Способ моделирования травматического отека головного мозга

 

Изобретение относится к области экспериментальной медицины и может быть использовано при изучении процессов отека-набухания головного мозга. Способ позволяет стандартизировать условия и облегчить нанесение травмы головного мозга. Для этого последовательно наносят уколы иглой в мозговую ткань через трепанационное отверстие, в которое уставлена направляющая пластина, имеющая отверстия, находящиеся на равном расстоянии друг от друга. Чтобы избежать сдвигания пластины, ее размеры точно соответствуют размерам трепанационного отверстия. Для исключения проваливания пластина имеет ограничительные кромки. Игла, которой наносят уколы, снабжена регулируемым ограничителем. 3 ил. 1 табл.

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано при изучении процессов отека-набухания головного мозга у лабораторных животных, особенно мелких (крысы, мыши).

Известны следующие способы моделирования травматического отека: 1. Повреждение мозговой ткани холодом. У животного проводят трепанацию черепа. Твердую мозговую оболочку покрывают небольшим слоем парафина, а затем к ней прикладывают на 30 с металлический стержень, охлажденный до минус 50^оС (Коеnig Н. , Goldstone А. , Lu Chung Y Biochem. and Bioрhys. Res. Commun. 1983, N 3, р. 1093-1048).

Холодовая модель отека мозга имеет существенные недостатки. Один из них - нет клинических аналогов. В клинике практически нет случаев развития отека мозга вследствие повреждения мозговой ткани холодом. Холодовая травма может привести к некрозу мозговой ткани и окружающих тканей, что изменяет течение моделируемого процесса и состояние животного. Такая травма не имеет постоянной площади повреждения. 2. Сдавление мозговой ткани инородным телом. Вскрывают мягкие ткани на голове животного и делают трепанацию костей черепа. Через трепанационное отверстие эпидурально вводят 2 полиэтиленовые трубочки 3-4 мм длины и 1 мм в диаметре, которые создают компрессию мозговой ткани (Козлов С. Н. , Яснецов В. С. Фармакол. и токсикол. , 1977, N 5, с. 556-558).

Моделирование отека мозга таким способом имеет ряд недостатков: - необходима хорошая фиксация трубочек для создания должной компрессии. Для этого трубочки приходится подводить под кости черепа. При проведении такой процедуры у мелких лабораторных животных возможны повреждения мозговых оболочек и ткани мозга; - выраженная податливость костей черепа, особенно у животных молодого возраста, не позволяет создать сдавления мозговой ткани нужной силы; - не обеспечиваются одинаковые условия травматического воздействия у различных животных, т. к. не постоянны сила и даже место компрессии, возможны повреждения оболочек и ткани мозга. 3. Закрытая черепно-мозговая травма с помощью свободно падающего груза. С определенной высотой на голову фиксированного животного падает груз заданной массы (Лейбзон Н. Д. , Козырев В. А. Вопр. нейрохир. , 1964, N 3, с. 8-12).

Такое моделирование отека мозга возможно у крупных животных (собаки, кошки, кролики), у мелких лабораторных животных оно имеет существенные недостатки: - трудно создать полную фиксацию мелкого животного, а малейшее изменение положения тела приведет к выраженному смещению проекции падающего груза; - невозможно вызвать повреждение определенных структур мозга, т. к. травма имеет диффузный, а не локализованный характер; - свободно падающий груз травмирует мягкие ткани головы, может вызвать перелом и смещение костей черепа.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является моделирование травматического отека мозга путем нанесения уколов иглой в мозговую ткань через трепанационное отверстие в черепе. Оно осуществляется так. У животных (крысы) под эфирным наркозом обнажают череп. С помощью бормашины в теменной доле выпиливают костную пластину 3 x 4 мм. Через трепанационное отверстие инъекционной иглой наносят 20 уколов в мозговую ткань на глубину 0,3-0,4 мм (Самвелян В. М. Пат. физиол. , 1966, N 4, с. 80-83; Лемешенко Г. С. Теоретические и клинические аспекты неотложных состояний. Под ред. А. С, Зиновьева и В. Г. Корпачева. Омск, 1977, с. 32).

Недостатком моделирования отека мозга с помощью иглы является то, что отсутствуют стандартные условия нанесения уколов в мозговую ткань. Это обусловлено следующим.

Во-первых, экспериментатор произвольно наносит уколы иглой в мозговую ткань. Через маленькое трепанационное отверстие (3 x 4 мм) практически невозможно нанести 20 уколов равномерно на всей площади.

Во-вторых, угол наклона иглы ничем не контролируется и не обеспечивается. Учитывая небольшой объем мозга мелких лабораторных животных, это может привести к повреждению незапланированных структур, лежащих за пределами трепанационного окна.

В-третьих, после первых же уколов иглой в мозговую ткань повреждаются сосуды мозговых оболочек. Вытекающая кровь заполняет трепанационное окно в черепе, закрывая поле зрения и значительно затрудняя дальнейшее моделирование травмы. Приходится наносить уколы вслепую, а при этом повышается вероятность изменения наклона иглы и повторных уколов в одном месте. К тому же, в таких условиях трудно контролировать глубину погружения иглы в ткань мозга.

В-четвертых, требуется высокая концентрация внимания экспериментатора и его нервно-физическое напряжение.

Все перечисленное не позволяет создать модель отека головного мозга одинаковой выраженности у разных животных.

Целью изобретения является воспроизведение травматического отека головного мозга идентичной степени выраженности у лабораторных животных одного вида.

На фиг. 1 дан общий вид кондукторной пластины, применяемый при нанесении уколов для моделирования отека мозга у лабораторных животных; на фиг. 2 - то же, разрез; на фиг. 3 - игла. Кондукторная пластина имеет сечение, соответствующее форме трепанационного отверстия. Для исключения ее проваливания в полость черепа она имеет опорные заплечики 1 с двух противоположных сторон. Высота пластины превышает толщину костей черепа лабораторного животного на высоту опорных заплечиков. На рабочей поверхности кондукторной пластины имеется 20 сквозных равномерно расположенных отверстий 2, перпендикулярных плоскости опорных заплечиков 1. Диаметр отверстий 2 равен диаметру иглы 3. Игла 3 снабжена регулируемым ограничителем 4 глубины погружения, выполненным из плотного эластичного материала, например резины. Игла 3 имеет градуировку 5, выполненную в виде насечек, цена деления 2,0 мм. Кондукторная пластина выполнена из оргстекла.

Моделирование травматического отека головного мозга по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. У экспериментального животного (крысы) под эфирным наркозом вскрывают мягкие ткани головы. С помощью бормашины выпиливают в левой теменной доле черепа костную пластинку размером 3 x 4 мм. В образовавшееся трепанационное окно вставляют кондукторную пластину. С помощью ограничителя 4 устанавливают глубину погружения иглы 3 в мозговую ткань с учетом толщины кондукторной пластины, например толщина кондукторной пластины 2 мм, нужная глубина погружения иглы в мозговую ткань 4 мм, ограничитель устанавливают на 6 мм. Через отверстия кондукторной пластины 2 последовательно иглой 3 и ограничителем 4 наносят 20 уколов в мозговую ткань. Кондукторную пластину удаляют, мягкие ткани головы над трепанационным отверстием зашивают. С помощью кондукторной пластины можно наносить строго дозированную, стандартизированную травму в любой области головного мозга.

Пример использования способа. Крысе (самка, 180 г) под эфирным наркозом вскрыли мягкие ткани головы. С помощью бормашины в левой теменной кости выпилили костную пластинку размером 3 x 4 мм. В трепанационное окно вставили кондукторную пластину. С помощью ограничителя установили глубину погружения иглы в мозговую ткань (6 мм, с учетом толщины кондукторной пластины). Через отверстия кондукторной пластины иглой с ограничителем последовательно нанесли 20 уколов в мозговую ткань. Кондукторную пластину удалили, мягкие ткани над трепанационным отверстием зашили. Через сутки после травмы у крысы наблюдали подавленное состояние, двигательная активность угнетена. , шерсть взъерошена. С течением времени эти явления нарастали. На 4 сутки травмы крысу декапитировали. Взяли на исследование ткань головного мозга. В ней определили уровень общей воды и плотность. Они соответственно составили 79,95% и 1,038 г/см³. В сравнении с интактивными животными (вода 77,75% , плотность 1,0412 г/см³) эти изменения свидетельствуют о развитии выраженного отека головного мозга. Аналогичные эксперименты были поставлены на 10 крысах обоего пола массой 150-220 г. Субъективные признаки изменения поведения животных при этом были одинаковыми. Изменение объективных показателей воды и плотности мозговой ткани приведены в таблице.

Из таблицы следует, что уровень воды в мозге опытных животных по сравнению с интактными возрос на 2% , плотность снизилась на 0,0027 г/см³. Эти изменения соответствуют отеку головного мозга. При этом у всех опытных животных изменения воды и плотности колеблются в небольших пределах.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет моделировать отек головного мозга у лабораторных животных одинаковой степени выраженности по субъективным и объективным показателям. Это дает возможность точно и объективно оценить эффективность фармакологических средств при коррекции отека мозга и изучать возможные механизмы его формирования.

Преимущества предлагаемого способа заключаются в следующем: - создаются стандартные условия нанесения травмы, что обеспечивается: а) равномерным нанесением уколов в мозговую ткань на заданной площади, б) постоянным наклоном иглы (под прямым углом к поверхности мозговой ткани), благодаря применению кондукторной пластины, в) контролируемая ограничителем глубина погружения иглы в ткань мозга; - способ облегчает моделирование отека мозга у мелких лабораторных животных, т. к. обеспечивает равномерность нанесения уколов, постоянство угла наклона в глубину погружения иглы; обеспечивает хорошее поле зрения на месте нанесения уколов; не требует высокого нервно-физического напряжения экспериментатора.

Предлагаемый способ позволяет создать идентичную модель травматического отека мозга у разных животных. При этом облегчается процесс моделирования. Таким способом можно моделировать отек мозга у лабораторных животных разных видов, меняя размеры кондукторной пластины и глубину погружения иглы. (56) Лемешенко Г. С. Теоретические и клинические аспекты неотложных состояний. Под ред. А. С. Зиновьева и В. Г. Корпачева, Омск, 1977, стр. 32.

Формула изобретения

СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАВМАТИЧЕСКОГО ОТЕКА ГОЛОВНОГО МОЗГА путем нанесения уколов иглой в мозговую ткань через трепанационное отверстие, отличающийся тем, что, с целью воспроизведения идентичной степени выраженности отека, на трепанационное отверстие устанавливают кондукторную пластину с опорными заплечиками, имеющую равномерно расположенные отверстия, перпендикулярные к плоскости опорных заплечиков, при этом высота пластины превышает толщину костей черепа на высоту заплечиков, а ее сечение соответствует форме трепанационного отверстия, после чего последовательно наносят уколы иглой, имеющей регулируемый ограничитель глубины погружения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4