Способ моделирования остеоартроза височно-нижнечелюстного сустава
Владельцы патента RU 2445711:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО УГМА Росздрава) (RU)
Изобретение относится к экспериментальной медицине, в частности к стоматологии, и может быть использовано для моделирования и изучения остеоартроза (ОА) височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС). Для этого экспериментальное животное в состоянии наркоза в положении лежа на боку укладывают на горизонтальную поверхность. С помощью лигатуры с петлей на конце верхнюю челюсть фиксируют к крючку, который неподвижно закреплен на горизонтальной поверхности. Петля лигатуры при этом охватывает верхние передние резцы животного. Другой лигатурой с петлей отводят нижнюю челюсть вниз. Петля лигатуры охватывает при этом нижние резцы животного. На другом конце данной лигатуры закреплен груз массой 200 г, что соответствует силе в 2Н. Лигатура с грузом, закрепленная на нижних резцах и свободно свисающая с горизонтальной поверхности, позволяет максимально развести челюсти животного относительно друг друга и создать нагрузку на ВНЧС. Указанную нагрузку на ВНЧС животного создают по 3 часа в день в течение 5 дней ежедневно. Способ прост, легко воспроизводим, не требует сложного внутриротового устройства с заданной силой напряжения в 2Н, выполним на любом животном, обеспечивая повреждение ткани сустава без травматического фактора. 1 пр.
Изобретение относится к экспериментальной медицине, в частности к стоматологии, и может быть использовано для моделирования и изучения остеоартроза (ОА) височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС).
При изучении научной литературы нами найдены различные способы моделирования ОА ВНЧС. В некоторых моделях для получения ОА ВНЧС было выполнено хирургическое вмешательство на внутрисуставном диске, мыщелке нижней челюсти, суставном бугорке. Например, частичная резекция диска или дискэктомия ВНЧС [Chang J., Ма X., Wu D., Jiao Y. Study on the characteristics of apoptosis in the condyles of osteoarthritic temporomandibular joints / Hua Xi Kou Qiang Yi Xue Za Zhi, 2004; 22(5): 353-6] [Meng J., Ма X., Li Z., Wu D. Aquaporin-1 and aquaporin-3 expressions in the temporomandibular joint condylar cartilage after an experimentally induced osteoarthritis / Chin Med J 2007; 120(24): 2191-2194], перфорация диска [Ishimari J., Goss A. A model for osteoarthritis of the temporomandibular joint / J Oral Maxillofac Surg 1992; 50: 1191-1195], перфорация диска и поверхности головки нижней челюсти [Axelsson S., Holmlung A., Hyerpe A. An experimental model of osteoarthrosis if the temporomandibular joint of the rabbit / Acta Odontol Scand 1992; 50: 273-280], переднее перемещение диска после остеотомии основания скулового отростка и суставного бугорка и перемещения костного фрагмента вперед с последующей фиксацией в новом положении минипластиной [Tominaga К., Hirashima S., Fukuda J. An experimental model of osteoarthrosis of the temporomandibular joint in monkeys / J Oral Maxillofac Surg 2002; 40: 232-237]. Однако хирургические операции вызывают не только механические изменения в ВНЧС, но и искусственное хирургическое повреждение структур сустава. В связи с этим описанные модели ОА не могут расцениваться как реальная механическая нагрузка на ВНЧС в сопоставлении с реальной нагрузкой, вызывающей повреждение тканей сустава без травматического фактора. В то же время выполнение оперативных вмешательств на ВНЧС технически сложно и не исключает развитие послеоперационных осложнений.
Также предложены модели ОА ВНЧС путем введения в полость сустава различных веществ. Например, раствора папаина [Yang F., Shi Z. A study on papain-induced osteoarthritis in rabbit temporomandibular joint / Hua Xi Kou Qiang Yi Xue Za Zhi 2002; 20(5): 330-2], раствора коллагеназы [Bian С., Li D. Animal experimental study of intra-articular injection of S-methylisothiourea for treatment of temporomandibular joint osteoarthrosis // Hua Xi Kou Qiang Yi Xue Za Zhi 2007; 25(3): 213-5], матричной металлопротеиназы-1 [Xinmin Y, Jian H. Treatment of temporomandibular joint osteoarthritis with viscosupplementation and arthrocentesis on rabbit model / Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2005; 100(3): 35-8]. Введение в полость сустава какого-либо химического веществ, прежде всего, вызывает ответную воспалительную реакцию по типу синовита, которая, в последующим, может вызвать вторичные дегенеративные изменения тканей сустава. Такое воспроизведение ОА может объяснить изменения хряща и кости при хроническом течении артрита.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого способа служит моделирование ОА ВНЧС, которое осуществляется следующим образом [Fujisawa Т., Kuboki Т., Kasai Т. et al. A repetitive, steady mouth opening induced an osteoarthritis-like lesion in the rabbit temporomandibular joint / J Dent Res 2003; 82(9): 731-735]. Экспериментальному животному в полость рта вводилось устройство для максимального разведения челюстей с постоянной силой расширения, равной 2Н, в течение 3 часов в день на протяжении 5 дней ежедневно. Сила в 2Н была рассчитана предварительным экспериментом авторами способа. Эта модель демонстрирует, что повышенная нагрузка на сустав без хирургического вмешательства может вызвать ОА-подобные патологические изменения естественным путем.
Однако данный способ имеет ряд недостатков:
- индивидуальное изготовление внутриротового устройства для экспериментального животного, которое должно играть роль расширителя с заданной силой в 2Н,
- изготовление такого устройства сопряжено с техническими трудностями и дороговизной.
Из-за этого данный способ трудновоспроизводим.
Технический результат - повышение воспроизводимости и упрощение способа за счет использования лигатур для удержания челюстей животного в положении максимального разведения и использования груза массой 200 г (повышение удобства использования на любом экспериментальном животном).
В сравнении с аналогом предлагаемый способ имеет следующие преимущества:
- прост, не требует выполнения технически сложного внутриротового устройства с заданной силой напряжения в 2Н,
- выполним на любом животном, нет необходимости учитывать особенности строения зубных рядов, зубов и т.п.,
- легко воспроизводим из-за простоты используемых приспособлений,
- требует меньших материальных затрат за счет использования дешевых материалов (лигатура, крючок, груз массой 200 г).
Этот технический результат достигается тем, что экспериментальное животное в состоянии наркоза в положении лежа на боку укладывают на горизонтальную поверхность. С помощью лигатуры с петлей на конце верхнюю челюсть фиксируют к крючку, который неподвижно закреплен на горизонтальной поверхности. Петля лигатуры при этом охватывает верхние передние резцы животного. Другой лигатурой с петлей отводят нижнюю челюсть вниз. Петля лигатуры охватывает при этом нижние резцы животного. На другом конце данной лигатуры закреплен груз массой 200 г (что соответствует силе в 2Н). Лигатура с грузом, закрепленная на нижних резцах и свободно свисающая с горизонтальной поверхности, позволяет максимально развести челюсти животного относительно друг друга и создать нагрузку на ВНЧС. Указанная нагрузка на ВНЧС животного создается по 3 часа в день в течение 5 дней ежедневно.
Пример. Экспериментальному животному, кролику, внутримышечно вводили ксилазин и золетил-100 в каждый экспериментальный день. Кролик в положении лежа на боку уложен на горизонтальную деревянную поверхность. Лигатурой с петлей на конце верхняя челюсть зафиксирована к металлическому крючку, который неподвижно закреплен на горизонтальной деревянной поверхности. При этом петля лигатуры охватывает верхние резцы кролика. Другая лигатура с петлей на одном конце зафиксирована на нижних резцах кролика и другим концом с грузом массой 200 г опущена вниз, свободно висит относительно горизонтальной поверхности и создает максимальное разведение челюстей животного на протяжении 3-х часов. Данный протокол эксперимента повторялся на протяжении 5 дней ежедневно.
Кролик был выведен из эксперимента на 7 день. У кролика были отпрепарированы послойно ткани на боковых отделах головы до ВНЧС. Ткани сустава (головка нижней челюсти, суставной диск) были фиксированы в 10% нейтральном формалине, декальцинированы, погружены в парафин для гистологического исследования. Изучались сагиттальные срезы тканей, окрашенные гемотоксилином и эозином, под электронным микроскопом.
Результаты гистологического исследования показали уплотнение суставного хряща, пролиферацию хондроцитов в субхондральном слое кости. Островки гипертрофированных хондроцитов с минерализацией ткани. Истощение протеогликанов. Отложение матрикса по переднему краю суставной поверхности.
Таким образом, на 7 сутки эксперимента имеются характерные морфологические признаки моделируемого заболевания - ОА.
Способ моделирования остеоартроза височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС), заключающийся в том, что экспериментальное животное в состоянии наркоза в положении лежа на боку укладывают на горизонтальную поверхность, с помощью лигатуры с петлей на конце верхнюю челюсть фиксируют к крючку, который неподвижно закреплен на горизонтальной поверхности, при этом петлей лигатуры охватывают верхние передние резцы животного, другой лигатурой с петлей отводят нижнюю челюсть вниз, петлей лигатуры охватывают при этом нижние резцы животного, на другом конце данной лигатуры закрепляют груз массой 200 г, максимально разводят челюсти животного относительно друг друга и создают нагрузку на ВНЧС по 3 ч в день в течение 5 дней ежедневно.
