СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРИТОНИТА
METHOD FOR MODELING PERITONITIS

Предполагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной хирургии, патофизиологии и может быть использовано для изучения патофизиологических механизмов развития послеоперационного разлитого перитонита на лабораторных животных и разработки патогенетически обоснованной терапии.
Известно, что в структуре гнойных осложнений перитонит занимает одно из первых мест и сопровождается высоким процентом летальности - от 10 до 50%, а в случае «госпитального» перитонита этот показатель достигает 90% (Н.Д. Томнюк, Е.П. Данилина, А.Н. Черных, А.А. Парно, К.С. Шурко, Перитонит, как одна из основных причин летальных исходов//Современные наукоемкие технологии. - 2010. -№10. - С. 81-84).
Известен способ моделирования перитонита, включающий перфорацию бессосудистой зоны купола слепой кишки в 6-8 местах на различных сторонах кишки, и резекцию сальника. Для этого под наркозом у белых крыс выполняют срединную лапаротомию. В рану выводят сальник и проводят его резекцию с прошиванием культи. В срединную рану выводят слепую кишку и восходящую часть ободочной кишки. В бессосудистых зонах наносят 6-8 перфорационных отверстий кишки иглой для инъекций (G18). Перфорацию осуществляют на различных сторонах кишки. Перфорированную часть укладывают на петли тонкой кишки по центру раны. В брюшной полости во время операции скапливается до 1,0 мл крови, которую не удаляют. Лапаротомную рану ушивают послойно наглухо (Пат. 2376648, Российская Федерация, МПК G09B 23/28. Способ моделирования перитонита у крыс / Новосельцев А.В., Чумаков П.А. и др.; заявитель и патентообладатель: Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Омская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" - №2008127554/14; заявл. 07.07.2008; опубл. 20.12.2009; Бюл. №35).
К недостаткам данного способа следует отнести трудноконтролируемый объем кишечного содержимого, поступающего в брюшную полость, повышенное поступление которого может вызвать стремительное развитие абдоминального сепсиса и гибель животного в первые часы эксперимента. Также возможно ограничение воспалительного процесса из-за формирования абсцесса брюшной полости в зоне повреждения слепой кишки, что препятствует образованию разлитого гнойного перитонита.
Так же к недостаткам известного способа следует отнести и неизвестность качественного и количественного состава микроорганизмов, вызывающего развитие перитонита, что не дает возможности получения сопоставимых результатов по клиническому течению и срокам развития заболевания.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ моделирования перитонита, включающий введение микробной взвеси Е. coli и В. fragilis в брюшную полость животного (А.С. 1631577 СССР, МПК G09B 23/28, Способ моделирования перитонита / Хорошаев В.А., Искакова Х.И., Касымов А.Х., Ашурметов Р.И., Баженов Л.Г.; заявитель: Ташкенский филиал Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР - №4648269/14; заявл. 10.20.89; опубл. 28.02.91, Бюл. №8).
Известный способ осуществляют следующим образом. Экспериментальному животному - собаке, в стерильных условиях, шприцом с толстой иглой, в верхний этаж брюшной полости, вводят двухкомпонентную взвесь, состоящую из равных количеств Е. coli и В. fragilis, в дозах 2-4 млрд микробных ЕД на кг веса. Затем через 6-24 ч повторно вводят эту же смесь в этих же дозах в нижний этаж брюшной полости. Через 4 часа после первого введения полимикробной взвеси появляются первые признаки перитонита, через 24 часа - признаки более выражены, через 48 часов ярко выраженная картина перитонита: полное снижение активности, отказ от питья, нос сухой, температура 39°С, пальпация живота резко болезненная, дыхание учащенное, поверхностное.
К основному недостатку известного способа следует отнести гибель не менее 90% животных, обусловленную развитием острого тяжелого перитонеального сепсиса (Р.И. Ашурметов, Ш.М. Сейдинов, Б.К. Жунисов, М.И. Омаралиев, В. Атажанова, А.Р. Манашева, Моделирование перитонита // Инновационные технологии в хирургии, 2010 г, https://articlekz.com/article/6304) и, следовательно, что не позволяет изучить основные патофизиологические механизмы и динамику развития перитонита.
Задачей заявляемого изобретения является создание модели послеоперационного разлитого перитонита.
Техническим результатом предлагаемого способа является обеспечение возможности получения модели послеоперационного разлитого перитонита с характерными признаками клинического течения заболевания, за счет развития перитонеальной симптоматики с быстро нарастающей интоксикацией, нарушением кишечной моторики, выраженными микроциркуляторными расстройствами с метаболическим ацидозом, а так же получение сопоставимых результатов по клиническому течению и срокам развития заболевания.
Технический результат достигается тем, что способ моделирования перитонита проводят введением в брюшную полость патогенной микрофлоры, состоящей из госпитальных штаммов Е. coli и В. fragilis.
Отличительные приемы заявляемого способа заключаются в том, что в качестве экспериментальных животных используют самцов крыс линии Wistar в возрасте 6-9 месяцев, которым выполняют лапаротомию. В рану выводят слепую кишку и в бессосудистой зоне области купола слепой кишки проводят разрез серозно-мышечной оболочки без вскрытия просвета кишки. Разрез выполняют длиной до 1 см, после чего рану кишки ушивают непрерывным обвивным швом.
9
Отличием предлагаемого способа от известного также является и то, что затем в брюшную полость вводят взвесь Е. coli и В. fragilis, содержащую по 0,5 мл взвеси, содержащей 10 микробных тел каждого.
Общий объем вводимой культуры составляет 1,0 мл. После чего лапаротомную рану ушивают.
Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения «новизна».
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что отличительными приемами заявляемого способа являются: - повреждение серозно-мышечной оболочки слепой кишки (разрез до 1,0 см в бессосудистой зоне) без вскрытия просвета кишки; последующее ушивание слепой кишки; введение госпитальных штаммов микробных культур E. coli и В. fragilis; общий объем вводимых культур составляет 1 мл на животного.
Авторами заявляемого способа экспериментальным путем установлено, что указанные отличительные приемы позволили создать модель именно послеоперационного разлитого перитонита с характерными признаками клинического течения заболевания - развитие перитонеальной симптоматики с быстро нарастающей интоксикацией, нарушением кишечной моторики, выраженными микроциркуляторными расстройствами с метаболическим ацидозом.
Заявляемый способ обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно создание модели послеоперационного разлитого перитонита у лабораторных крыс линии Wistar для изучения патофизиологических механизмов развития разлитого перитонита и разработки патогенетически обоснованной терапии.
Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «изобретательский уровень».Способ, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в экспериментальной медицине. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке приемами и средствами, следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.
9
9
Экспериментальному животному - крысе под общим обезболиванием производят верхнесрединную лапаротомию. В рану выводят слепую кишку. Затем в бессосудистой зоне купола слепой кишки проводят разрез серозно-мышечной оболочки слепой кишки длиной до 1 см, без вскрытия просвета, после чего рану ушивают непрерывным обвивным швом пролен (6/0). Для обсеменения брюшины вводят и равномерно распределяют по всей брюшной полости двухкомпонентную взвесь госпитальных штаммов Е. coli и В. fragilis, выделенных от больных с острым аппендицитом. Общий объем вводимых штаммов микроорганизмов составляет 1 мл на животного, т.е. по 0,5 млрд. микробных тел/мл каждого патогена (0,5 мл 10 Е. coli + 0,5 мл 10 В. fragilis). Рану послойно ушивают.
Предложенный способ моделирования разлитого перитонита поясняется примером конкретного выполнения.
9
9
Эксперимент проведен на 6 белых крысах самцах породы «Вистар». Всем животным был смоделирован разлитой послеоперационный перитонит по предлагаемому способу. В качестве инфекта использовали госпитальные штаммы Е. coli 10и В. fragilis 10.
Животных выводили из эксперимента на 1, 3, 7 сутки после операции. После эвтаназии в асептических условиях осуществляли забор содержимого брюшной полости для микробиологических исследований. Для морфологического исследования забирали образцы фрагмента брюшной стенки и слепой кишки в зоне повреждения.
Анализ результатов показал, что из 6-ти подопытных животных погибли 2-е: по одному на первые и третьи сутки с момента заражения.
У выживших животных на первые сутки при морфологическом исследовании наблюдали умеренно выраженный гнойный процесс в брюшной полости. Наблюдались: геморрагии в стенке кишки, расширение сосудов в сальнике, гнойные наложения на брюшине (Приложение к описанию, фиг. 1, позиция А), развитие спаек в брюшной полости (фиг. 1, позиция Б, окрашивание гематоксилином и эозином, ув. 40х).
На 3-и сутки эксперимента наблюдали картину разлитого выраженного гнойно-воспалительного процесса в брюшной полости с геморрагическим компонентом, воспаление в зоне шва кишки, развитие спаек в брюшной полости. Швы стенки кишки состоятельны. На фигуре 2 показаны: зона шва (позиция В), гнойно-воспалительный процесс в брюшине с геморрагическим компонентом (позиция Г).
На 7-е сутки эксперимента отмечен выраженный гнойно-воспалительный процесс в брюшной полости с геморрагическим компонентом, формирование спаек типа кишка - кишка, кишка - сальник, формирование абсцессов в брюшной полости, воспаление в зоне наложения шва. При этом швы были состоятельны. Деструктивных изменений в стенке кишки не отмечено. На фиг. 3 показан гнойно-воспалительный процесс в брюшине с геморрагическим компонентом (позиция Г).
На фигуре 4 показана зона шва (позиция В), швы состоятельны, спайка типа кишка-сальник (позиция Б).
Для экспериментальной проверки предложенного способа проведено 2 серии исследований.
Эксперименты проведены на 12 крысах самцах породы «Вистар», массой 250-350 г.
7
7
7
В 1-й серии устанавливали возможность воспроизведения перитонита у 6 животных путем инфицирования брюшной полости E.coli и В. fragilis в концентрации по 10, общим объемом 1,0 мл на животного (0,5 мл 10 E.coli + 0,5 мл 10 B. fragilis).
9
9
9
Во 2-й серии опыты были проведены также на 6 животных. Микробную взвесь Е. coli и В. fragilis в концентрации по 10, вводили общим объемом 1,0 мл на животного (0,5 мл 10 E.coli + 0,5 мл 10 В. fragilis).
Наблюдение за животными 1-й и 2-й серии проводили в динамике в течение 7 суток. У павших и выведенных из опыта крыс на 1, 3, 7 сутки проводили аутопсию, оценивали макроскопические признаки воспаления внутренних органов. Для патоморфологического исследования в FineFix забирали образцы фрагмента брюшной стенки, слепой кишки в зоне повреждения.
Результаты наблюдений показали, что во 2-й серии у экспериментальных животных уже на первые сутки появились признаки интоксикации: животные отказывались от приема пищи, становились вялыми, адинамичными. Животные 2-й серии из эксперимента были выведены на 1, 3 и 7 сутки. Летальность в этой серии составила 33,3%. По одному животному погибло на 1-е и 3-й сутки.
На аутопсии визуально констатировано развитие разлитого перитонита - брюшина отечная, инфильтрована, гиперемирована, в брюшной полости гнойный выпот, который подтвержден гистологическим исследованием. Морфологическую оценку проводили по максимальной выраженности степени воспалительного процесса. При морфологическом исследовании отмечали признаки разлитого фибринозно-гнойного перитонита с вовлечением глубоких слоев брюшины и подлежащей жировой и мышечной ткани с формированием абсцессов в брюшной полости. Брюшина отечная, инфильтрована полиморфноядерными лейкоцитами. Коллагеновые волокна набухшие, гомогенизированы с участками распада. В подлежащей мышечной и жировой ткани определяются дистрофически-деструктивные изменения, отек, нарушения кровообращения и признаки острого экссудативного воспаления. На Фиг. 3, позиция Г, показан гнойно-воспалительный процесс в брюшине с геморрагическим компонентом.
6
7
При бактериологическом исследовании экссудата брюшной полости на 3 сутки эксперимента выделялись Е. coli, В. fragilis в количестве 10-10 микробных тел/мл.
Экспериментальные животные первой серии также были выведены из эксперимента на 1, 3 и 7 сутки. Летальности в этой серии не было. При гистологическом исследовании признаков перитонита не выявлено, отсутствие которого подтверждено гистологическим исследованием, интактная брюшина приведена на фигуре 5, позиция Д.
3
4
3
Бактериологические исследования экссудата брюшной полости, проведенные на 3 сутки, показали низкую концентрацию микробной флоры - Е. coli 10-10 микробных тел/мл, В. fragilis<10
9
Следовательно, из 2-х изученных авторами вариантов экспериментального воспроизведения послеоперационного разлитого перитонита на крысах наиболее приближенным к клинике является нанесение повреждения серозно-мышечной оболочки слепой кишки, ушивание кишки, введение в брюшную полость E.coli и В. fragilis в концентрации по 10, общим объемом 1 мл на животного.
Таким образом, предложенный способ позволяет получить модель послеоперационного разлитого перитонита, позволяющую изучать динамику развития воспалительного процесса в брюшной полости и по своим клиническим проявлениям приближенную к реальному заболеванию человека. Воспроизводимость модели составляет 100%. Послеоперационная летальность составляет 33,3%. Модель может быть использована в достижении различных целей научных исследований в хроническом эксперименте.
Полученная модель может быть использована для изучения патофизиологических механизмов развития послеоперационного разлитого перитонита и разработки патогенетически обоснованной терапии.