Моделирование хронического остеомиелита в эксперименте

Автор: Королев Святослав Борисович, Митрофанов Вячеслав Николаевич, Живцов Олег Петрович, Орлинская Наталья Юрьевна, Юлина Дарья Петровна

Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 2 т.28, 2022 года.

Бесплатный доступ

Введение. В существующих моделях остеомиелита нет унифицированной схемы создания патологического очага. Для получения достоверных сравнительных данных разных авторов и воспроизводимости экспериментальной модели необходимо унифицировать локализацию, размер дефекта, дозирование инфицирующего агента и материал носителя. Цель. Демонстрация результатов разработки экспериментальной модели хронического остеомиелита с унифицированной схемой создания патологического очага. Материалы и методы. Исследование выполнено на 15 кроликах. Животным формировали идентичный дефект в проксимальном метаэпифизе большеберцовой кости четырехгранным конусовидным сверлом диаметром 0,5 см с ограничителем на глубину 0,5 см. В дефект погружали заранее приготовленный фрагмент аллокости, импрегнированный взвесью Staphylococcus aureus с концентрацией микробных клеток 1,0 × 108 КОЕ/мл. На 3-й день после оперативного вмешательства производили удаление части швов из средней трети раны и разведение её краев для инициирования свищевого хода. Период наблюдения составил 21 день. Контроль формирования модели осуществляли посредством клинического наблюдения, изучения воспалительных изменений периферической крови, бактериологического, рентгенологического, патоморфологического исследований. Результаты. После оперативного вмешательства у животных наблюдалось снижение физической активности, повышение температуры тела, нарушение функции оперированной конечности, в области послеоперационной раны формировался незаживающий свищевой ход с обильным гнойным отделяемым творожистой консистенции. По данным компьютерной томографии на 21 день после операции визуализировали полость с неровными склерозированными краями, заполненную множественными костными секвестрами, отеком прилежащих мягких тканей и наличием свищевого хода. В периферической крови отмечался лейкоцитоз. По данным бактериологического исследования раневого отделяемого выявлен рост Staphylococcus aureus. По результатам патоморфологического исследования определялись костные дефекты проксимального метаэпифиза большеберцовой кости с участками некрозов, выраженной лейкоцитарной инфильтрацией, фрагментами расплавляющейся костной ткани, разрастанием соединительной ткани, окружающей очаги хронического гнойного воспаления, что подтверждало формирование хронического остеомиелита. Разработана экспериментальная модель хронического остеомиелита с применением унифицированных параметров локализации, размера дефекта, дозирования инфицирующего агента и материала носителя. Способ прост в техническом исполнении, не требует дополнительного инфицирования и обеспечивает формирование хронического остеомиелитического процесса в течение 21 дня. Обсуждение. В своей модели мы применяли аллокость, позволяющую путем импрегнации микробной взвеси вызывать инфицирование, без дополнительного удаления носителя. В ходе исследования определили количество инфицирующей взвеси, поглощаемое аллокостью, необходимое для развития остеомиелитического процесса и не приводящее к гибели животного от септических осложнений. Для осуществления пассивного дренажа раны формировали свищевой ход и поддерживали его функционирование, таким образом остеомиелитический очаг был локализован и обеспечил выживаемость животных на всем сроке эксперимента. Выводы. Продемонстрированы результаты разработки экспериментальной модели хронического остеомиелита с применением унифицированной схемы создания патологического очага. Созданная модель позволила избежать генерализации остеомиелитического процесса, обеспечить выживаемость животных на всем сроке эксперимента и смоделировать процесс, соответствующий патоморфологическим изменениям, характерным для хронического остеомиелита человека.

Еще

Хронический остеомиелит, остеомиелитические дефекты, экспериментальная модель

Короткий адрес: https://sciup.org/142234580

IDR: 142234580

Список литературы Моделирование хронического остеомиелита в эксперименте

  • Винник Ю.С., Маркелова Н.М., Шагеев А.А. Хронический остеомиелит: диагностика, лечение, профилактика // Сибирское медицинское обозрение. 2009. № 6. C. 12-15.
  • Мироманов А.М., Борзунов Д.Ю. Доклиническая диагностика хронического травматического остеомиелита при переломах длинных костей конечностей // Гений ортопедии. 2012. № 4. С. 21-23.
  • Posttraumatic and postoperative osteomyelitis: surgical revision strategy with persisting fistula / S. Ayta^, M. Schnetzke, B. Swartman, P. Herrmann, C. Woelfl, V. Heppert, P.A. Gruetzner, T. Guehring // Arch. Orthop. Trauma Surg. 2014. Vol. 134, No 2. P. 159-165. DOI: 10.1007/s00402-013-1907-2.
  • Современные аспекты этиологии, диагностики и лечения остеомиелита / Н.В. Сакович, А.А. Андреев, Е.В. Микулич, А.П. Остроушко, В.Г. Звягин // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2018. Т. 11, № 1. C. 70-79. DOI: 10.18499/2070-478X-2018-11-1-70-79.
  • Хронический посттравматический остеомиелит плеча: экономические аспекты лечения методом чрескостного остеосинтеза аппаратом Илизарова / Д.С. Леончук, Н.В. Сазонова, Е.В. Ширяева, Н.М. Клюшин // Гений ортопедии. 2017. Т. 23, № 1. C. 74-79.
  • Новомлинский В.В. Применение лазерных технологий и аквакомплекса глицеросольвата титана в лечении хронического остеомиелита // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2016. Т. 9, № 2. C. 156-164. DOI: 10.18499/2070-478X-2016-9-2-156-164.
  • Chronic recurrent multifocal osteomyelitis / J. Wipff, C. Adamsbaum, A. Kahan, C. Job-Deslandre // Joint Bone Spine. 2011. Vol. 78, No 6. P. 555560. DOI: 10.1016/j.jbspin.2011.02.010.
  • Миронов С.П., Цискарашвили А.В., Горбатюк Д.С. Хронический посттравматический остеомиелит как проблема современной травматологии и ортопедии (обзор литературы) // Гений ортопедии. 2019. Т. 25, № 4. C. 610-621.
  • Ишутов И.В., Алексеев Д.Г. Основные принципы озонотерапии в лечении пациентов с хроническим остеомиелитом // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2011. Т. 4, № 2. С. 314-320.
  • Способ моделирования травматического остеомиелита : пат. 2584402 Рос. Федерация, МПК G 09 B 23/28 / Авдеева Е.Ю., Слизовский Г.В., Скороходова М.Г., Фомина Т.И., Зоркальцев М.А., Иванов И.В., Краснов Е.А. ; заявитель и патентообладатель Сибирский государственный медицинский университет. № 2015109516/14 ; заявл. 18.03.2015 ; опубл. 20.05.2016.
  • 18F-FDG microPET imaging differentiates between septic and aseptic wound healing after orthopedic implant placement: a longitudinal study of an implant osteomyelitis in the rabbit tibia / J.C. Odekerken, B.T. Brans, T.J. Welting, G.H. Walenkamp // Acta Orthop. 2014. Vol. 85, No 3. P. 305-313. DOI: 10.3109/17453674.2014.900894.
  • A comparative 18F-FDG PET/CT imaging of experimental Staphylococcus aureus osteomyelitis and Staphylococcus epidermidis foreign-body-associated infection in the rabbit tibia / P. Lankinen, K . Lehtimaki, A.J. Hakanen, A. Roivainen, H.T. Aro // EJNMMI Res. 2012. Vol. 2, No 1. P. 41. DOI: 10.1186/2191-219X-2-41.
  • Phage therapy of staphylococcal chronic osteomyelitis in experimental animal model / C. Kishor, R.R. Mishra, S.K. Saraf, M. Kumar, A.K. Srivastav, G. Nath // Indian J. Med. Res. 2016. Vol. 143, No 1. P. 87-94. DOI: 10.4103/0971-5916.178615.
  • Разработка экспериментальной модели хронического остеомиелита : пат. 2622369 Рос. Федерация, МПК G 09 B 23/28 / Глухов А.А., Мику-лич Е.В., Новомлинский В.В., Андреев А.А., Шумилович Б.Р. ; заявитель и патентообладатель Микулич Елена Викторовна. № 2015153229 ; заявл. 11.12.2015 ; опубл. 14.06.2017.
  • Characterization of a rabbit model of staphylococcal osteomyelitis / M.S. Smeltzer, J.R. Thomas, S.G. Hickmon, R.A. Skinner, C.L. Nelson, D. Griffith, T.R. Parr Jr., R.P. Evans // J. Orthop. Res. 1997. Vol. 15, No 3. P. 414-421. DOI: 10.1002/jor.1100150314.
  • Способ моделирования остеомиелита : пат. 2578818 Рос. Федерация, МПК G 09B 23/28 / Доценко И.А., Чертков А.К., Котомцев В.В.; заявитель и патентообладатель Уральский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии. № 2014154473/14 ; заявл. 30.12.2014 ; опубл. 27.03.2016.
  • Способ моделирования хронической гнойной костной раны : пат. 2499295 Рос. Федерация, МПК G 09 B 23/28 / Митрофанов В.Н., Бобров М.И., Живцов О.П. ; заявитель и патентообладатель Нижегородский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии. № 2012110364/14 ; заявл. 19.03.2012 ; опубл. 20.11.2013.
  • A rabbit osteomyelitis model for the longitudinal assessment of early post-operative implant infections / J.C. Odekerken, J.J. Arts, D.A. Surtel, G.H. Walenkamp, TJ. Welting // J. Orthop. Surg. Res. 2013. Vol. 8. P. 38. DOI: 10.1186/1749-799X-8-38.
  • The longitudinal assessment of osteomyelitis development by molecular imaging in a rabbit model / J.C. Odekerken, G.H. Walenkamp, B.T. Brans, T.J. Welting, JJ. Arts // Biomed. Res. Int. 2014. Vol. 2014. 424652. DOI: 10.1155/2014/424652.
  • Quantitative mouse model of implant-associated osteomyelitis and the kinetics of microbial growth, osteolysis, and humoral immunity / D. Li, K. Gromov, K. S0balle, J.E. Puzas, R.J. O'Keefe, H. Awad, H. Drissi, E.M. Schwarz // J. Orthop. Res. 2008. Vol. 26, No 1. P. 96-105. DOI: 10.1002/ jor.20452.
  • Comparative 18 F-FDG PET of experimental Staphylococcus aureus osteomyelitis and normal bone healing / J.K. Koort, T.J. Makinen, J. Knuuti, J. Jalava, H.T. Aro // J. Nucl. Med. 2004. Vol. 45, No 8. P. 1406-1411.
  • Способ моделирования хронического остеомиелита : пат. 2720838 Рос. Федерация, МПК A 61 B 17/56, G 09B 23/28 / Королев С.Б., Митрофанов В.Н., Живцов О.П., Юлина Д.П., Ковалишена О.В., Широкова И.Ю., Белянина Н.А. ; заявитель и патентообладатель Приволжский исследовательский медицинский университет. № 2019138548 ; заявл. 28.11.2019 ; опубл. 13.05.2020.
Еще
Статья научная