СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ СПИННОМОЗГОВОЙ ТРАВМЫ
METHOD FOR SPINAL INJURY MODELING

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к нейрохирургии, и может быть использовано для моделирования на кроликах тяжелой спинномозговой травмы с грубым стойким неврологическим дефицитом для отработки методов восстановления функций спинного мозга у человека.
В настоящее время существует ряд экспериментальных моделей травмы спинного мозга (далее СМ), которые можно объединить в следующие группы:
1) модели с использованием ишемии - реперфузии (путем пережатия или окклюзии аорты);
2) модели повреждения путем нанесения травмирующего воздействия: травмирование падающим предметом определенной массы; улучшенные модели, со стандартизацией наносимого травмирующего воздействия; модели с использованием пневматических, электромагнитных устройств; тракционные модели; другие варианты механического воздействия на СМ (пальцем, ручкой скальпеля, зажимом Кохера, хирургическим пинцетом, надувным баллоном, помещенным в эпидуральное пространство);
3) модели с транссекцией СМ;
4) фотохимически индуцированное поражение СМ.
В обзорах указывается на наличие у каждой модели положительных и отрицательных особенностей и отмечается необходимость адекватной, воспроизводимой и технически соответствующей требованиям модели.
Наиболее близким к предлагаемому является способ моделирования позвоночно-спинномозговой травмы шейного отдела путем травмирования спинного мозга по патенту РФ на изобретение №2154862 (МПК G09B 23/28, опубл. 20.08.2000). В данном способе проводят анестезию внутрибрюшинным введением кетамина в дозе 50 мг/кг. После наступления наркоза по анатомическим ориентирам идентифицируют 6-7-е шейные позвонки и вводят стерильную иглу диаметром, соответствующим диаметру спинного мозга, перпендикулярно оси позвоночного канала в спинной мозг до ощущения "провала", через 2 мин иглу извлекают.
К недостаткам способа по патенту РФ №2154862 следует отнести невозможность получения стандартизированного неврологического дефицита, поскольку нанесение травмы с помощью иглы до ощущения «провала» достаточно субъективно и не может гарантировать идентичность повреждений спинного мозга у всех экспериментальных животных.
Задача (технический результат) предлагаемого изобретения - разработать способ моделирования спинномозговой травмы, обеспечивающий стандартизированный стойкий неврологический дефицит в виде грубых парезов конечностей без гибели лабораторного животного.
Поставленная задача решается тем, что способ моделирования спинномозговой травмы включает проведение анестезии и травмирование спинного мозга. Согласно предлагаемому изобретению травмирование спинного мозга осуществляют путем выполнения доступа к задней поверхности дурального мешка с подлежащим спинным мозгом. Для этого рассекают кожу продольно над позвоночником на 2-3 позвонка выше и ниже планируемого уровня повреждения над соответствующими остистыми отростками, подкожную фасцию рассекают по ходу кожного разреза, с двух сторон острым путем скелетируют остистые отростки и дужки соответствующих позвонков. Затем удаляют костный фрагмент остистого отростка позвонка предполагаемого уровня травмы и открывают доступ к задней поверхности дурального мешка с подлежащим спинным мозгом на заданном уровне. После выполнения доступа к задней поверхности дурального мешка с подлежащим спинным мозгом через интактную твердую мозговую оболочку в области удаленного остистого отростка однократно наносят повреждение металлическим ударником с насадкой, диаметр которой соответствует размеру спинного мозга, с энергией удара 0,07-0,08 Дж.
Доступ к задней поверхности дурального мешка с подлежащим спинным мозгом в совокупности с однократным нанесением повреждения с одинаковой силой обеспечивает идентичность травмы и неврологического дефицита у всех экспериментальных животных, что дает возможность проследить воздействие и оценить эффективность терапии, направленной на восстановление функций спинного мозга после травмы.
Предлагаемое изобретение поясняется представленной на фиг. 1 фотографией операции и представленными на фиг. 2 и 3 рентгеновскими снимками позвоночника экспериментального животного после нанесения травмы соответственно вид сбоку и вид сверху.
Способ осуществляют следующим образом.
Выполняют анестезию. После наступления анестезии рассекают кожу продольно над позвоночником на 2-3 позвонка выше и ниже планируемого уровня повреждения над соответствующими остистыми отростками, подкожную фасцию рассекают по ходу кожного разреза. С двух сторон острым путем скелетируют остистые отростки и дужки соответствующих позвонков. Удаляют костный фрагмент остистого отростка позвонка предполагаемого уровня травмы и открывают доступа к задней поверхности дурального мешка с подлежащим спинным мозгом на заданном уровне. Затем по интактной твердой мозговой оболочке в области удаленного остистого отростка однократно наносят удар металлическим ударником с насадкой, диаметр которой соответствует поперечному размеру спинного мозга. Экспериментальных исследования на кроликах показали, что ударное воздействие с энергией более 0,09 Дж приводит к гибели животного либо при нанесении травмы, либо в течение 7-8 часов после нее. При энергии ударного воздействия менее 0,06 Дж наблюдался только частичный двигательный неврологический дефицит, не дающий возможности изучать течение тяжелой спинномозговой травмы. Поэтому удар наносят с энергией удара 0,07-0,08 Дж. Мягкие ткани ушивают послойно.
У всех экспериментальных животных сразу после нанесения травмы возникал стандартизированный неврологический дефицит в виде нижнего грубого пареза до параплегии, нарушения чувствительности, функции тазовых органов по типу задержки.
Пример 1.
Лабораторное животное кролик с массой тела 3200 г.
Внутривенное вводили пропофол через дозатор шприцевого введения со скоростью 22 мг/кг/ч, промедол в/м 7 мг/кг.
Операционное поле животного выбривали от лопаток до середины поясничного отдела - по длине и на уровне середины ребер справа и слева - по ширине. Животное фиксировали на операционном столике. Зону операционного поля обрабатывали 70% этиловым спиртом двукратно и изолировали с помощью стерильных салфеток, прикрепляемых к коже цапками. Кожу рассекали продольно над позвоночником от 10 грудного позвонка до 3-го поясничного над остистыми отростками. Подкожную фасцию рассекали ножницами по ходу кожного разреза. С двух сторон острым путем скелетировали остистые отростки и дужки 11, 12 грудных, 1, 2 поясничных позвонков. Удаляли костный фрагмент остистого отростка позвонка Th 12 и открывали доступ к задней поверхности дурального мешка с подлежащим спинным мозгом. Твердая мозговая оболочка не вскрывалась. Повреждение наносили однократно металлическим ударником с насадкой диаметром 0,5 см и толщиной 0,3 см через интактную твердую мозговую оболочку в области трепанационного окна с энергией удара 0,07-0,08 Дж. Удар наносился при помощи механического пружинного ударника устройства для моделирования повреждений головного и спинного мозга (патент РФ №2414005). Повреждения наносились с энергией ударного воздействия в диапазоне 0,07-0,08 Дж. Необходимые усилия сжатия установленной пружины задавались при помощи внешнего динамометра. После нанесения удара рана ушивалась послойно, прекращалось введение пропофола.
Пример 2.
Спинномозговую травму моделировали на группе из 60 кроликов (самцы и самки в равном соотношении) массой 2500-3400 г. Все кролики остались живы, при этом во всех случаях отмечена стойкая клиника спинномозговой травмы и неврологического дефицита, удовлетворяющая требованиям к экспериментальным моделям.
На основе полученной модели спинномозговой травмы проведена оценка динамики неврологического дефицита при лечении острой спинальной травмы в эксперименте.
Таким образом, предложенный способ моделирования спинномозговой травмы:
- отражает основные клинико-физиологические изменения при травме спинного мозга;
- является легко воспроизводимым и дозированным;
- имеет минимальные травмирующие воздействия на прилежащие к спинному мозгу структуры и ткани;
- позволяет изучить патогенез неврологического дефицита при травме спинного мозга;
- позволяет снизить количество требуемых для эксперимента лабораторных животных за счет увеличения процента их выживаемости.