Устройство для обеспечения репаративной регенерации спинного мозга

Изобретение относится к медицине. Устройство для исследований и обеспечения репаративной регенерации спинного мозга содержит стенки камеры, элемент крепления к коже с герметиком на внутренней поверхности и отверстия для подачи и извлечения вещества из его полости. Боковые стенки камеры имеют края, которые повторяют форму тела. Края переходят в поля элемента крепления из эластичного листового полимера с герметиком на нижней поверхности, прилегающей к поверхности интактной кожи. Стенки устройства имеют два штуцера на противоположных сторонах для подачи и извлечения раствора. В верхней стенке устройства расположено отверстие с герметичной крышкой, обеспечивающее доступ к обнаженному спинному мозгу. Дополняет конструкцию внешний корсет из трех независимых пластин-шин, крепящихся между собой турами лейкопластыря, повторяющих изгибы тела, иммобилизирующих область травмы и дополнительно удерживающих камеру на теле индивида со спинальной травмой. Изобретение обеспечивает повышение эффективности лечения спинальной травмы, а также обеспечивает возможность длительных исследований регенерации обнаженного спинного мозга и его оболочек в особых условиях контролируемого стерильного водного окружения, при вымывании патологически измененного ликвора, а также после клеточных трансплантаций, в том числе мезенхимальных стволовых клеток костного мозга. 1 ил.

 

Изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине, нейрохирургии.

Известно устройство «Индивидуальный изолятор», которое содержит стенки изолятора, элемент крепления к коже и отверстия для подачи и извлечения вещества из его полости. Элемент крепления в виде муфты выполнен из водонерастворимого герметика, герметично прилипающей к поверхности кожи конечности и к стенкам изолятора, выполненным из твердого материала, что обеспечивает равномерность омывания периодически сменяемым раствором тканей конечности, помещенной в полость изолятора. Смена раствора производится через два закрываемых отверстия в стенке изолятора. Технический результат - изоляция от внешней среды и обеспечение длительного непрерывного нахождения раневой поверхности, локализованной в области дистальной части конечности, использование для изучения влияния различных по своему составу жидких сред на течение раневого процесса, а также для лечения ран путем длительного и непрерывного омывания раневой поверхности различными растворами (Индивидуальный изолятор: описание изобретения к патенту №2140226 // Бюллетень изобретений. - 1999. - №30. - 27.10.99 г. /Ковалев А.В., Иванищук П.П./. Заявка №97110676/14, приоритет от 24.06.97 г.). Известное устройство нельзя использовать для исследований регенерации спинного мозга.

В 1975 году В.И. Зяблов выдвигает научную концепцию о разрушающем действии (лизис, растворение клеток и тканей нервной системы под влиянием ферментов) патологически измененного при травме центральной нервной системы, в частности спинного мозга, на ткани. Был сделан вывод, что ликвор препятствует органотипичной репаративной регенерации нервной ткани. Зяблов с соавторами разрабатывает новые способы оперативного вмешательства при травме спинного мозга, уменьшающих присутствие ликвора в зоне повреждения, в том числе, и на уровне изобретений, доказывает принципиальную возможность и практическую достижимость регенерации аксонов нервных клеток через зону повреждения спинного мозга в эксперименте при таком условии. В дальнейшем совместно с клиницистами (академик АМН СССР А.А. Корж, член-корр. АМН СССР Г.С. Юмашев) апробирует полученные им данные на спинальных больных в Москве и в Харькове и получает положительные результаты. Была впервые экспериментально подтверждена идея о патологическом лизирующем влиянии спинномозговой жидкости на поврежденную ткань спинного и головного мозга, были разработаны разные способы оперативного лечения, предотвращающие контакт поврежденного мозгового вещества с патологически измененным ликвором, способствующим образованию в зоне травмы кист и грубого глиосоединительнотканного рубца. Была разработана нейрохирургическая операция, одной из главных целей которой являлось снижение присутствия ликвора в зоне спинальной травмы (Зяблов В.И., Лысенко В.В., Розгонюк Ю.Д. Описание изобретения к авторскому свидетельству «Способ лечения повреждений спинного мозга», 2774789/28-14 от 15.10.87 г. Бюллетень изобретений, 38). Для предупреждения развития кист в области анастомоза после рассечения твердой оболочки спинномозговую жидкость (ликвор) удаляют из краниальной и каудальной частей подпаутинного пространства спинного мозга. Выше места его повреждения производят прокол по задней средней борозде спинного мозга до его центрального канала. Место соединения концов укрывают мягкой мозговой оболочкой и герметизируют. Способ временно и частично позволяет удалить ликвор из зоны травмы, но не позволяет обеспечить длительное воздействие веществ, стимулирующих органотипическую регенерацию спинного мозга.

Американским ученым удалось ускорить восстановление поврежденных нервов с помощью введения в зону повреждения особых веществ, например, полиэтиленгликоля, соответствующие исследования провели две группы специалистов Техасского университета в Остине, одной из которых руководил Кристофер Спает (С.S. Spaeth), а другой - Джордж Биттнер (G.D. Bittner). В экспериментах на крысах они выяснили, что поврежденные отростки седалищного нерва грызунов быстрее срастаются в присутствии ионов кальция. Бескальциевые растворы, в том числе содержавшие такие антиоксиданты, как ме-латонин и метиленовый синий, значительно сокращали скорость восстановления нейронов. Была разработана PEG-fusion technology, которая, несомненно, нуждается в более совершенном техническом обеспечении (Bittner GD, et al. J Neurosci Res. 2016. The curious ability of polyethylene glycol fusion technologies to restore lost behaviors after nerve severance).

Известен «Способ стимуляции посттравматической частичной регенерации конечностей, хвоста и кожи у млекопитающих» (патент РФ 2053775), проведенные исследования показали, что изотоническая водная среда (например, физиологический раствор поваренной соли) оказывает выраженное стимулирующее влияние на процесс органотипичной репаративной регенерации кожи и костно-хрящевых образований у экспериментальных животных, при этом отмечено существенное уменьшение объемной доли рубцов в регенерате, что позволило в ряде частных экспериментов говорить об атипичном, но безрубцовом заживлении кожи в изотоничном водном микроокружении. Применимость такого способа стимуляции регенерации через создание искусственных условий - локального благоприятного микроокружения или особой жидкой среды в области травмы центральной нервной системы для полноценного восстановления нервной ткани может быть проверена только при условии создания специальных новых устройств.

Цель изобретения - повысить эффективности лечения спинальной травмы, за счет стимуляции органотипичной регенерации нервной ткани в благоприятном водном микроокружении, препятствующему развитию кист и грубого глиосоединительнотканного рубца в области произошедшей травмы спинного мозга, а также обеспечить возможность длительного исследования регенерации обнаженного спинного мозга и его оболочек в особых условиях контролируемого стерильного водного окружения, при вымывании патологически измененного ликвора, а также после клеточных трансплантаций, в том числе мезенхимальных стволовых клеток костного мозга, в условиях in vivo (в том числе при использовании животных моделей).

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении эффективности лечения спинальной травмы в условиях in vivo (проведение экспериментов на (или внутри) живой ткани при живом организме, а именно в эксперименте на живом модельном организме лабораторного млекопитающего) и благоприятной среде, за счет контролируемого изменения и поддержание заданного микроокружения в области травмы, препятствия избыточному лизированию поврежденной нервной ткани, стимуляции органотипичной репаративной регенерации нервной ткани и эффективного предотвращения развития рубцов.

Технический результат достигается тем, что травмированный спинной мозг в ходе предварительной операции частично обнажается и закрывается стенками камеры устройства сверху, изолирующими обнаженные ткани и анатомические образования от атмосферного воздуха, в устройство подаются специальные стерильные растворы, приближенные по своему составу и физико-химическим параметрам к нормальному ликвору, благоприятствующие регенерации нервной ткани и вымывающие из зоны повреждения патологически измененный ликвор и воспалительный экссудат. Полость камеры позволяет в различных режимах воздействовать разными веществами, в том числе, растворами с цитокинами, питательными средами и лекарственными средствами. Через дополнительное отверстие в крышке можно проводить последовательные восстановительные микрохирургические манипуляций на спинном мозга, в том числе, с применением клеточных трансплантатов и внедрением тканеинженерных конструкций, также обеспечивается возможность прямого наблюдения восстановительных процессов на длительно обнаженном спинном мозге in vivo. Предложенное устройство позволяет обеспечить эффективное вымывание ликвора и воспалительного экссудата из зоны повреждения, обеспечить благоприятную для регенерации изотоническую водную среду, а также легкий доступ, к поврежденному спинному мозгу.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, на котором представлено продольное сечение Устройства для обеспечения репаративной регенерации спинного мозга (фиг. 1).

Устройство состоит из камеры с прозрачными стенками 1, герметично закрывающейся крышки 2, штуцера и трубки подачи растворов 3, штуцера и трубки аспирации растворов 4, элемента крепления 5, пластин-шин 7, туров лейкопластыря 8.

Устройство работает следующим образом: после операции по обеспечению открытого доступа к спинному мозгу и его оболочкам, сверху на спину животного крепится камера посредством прилипания элемента крепления к эпидермису неповрежденной кожи вокруг раны. Камера дополнительно крепится с помощью туров лейкопластыря и удерживается тремя независимыми шинами, повторяющих контуры тела животного. Такое крепление обеспечивает эффективную интеграцию устройства с телом. Срединно расположенная шина имеет отверстие для камеры. Через штуцеры подаются готовые растворы с контролируемыми свойствами, и извлекаются отработанные растворы с метаболитами, патологически измененным ликвором и экссудатом. Устройство позволяет выполнять функции проточной системы лечения ран, что может быть необходимо для быстрого и эффективного антибактериального лечения при инфицировании травмированных тканей.

Спинной мозг постоянно находится в контролируемом водном микроокружении (управляемой жидкой среде). С помощью шприца в область травмы может быть осуществлена клеточная трансплантация через отверстие, герметично закрывающееся крышкой емкости, возможна трансплантация тканеинженерных конструкций. В ходе эксперимента в чистой зоне может производиться замена устройства на новое стерильное, что позволяет длительно поддерживать асептические условия контролируемой жидкой среды в ране.

Работоспособность предлагаемого устройства подтверждается следующим экспериментальным примером: оперативным путем обеспечивается доступ к травмированному спинному мозгу, удаляются из области повреждения части тканей. Обнаженный спинной мозг в таком случае находится на дне раны, которая сверху закрывается камерой, края камеры повторяют форму тела и переходят в поля элемента крепления из эластичного листового полимера, которые прилипают с помощью нанесенного на их нижнюю поверхность герметика к неповрежденной коже вокруг раны. Камера имеет отверстие в своей верхней стенке с герметичной крышкой, а также два штуцера на противоположных сторонах для подачи и извлечения растворов, камера дополнительно крепиться турами лейкопластыря и тремя независимыми шинами, формирующими «внешний корсет», иммобилизирующий позвоночник. Причем, продольная шина с отверстием под камеру крепится сверху спины животного, две остальные - по бокам. В полость камеры подаются стерильные растворы со специальными свойствами. Исследовать воздействия различных растворенных веществ, в том числе биологически активных, на регенерацию нервной и соединительной тканей, спинного мозга, а также изменять состав и контролировать жидкую среду микроокружения травмированного спинного мозга на живых моделях можно в течение многих дней.

Устройство для исследований и обеспечения репаративной регенерации спинного мозга, содержащее стенки камеры, элемент крепления к коже с герметиком на внутренней поверхности и отверстия для подачи и извлечения вещества из его полости, отличающееся тем, что боковые стенки камеры имеют края, которые повторяют форму тела, края переходят в поля элемента крепления из эластичного листового полимера с герметиком на нижней поверхности, прилегающей к поверхности интактной кожи, стенки устройства имеют два штуцера на противоположных сторонах для подачи и извлечения раствора, в верхней стенке устройства расположено отверстие с герметичной крышкой, обеспечивающее доступ к обнаженному спинному мозгу, дополняет конструкцию внешний корсет из трех независимых пластин-шин, крепящихся между собой турами лейкопластыря, повторяющих изгибы тела, иммобилизирующих область травмы и дополнительно удерживающих камеру на теле индивида со спинальной травмой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинскому оборудованию, используемому в ветеринарии, в частности к гидравлическим безыгольным инъекторам. Гидравлический безыгольный инъектор содержит корпус, подпружиненный поршень-шток, систему подачи лекарственного препарата, гидромагистраль.

Изобретение относится к медицине, а именно к бариатрической хирургии, и может быть использовано для интраоперационной визуализации нарушения герметичности аппаратного шва при продольной резекции желудка.

Изобретение имеет отношение к способу отложения лютеина и/или зеаксантина в глазных тканях, а также к способу лечения, облегчения или профилактики глазного заболевания или нарушения функции.
Изобретение относится к медицине, а именно к абдоминальной хирургии, и может быть использовано для лечения больных с острым билиарным панкреатитом, осложненным гнойным холангитом.

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано для дренирования околоносовых пазух у больных с нарушениями сознания. Для этого осуществляют дренаж из полости пазухи посредством дренажного элемента с использованием положительного и отрицательного давления во время дренирования.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной фармакологии, и может быть использовано для коррекции эндотелиальной дисфункции при ADMA-подобной модели преэклампсии.

Изобретение относится к медицине, в частности к челюстно-лицевой хирургии, и может быть использовано для местного лечения гнойных ран. Технический результат изобретения состоит в отсутствии болевого синдрома и послеоперационного воспалительного отека; исключении возможности вторичного инфицирования раны, сокращении сроков заживления послеоперационной раны и отсутствии побочных и аллергических реакций.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, может быть использовано для чрескожной чреспеченочной противомикробной фотодинамической терапии пиогенных абсцессов печени.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система содействия сердечно-легочной реанимации (СЛР) содержит датчик, выполненный с возможностью измерения физиологического параметра для выработки сигнала датчика, передающего данные, касающиеся момента времени, в который завершен венозный возврат.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к разработке лекарственных форм. Предложено устройство для доставки эффективного вещества пациенту, содержащее оболочку, содержащую полимер, и множество частиц, находящихся внутри оболочки.

Изобретение относится к медицине, а именно к бариатрической хирургии, и может быть использовано для интраоперационной визуализации нарушения герметичности аппаратного шва при продольной резекции желудка.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам подготовки и выполнения хирургической операции с использованием дополненной реальности. Способ включает этапы планирования хирургической операции, хирургической навигации и хирургического вмешательства с использованием дополненной реальности, причем на этапе планирования хирургической операции пациенту проводят компьютерную или магнитно-резонансную томографию и формируют трёхмерное растровое изображение индивидуальной анатомии пациента, которое передают на компьютер комплекса оборудования для осуществления хирургической операции с использованием дополненной реальности, при этом на этапе хирургической навигации выполняют построение контура и трехмерную реконструкцию всех анатомических структур, представляющих интерес для хирурга в предстоящей операции, путем установки трех ключевых точек на анатомических ориентирах, видимых на экране компьютера в виде трехмерной модели и также видимых или осязаемых на теле пациента, причем точки выбирают с возможностью образования ими треугольника, после чего выбирают траекторию и безопасные пределы хирургического доступа, определяют матрицу трансформации координат между системой координат стереокамеры комплекса и системой координат томографа, в котором пациент проходил диагностику, посредством установки кончиком навигационной указки комплекса на теле пациента тех же трех точек и в той же последовательности, что и на анатомической модели, и фиксации компьютером комплекса позиции точек, после установки трех ключевых точек, при необходимости устанавливают дополнительные точки, находящиеся на той же анатомической поверхности, после чего запускают процесс регистрации точек с точками на поверхности трёхмерных моделей анатомии пациента, при этом на экране компьютера дополнительно отображают трёхмерную модель навигационной указки, при этом положение и ориентация трёхмерной модели навигационной указки относительно моделей анатомии пациента соответствует физическому положению указки относительно анатомической поверхности пациента, на этапе хирургического вмешательства используют навигационную указку для поиска интересующих анатомических структур, точки доступа к ним, направления их расположения относительно точки доступа, расстояния до них, а также для ограничения области хирургического доступа, при этом ориентируясь на изображение на экране компьютера или в очках дополненной реальности, в область хирургического доступа устанавливают навигационную указку таким образом, чтобы интересующая анатомическая структура находилась на линии продолжения указки, при этом на экране отображается расстояние до анатомической структуры в миллиметрах, а для ограничения области хирургического доступа, ориентируясь на изображение на экране компьютера или в очках дополненной реальности, перемещают навигационную указку таким образом, чтобы линия продолжения указки двигалась вдоль контура интересующей анатомической структуры, указку двигают по линии проекции интересующей анатомической структуры на поверхности тела и очерчивают область предстоящего хирургического доступа, после чего выполняют хирургическую операцию, в ходе которой при необходимости устанавливают новую точку доступа и корректируют область доступа.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам проведения абляции ткани. Система для осуществления абляции содержит абляционное устройство, выполненное с возможностью осуществлять абляцию ткани в соответствии с параметрами управления и осуществлять измерения во время процесса абляции, систему визуализации, выполненную с возможностью измерять эластографический параметр для того, чтобы осуществлять мониторинг прогресса абляции, и модуль оценки параметров и мониторинга, выполненный с возможностью принимать измерения от абляционного устройства и/или эластографический параметр для обеспечения обратной связи для того, чтобы адаптивно корректировать параметры визуализации системы визуализации в различные моменты времени в течение процесса абляции, при этом обратная связь демонстрирует прогресс абляции.

Изобретение относится к медицинской технике, применяемой в травматологии и ортопедии с использованием аппаратов наружного остеосинтеза. Аппарат для остеосинтеза содержит узел для перемещения костных отломков, узел для жесткой фиксации аппарата для остеосинтеза на кости, электрический привод, узел для управления аппаратом для остеосинтеза, источник питания.
Изобретение относится к области медицины, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано для диагностики патологии слуховой трубы. Исследуют вентиляционную функцию слуховой трубы при помощи функциональных проб.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к шовно-нитевому устройству, в котором используются нити с зазубринами, имеющему усовершенствованные концевые эффекторы.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к электрохирургическим плазменным инструментам. Узел телескопического зонда инструмента содержит ствол, трубку, электрод и проставку.

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано для дренирования околоносовых пазух у больных с нарушениями сознания. Для этого осуществляют дренаж из полости пазухи посредством дренажного элемента с использованием положительного и отрицательного давления во время дренирования.

Изобретение относится к осветительным устройствам для инструмента и способам установки осветительного устройства на инструмент. Устройство содержит корпус, имеющий проксимальный конец и дистальный конец и определяющий по существу сужающуюся или коническую внутреннюю полость, проходящую от проксимального конца к дистальному концу и формирующую отверстие, проходящее через корпус от его проксимального конца к дистальному концу.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к устройству для робот-ассистированной хирургии. Устройство для робот-ассистированной хирургии содержит по меньшей мере одну нестерильную роботизированную руку с блоком связи, имеющим по меньшей мере одно первое передающее средство, по меньшей мере один расположенный в стерильной зоне стерильный блок, имеющий по меньшей мере одно второе передающее средство, стерильный чехол для отгораживания по меньшей мере части роботизированной руки от стерильной зоны.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии. Выполняют вскрытие гнойного очага разрезом полулепестковой формы по кожной складке с иссечением лоскута 2-3 мм выпуклостью в сторону максимальной флюктуации на всю длину гнойного очага.

Изобретение относится к медицине. Устройство для исследований и обеспечения репаративной регенерации спинного мозга содержит стенки камеры, элемент крепления к коже с герметиком на внутренней поверхности и отверстия для подачи и извлечения вещества из его полости. Боковые стенки камеры имеют края, которые повторяют форму тела. Края переходят в поля элемента крепления из эластичного листового полимера с герметиком на нижней поверхности, прилегающей к поверхности интактной кожи. Стенки устройства имеют два штуцера на противоположных сторонах для подачи и извлечения раствора. В верхней стенке устройства расположено отверстие с герметичной крышкой, обеспечивающее доступ к обнаженному спинному мозгу. Дополняет конструкцию внешний корсет из трех независимых пластин-шин, крепящихся между собой турами лейкопластыря, повторяющих изгибы тела, иммобилизирующих область травмы и дополнительно удерживающих камеру на теле индивида со спинальной травмой. Изобретение обеспечивает повышение эффективности лечения спинальной травмы, а также обеспечивает возможность длительных исследований регенерации обнаженного спинного мозга и его оболочек в особых условиях контролируемого стерильного водного окружения, при вымывании патологически измененного ликвора, а также после клеточных трансплантаций, в том числе мезенхимальных стволовых клеток костного мозга. 1 ил.

Наверх