Способ моделирования трофических гнойных ран в эксперименте
METHOD FOR MODELING TROPHIC PURULENT WOUNDS IN EXPERIMENT

Изобретение относится к экспериментальной медицине и хирургии.
В настоящее время существует большое количество экспериментальных моделей гнойных ран и трофических язв [Гуменюк С.Е., Гайворонская Т.В., Гуменюк А.С. и др. Моделирование раневого процесса в экспериментальной хирургии // Кубанский научный медицинский вестник. - 2019. - Т. 26. - № 2. - С. 18-25. https://doi.org/10.25207/1608-6228-2019-26-2-18-25]. В подавляющем большинстве предложенных способов не предусмотрена возможность формирования одинаковых по форме и размеру раневых дефектов. В результате многократного моделирования образцы ран получаются не идентичными, что не отвечает требованиям повторяемости эксперимента.
Другим важным аспектом подобных моделей является защищенность экспериментального раневого дефекта от внешних воздействий [Сендрякова В.Н., Кокаева И.К., Трохов К.А. и др. Проблемы моделирования гнойной раны у крыс // Успехи современного естествознания. - 2013. - № 8. - С. 38-38]. Во многих методиках с этой целью применяются марлевые повязки или пластыри, которые недостаточно надежно фиксируются к коже и часто срываются самими животными в ходе исследования, что также отрицательно сказывается на стандартизации условий эксперимента.
Известен способ моделирования трофической раны в эксперименте (патент РФ № 2510083, 2013), при котором после обработки операционного поля в асептических условиях, у экспериментального животного иссекают кожу до поверхностной фасции в виде круга диаметром 20 мм, после чего для нарушения микроциркуляции по краям раны накладывают кисетный шов. С целью фиксации краев раны и предотвращения их сближения формируют кожно-фасциальные узловые швы [Патент РФ № 2510083, от 21.01.2013].
В другой предложенной модели (патент РФ № 2688460, 2019), после формирования дефекта аналогичным образом, по краям раны накладывают простой непрерывный обвивной кожно-фасциальный шов, который впоследствии затягивают до побледнения тканей [Патент РФ № 2688460, от 25.05.2018].
Данные способы позволяют создать в раневом дефекте условия локальной гипоксии за счет нарушения микроциркуляции в тканях, что делает такие модели схожими с трофическими язвами [Кузин М.И., Костючонок Б.М. Раны и раневая инфекция. - М.: Медицина, 1990. С 91-92]. Однако наложение кисетных, узловых или непрерывных кожно-фациальных швов изменяет геометрию и заданную площадь кожного дефекта, который чаще всего становится неправильной формы.
Поэтому недостатком прототипов является невозможность повторить идентичную по форме и площади модель в эксперименте. Также в указанных прототипах не предусмотрена полноценная защита раневых дефектов от непреднамеренного снятия повязок.
Задачей предлагаемого способа является разработка модели трофической гнойной раны, позволяющая создавать в экспериментальной серии одинаковые стандартные раневые дефекты, защищенные от внешних воздействий.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе моделирования трофических гнойных ран в эксперименте на коже животного в межлопаточной области создают раневой дефект диаметром 16 мм, иссекая полнослойный лоскут до фасции, затем края раны фиксируют узловыми швами к краям центрального отверстия силиконового диска толщиной 2 мм и диаметром 40 мм, в центре которого вырезано круглое отверстие диаметром 24 мм, таким образом, чтобы выкраиваемая часть диска оставалась соединенной с основной частью и выполняла функцию крышки; затем наружный край приспособления фиксируют к коже животного узловыми швами до плотного прилегания, вокруг диска накладывают третий ряд швов через кожу с захватом массива подлежащих мягких тканей, затем на дне раны выполняют рассечение фасции диаметральным разрезом, после чего мягкие ткани раздавливают зажимом Кохера; затем в рану вводят бактерии, способные вызвать гнойное воспаление, на сформированный дефект укладывают фрагмент марлевой салфетки 2x2 см, затем закрывают и фиксируют крышку силиконового диска стерильным пластырем.
Предлагаемый способ формирования трофической гнойной раны поясняется подробным описанием, примером экспериментального исследования и иллюстрациями, на которых изображено:
Фиг. 1. Этапы моделирования трофической гнойной раны в эксперименте (А - формирование кожного дефекта круглой формы; Б - внешний вид силиконового диска; В - подшивание краев раны к краю отверстия силиконового диска; Г - подшивание наружного края силиконового диска к коже и наложение дополнительных ишемизирующих швов).
Фиг. 2. Вид экспериментальной трофической гнойной раны через 48 часов.
Фиг. 3. Цитологическая картина трофической гнойной раны в эксперименте через 48 часов. Окраска по Паппенгейму, увеличение х 400.
Фиг. 4 Гистологическая картина трофической гнойной раны в эксперименте через 48 часов. Окраска толуидиновым синим, увеличение х 250.
Фиг. 5 Трансмиссионная электронная микроскопия. Скопление микробных клеток в поверхностном слое трофической гнойной раны в эксперименте через 48 часов. Увеличение х 23000.
Для решения поставленной задачи из термостойкого силикона подготавливают пластинку в форме диска толщиной 2 мм и диаметром 40 мм. В центре вырезают круглое отверстие диаметром 24 мм, таким образом, чтобы выкраиваемая часть диска оставалась соединенной с основной частью и выполняла функцию крышки (фиг. 1).
После подготовки животного (например, крысы) к эксперименту, на коже в межлопаточной области создают раневой дефект диаметром 16 мм, иссекая полнослойный лоскут до фасции. Края раны фиксируют узловыми швами к краям центрального отверстия силиконового диска. Наружный край приспособления фиксируют к коже животного узловыми швами до плотного прилегания. Вокруг диска накладывают третий ряд швов через кожу с захватом массива подлежащих мягких тканей, для создания дополнительной локальной ишемии (фиг. 1). На дне раны выполняют рассечение фасции диаметральным разрезом, после чего мягкие ткани раздавливают зажимом Кохера. Далее, с учетом условий эксперимента, в рану вводят определенное количество бактерий способных вызвать гнойное воспаление. На сформированный дефект укладывают фрагмент марлевой салфетки 2x2 см, затем закрывают и фиксируют крышку силиконового диска стерильным пластырем.
Таким образом, благодаря разности диаметров дефекта и центрального отверстия диска, края раны равномерно растягиваются, что позволяет создать заданную площадь и форму, а также вызвать ишемию тканей вследствие натяжения. Крышка силиконового диска обеспечивает защиту раны от внешних воздействий.
Данный способ моделирования трофических гнойных ран может быть применен с различными вариациями. Изменяя габариты силиконового диска и раневого дефекта, а также, подбирая другие области на коже опытного животного, можно создавать аналоги различных клинических ситуаций.
В ходе эксперимента, используя соотношение размеров отверстия диска и раны, можно высчитывать их площадь и определять скорость заживления.
Искусственное ограничение раневого дефекта, создаваемое за счет подшитых краев и крышки силиконового диска, не только защищает модель от воздействия внешних условий, но и позволяет выдерживать необходимую экспозицию различных веществ и препаратов при введении их в рану.
Время формирования одного образца данной экспериментальной модели в среднем составляет 20 минут.
Пример экспериментального исследования
7
Нелинейная белая крыса, самец, масса 205 г. После введения в наркоз по одной из методик (Кетамин 5% 0,1-0,2 мг/кг в/м; Реланиум 0,5% 0,1-0,2 мг/кг в/м; Дроперидол 0,25% 0,15-0,2 мг/кг в/м) животное фиксировано спинкой кверху. В межлопаточной области выбрит участок размером 6x4 см. В этом месте спиртовым маркером на коже нанесен контур круглой раны, диаметром 16 мм. В асептических условиях после обработки операционного поля раствором антисептика, произведено иссечение полнослойного лоскута до фасции по ранее нанесенным контурам. Выполнено моделирование раны по предложенному способу. В сформированный дефект мягких тканей внесена суточная культура St. aureus (25923) в количестве 2,5x10 КОЕ. После этого животное возвращено в клетку со свободным доступом к еде и пище.
Через 48 часов произошло формирование трофической гнойной раны круглой формы, диаметром 24 мм. Края раневого дефекта отечные, бледно-розового цвета. Дно раны покрыто желтоватым гнойно-фибринозным налетом с характерным запахом (фиг. 2). Выполнен посев, мазок-отпечаток раневой поверхности, после чего осуществлен забор фрагмента тканей из центра раны для морфологического анализа.
7
По данным микробиологического исследования экспериментальной раны микрофлора была представлена St. aureus в количестве 10 КОЕ/мл. Цитологическая картина соответствовала некротическому типу с преобладанием сегментоядерных нейтрофилов и скоплением детрита на фоне грамположительных кокков (фиг. 3). При гистологическом исследовании биоптата (фиг. 4) и трансмиссионной электронной микроскопии (фиг. 5) наблюдался отек и воспалительная реакция в тканях с поверхностным слоем нежизнеспособных клеток и скоплением микробов, заключенных в биопленку.
Указанная внешняя характеристика раны, а также данные микробиологического, цитологического и морфологического исследований соответствовали I фазе раневого процесса. Невозможность контракции фиксированных краев раневого дефекта, а также создание локальной ишемии тканей препятствовали нормальному заживлению и делали модель схожей с традиционной трофической язвой.
Предложенным способом была выполнена экспериментальная модель трофической гнойной раны у 80 крыс. У всех лабораторных животных наблюдались одинаковые по форме и площади гнойные трофические раны, что свидетельствует о достижении заданной цели. Нежелательных системных и местных явлений у животных в ходе наблюдения за экспериментом не возникало.