечисленными приемами.

Поясняем существенные отличительные признаки предлагаемого способа моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань.

Прием формирования отверстия в фасции позволяет тупым путем отделить ее от нерва и мышцы и, тем самым, образовать свободное пространство между ними, необходимое для введения исследуемого вещества.

Введением канюли катетера через контрапертуру и прилегающую мышцу в сформированное пространство достигается дополнительная устойчивость и фиксация введенной канюли в этом пространстве, чему так же способствует и накладываемый одиночный узловой шов на фасцию и двуглавую мышцу бедра.

После ушивания раны через установленный катетер вводят испытуемое вещество на заданный временной промежуток, по истечении которого через канюлю удаляют остатки введенного вещества и промывают сформированное пространство, после чего канюлю извлекают.

К преимуществам заявляемого способа, по сравнению с известным, следует отнести:

- Вещество вводят в ограниченное пространство, т.е. зона воздействия ограничена;

- Возможность контроля длительности экспозиции действующего вещества;

- Возможность и порядок введения и выведения нескольких разных веществ;

Обеспечение возможности промывания сформированного пространства от исследуемого вещества, например, изотоническим раствором;

Следовательно, заявляемый способ обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно возможность контролируемого временного воздействия исследуемого вещества на периферическую нервную ткань и возможность введения нескольких веществ в заданный временной промежуток с выведением веществ/а, либо с добавлением нового, что. позволяет разработать патогенетически обоснованную терапию. Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «изобретательский уровень».

Способ, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в экспериментальной медицине. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке приемами и средствами, следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Сущность предлагаемого способа поясняется фигурами 1-5, так на фиг. 1 - схема доступа к седалищному нерву с постановкой катетера; на фиг. 2 - схема поперечного среза доступа к седалищному нерву с постановкой катетера; на фиг. 3 - макропрепарат седалищного нерва и окружающих тканей двуглавой мышцы бедра; на фиг. 4 - гистологический препарат седалищного нерва и окружающих тканей двуглавой мышцы бедра при воздействии физиологического раствора температурой 20°С на 3 сутки эксперимента; на фиг. 5 - гистологический препарат седалищного нерва и окружающих тканей двуглавой мышцы бедра при воздействии безводного глицерина температурой 20°С на 3 сутки эксперимента, где: 1 - седалищный нерв, 2 - двуглавая мышца бедра, 3 - канюля катетера, 4 - фасция; 5 - свободное пространство между мышцей и нервом, окруженное фасцией, 6 - отверстие, формируемое в фасции, 7 - узловой шов; А - седалищный нерв, В - мышечная ткань, С - инфильтрация мышечной ткани нейтрофилами.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Пример Экспериментальное животное (крысу) фиксируют на столике Сеченова в положении «лежа на спине». Доступ проводят при использовании операционной лупы с двукратным увеличением. Кожный покров задней поверхности бедра размером 3*2 см выбривают и обрабатывают раствором антисептика, четырехкратно. Стерильными салфетками обкладывают зону интереса. Линейный разрез кожи выполняют параллельно большой (ягодичной) бугристости бедренной кости, длина которого составляет от 1,5 до 2 см. Затем выделяют промежуток между бицепсом бедра 2 и большой ягодичной мышцей. Мышцы разводят в стороны с помощью крючков. На глубине раны лежит седалищный нерв 1, покрытый межмышечной фасцией 4. В межмышечной фасции 4 формируют отверстие 6, через которое тупым путем формируют свободное пространство 5 между двуглавой мышцей бедра 2 и седалищным нервом 1 (фиг. 2). Через контрапертуру (отдельный прокол от кожного разреза) вводят канюлю 3 венозного катетера и устанавливают его через ягодичную мышцу в сформированное свободное пространство 5. Затем канюлю 3 катетера фиксируют узловым швом 7 (5,0 пролей) к фасции 4 и к двуглавой мышце бедра 2 в области отверстия 6. Ушивание кожного покрова проводят узловым швом (4,0 пролен) (фиг. 2).

Затем испытуемое вещество - безводный глицерин объемом 0,3 мл вводят через канюлю 3 в сформированное пространство 5. По истечении заданного временного промежутка свободное пространство промывают через канюлю 3 физиологическим раствором, после чего канюлю 3 и катетер удаляют, накладывают асептическую повязку.

В течение 2021-2022 года в виварии ФГБНУ «Иркутского научного центра хирургии и травматологии» было проведено 48 способов моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань экспериментальных животных. В экспериментах были использованы самцы крыс линии Wistar, весом 250-300 гр. В качестве исследуемого вещества был применен безводный глицерин температурой 20°С, 60°С, 70°С, 80°С. Каждая опытная группа состояла из 9 животных. Контрольной группе животных (12 животных) вводили физиологический раствор 20°С.

Экспериментальных животных выводили из эксперимента на 1, 3, 7 сутки. Протокол исследования одобрен комитетом по этике ИНЦХТ (15.10.2021). Изучаемый фрагмент ткани - нерв и окружающие ткани из зоны воздействия иссекали и подвергали гистологическому исследованию.

В результате проведенного исследования установлено:

- При макроскопическом исследовании препарата на 3 сутки - в области введенного вещества - глицерина температурой 60°С (фиг. 3) визуализированы признаки воспаления - гиперемия в области мышцы 2, единичные мелкие геморрагические включения, полнокровия сосудов; некротические изменения отмечены не были.

- При микроскопическом исследовании препарата на 3 сутки после воздействия физиологического раствора температурой 20°С (фиг. 4) воспалительные и некротические изменения в области седалищного нерва (А) и мышечных волокон (В) не выявлены.

- При микроскопическом исследовании препарата на 3 сутки после воздействия безводного глицерина температурой 20°С (фиг. 5) отмечена незначительная нейтрофильная инфильтрация в седалищном нерве (А) и умеренная в мышечных волокнах (С) и соединительной ткани; также выявлены единичные морфологические изменения нервных волокон - аксонолиз, демиелинизация в области периневрия.

- На 3-й сутки при температуре безводного глицерина 60°С, 70°С, 80°С наблюдали более выраженные признаки воспаления, так при температуре 70°С появлялись первые признаки некротических изменений в мышечной и нервной тканях, а при температуре 80°С явные некрозы в областях мышечной и нервной тканях установлены уже на 1-е сутки.

Воспроизводимость способа составила 100%. Послеоперационная летальность составила 0%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет изучить воздействие исследуемого вещества на периферическую нервную ткань, а также исследовать и проследить динамику развития изменений, как в нервной, так и в окружающих тканях.

Заявляемый способ может быть использован для изучения патофизиологических механизмов развития повреждения нервной ткани, а также и для разработки патогенетически обоснованной терапии, как в текущем, так и в хроническом эксперименте.

Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной хирургии, нейрохирургии, и может быть использовано для моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань. Осуществляют хирургический доступ к седалищному нерву экспериментального животного – крысы, нерв выделяют вместе с фасцией, в фасции формируют отверстие, через которое тупым путем отделяют ее от нерва и мышцы с образованием свободного пространства между ними. Затем через отдельный прокол и прилегающую мышцу в сформированное пространство вводят канюлю катетера, рану ушивают. Через установленный катетер вводят безводный глицерин на заданный временной промежуток, по истечении которого сформированное пространство промывают через канюлю, после чего канюлю с катетером удаляют. Способ обеспечивает возможность контролируемого временного воздействия исследуемого вещества на периферическую нервную ткань и возможность введения нескольких веществ в заданный временной промежуток с выведением вещества, либо с добавлением нового, за счет совокупности приемов заявленного изобретения. 5 ил., 1 пр.

Способ моделирования воздействия вещества на периферическую нервную ткань путем хирургического доступа к седалищному нерву экспериментального животного - крысы, выделения участка седалищного нерва, введения испытуемого вещества в пространство, окружающее выделенный участок нерва, и ушивания операционной раны, отличающийся тем, что нерв выделяют вместе с фасцией, в фасции формируют отверстие, через которое тупым путем отделяют ее от нерва и мышцы с образованием свободного пространства между ними, затем через отдельный прокол от кожного разреза и прилегающую мышцу в сформированное пространство вводят канюлю катетера, которую фиксируют узловым швом к фасции и к двуглавой мышце бедра, затем рану ушивают и через установленный катетер вводят испытуемое вещество – безводный глицерин на заданный временной промежуток, по истечении которого сформированное пространство промывают через канюлю, после чего канюлю с катетером удаляют.