УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ СРЕДОСТЕНИЯ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ЛУЧЕВОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛЕГКИХ У МЕЛКИХ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ

Полезная модель относится к экспериментальной медицинской технике и радиационной медицины, а именно к устройствам для ограничения области локального лучевого воздействия на легкие подопытного животного, преимущественно на крысах.
Проведение лучевой терапии объемных злокачественных новообразований легких может сопровождаться радиационным повреждением органов средостения, прилегающих к опухолевому очагу. Экспериментальное моделирование радиационного повреждения легких представляет собой один из необходимых этапов доклинических исследований методов сохранения и коррекции функционального состояния органов средостения, повреждаемых при радиотерапии у пациентов с опухолями легких.
К настоящему времени известен ряд устройств защиты нетаргетных органов животных от воздействия ионизирующего излучения.
Известно устройство (RU 2527148 C1) для защиты части тела животного от рентгеновского излучения, хирургически имплантируемой под кожу крысы свинцовой пластиной с линейной прорезью, позволяющей производить локальное облучение кожи спины.
Недостатками этого устройства являются сложность метода, ограниченные возможности его применимости, и необходимость проведения инвазивного хирургического вмешательства в организм животного.
Известно устройство (RU 113950 U1) для фиксации и рентгенографии животных в эксперименте, характеризующееся тем, что состоит из металлической рамы, с которой посредством резьбовых штанг с гайками соединена платформа с «окном», к платформе посредством гаек прикреплены крючки, платформа выполнена с возможностью вращения.
Недостатками этого устройства являются громоздкость и сложность конструкции.
В результате анализа перечисленных источников информации сделан вывод о том, что ни одно из вышеназванных известных устройств нельзя считать наиболее близким аналогом и выбрать в качестве прототипа, поскольку заявляемая полезная модель имеет кардинальные отличия от них в плане конструкции и предусматривает совершенно иной способ защиты.
Задачей заявляемой полезной модели является создание простого в исполнении и использовании устройства защиты органов средостения, при локальном облучении таргетных участков легких лабораторных животных в условиях их иммобилизации.
Задача решается тем, что состоит из четырех свинцовых пластин с прорезями, соединенных между собой через отверстия в единый блок при помощи шпилек с гайками, причем шпильки выполняют функцию ножек для установки устройства на ложемент с зафиксированным на нем животным. В зависимости от требуемого коэффициента защиты, устройство может содержать от 2 до 4 свинцовых пластин.
Полезная модель поясняется подробным описанием и иллюстрациями, на которых изображено
фиг. 1 - внешний вид устройства: а) вид сбоку: 1 - свинцовые пластины, соединенные в единый блок; 2 - прорезь; 3 - шпилька; 4 - гайка; 5- отверстия для шпильки; б) вид спереди: 1 - свинцовые пластины, соединенные в единый блок; 2 - прорезь; 3 - шпилька; 4 - гайка; 5 - отверстия для шпильки.
фиг. 2 - чертеж устройства с указанными размерами: а) вид сбоку в вертикальной проекции: 3 - шпилька; 4 - гайка; б) вид сбоку в горизонтальной проекции: 1 - свинцовые пластины, соединенные в единый блок; 3 - шпилька; 4 - гайка.
фиг. 3 - фотоиллюстрация устройства: а) зафиксированное животное при моделировании лучевого повреждения легких; б) рамкой выделено поле воздействия γ-излучения.
Предлагаемое устройство (фиг. 1 а, б) состоит из четырех свинцовых пластин 1, размерами 112×102×5 мм (фиг. 2 а, б). Пластины имеют прорези 2 и выполнены размером 30×9 мм. Все пластины соединены в единый блок шпильками 3 длиной 35 мм и гайками 4 через отверстия 5. Шпильки 3 также выполняют функцию ножек для установки устройства на ложемент с зафиксированным на нем животным.
Конструкция данной полезной модели позволяет осуществлять направленное воздействие на легкие животного, в частности, локальное облучение, в условиях защиты органов средостения.
Устройство работает следующим образом.
Животное в положении на спине располагают на ложементе с помощью растяжек. Устройство (фиг. 1 а, б) устанавливают над животным. Ложемент снабжен пятью металлическими двухлепестковыми фиксаторами, закрепленными с помощью винтов: по два фиксатора для конечностей животного расположены на боковинах ложемента и один, предназначенный для фиксации верхних резцов, - во фронтальной части ложемента. Иммобилизация животного достигается путем прикрепления петель из текстильного материала, надеваемых на растянутые в противоположные стороны конечности и верхние резцы к соответствующим фиксаторам. Наркотизация животного не обязательна. На конечности животного надевают фиксирующие петли из текстильного материала и растягивают их в стороны под углом примерно 45°, надежно закрепляя в металлических двухлепестковых фиксаторах, расположенных в боковинах ложемента. Голову животного фиксируют, зацепляя петлю растяжки за верхние резцы крысы и закрепляя растяжку в лепестковом фиксаторе, расположенном на фронтальной части ложемента. Воспроизводимость точности укладки при этом составляет ~1-3 мм.
Свинцовые пластины 1 в сборке (2 или 4) на ножках (шпильки) 3 устанавливают на ложементе непосредственно над животным таким образом, чтобы легкие животного располагались под прорезями 2 (конструкцией предусмотрено полное совмещение прорезей при сборке пластин в блок).
2
Выбор количества пластин определяется получением требуемого уровня защиты органов средостения: большее количество свинцовых пластин обеспечивает более эффективное ослабление лучевой нагрузки. Так по данным дозиметрических измерений, при использовании 2 пластин из свинца общей толщиной 10 мм, шириной защиты органов средостения 11 мм и общей площади 2 полей локального облучения - 6 см коэффициент кратности ослабления дозы на защищаемые органы составляет 1,5.
Пример выполнения эксперимента.
Для проведения эксперимента было выполнено устройство (фиг. 1 а, б; фиг. 2 а, б): четыре пластины размером - 112×102× мм, в каждой пластине прорези - 30×9 мм. Пластины соединили в единый блок шпильками длиной 35 мм и зафиксировали гайками.
Животное фиксировали на ложементе в положении на спине. Для этого на конечности крысы надевали петли из текстильного материала и растягивали их крест-накрест под углами примерно 45°, затем закрепляли петли в фиксаторах. Пятую петлю надевали на верхние резцы крысы и закрепляли в соответствующем фиксаторе, расположенном на фронтальной части ложемента. Устройство (фиг. 3, а) устанавливали непосредственно над зоной легких животного перед облучением.
60
2
Ложемент с зафиксированным на нем животным и установленным над ним устройством для защиты органов средостения помещали в установку "Луч" для локального облучения γ-квантами Со области грудной клетки в дозах 15, 20, 25 и 30 Гр. При использовании 4 пластин из свинца общей толщиной 20 мм, шириной защиты органов средостения 18 мм и общей площади 2 полей локального облучения - 5 см (фиг. 3 б) коэффициент кратности ослабления дозы на защищаемые органы составил 2,2, т.е. лучевая нагрузка на органы средостения составляла 7, 9, 11 и 14 Гр соответственно.
Органы средостения при этом получают меньшую лучевую нагрузку в зависимости от числа свинцовых пластин в защитном устройстве.
Предложенное устройство позволяет экранировать органы средостения с целью снижения лучевой нагрузки при облучении легких у ненаркотизированных лабораторных животных и позволяет осуществлять направленное лучевое или иное воздействие на легкие животного. Полезная модель экономически выгодна, проста в изготовлении и использовании.