Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРИТОНИТА

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.

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 10⁹ 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.

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 10⁹ Е. coli + 0,5 мл 10⁹ В. fragilis). Рану послойно ушивают.

Предложенный способ моделирования разлитого перитонита поясняется примером конкретного выполнения.

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 10⁹и В. fragilis 10⁹.

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.

В 1-й серии устанавливали возможность воспроизведения перитонита у 6 животных путем инфицирования брюшной полости E.coli и В. fragilis в концентрации по 10⁷, общим объемом 1,0 мл на животного (0,5 мл 10⁷ E.coli + 0,5 мл 10⁷ B. fragilis).

Во 2-й серии опыты были проведены также на 6 животных. Микробную взвесь Е. coli и В. fragilis в концентрации по 10⁹, вводили общим объемом 1,0 мл на животного (0,5 мл 10⁹ E.coli + 0,5 мл 10⁹ 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.

При бактериологическом исследовании экссудата брюшной полости на 3 сутки эксперимента выделялись Е. coli, В. fragilis в количестве 10⁶-10⁷ 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.

Бактериологические исследования экссудата брюшной полости, проведенные на 3 сутки, показали низкую концентрацию микробной флоры - Е. coli 10³-10⁴ микробных тел/мл, В. fragilis<10³

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 10⁹, 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.