Способ создания модели для комплексного исследования интеграции остеотропных материалов в эксперименте

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к моделированию в травматологии и имплантологии, и может быть использовано для создания модели для комплексного исследования интеграции остеотропных материалов в эксперименте. Экспериментальную костную модель создают на морских свинках. В области латерального мыщелка бедренной кости и медиального мыщелка большеберцовой кости производят разрез. Формируют каналы в мыщелках бедренной и большеберцовой кости. Имплантируют в каналы изучаемый остеотропный материал в виде параллелепипедов шириной 1,01 мм и длиной 3,5 мм. Затем от анатомического ориентира - большого вертела бедренной кости, отступают 1 см в сторону коленного сустава и производят вертикальный разрез. Из единого доступа формируют межмышечное ложе и имплантируют изучаемый остеотропный материал в виде дисков диаметром 3,5 мм и высотой 0,2 мм помещая его в область бедра, в межмышечную клетчатку и под собственную фасцию. Способ обеспечивает низкую травматичность, воссоздает физиологическую репарацию костной ткани, позволяет провести оценку интеграционных свойств имплантируемых материалов и их влияние на организм за счет использования малоинвазивных доступов в мыщелках. 3 ил.

 

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к моделированию в травматологии и имплантологии, и может быть использовано для комплексного изучения процессов интеграции остеотропных материалов, их участия в репаративных процессах костной ткани, оценки влияния местной и общей токсичности исследуемых образцов.

Известен способ оперативного доступа к лопатке в эксперименте на крысе (Патент РФ №2550938, 2015). Формируют слепое костное ложе в области ости лопаточной кости под углом 45° к поверхности подостной ямки лопаточной кости. В костное ложе устанавливают имплантат изучаемого материала до первичной стабильности.

Недостатками данного способа является трудновоспроизводимость, так как при оперативном доступе формируется костное ложе, непосредственно вокруг мышечной ткани. Кроме того, имплантация материала только в кость не позволяет оценить воздействие устанавливаемого материала на организм исследуемого животного.

Известен способ оценки остеоинтеграции пористых проволочных материалов в эксперименте (Патент РФ №2550974, 2015). Способ включает забор костных блоков с изучаемым пористым проволочным материалом, фиксацию костной ткани с пористым проволочным материалом, декальцинирование, обезжиривание, обезвоживание, заливку этой ткани, изготовление срезов, окрашивание и гистоморфометрию.

Однако данный способ не способен оценить общую картину воздействия исследуемого материала на организм. Кроме того, способ ограничивается исследованием материалов с определенными свойствами, что лишает его универсальности.

Известен способ оперативного доступа к нижней челюсти в эксперименте на кролике (Патент РФ №2550128, 2015). В проекции нижнего края нижней челюсти, тупо проходят в область нижнего края нижней челюсти, отводя лицевую вену и артерию в направлении угла нижней челюсти. Формируют слепое костное ложе в области сосудистой вырезки, в костное ложе устанавливают бикортикально имплантат изучаемого материала до первичной стабильности.

Недостатками данного метода является сложность топографо-анатомического доступа, при котором возникает возможность повредить сосуды, что снижает его воспроизводимость. Способ не оценивает общую и местную токсичность со стороны мягких тканей и организма в комплексном исследовании.

Поставленная задача - создание модели для комплексного изучения воздействия имплантата на интеграционные процессы в костной ткани и воздействия устанавливаемого материала на организм исследуемого животного при снижении травматичности создания модели.

Технический результат - возможность изучения и оценки остеотропных свойств, реакции мягких тканей и всего организма комплексно на имплантируемый материал, при уменьшении травматичности создания модели за счет использования при оперативном вмешательстве малых доступов в эпи-метафизарных зонах и имплантации исследуемого материала в мягкие ткани из одного оперативного доступа.

Для достижения результата предложен способ создания комплексной модели для изучения интеграции остеотропных материалов, согласно которому остеотропный материал в виде параллелепипедов имплантируют в каналы, сформированные в мыщелках на бедренной и большеберцовой кости, для чего производят мини разрез в области латерального мыщелка бедренной кости и медиального мыщелка большеберцовой кости, а так же в виде дисков имплантируют в область бедра в межмышечную клетчатку и под собственную фасцию, причем ложе для имплантации формируют из единого доступа - разрез вертикально конечности, используя анатомический ориентир - большой вертел бедренной кости, от которого производят отступ в 1 см в сторону коленного сустава.

Достоинством способа является также то, что он позволяет максимально близко создать модель интегративных процессов; малая травматичность, за счет использования малоинвазивных доступов в мыщелках, что оптимизирует роль животного в эксперименте и облегчает уход за животным, повышая его выживаемость. Данный способ является технически высоко воспроизводимым.

Способ осуществляют следующим образом.

Под комбинированной общей анестезией выполняют билатеральное оперативное вмешательство на бедренной и большеберцовой костях животного. Для доступа к обеим костям используют малоинвазивную технику доступа в области латерального бедренного мыщелка и медиального большеберцового. На задней правой конечности животного, сверлом 1,5 мм в диаметре при помощи бормашинки формируют канал в латеральном мыщелке бедренной кости под углом 90 градусов, длинной 4 мм. В получившийся канал, имплантируют исследуемый материал в виде параллелепипеда высотой и шириной 1,06 мм, длиной 3,5 мм. Для доступа к плато большеберцовой кости производят вертикальный разрез 5 мм в области между медиальным мыщелком большеберцовой кости и большеберцовой бугристостью. Ретракция мягких тканей осуществляется 2-х зубыми глазными крючками 135 мм. На задней левой конечности животного, сверлом 1,5 мм в диаметре, при помощи бормашинки, формируют канал в эпи-метафизарной зоне большеберцовой кости медиально. Ход канала в направлении, перпендикулярном кости, длинной 4 мм. В канал имплантируют исследуемый материал в виде параллелепипеда высотой и шириной 1,06 мм, длиной 3,5 мм. Рана ушивается послойно, наглухо. Имплантацию исследуемых образцов в межмышечную ткань и под собственную фасцию бедра из единого доступа на задней левой конечности производят с помощью анатомического ориентира - большого вертела бедренной кости, от которого производят отступ в 1 см в сторону коленного сустава. В намеченном месте производят разрез вертикально конечности. Широкую фасцию бедра рассекают, для дальнейшего формирования ложа имплантата используют тупую препаровку тканей. В получившееся межмышечное ложе имплантируют образец исследуемого материала в виде диска диаметром 3,5 мм и высотой 0,2 мм. Ушивают широкую фасцию бедра нерассасывающимся шовным материалом. Из этого же доступа, с помощью зажима типа "Москит", под поверхностной фасцией, в ретроградном направлении, формируют ложе для имплантации. В получившееся межмышечное ложе имплантируют образец исследуемого материала в виде диска диаметром 3,5 мм и высотой 2 мм. Рану ушивают наглухо.

Пример выполнения способа. Создание экспериментальной костной модели проводилось на морских свинках породы «Американская». При работе с животным соблюдались «Международные рекомендации (этический кодекс) по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985).

Морской свинке в области операционного поля была выстрижена шерсть, кожа обработана 70% спиртом. Оперативное вмешательство было выполнено с премедикацией - внутримышечно ксилазин (0.2 мг/кг), под общей анестезией - внутримышечно золетил (0,1 мг/кг). Для потенцирования обезболивания использовались инъекции 0,25% раствора новокаина в виде футлярных блокад проксимальнее места предполагаемого оперативного вмешательства.

Первый этап оперативного вмешательства проводили на правой задней конечности животного. Визуальным ориентиром служит латеральный мыщелок бедренной кости, в области которого производят вертикальный разрез длинной 5 мм. На дне раны находят анатомический ориентир - илиотибиальный тракт, который отодвигают, с помощью 2-зубого глазного крючка 135 мм вверх раны. Сверлом 1,5 мм в диаметре при помощи бор-машинки формируют канал в медиальном мыщелке под углом 90 градусов, длинной 4 мм. В получившийся канал имплантируют исследуемый материал в виде параллелепипеда высотой и шириной 1,06 мм, длиной 3,5 мм. (b=1,06 мм h=1,06 мм, 1=3,5 мм). Рана ушивается послойно, наглухо.

Второй этап оперативного вмешательства проводят на левой задней конечности животного. Для доступа к плато большеберцовой кости производят вертикальный разрез 5 мм в области между медиальным мыщелком большеберцовой кости и большеберцовой бугристостью. Ретракция мягких тканей осуществляется 2-зубыми глазными крючками 135 мм. Сверлом 1,5 мм в диаметре при помощи бор-машинки формируют канал в направлении, перпендикулярном кости, длинной 4 мм. В канал имплантируют исследуемый материал в виде параллелепипеда высотой и шириной 1,06 мм, длиной 3,5 мм (b=1,06 мм h=1,06 мм, 1=3,5 мм). Рана ушивается послойно, наглухо.

Заключительным этапом является имплантация исследуемых образцов в межмышечную ткань и под собственную фасцию бедра из единого доступа на левой задней конечности. Анатомическим ориентиром является большой вертел бедренной кости, от которого производят отступ в 1 см в сторону коленного сустава. В 'намеченном месте производят разрез вертикально конечности. Широкую фасцию бедра рассекают с помощью скальпеля, для дальнейшего формирования ложа имплантата используют тупой метод препаровки мягких тканей. В получившееся межмышечное ложе имплантируют образец исследуемого материала в виде диска диаметром 3,5 мм и высотой 0,2 мм. Ушивают широкую фасцию бедра не рассасывающимся шовным материалом. Из этого же доступа, с помощью зажима типа "Москит", под поверхностной фасцией, в ретроградном направлении, формируют ложе для имплантации. В получившееся межмышечное ложе имплантируют образец исследуемого материала в виде диска диаметром 3,5 мм и высотой 2 мм (d=3,5 мм h=0,2 мм). Рану ушивают наглухо.

Изобретение иллюстрируется следующими рисунками, на которых:

Фиг. 1. а - схематично показана модель имплантации материала в латеральный мыщелок бедренной кости; б - процесс имплантации материала, где 1 - исследуемый материал в виде параллелепипеда высотой и шириной 1,06 мм, длиной 3,5 мм; 2 - вход в канал на латеральном мыщелке бедренной кости.

Фиг. 2. а - схематично показана точка для вскрытия медиального мыщелка большеберцовой кости, б - показан оперативный доступ с созданным каналом, где 3 - место оперативого доступа на медиальном мыщелке большеберцовой кости с сформированным каналом.

Фиг. 3. Схематично изображено место для имплантации межмышечного и подкожного имплантатов - отступ в 1 см от большого вертела в сторону коленного сустава.

Предлагаемый способ позволяет создавать модель с минимальной травматичностью и комплексно оценивать остеотропные свойства исследуемых материалов, их участие в репаративных процессах костной ткани, оценивать влияние местной и общей токсичности исследуемых образцов.

Способ создания модели для комплексного исследования интеграции остеотропных материалов в эксперименте, включающий имплантацию изучаемого материала в сформированные каналы, отличающийся тем, что экспериментальную костную модель создают на морских свинках, для этого в области латерального мыщелка бедренной кости и медиального мыщелка большеберцовой кости производят разрез, формируют каналы в мыщелках бедренной и большеберцовой кости, имплантируют в каналы, изучаемый остеотропный материал в виде параллелепипедов шириной 1,01 мм и длиной 3,5 мм, затем от анатомического ориентира - большого вертела бедренной кости, отступают 1 см в сторону коленного сустава и производят вертикальный разрез, из единого доступа формируют межмышечное ложе и имплантируют изучаемый остеотропный материал в виде дисков диаметром 3,5 мм и высотой 0,2 мм помещая его в область бедра, в межмышечную клетчатку и под собственную фасцию.