RU2622369C1 - Chronic traumatic osteomyelitis simulation method - Google Patents

Chronic traumatic osteomyelitis simulation method Download PDF

Info

Publication number
RU2622369C1
RU2622369C1 RU2015153229A RU2015153229A RU2622369C1 RU 2622369 C1 RU2622369 C1 RU 2622369C1 RU 2015153229 A RU2015153229 A RU 2015153229A RU 2015153229 A RU2015153229 A RU 2015153229A RU 2622369 C1 RU2622369 C1 RU 2622369C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
bone
osteomyelitis
infection
solution
Prior art date
Application number
RU2015153229A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015153229A (en
Inventor
Александр Анатольевич Глухов
Елена Викторовна Микулич
Владислав Валерьевич Новомлинский
Наталья Александровна Малкина
Александр Алексеевич Андреев
Богдан Романович Шумилович
Original Assignee
Елена Викторовна Микулич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Елена Викторовна Микулич filed Critical Елена Викторовна Микулич
Priority to RU2015153229A priority Critical patent/RU2622369C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2622369C1 publication Critical patent/RU2622369C1/en
Publication of RU2015153229A publication Critical patent/RU2015153229A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: to simulate traumatic osteomyelitis of long bones in aseptic conditions, a cavity is created in the metaepiphyseal area of the laboratory animal bone under anesthesia. A turunda moistened with 1% Aethoxysklerol solution and fragments of autologous bone are placed into this cavity, with subsequent cavity infection with the Staphylococcus aureus culture. Infection is performed on day 7 by introduction of a piece of an overnight Staphylococcus aureus culture in 2% solution of agar-agar into the resulting cavity. At that, the hole in the bone is sealed by ercodont cement, and the wound is poured by amoxiclav powder.
EFFECT: method provides simulation of a long, rapidly flowing osteomyelitic process, accompanied by fistulas, and the ability to maintain it for such a long time, which is necessary for the study and objective evaluation of the process using the means and methods of its treatment.

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной хирургии и травматологии, и может быть использовано для моделирования травматического остеомиелита трубчатых костей, приближая его к клиническим условиям для изучения патогенеза, клиники и обоснования методики лечения заболевания.The invention relates to medicine, namely to experimental surgery and traumatology, and can be used to model traumatic osteomyelitis of the tubular bones, bringing it closer to the clinical conditions for studying the pathogenesis, clinic and justification of the treatment of the disease.

В современной медицине под хроническим остеомиелитом понимают «инфекционный воспалительный процесс с вовлечением структурных элементов кости, т.е. неспецифическое гнойно-воспалительное и гнойно-некротическое поражение костной ткани, костного мозга, надкостницы и окружающих мягких тканей, имеющее затяжное рецидивирующее течение» (Амирасланов Ю.А. Современные принципы хирургического лечения хронического остеомиелита (лекция) / Ю.А. Амирасланов, A.M. Светухин, И.В. Борисов // Инфекция в хирургии. - 2004. - Т. 22. - С. 8-13; Гостищев В.К. Прогнозирование изменений прочности длинных трубчатых костей в хирургии хронического остеомиелита / В.К. Гостищев // Хирургия. - 2010. - №2. - С. 4-6). Термин «остеомиелит» принадлежит Рейно (1831). Не смотря на то, что в переводе с греческого «остеомиелит» означает воспаление только костного мозга, термин прочно вошел в хирургическую практику и используется для обозначения неспецифического гнойно-воспалительного процесса всех структур кости и окружающих мягких тканей (Акжигитов Г.Н. Остеомиелит / Т.Н. Акжигитов, В.Г. Галеев, В.Г. Сахаутдинов. - М., 1986. - 208 с.; Акжигитов Т.Н. Гематогенный остеомиелит / Г.Н. Акжигитов, Я.Б. Юдин. - М., 1998. - 287 с.; Никитин Г.Д. Хирургическое лечение остеомиелита / Г.Д. Никитин, А.В. Рак, С.А. Линник. - СПб., 2000. - 286 с.). Проблема лечения больных хроническим остеомиелитом продолжает оставаться одной из наиболее сложных и актуальных среди заболеваний костно-мышечной системы (Алексеев Д.Г. Хронический остеомиелит: особенности комплексного лечения на современном этапе / Д.Г. Алексеев, И.В. Ишутов, В.Е. Батаков // Молодые ученые здравоохранению региона: материалы науч. - практ. конф. - Саратов, 2005. - С. 237-238; Борисов И.В. Современные методы хирургического лечения остеомиелита длинных костей у взрослых: автореф. дис. … д-ра мед. наук / И.В. Борисов. - М., 2007. - 48 с.; Васильев С.Л. Реваскуляризирующие операции в лечении больных с хроническим остеомиелитом нижней конечности: автореф. дис. … канд. мед. наук: 14.01.17 / С.Л. Васильев. - Новосибирск, 2010. - 23 с.; Гостищев В.К. Инфекции в хирургии. Руководство для врачей / В.К. Гостищев. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 768 с.; Сонис А.Г. Результаты применения гравитационной терапии в лечении пациентов с остеомиелитом нижних конечностей / А.Г. Сонис // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2010. - Т 3, №4. - С. 377-384). Это связано с особенностями локализации остеомиелитических полостей, тяжестью клинического течения патологического процесса, высокой частотой рецидивов заболевания. Больные нередко многократно подвергаются малоуспешным оперативным вмешательствам (Горюнов С.В. Гнойная хирургия: атлас / С.В. Горюнов, Д.В. Ромашов, И.А. Бутивщенко. - М., 2004. - 219 с.; Усик С.Ф. Остеомиелит: Клиника, диагностика, лечение / С.Ф. Усик, М.М. Федосеев, А.Н. Братийчук. - Саратов, 2007. - 96 с.; Bhavan K.Р. Hematogenous vertebral osteomyelitis / K.Р. Bhavan, N. Kinnani // Mo Med. 2009. - Vol 106, №4. - P. 277-82).In modern medicine, chronic osteomyelitis is understood as an “infectious inflammatory process involving structural elements of the bone, i.e. non-specific purulent-inflammatory and purulent-necrotic lesions of bone tissue, bone marrow, periosteum and surrounding soft tissues, with a protracted recurrent course "(Amiraslanov Yu.A. Modern principles of surgical treatment of chronic osteomyelitis (lecture) / Yu.A. Amiraslanov, AM Svetukhin , IV Borisov // Infection in surgery. - 2004. - T. 22. - P. 8-13; Gostishchev VK. Prediction of changes in the strength of long tubular bones in surgery of chronic osteomyelitis / V.K. Gostishchev // Surgery. - 2010. - No. 2. - S. 4-6). The term "osteomyelitis" belongs to Reynaud (1831). Despite the fact that in Greek “osteomyelitis” means inflammation of the bone marrow only, the term has firmly entered into surgical practice and is used to refer to the non-specific purulent-inflammatory process of all bone structures and surrounding soft tissues (Akzhigitov G.N. Osteomyelitis / T .N. Akzhigitov, VG Galeev, VG Sakhautdinov. - M., 1986. - 208 p .; Akzhigitov T.N. Hematogenous osteomyelitis / G.N. Akzhigitov, Ya.B. Yudin. - M ., 1998. - 287 p .; Nikitin GD Surgical treatment of osteomyelitis / GD Nikitin, A.V. Cancer, S.A. Linnik. - St. Petersburg, 2000. - 286 p.). The problem of treating patients with chronic osteomyelitis continues to be one of the most complex and relevant among the diseases of the musculoskeletal system (Alekseev D.G. Chronic osteomyelitis: features of complex treatment at the present stage / D.G. Alekseev, I.V. Ishutov, V.E. Batakov // Young scientists of the region’s health care: materials of scientific - practical conference - Saratov, 2005. - P. 237-238; Borisov IV Modern methods of surgical treatment of osteomyelitis of long bones in adults: abstract of diss. ... d -ra of medical sciences / I.V. Borisov. - M., 2007. - 48 p .; Vasiliev S .L. Revascularization operations in the treatment of patients with chronic osteomyelitis of the lower extremity: abstract of thesis ... Candidate of Medical Sciences: 01/14/17 / S.L. Vasiliev. - Novosibirsk, 2010. - 23 pp.; Gostischev V.K. Infections in Surgery, A Guide for Doctors / V.K. Gostischev, Moscow: GEOTAR-Media, 2007. 768 pp .; Sonis A.G. Results of the Use of Gravity Therapy in the Treatment of Patients with Lower Limb Osteomyelitis / A.G. Sonis // Bulletin of experimental and clinical surgery. - 2010. - T 3, No. 4. - S. 377-384). This is due to the peculiarities of localization of osteomyelitis cavities, the severity of the clinical course of the pathological process, and the high rate of relapse of the disease. Patients are often repeatedly subjected to unsuccessful surgical interventions (Goryunov S.V. Purulent surgery: atlas / S.V. Goryunov, D.V. Romashov, I.A. Butivshchenko. - M., 2004. - 219 p .; Usik S. F. Osteomyelitis: Clinic, Diagnostics, Treatment / S.F. Usik, M.M. Fedoseev, A.N. Bratiychuk.-Saratov, 2007.- 96 s .; Bhavan K.P. Hematogenous vertebral osteomyelitis / K.P. Bhavan, N. Kinnani // Mo Med. 2009. - Vol 106, No. 4. - P. 277-82).

Повышение качества лечения связано с внедрением в практику новых методов и приемов лечения. Важным этапом их разработки является экспериментальное исследование, в основе которого лежит моделирование патологического процесса на животных.Improving the quality of treatment is associated with the introduction of new treatment methods and techniques into practice. An important stage in their development is an experimental study, which is based on modeling of the pathological process in animals.

Известен способ моделирования остеомиелита С.М. Дерижанова (Венгеровский И.С. Остеомиелит у детей / И.С. Венгеровский. - Москва, 1964. - 271 с.). Модель основана на предварительной сенсибилизации животного аллогенным белком, с последующим вызыванием асептического воспаления кости путем поколачивания деревянной палочкой по надкостнице. Автор вызывал сенсибилизацию кроликов лошадиной сывороткой. Затем, вводя решающую дозу сыворотки в костномозговую полость, получал асептический аллергический остеомиелит в месте нанесения травмы. Исходя из этих опытов, С.М. Дерижанов полагал, что бактериальные эмболы не играют никакой роли в патогенезе остеомиелита. Заболевание развивается только на почве сенсибилизации организма и возникновения в кости асептического воспаления, наступающего от самых разных причин. Недостатками этой модели являются невысокая производимость, осложнения в виде септического процесса в различных органах, вызванного большой дозой введенных микроорганизмов (несколько миллиардов микробных тел). Кроме того, сенсибилизация аллогенным белком вызывала также изменения со стороны иммунной системы, не связанные с патологическим процессом.A known method of modeling osteomyelitis S.M. Derizhanova (Vengerovsky I.S. Osteomyelitis in children / I.S. Vengerovsky. - Moscow, 1964. - 271 p.). The model is based on preliminary sensitization of the animal with an allogeneic protein, followed by the induction of aseptic inflammation of the bone by striking with a wooden stick on the periosteum. The author caused sensitization of rabbits with horse serum. Then, introducing a crucial dose of serum into the bone marrow cavity, he received aseptic allergic osteomyelitis at the site of injury. Based on these experiments, S.M. Derizhanov believed that bacterial emboli do not play any role in the pathogenesis of osteomyelitis. The disease develops only on the basis of sensitization of the body and the occurrence of aseptic inflammation in the bone, which comes from a variety of reasons. The disadvantages of this model are low productivity, complications in the form of a septic process in various organs caused by a large dose of introduced microorganisms (several billion microbial bodies). In addition, sensitization by an allogeneic protein also caused changes in the immune system that were not associated with the pathological process.

Известен способ моделирования Стецулы В.И. и Штин В.П. (Венгеровский И.С. Остеомиелит у детей / И.С. Венгеровский. - Москва, 1964. - 271 с.). Эксперименты проводились на беспородных собаках. Авторы заполняли просвет главной питающей артерии плечевой кости собак 50% взвесью металлического серебра в 2% растворе желатины. В последствии, получали закупорку внутрикостных сосудов. Это приводило к распространенному некрозу кости с последующим ее склерозом. Недостатком данной модели является то, что обязательна закупорка всей сосудистой системы, питающей кость. Это не позволяет использовать данную модель для экспериментальных исследований по лечению остеомиелита.A known method of modeling Stetsula V.I. and Shtin V.P. (Vengerovsky I.S. Osteomyelitis in children / I.S. Vengerovsky. - Moscow, 1964. - 271 p.). The experiments were conducted on outbred dogs. The authors filled the lumen of the main nourishing artery of the humerus of dogs with a 50% suspension of metallic silver in a 2% gelatin solution. Subsequently, obstruction of the intraosseous vessels was obtained. This led to widespread necrosis of the bone followed by sclerosis. The disadvantage of this model is that obstruction of the entire vascular system that feeds the bone is mandatory. This does not allow the use of this model for experimental studies on the treatment of osteomyelitis.

Известен способ моделирования хронического остеомиелита (патент РФ №2049434), осуществляемый следующим образом. Объектом для эксперимента была выбрана большеберцовая кость собаки. Через середину диафиза большеберцовой кости, используя технику чрескостного остеосинтеза, проводили активатор, им служила хирургическая спица Киршнера, которая в дальнейшем являлась положительным электродом (анодом). Катодом в предлагаемом эксперименте могут служить вторая спица, проведенная через этот же сегмент, аппарат чрескостной фиксации, электрод, установленный накожно. Источником тока служит батарея напряжения 1,5 В, сила тока 50 мА. Спицу вводили через сквозное отверстие под углом 60 градусов к оси канала, а инфицирующий материал вводили в место пересечения спицы и оси костномозгового канала через дополнительное отверстие в кортикальном слое кости. Недостатками данного способа является то, что он громоздок и отличается сложностью технического исполнения.A known method of modeling chronic osteomyelitis (RF patent No. 2049434), as follows. The dog's tibia was chosen as the object of the experiment. An activator was carried out through the middle of the diaphysis of the tibia using the technique of transosseous osteosynthesis and served with the Kirschner surgical needle, which later became the positive electrode (anode). The cathode in the proposed experiment can be a second spoke drawn through the same segment, an transosseous fixation device, and an electrode placed on the skin. The current source is a 1.5 V battery, current strength 50 mA. The needle was inserted through the through hole at an angle of 60 degrees to the axis of the canal, and the infectious material was introduced at the intersection of the spoke and the axis of the medullary canal through an additional hole in the cortical bone layer. The disadvantages of this method is that it is bulky and differs in the complexity of the technical design.

Наиболее близким к предлагаемому является способ моделирования Пономарева И.П. и соавторов (Пономарев И.П. Разработка экспериментальной модели хронического остеомиелита / И.П. Пономарев, Д.В. Максименко, Е.В. Алиева // Труды СГМА. - Смоленск, 2004. - С. 58), которые выполняли исследование на 30 половозрелых кроликах породы «шиншилла» массой 3,0-3,5 кг и 36 нелинейных белых крысах массой 200-250 г. Моделирование хронического остеомиелита включало два этапа: создание морфологического субстрата патологического процесса - костной полости с зоной перифокального склероза и секвестрами и ее инфицирование. В качестве склерозирующего предложен 20% спиртовой раствор нитрата серебра. Под наркозом в асептических условиях создавали полость в метаэпифизарной зоне одной из костей предплечья, в которую вносили турунду, смоченную раствором нитрата серебра, и фрагменты аутокости. В результате асептического воспаления на 15-30 сутки формировалась зона перифокального склероза. В полученную полость вводили культуру золотистого стафилококка в физрастворе. В течение 2-3 недель у большинства животных развивался хронический остеомиелит с характерной клинической и рентгенологической картиной. Недостатком данной модели является длительность эксперимента, а также то, что при контакте с окружающими мягкими тканями 20% спиртового раствора нитрата серебра возникает их выраженный склероз, что способствует дальнейшему развитию инфекции в мягких тканях.Closest to the proposed is a method of modeling Ponomareva I.P. et al. (Ponomarev I.P. Development of an experimental model of chronic osteomyelitis / I.P. Ponomarev, D.V. Maksimenko, E.V. Aliyeva // Proceedings of the SSMA. - Smolensk, 2004. - P. 58) that performed the study on 30 sexually mature rabbits of the Chinchilla breed weighing 3.0-3.5 kg and 36 non-linear white rats weighing 200-250 g. Modeling of chronic osteomyelitis included two stages: creating a morphological substrate of the pathological process - the bone cavity with the area of perifocal sclerosis and sequestration and her infection. As a sclerosing agent, a 20% alcohol solution of silver nitrate is proposed. Under anesthesia under aseptic conditions, a cavity was created in the metaepiphyseal zone of one of the bones of the forearm, into which turunda moistened with a solution of silver nitrate and fragments of autobone were introduced. Aseptic inflammation, a zone of perifocal sclerosis was formed on the 15-30th day. A culture of Staphylococcus aureus in saline was introduced into the resulting cavity. Within 2-3 weeks, most animals developed chronic osteomyelitis with a characteristic clinical and radiological picture. The disadvantage of this model is the duration of the experiment, as well as the fact that upon contact with surrounding soft tissues of a 20% alcohol solution of silver nitrate, their expressed sclerosis occurs, which contributes to the further development of infection in soft tissues.

Техническим результатом предлагаемого способа является моделирование длительного, бурно протекающего остеомиелитического процесса, сопровождающегося свищами, и возможность его поддержания столь длительное время, которое необходимо для изучения и объективной оценки процесса, для получения средств и методов его лечения.The technical result of the proposed method is the modeling of a long, rapidly proceeding osteomyelitis process, accompanied by fistulas, and the possibility of maintaining it for such a long time, which is necessary for studying and objective evaluation of the process, in order to obtain means and methods of its treatment.

Указанный технический результат достигается за счет того, что авторами впервые предложено использование этоксисклерола для образования зоны перифокального склероза с последующим введением в полость культуры золотистого стафилококка, замурованного в специальном растворе.The specified technical result is achieved due to the fact that the authors first proposed the use of ethoxysclerol for the formation of a zone of perifocal sclerosis with the subsequent introduction of Staphylococcus aureus, immured in a special solution.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Для моделирования хронического остеомиелита были выбраны здоровые белые лабораторные крысы, что обусловлено их восприимчивостью к моделированию хронического остеомиелита, удобством в обращении. При проведении экспериментальных исследований строго соблюдались правила лабораторной практики Российской Федерации (приказ МЗ РФ №267 от 19.06.2003 г.), принципы, изложенные в приказе Минздрава СССР №755 от 12 августа 1977 года «О мерах по дальнейшему совершенствованию форм работы с использованием лабораторных животных» и в Конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других целей (г. Страсбург, Франция, 1986).Healthy white laboratory rats were chosen to simulate chronic osteomyelitis due to their susceptibility to modeling of chronic osteomyelitis and ease of handling. When conducting experimental studies, the rules of laboratory practice of the Russian Federation were strictly observed (order of the Ministry of Health of the Russian Federation No. 267 of 06/19/2003), the principles set out in order of the USSR Ministry of Health No. 755 of August 12, 1977 "On measures to further improve the forms of work using laboratory animals ”and in the Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Purposes (Strasbourg, France, 1986).

Моделирование хронического остеомиелита включало создание костной полости с зоной перифокального склероза с последующим инфицированием.Modeling of chronic osteomyelitis included the creation of a bone cavity with a zone of perifocal sclerosis with subsequent infection.

Под наркозом («Золитил-100» в дозе 8 мк/кг /согласно инструкции производителя/) в асептических условиях лабораторным животным на выбритом от шерсти участке наружной поверхности нижней трети бедра одноразовым медицинским скальпелем производят линейный разрез кожи, подкожной жировой клетчатки, фасции и мышцы длиной 1,5 см, обнажается метаэпифизарная зона бедренной кости, где с помощью ручного микромоторного хирургического инструмента с защитным устройством создается полость диаметром 3,5 мм. После этого в полость вносится турунда, смоченная 1% раствором этоксисклерола (действующим веществом этоксисклерола является лауромакрогол 400, вызывающий склероз эндотелия), и фрагменты аутокости. На кожу накладывается один наводящий шов шелковой нитью размером 1,0.Under anesthesia (Zolitil-100 at a dose of 8 mc / kg / according to the manufacturer’s instructions /) under aseptic conditions, a laboratory animal performs a linear incision of the skin, subcutaneous fatty tissue, fascia, and muscle on a section of the outer surface of the lower third of the thigh shaved from wool 1.5 cm long, the metaepiphyseal area of the femur is exposed, where a cavity with a diameter of 3.5 mm is created using a hand-held micromotor surgical instrument with a protective device. After that, turunda moistened with 1% ethoxysclerol solution is introduced into the cavity (the active substance of ethoxysclerol is lauromacrogol 400, which causes endothelial sclerosis), and fragments of autobone. One suggestive suture with a silk thread of size 1.0 is applied to the skin.

На 7-е сутки иссекается послеоперационный рубец, тупым способом раздвигаются мышцы, мягкие ткани отводятся с помощью однозубых крючков и в полученную полость с помощью иглы Кассирского вносится кусочек суточной культуры золотистого стафилококка в 2% агар-агаре, содержащий около 150-200 тысяч микротел. С целью предотвращения развития гнойной инфекции мягких тканей отверстие в кости запломбировывают эркодонт-цементом, рану засыпают порошком амоксиклава в дозе 500 мг.On the 7th day, the postoperative scar is dissected, muscles are spread out in a blunt way, soft tissues are removed using single-tooth hooks and a piece of the daily culture of Staphylococcus aureus in 2% agar-agar containing about 150-200 thousand microbodies is introduced into the cavity using a Kassirsky needle. In order to prevent the development of purulent infection of soft tissues, the hole in the bone is filled with ercodont cement, the wound is covered with 500 mg amoxiclav powder.

Каждый раз для моделирования хронического остеомиелита используется один и тот же штамм Staphilococcus aureus.Each time, the same strain of Staphilococcus aureus is used to model chronic osteomyelitis.

Приготовление микробной культуры заключается в следующем: из суточной культуры Staphilococcus aureus, выращенной на кровяном агаре, готовится взвесь в стерильном физиологическом растворе (рН 7,2) с концентрацией микробных клеток 108 CFU/МЛ по оптическому стандарту мутности; 1 мл 2% расплавленного и остуженного до 50° агар-агара смешивали в пробирке с 1 мл взвеси суточной культуры Staphilococcus aureus (4 млрд микротел).Preparation of a microbial culture is as follows: from a daily culture of Staphilococcus aureus grown on blood agar, a suspension is prepared in sterile physiological saline (pH 7.2) with a concentration of microbial cells of 10 8 CFU / ML according to the optical turbidity standard; 1 ml of 2% molten and cooled to 50 ° agar-agar was mixed in a test tube with 1 ml of a suspension of a daily culture of Staphilococcus aureus (4 billion microbodies).

На 31-е сутки после внесения микробной культуры развивается хронический остеомиелит. В 100% случаев формируются свищи с отделением гнойного экссудата.On the 31st day after the introduction of the microbial culture, chronic osteomyelitis develops. In 100% of cases, fistulas are formed with a purulent exudate compartment.

Развитие хронического остеомиелита подтверждалось клиническими, лабораторными, рентгенологическими и морфологическими данными.The development of chronic osteomyelitis was confirmed by clinical, laboratory, radiological and morphological data.

Оценка клинических данных показала, что у животных отмечалось истощение, снижение аппетита, угнетение общего состояния, слабая двигательная активность, наблюдалась выраженная ломкость шерстного покрова. Отмечалась бледность и сухость слизистых оболочек. Функционировали свищи, вокруг которых определялась зона интенсивной гиперемии, повышение местной температуры. Из свищевых ходов выделялось умеренное количество гнойного экссудата сметанообразной консистенции.Evaluation of clinical data showed that the animals had exhaustion, loss of appetite, depression of the general condition, weak motor activity, a pronounced fragility of the coat was observed. Pallor and dryness of the mucous membranes were noted. Fistulas functioned around which a zone of intense hyperemia was determined, an increase in local temperature. From fistulous passages, a moderate amount of purulent exudate of creamy consistency was distinguished.

Среди лабораторных показателей оценивали уровень гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов, лейкоцитарную формулу, скорость оседания эритроцитов (СОЭ), показатели свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты.Among laboratory parameters, hemoglobin, erythrocytes, leukocytes, leukocyte formula, erythrocyte sedimentation rate (ESR), free radical oxidation and antioxidant protection were evaluated.

У лабораторных животных отмечено снижение уровня гемоглобина и эритроцитов. Уровень гемоглобина составил 104,57±2,99 г/л. Показатели уровня эритроцитов соответствовали количественным изменениям числа гемоглобина и составляли 4,25±0,03×1012/л. Отмечающаяся анемия носила токсический характер и ассоциировалась с хроническим процессом.In laboratory animals, a decrease in the level of hemoglobin and red blood cells was noted. The hemoglobin level was 104.57 ± 2.99 g / l. Red blood cell counts corresponded to quantitative changes in the number of hemoglobin and amounted to 4.25 ± 0.03 × 10 12 / L. Marked anemia was toxic in nature and was associated with a chronic process.

На фоне выраженного гнойного процесса показатель лейкоцитов соответствовал 13,00±0,24×109/л. Течение патологического процесса сопровождалось изменениями в лейкоцитарной формуле. Происходило увеличение количества палочкоядерных, сегментоядерных нейтрофилов, а также умеренный сдвиг лейкоцитарной формулы влево, моноцитоз и лимфопения. У животных содержание палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов составляло 6,00±1,29% и 64,14±1,35% соответственно. Данные изменения сопровождались умеренным моноцитозом (2,57±0,98%), свидетельствующим о наличии гнойно-некротического процесса в тканях, и лимфопенией (27,29±2,06%), указывающей на иммунодефицит при тяжело и длительно протекающем инфекционно-воспалительном процессе.Against the background of a pronounced purulent process, the leukocyte count corresponded to 13.00 ± 0.24 × 10 9 / L. The course of the pathological process was accompanied by changes in the leukocyte formula. There was an increase in the number of stab, segmented neutrophils, as well as a moderate shift of the leukocyte formula to the left, monocytosis and lymphopenia. In animals, the content of stab and segmented neutrophils was 6.00 ± 1.29% and 64.14 ± 1.35%, respectively. These changes were accompanied by moderate monocytosis (2.57 ± 0.98%), indicating the presence of a purulent necrotic process in the tissues, and lymphopenia (27.29 ± 2.06%), indicating immunodeficiency in severe and long-lasting infectious and inflammatory process.

Отмечалось повышение СОЭ, этот показатель у интактных крыс более чем втрое и составил 6,57±1,27 мм/час.An increase in ESR was noted, this indicator in intact rats more than threefold and amounted to 6.57 ± 1.27 mm / hour.

Среди показателей процессов свободнорадикального окисления, лежащих в основе метаболизма всех клеток и определяющих адаптивную состоятельность организма к действию повреждающих факторов, оценивали перекисное окисление (модификацию) липидов и белков.Among the indicators of free radical oxidation processes that underlie the metabolism of all cells and determine the adaptive ability of the body to the action of damaging factors, lipid and protein peroxidation (modification) was evaluated.

В качестве показателя активности перекисного окисления липидов определяли малоновый диальдегид, являющийся конечным продуктом свободнорадикального окисления липидов и образующийся при окислительной деструкции липидных гидропероксидов.As an indicator of lipid peroxidation activity, malondialdehyde was determined, which is the final product of free radical lipid oxidation and formed during the oxidative destruction of lipid hydroperoxides.

Степень окислительной модификации белков (ОМБ) оценивали по содержанию карбонильных групп в реакции с 2,4-динитрофенилгидразином, которые образуются в основном в результате прямого окисления некоторых аминокислотных остатков свободными радикалами, а также при взаимодействии с продуктами ПОЛ.The degree of oxidative modification of proteins (OMB) was evaluated by the content of carbonyl groups in the reaction with 2,4-dinitrophenylhydrazine, which are formed mainly as a result of direct oxidation of certain amino acid residues by free radicals, as well as in the interaction with lipid peroxidation products.

В ходе проведенных исследований было констатировано, что у лабораторных животных уровень МДА составил 42,52±5,19 нмоль/л. Это в 2,9 раза превысило данный показатель у интактных животных и свидетельствовало об интенсификации процессов ПОЛ. В результате активации ПОЛ и накопления свободных радикалов происходит окислительная модификация липопротеинов плазмы крови, нарушение структурно-функциональной целостности клеточных мембран, освобождение лизосомальных ферментов.In the course of the studies, it was found that in laboratory animals the MDA level was 42.52 ± 5.19 nmol / L. This is 2.9 times higher than this indicator in intact animals and testified to the intensification of LPO processes. As a result of the activation of lipid peroxidation and the accumulation of free radicals, oxidative modification of blood plasma lipoproteins occurs, a violation of the structural and functional integrity of cell membranes, and the release of lysosomal enzymes.

При исследовании окислительной модификации белков, играющей ключевую роль в молекулярных механизмах окислительного стресса и являющейся пусковым механизмом окислительной деструкции других молекул, констатировали увеличение уровня 2,4-динитрофенилгидразонов (ДНФГ) до 80,36±3,22 нм/мг белка.When studying the oxidative modification of proteins, which plays a key role in the molecular mechanisms of oxidative stress and is the trigger for the oxidative degradation of other molecules, an increase in the level of 2,4-dinitrophenylhydrazones (DNPH) to 80.36 ± 3.22 nm / mg of protein was noted.

Строгая регламентация реакций СРО достигается за счет функционирования согласованной системы ферментативных и неферментативных механизмов контроля за содержанием активных форм кислорода, свободными радикалами и молекулярными продуктами СРО.Strict regulation of SRO reactions is achieved through the functioning of a coordinated system of enzymatic and non-enzymatic mechanisms for controlling the content of reactive oxygen species, free radicals, and molecular products of SRO.

Супероксиддисмутаза занимает центральное место в системе ферментативной антиоксидантной защиты организма. Одним из показателей неферментативного звена являются сульфгидрильные группы.Superoxide dismutase is central to the body's enzymatic antioxidant defense system. One of the indicators of the non-enzymatic link are sulfhydryl groups.

В ходе проведенных исследований было констатировано повышение уровня SH-групп. Однако данная активация неферментативного звена АОС была недостаточной для ингибирования свободнорадикальных процессов. Уровень SH-групп составил 107,45±3,12 мг. Наблюдалось статистически достоверное снижение уровня ферментативного звена АОС. Содержание СОД составило 0,40±0,03 усл.ед. Происходил дисбаланс физиологического оксидант-антиоксидантного равновесия.In the course of the studies, an increase in the level of SH-groups was found. However, this activation of the nonenzymatic AOS link was insufficient to inhibit free radical processes. The level of SH groups was 107.45 ± 3.12 mg. A statistically significant decrease in the level of AOS enzymatic link was observed. The content of SOD was 0.40 ± 0.03 srvc An imbalance of physiological oxidative-antioxidant balance occurred.

Рентгенологически у лабораторных животных мягкие ткани бедра пораженной конечности увеличены в объеме. Кость утолщена за счет периостальных наслоений. Обнаружены очаги деструкции с неровными склерозированными стенками. На фоне зоны остеопороза со склеротическим ободком визуализируются участки повышенной плотности 0,2-0,4 см в диаметре - секвестры в секвестральной коробке. Костномозговой канал склерозирован.Radiologically in laboratory animals, the soft tissues of the thigh of the affected limb are increased in volume. The bone is thickened due to periosteal layers. Foci of destruction with uneven sclerotic walls were found. Against the background of the osteoporosis zone with a sclerotic rim, areas of increased density 0.2-0.4 cm in diameter are visualized - sequestration in the sequestral box. The medullary canal is sclerosed.

При морфологической оценке обнаруживаются участки рыхлой неоформленной соединительной ткани между секвестрами. Клеточный компонент представлен в основном клетками воспалительного ряда. Распространяясь в межтрабекулярных пространствах, воспалительный инфильтрат вызывает изменения рН. Ацидоз, локальный отек и активность лейкоцитов усиливают некротизацию костной ткани. На фоне распространения воспаления через гаверсовы и питательные каналы развивается тромбоз сосудов, проходящих в них. Сосудистая обструкция еще больше усиливает некротизацию крупных участков кости. Имеются секвестры, содержащие значительное количество трабекул с многочисленными остеобластами. Отмечается наличие секвестров в окружении полости с гнойно-некротическим содержимым. От данной полости идут свищевые ходы, достигая надкостницы. Нарушение целостности надкостницы вызывает формирование абсцессов в окружающих мягких тканях.A morphological assessment reveals areas of loose, unformed connective tissue between sequesters. The cellular component is represented mainly by inflammatory cells. Spreading in the inter-trabecular spaces, the inflammatory infiltrate causes pH changes. Acidosis, local edema and leukocyte activity increase bone necrotization. Against the background of the spread of inflammation through the Haversian and nutritional channels, thrombosis of the vessels passing through them develops. Vascular obstruction further enhances necrotization of large areas of bone. There are sequesters containing a significant number of trabeculae with numerous osteoblasts. Sequestration in the environment of a cavity with purulent necrotic contents is noted. From this cavity are fistulous passages, reaching the periosteum. Violation of the integrity of the periosteum causes the formation of abscesses in the surrounding soft tissues.

Выявление гиалуроновой кислоты показало, что костные балки в зоне очага, содержат умеренное количество клеток округлой или овальной формы с короткими отростками, с цитоплазмой насыщенной гиалуроновой кислотой (ГК). Межклеточной вещество балок содержит много ШИК-положительный волокон. В препаратах определяется разрастание фрагментов старой кости, практически лишенные ГК и нейтральных мукополисахаридов (НПС), имеются фрагменты, клеточные элементы которых имеют сильно вакуолизированную цитоплазму и лишены четко определенного ядра. Надкостница фрагментов старой кости содержит значительное количество мелких ГК-положительных клеток и волокон. В области костного дефекта определяется обширная, рыхлая масса ГК-положительных и ШИК-положительных волокон, перемежающихся мелкими клетками с узким ободком ГК-положительной цитоплазмы.The detection of hyaluronic acid showed that the bone beams in the focal zone contain a moderate number of round or oval-shaped cells with short processes, with a cytoplasm saturated with hyaluronic acid (HA). The intercellular substance of the beams contains many SIC-positive fibers. In the preparations, the growth of fragments of the old bone is determined, which are practically devoid of HA and neutral mucopolysaccharides (NPS), there are fragments whose cellular elements have a strongly vacuolated cytoplasm and lack a clearly defined nucleus. The periosteum of fragments of the old bone contains a significant amount of small GK-positive cells and fibers. In the area of the bone defect, an extensive, friable mass of GK-positive and SHIK-positive fibers, interspersed by small cells with a narrow rim of the GK-positive cytoplasm, is determined.

Таким образом, получена новая модель хронического остеомиелита, отвечающая современным требованиям и характеризующаяся морфологическими изменениями кости, соответствующими таковым у человека, а также хорошей производимостью, отсутствием генерализации инфекции и летальности, низкой стоимостью эксперимента. Эксперимент дал возможность наблюдать и изучать течение болезни, позволил контролировать исходное состояние объектов опыта.Thus, a new model of chronic osteomyelitis was obtained that meets modern requirements and is characterized by morphological changes in the bone that correspond to those in humans, as well as good productivity, the absence of generalization of infection and mortality, and low cost of the experiment. The experiment made it possible to observe and study the course of the disease, made it possible to control the initial state of the objects of experience.

Теоретическое обоснование разработанного способа осуществлены на базе НИИ ЭБМ ГБОУ ВПО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава России.The theoretical justification of the developed method was carried out on the basis of the Research Institute of EBM GBOU VPO VSMU them. N.N. Burdenko of the Ministry of Health of Russia.

Claims (1)

Способ моделирования хронического травматического остеомиелита, включающий создание в асептических условиях полости в метаэпифизарной зоне кости лабораторного животного, находящегося под наркозом, и внесение в эту полость турунды, смоченной раствором склерозирующего средства, и фрагментов аутокости с последующим инфицированием полости культурой золотистого стафилококка, отличающийся тем, что в качестве склерозирующего средства используют 1% раствор этоксисклерола и 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.A method for modeling chronic traumatic osteomyelitis, including the creation under aseptic conditions of a cavity in the metaepiphyseal area of the bone of a laboratory animal under anesthesia and the introduction of turunda moistened with a solution of sclerosing agent and fragments of autobone into this cavity, followed by infection of the cavity with Staphylococcus aureus culture, characterized in that as a sclerosing agent use a 1% solution of ethoxysclerol and infection is carried out on the 7th day by introducing into the obtained a piece of a daily culture of Staphylococcus aureus in 2% agar-agar solution, while the hole in the bone is filled with ercodont cement and the wound is covered with amoxiclav powder.
RU2015153229A 2015-12-11 2015-12-11 Chronic traumatic osteomyelitis simulation method RU2622369C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153229A RU2622369C1 (en) 2015-12-11 2015-12-11 Chronic traumatic osteomyelitis simulation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153229A RU2622369C1 (en) 2015-12-11 2015-12-11 Chronic traumatic osteomyelitis simulation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2622369C1 true RU2622369C1 (en) 2017-06-14
RU2015153229A RU2015153229A (en) 2017-06-16

Family

ID=59068048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015153229A RU2622369C1 (en) 2015-12-11 2015-12-11 Chronic traumatic osteomyelitis simulation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622369C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791230C1 (en) * 2022-07-19 2023-03-06 федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for modeling osteomyelitis of the femoral bone in small laboratory animals

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2129735C1 (en) * 1995-07-19 1999-04-27 Читинская областная клиническая больница N 1 Method for modeling traumatic osteomyelitis
RU2377011C1 (en) * 2008-06-23 2009-12-27 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" Method of treating chronic osteomyelitis in animals
CA2853943A1 (en) * 2011-11-02 2013-05-10 University Of Rochester Anti-glucosaminidase passive immunization for staphylococcus aureus infections

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2129735C1 (en) * 1995-07-19 1999-04-27 Читинская областная клиническая больница N 1 Method for modeling traumatic osteomyelitis
RU2377011C1 (en) * 2008-06-23 2009-12-27 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" Method of treating chronic osteomyelitis in animals
CA2853943A1 (en) * 2011-11-02 2013-05-10 University Of Rochester Anti-glucosaminidase passive immunization for staphylococcus aureus infections

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ARENS D et al. A rabbit humerus model of plating and nailing osteosynthesis with and without Staphylococcus aureus osteomyelitis. Eur Cell Mater. 2015 Sep 21;30:148-61 abstr. PASSL R et al. A model of experimental post-traumatic osteomyelitis in guinea pigs. J Trauma. 1984 Apr;24(4):323-6 abstr. *
ПОНОМАРЕВ И.П. Разработка экспериментальной модели хронического остеомиелита. Труды СГМА, Смоленск, 2004, С. 58. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791230C1 (en) * 2022-07-19 2023-03-06 федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for modeling osteomyelitis of the femoral bone in small laboratory animals

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015153229A (en) 2017-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2710921T3 (en) Compositions to treat and prevent injury and tissue disease
Sharun et al. Therapeutic potential of platelet-rich plasma in canine medicine
KR102597594B1 (en) A composition for bio transplanting of organoid
Neves et al. Effect of hyperbaric oxygen therapy combined with autologous platelet concentrate applied in rabbit fibula fraction healing
Khosravipour et al. Preconditioning adipose-derived stem cells with photobiomodulation significantly increased bone healing in a critical size femoral defect in rats
US20220233585A1 (en) Mononuclear-rich, platelet-rich plasma compositions and methods of use thereof
Patil et al. Physiological and haemato-biochemical changes during repair of femur fracture in dogs
RU2622369C1 (en) Chronic traumatic osteomyelitis simulation method
Greimers et al. Effects of allogeneic platelet-rich plasma (PRP) on the healing process of sectioned Achilles tendons of rats: a methodological description
RU2376985C1 (en) Means for stem cells activation
Chen et al. Self-organization of zinc ions with a photosensitizer in vivo for enhanced antibiofilm and infected wound healing
KR20180112777A (en) Improved multipotent cells and microvascular tissues and methods for their use
RU2499295C1 (en) Method for simulating chronic infected bone wound
Nabi et al. The effectiveness of ozone therapy in chronic osteomyelitis: A randomized controlled clinical trial
RU2527701C1 (en) Method for preparing agent possessing property of cartilaginous, osseous, muscular tissue regeneration stimulation, and method for cartilaginous, osseous, muscular tissue regeneration stimulation with using prepared agent
Piszczorowicz et al. Autologous platelet-rich plasma therapy—a promising method for tissue repair//regeneration in many medical fields
RU2530589C1 (en) Agent for treating septic wounds, method for preparing it and method of treating septic wounds
Supartono Tissue Engineering Therapy for Unhealed Diabetic Wound Using Mononuclear Stem Cells, Plasma Rich Platelets and Collagen
Hosseini et al. Therapeutic Effects of Ozone Therapy on Experimental Fracture Healing in the Rabbit Model
RU2720838C1 (en) Method for simulating chronic osteomyelitis
Bharti et al. Therapeutic applications of canine platelets and their derivatives: a narrative review
Sindhusha et al. Comparison of Antimicrobial Activity of Injectable Platelet-Rich Fibrin (i-PRF) and Leukocyte and Platelet-Rich Fibrin (l-PRF) Against Oral Microbes: An In Vitro Study
RU2668692C1 (en) Powder pharmaceutical form for relief acceleration of osteomyelitis containing chloride rubidium
WOODHALL et al. FIBROBLASTIC STIMULATION OF RABBIT ARTERY ADVENTITIA BY MARINE VARNISH, KRYLON, and LATEX: Laboratory Study Related to the Surgery of Congenital Cerebral Aneurysm
RU2524128C1 (en) Method for simulating osteoresorption under osteogenesis conditions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181212