Способ моделирования травматического повреждения спинного мозга из вентрального доступа в поясничном отделе позвоночника

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной медицине, нейрохирургии, травматологии и ортопедии, и может быть использовано для моделирования травматического повреждения спинного мозга в поясничном отделе. Хирургический доступ к позвоночному столбу и повреждение спинного мозга осуществляют из вентрального забрюшинного доступа. Рассекают кожу, подкожную жировую клетчатку и наружную косую мышцу живота по параректальной линии живота. Тупым методом расслаивают наружную и внутреннюю косые мышцы живота до позвоночника. По линии поперечных отростков рассекают внутреннюю косую и поперечные мышцы живота для доступа к забрюшинному пространству. Отодвигают в сторону органы и забрюшинную клетчатку, в теле позвонка костной фрезой диаметром 3 мм высверливают отверстие 3-5 мм, через которое с помощью ударной установки повреждают спинной мозг. Способ обеспечивает создание стойкого неврологического дефицита в виде грубых парезов конечностей, не сопровождающееся гибелью лабораторного животного за счет техники доступа к структурам позвоночника. 2 пр.

 

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано в нейрохирургии, травматологии и ортопедии для исследований и отработки различных методов лечения изолированного травматического повреждения спинногомозга.

В настоящее время известен ряд способов экспериментального моделированияповреждения спинного мозга (далее ТСМ), которые можно объединить в следующие группы:

1) модели ишемического повреждения спинного мозга - патент №2 212 058 иркутского государственного медицинского университета;

2) модели травматического повреждения спинного мозга, которые в свою очередь можно разделить на:

травмирование падающим предметом или улучшенные модели, со стандартизацией наносимого травмирующего воздействия с помощью пневматических, электромагнитных устройств - патент №2 704 103 ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна;

модели дистракционного повреждения - патент №2 461 071 омской государственной медицинской академии;

другие варианты механического воздействия на спинной мозг (сосудистыми зажимами, винтом, пинцетом, надувным баллоном, помещенным в эпидуральное пространство) - работы FukudaS; РоопР и др.;

модели транссекции/гемисекции СМ - патент №2 411 589 Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН;

3) модели фотохимического повреждения спинного мозга - работы WatsonBD и соавт.

Приведенные способы воспроизводят в эксперименте различные варианты повреждения спинного мозга. Опора на единственную модель повреждения не отражает всю гетерогенность ТСМ, возможных у человека, и может привести к тому, что будут упущены многообещающие виды лечения, которые могли бы быть эффективными в другой модели.

Данная модель относится к травматическим повреждениям спинного мозга (контузия). Ближайшим аналогом и прототипом послужил патент №2 704 103 ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна. К недостаткам данного способа относится то, что повреждения у экспериментальных животных моделируют путем воздействия травмирующего фактора из дорсального доступа, тогда как большинство травм в клинической практике происходят со стороны передней части спинного мозга. ТСМ у пациентов сопровождается повреждением нисходящих нервных путей, идущих в переднем канатике, и передней спинномозговой артерии, которая снабжает три четверти ткани спинного мозга, в то время как при моделировании данным способом повреждаются дорсальные артерии. Также при моделировании ТСМ для доступа к спинному мозгу и непосредственного его повреждения используют ламинэктомию, которая может имитировать хирургическую декомпрессию и изменять патофизиологический ответ на травму, путем изменения кровотока и ограничения отека. Перечисленные недостатки модели могут помешать изучению патологических процессов и новых методов лечения травматических повреждений спинного мозга.

До настоящего времени отсутствуют полноценные методы лечения травматических повреждений спинного мозга, которые позволяли восстановить неврологический дефицит и вернуть больным двигательную активность, в связи с этим исследования в данном направлении остаются крайне актуальными. Согласно литературным данным, результаты доклинических исследований новых методов лечения травмы спинного мозга при попытке внедрения их в клиническую практику часто оказываются переоцененными. Одной из основных причин данной проблемы является неспособность используемых методов моделирования ТСМ воспроизвести в эксперименте многофакторные условия возникновения ТСМ у человека. Создание адекватной экспериментальной модели повреждения спинного мозга у лабораторных животных, при котором механизм травмы, зона и характер изменений были бы идентичны происходящим у человека, важно для оценки и анализа патологических процессов, а также разработки методов комплексной терапии.

Задачей (технический результат) предлагаемого изобретения являются разработка способа моделирования травматического повреждения спинного мозга в поясничном отделе из вентрального доступа без ламинэктомии, обеспечивающий стандартизированный стойкий неврологический дефицит в виде грубых парезов конечностей, не сопровождающейся гибелью лабораторного животного.

Способ моделирования спинномозговой травмы включает проведение анестезии и нанесение травматического повреждения спинного мозга. Согласно предлагаемому изобретению, травмирование спинного мозга осуществляют путем выполнения доступа к передним структурам позвоночника и спинного мозга. Для этого операционное поле выбривали от реберной дуги до таза и обрабатывали раствором спиртового антисептика. Скальпелем производили линейный разрез кожи и подкожной жировой клетчатки по параректальной линии живота. Рассекали первый слой мышц передней брюшной стенки (наружная косая мышца), далее тупым методом расслаивали слои мышц до позвоночника (наружная и внутренняя косая мышцы). Ввиду малой толщины и прочности кроличьей брюшины и большой вероятностью ее повреждения, доступ к забрюшинному пространству производили как можно ближе к позвоночнику. По краю поперечных отростков рассекали внутреннюю косую и поперечную мышцы. Производили ревизию забрюшинного пространства и идентификацию позвонка L2. Затем при помощи лопаток отодвигали в сторону забрюшинную клетчатку и органы забрюшинного пространства. С помощью изогнутого распатора Фарабефа и коагулятора тело позвонка L2 освобождали от мышц, связок и надкостницы. С помощью костной фрезы диаметром 3 мм в центре телаЬ2 позвонка высверливали отверстие диаметром 3-5 мм. Аккуратно извлекали костную стружку, не повреждая дурального мешка. При помощи ударной установки наносили стандартизированное повреждение спинного мозга (100 г с высоты 20 см). При проведении данного вмешательства и нанесения повреждения спинного мозга позвоночник в стабилизации не нуждался. Обеспечивался гемостаз. Рана послойно ушивалась наглухо.

Повреждение спинного мозга производилось с помощью распространенной методики моделирования ТСМ «weightdrop» (перев. С англ.- Падение груза), концепция которой была создана еще Allen в 1911 году [10]. Ударная установка представляла собой металлический стержень массой 100 ги фиксированную в пространстве вертикально трубку, которая направляла этот стержень при падении. С помощью массы стержня и высоты его падения можно регулировать силу удара по спинному мозгу, следовательно, и тяжесть его повреждения. Пример 1

Лабораторное животное - взрослый кролик (5-6 месяцев) с массой тела 2800 грамм. Животное лишалось корма за 12 часов перед операцией. Наркотизацию животного производили при помощи смеси тилетамина/золазепама в соотношении 1:1 (Золетил 100) и ксилазила (Рометар) внутримышечно. Дозировки для вводного наркоза составляют 0.15 мл Золетил 100 на 1 кг веса животного, 0.1 мл Рометар на 1 кг веса животного. Поддерживающая доза рассчитывалась как половина вводной. Далее проводили хирургическое вмешательство по описанной методике. Продолжительность операции составила 1 час 45 минут, наркоза 2 часа 10 минут. Неврологический исход оценивали по шкале Тарлова сразу после операции, через 24 часа, 2,3,7,10 и 14 суток (сразу после операции и через 24 часа - 0 баллов, на 2,3,7,10 и 14 сутки - 1 балл). На 14 сутки животное выводили из эксперимента в состоянии наркоза внутривенной инъекцией 2% лидокаина.

Пример 2

Лабораторное животное - взрослый кролик (5-6 месяцев) с массой тела 2900 грамм. Животное лишалось корма за 12 часов перед операцией. Наркотизацию животного производили аналогично примеру 1. Далее проводили хирургическое вмешательство по описанной методике, но без повреждения спинного мозга ударной установкой. Продолжительность операции составила 1 час 20 минут, наркоза 1 час 40 минут. Неврологический исход оценивали по шкале Тарлова сразу после операции, через 24 часа, 2,3,7,10 и 14 суток (на всем протяжении наблюдения - 5 баллов). Это подтверждает то, что повреждение СМ вызывается ударной установкой, а не хирургическим доступом к нему.

Таким образом, предложенный способ моделирования спинномозговой травмы:

- является новым и наиболее приближенным к клинической практике;

- производится из вентрального доступа, не требует ламинэктомии и стабилизации позвоночника.

- отражает основные клинико-физиологические изменения при травме спинного мозга;

- является дозированным;

- позволяет изучить патогенез неврологического дефицита при травме спинного мозга;

Способ моделирования травматического повреждения спинного мозга в поясничном отделе, предусматривающий хирургическое вмешательство, включающий общую анестезию, отличающийся тем, что хирургический доступ к позвоночному столбу и повреждение спинного мозга осуществляли из вентрального забрюшинного доступа, для чего рассекают кожу, подкожную жировую клетчатку и наружную косую мышцу живота по параректальной линии живота, тупым методом расслаивают наружную и внутреннюю косые мышцы живота до позвоночника, по линии поперечных отростков рассекают внутреннюю косую и поперечные мышцы живота для доступа к забрюшинному пространству, отодвигают в сторону органы и забрюшинную клетчатку, в теле позвонка костной фрезой диаметром 3 мм высверливают отверстие 3-5 мм, через которое с помощью ударной установки повреждают спинной мозг.