СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОГО КОКСАРТРОЗА
METHOD OF MODELLING POST-TRAUMATIC COXARTHROSIS

Изобретение относится к области экспериментальной медицины и может быть использовано для изучения механизма развития патологического процесса и разработки новых способов лечения посттравматического коксартроза.
Известен способ моделирования у животных суставного дистрофического процесса, предусматривающий введение в полость сустава преднизолона в объеме 15-25 мл 1-2 раза в две недели в течение одного месяца (Патент РФ №2117997, опубл.: 20.08.1998).
Однако данный способ сопряжен с длительными сроками получения патологического состояния, что затягивает сроки выполнения экспериментальных работ.
Известен способ моделирования диспластического коксартроза, включающий клиновидную резекцию части «крыши» вертлужной впадины и последующее замещение образованного дефекта мобилизованным костно-хрящевым отделом «крыши» впадины (Патент РФ №2258960, опубл.: 20.08.2005).
Однако данный способ предполагает формирование модели коксартроза у растущих животных и также сопряжен с длительными сроками формирования патологической картины.
Задачей изобретения является сокращение сроков получения типичной картины патологического процесса у взрослых животных.
Указанная задача решается тем, что в способе моделирования посттравматического коксартроза, включающем нарушение целостности анатомических структур тазобедренного сустава и их смещение относительно друг друга, выполняют остеотомию вертлужной впадины и после смещения выделенных фрагментов осуществляют компрессию суставных поверхностей с помощью аппарата внешней фиксации до получения рентгенологических признаков развития деструктивного процесса.
Изобретение поясняется описанием, примером практического использования и иллюстративным материалом, на котором изображено следующее.
Фиг.1 - Рентгенограмма, кософронтальная проекция. Нарушение целостности вертлужной впадины, фиксация ее фрагментов аппаратом внешней фиксации, компрессия суставных поверхностей. 21 сутки фиксации.
Фиг.2 - Рентгенограмма, прямая (вентро-дорсальная) проекция. Формирование деформирующего артроза правого тазобедренного сустава через 30 суток после демонтажа аппарата.
Фиг.3 - Анатомический препарат. Гипертрофия капсулы сустава, грубые деформации вертлужной впадины, деструктивные изменения хрящевого покрытия. 30 суток после демонтажа аппарата.
Фиг.4 - Анатомический препарат. Деформация головки бедренной кости, истончение и эрозия хрящевого покрытия. 30 суток после демонтажа аппарата.
Фиг.5 - Микрофото суставной выстилки головки бедренной кости: узуры, трещины матрикса гиалинового хряща, бесклеточные участки и многоклеточные изогенные группы хондроцитов в средней зоне, базофилия матрикса средней и глубокой зон, нерегулярность линии остеохондрального соединения. Окраска гематоксилином и эозином. Об. 10, ок. 10. 30 суток после демонтажа аппарата.
Фиг.6 - Микрофото. Полулунная поверхность вертлужной впадины: замещение гиалинового хряща рыхлой волокнистой соединительной тканью, порозность компактной костной пластинки. Окраска гематоксилином и эозином. Об. 10, ок. 10. 30 суток после демонтажа аппарата.
Способ осуществляется следующим образом.
После анестезии и обработки операционного поля известными приемами фиксирующие элементы компрессионно-дистракционного аппарата - спицы или стержни - чрескостно проводят или консольно вводят в крылья подвздошных костей, тело седьмого поясничного позвонка и дистальную треть бедра. Свободные концы фиксаторов крепят на устанавливаемых на соответствующем уровне опорах аппарата внешней фиксации, которые с помощью резьбовых стержней и шарнирных узлов соединяют между собой с возможностью разноплоскостного смещения.
Далее, через разрез мягких тканей, выполняют кранио-латеральный доступ к тазобедренному суставу и после тщательного гемостаза осуществляют поперечную остеотомию вертлужной впадины в любой выбранной плоскости. Выделенные в результате этого фрагменты смещают относительно друг друга - во фронтальной, сагиттальной плоскостях, устанавливают их под углом друг к другу с образованием диастаза величиной 2-3 мм, или же при сохранении контакта раневых поверхностей. При этом в обязательном порядке сохраняют целостность магистральных сосудов таза, седалищного нерва и головки бедренной кости. Вслед за этим, смещением тазовой и бедренной опор аппарата, в тазобедренном суставе создают условия компрессии между головкой бедра и вертлужной впадиной.
Операцию завершают послойным ушиванием операционной раны, выполнением контрольной рентгенографии и стабилизацией систем аппарата.
В послеоперационном периоде до получения рентгенологических признаков развития деструктивного процеса (обычно в течение 25-30 суток) осуществляют аппаратную фиксацию сустава с поддержанием в нем условий компрессии между суставообразующими структурами. После этого аппарат демонтируют.
Дальнейший ход эксперимента строят, исходя из его цели. Полученный материал подвергают соответствующему исследованию: гистологическому, морфометрическому и др., а также используют как модель для разработки новых способов лечения данной патологии опорно-двигательной системы.
Практическое использование способа иллюстрирует следующее экспериментальное наблюдение.
Собака №4363, 1,5 года, масса 14 кг, сука. Для получения модели посттравматического коксартроза животному выполнена операция: остеотомия вертлужной впадины справа, остеосинтез аппаратом внешней фиксации.
После анестезии и обработки операционного поля 5% раствором йода через крылья подвздошных костей и тело седьмого поясничного позвонка были проведены три спицы, концы которых при помощи спицефиксаторов закрепили на установленной на этом уровне внешней опоре (дуге).
Через дистальную треть бедра были проведены три перекрещивающиеся спицы, концы которых, прямо и опосредованно через кронштейны, также при помощи спицефиксаторов, закрепили на установленной на этом уровне внешней опоре (полукольце).
Далее тазовую и бедренную опоры соединили между собой с помощью резьбовых стержней и шарнирных узлов с возможностью разноплоскостного смещения относительно друг друга.
Затем выполнили кранио-латеральный доступ к правому тазобедренному суставу. С помощью долота осуществили поперечную остеотомию вертлужной впадины в сегментальной плоскости. Выделенные в результате этого фрагменты частично - на 1,0 мм - сместили относительно друг друга во фронтальной плоскости с сохранением контакта их раневых поверхностей. В приданном положении фрагменты зафиксировали проведенной через них спицей.
Смещением тазовой и бедренной опор аппарата, которое осуществлялось по резьбовым направляющим, в тазобедренном суставе создали условия компрессии между головкой бедра и вертлужной впадиной.
Операцию завершили послойным ушиванием операционной раны, выполнением контрольной рентгенографии и стабилизацией систем аппарата.
В послеоперационном периоде в течение 21 суток осуществляли аппаратную фиксацию сустава с поддержанием в нем условий компрессии между суставными поверхностями головки бедра и вертлужной впадины. Спустя 30 суток после демонтажа аппарата полученный экспериментальный материал был подвергнут рентгено-морфологическому исследованию, в ходе которого установлено нижеследующее.
По результатам рентгенографического исследования установлено, что на 21-е сутки фиксации аппаратом у животного в правом тазобедренном суставе определяли рентгенологические признаки, характерные для коксартроза: значительное сужение суставной щели, склерозирование и утолщение замыкательной костной пластинки, изменение архитектоники костных трабекул проксимального отдела бедренной кости и края вертлужной впадины (фиг.1).
Через 30 суток после снятия аппарата рентгенологическая картина посттравматического коксартроза усугублялась. Определялись признаки артроза правого тазобедренного сустава: суставная щель неравномерная, контуры края вертлужной впадины неровные; замыкательная костная пластинка медиально была значительно склерозирована, латерально - отсутствовала; головка бедренной кости была деформирована, уменьшена в размерах; архитектоника костных трабекул проксимального отдела бедра и вертлужной впадины не определялась; наблюдали значительные экзостозы в зоне линии Моргана; шейка бедренной кости - цилиндрической формы (фиг.2).
Клинически к этому сроку у животного наблюдали скованную походку, гипотрофию параартикулярных мышц на стороне фиксации, тугоподвижность и болезненность оперированного тазобедренного сустава.
При патолого-анатомическом исследовании к этому сроку эксперимента на макропрепаратах капсула сустава была значительно гипертрофирована, достаточно плотная. Вертлужная впадина - деформирована, гиалиновый хрящ ее внутренней поверхности - бугристый, шероховатый, частично замещен соединительной тканью (фиг.3). Головка бедренной кости была несколько уплощена, деформирована. Покрывающий ее гиалиновый хрящ локально истончен, эрозирован и также частично замещен соединительной тканью (фиг.4).
На гистологических препаратах в суставной выстилке были выражены глубокие дистрофические изменения. Гиалиновый хрящ вертлужной впадины на большом протяжении замещался волокнистой соединительной тканью, в сохранившихся участках отмечали снижение высоты, утрату зональной структуры, появление бесклеточных участков, многоклеточных изогенных групп хондроцитов, нарушение целостности, многоконтурность линии базофильного раздела, трещины субхондральной компактной пластинки, нерегулярность линии остеохондрального соединения. Субхондральная костная пластинка была порозной. В гиалиновом хряще головки бедренной кости наблюдали снижение высоты, разволокнение либо отсутствие бесклеточной зоны, трещины, узуры матрикса, заполненные фибробластоподобными клетками, по периферии - нарастание волокнисто-соединительнотканного паннуса. В поверхностной зоне отмечали гибель хондроцитов, в средней зоне - многоклеточные изогенные группы, матрикс глубокой зоны был интенсивно базофильным, линия базофильного раздела - многоконтурной, зона кальцифицированного хряща неравномерно сужена, контуры остеохондрального соединения - нерегулярны (фиг.5, 6).
Отмеченное свидетельствовало о формировании у данного экспериментального животного типичной картины дистрофического поражения, соответствующего выраженной форме посттравматического коксартроза.
Практическое использование предложенного способа в РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А.Илизарова показало, что его применение обеспечивает сокращение сроков получения типичной картины посттравматического коксартроза с ярко выраженной деструкцией анатомических структур тазобедренного сустава, в том числе у взрослых животных.