Приспособление для моделирования экспериментальной ожоговой раны на животном
Предлагаемая полезная модель относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, и может быть использована для моделирования ожоговой раны с целью изучения эффективности применяемых средств для ее лечения. Сущностью полезной модели является то, что для моделирования ожоговой раны используют цельнолитой цилиндр из латуни диметром основания 2,0-3,0 см, снабженный тканевой нитью, нагретый до 100°C в кипящей дистиллированной воде с помощью электронагревателя мощностью не менее 50 Вт, а равномерность давления на всей площади контакта обеспечивается собственной силой тяжести цилиндра, что позволяет создать постоянную силу давления в месте контакта цилиндра с кожей при повторном моделировании ожога. Преимущество данного способа является его простота, обеспечение одинаковой силы давления в месте контакта на ткани и одинаковый теплообмен с окружающей средой во всех сериях эксперимента.
Предлагаемая полезная модель относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, и может быть использована для моделирования ожоговой раны с целью изучения эффективности применяемых средств для ее лечения.
Несмотря на значительные успехи, достигнутые медициной в изучении патогенеза ожоговой травмы и ее лечении, в том числе с применением новых медицинских технологий, проблема термических ожогов кожи остается чрезвычайно актуальной [Л.И. Буткевич, В.В. Сошкина, Т.С. Астамиров, Г.В. Мирзоян. Современные возможности местного лечения детей с ожоговыми ранами // Хирургия, 2012, 
10. - С. 48-51; С.J. Dyster-Aas, Dyster-Aas, Kildal, M. Willebrand. Return to work and health-related quality of life after burn injury. J. Rehabil Med. 2007. Vol. 39, 1. P. 49-55]. Ежегодно в России регистрируют более 400000 больных с ожогами различной этиологии, их частота составляет 300-350 случаев на 10000 населения. Ожоги II-IIIA степени составляют большинство среди термических поражений кожи [К.В. Митряшов, С.М. Терехов // Комбустиология, 2011. - 45].
Основной и окончательно нерешенной проблемой комбустиологии является лечение пограничных и глубоких ожогов, а также замещение тканевых дефицитов. Для местного консервативного лечения ран и ожогов используют большое количество лекарственных средств. Традиционные методы лечения хронических ран разной этиологии (пролежни, диабетическая стопа, нейротрофические язвы) также часто оказываются неэффективными [Т.Г. Григорьева, А.О. Степовенко // Комбустиология, 2011. - 46, раздел 5]. Современным методом консервативного лечения ожогов IIIА-IIIБ степени является применение биологических раневых покрытий. В настоящее время известно более 700 искусственных раневых покрытий, рекомендованных к использованию в практике лечения ожоговых ран, при этом интенсивность разработки новых вариантов приспособлений не снижается. [К.М. Крылов, Ю.В. Юрова // Комбустиология, 2011. - 46]. Вместе с тем, ни одно из созданных или предложенных покрытий полностью не удовлетворяет комбустиологов, а те или иные недостатки ограничивают их использование в широком масштабе [А.А. Алексеев, 1998]. Для разработки новых лекарственных форм и внедрения их в широкую клиническую практику необходимо изучение последних на экспериментальных моделях.
Известен способ моделирования ожоговых ран на экспериментальных животных (лабораторных крысах) путем прикладывания к депилированной коже пробирки с горячей водой с температурой 100°C на 15 секунд (модель ожога IIIa ст.) и на 30 секунд - ожоги IIIб степени [А.Г. Карнович, дисс. на соиск. уч. ст. к.м.н., Краснодар, 2005 г. - С. 38; Ю.Ю. Суисси, дисс. на соиск. уч. ст. к.м.н., Санкт-Петербург, 2006 г. - С. 51].
Недостаток данного приспособления заключается в том, что нельзя обеспечить одинаковую степень давления пробирки на кожу при моделировании ожогов у всех лабораторных животных и таким образом получают разную степень ожога, что отражается на погрешностях в оценке влияния различных веществ на ожоговую поверхность.
Также известно моделирование ожоговой травмы сухим воздухом с температурой 500°C [И.А. Моновцов, заявка на патент 2001127406/14, 08.10.2001]. Данный способ отличается трудоемкостью, дороговизной и требует наличия сложной аппаратуры.
За ближайший аналог принято устройство для моделирования термического ожога [О.О. Новиков, Е.Т. Жилякова и др. Устройство по моделированию термического ожога, патент на полезную модель 112478 от 31.05.2011]. Устройство для моделирования термического ожога содержит корпус, выполненный в виде цилиндрической емкости, заполняемой водой, плоское дно которой выполняет функцию контактного ожогового элемента, нагреватель, выполненный в виде трубчатого электронагревательного элемента, отличающееся тем, что внутри емкости дополнительно размещена термопара, нагреватель и термопара подключены к терморегулятору, а в верхней части корпуса установлен съемный брызгоулавливатель, выполненный в виде перфорированной воронки.
Недостатками данного устройства являются его техническая сложность, неудобство в использовании.
Задача: разработать простое, дешевое, удобное приспособление для нанесения заданной степени ожога на депилированную кожу лабораторного животного.
Сущностью полезной модели является то, что для моделирования ожоговой раны используют цельнолитой цилиндр из латуни диметром основания 2,0-3,0 см, снабженный тканевой нитью, нагретый до 100°C в кипящей дистиллированной воде с помощью электронагревателя мощностью не менее 50 Вт, а равномерность давления на всей площади контакта обеспечивается собственной силой тяжести цилиндра, что позволяет создать постоянную силу давления в месте контакта цилиндра с кожей при повторном моделировании ожога.
Технический результат: простота устройства, равномерность давления на всей площади контакта обеспечиваемая собственной силой тяжести цилиндра, что позволяет создать одинаковое давление при моделировании ожога. Приспособление позволяет осуществить дозирование и контроль степени ожога. Приспособление продемонстрировано на фиг. 1 - общий вид и фиг. 2 - подготовка к полезной модели к использованию, где 1 - латунный цилиндр, 2 - рабочее основание, 3 - емкость с дистиллированной водой, 4 - электронагреватель с мощность не менее 50 Вт, 5 - тканевая нить, 6 - фиксатор нити.
Приспособление используют следующим образом. Металлический (латунный) цилиндр 1 массой 0,2-0,3 кг с диаметром 2,0-3,0 см (фиг. 1) помещают в емкость 3 с кипящей водой на 5 минут (фиг. 2). Цилиндр тканевой нитью 5 закрепляют к фиксатору 6. Мощность электронагревателя 4 должна быть не менее 50 Вт. За это время рабочая температура на контактной поверхности цилиндра достигает 100°C. При нормальном атмосферном давлении и температуре окружающей среды во всех опытах равной 
20°÷22°C температура цилиндра не могла быть выше температуры кипения воды. После нагрева цилиндр с помощью нити извлекают из сосуда и накладывают рабочей (контактной) поверхностью 2 на депилированную кожу лабораторного животного с силой давления (сила тяжести F3 Ньютона или F2 Ньютона на время 15 секунд (модель ожога IIIa ст.) и на время 30 секунд (модель ожога IIIб ст.). Для различных сил давления за счет изменения площади соприкосновения (рабочего основания) давление оставалось одинаковым. После отторжения струпа для изучения раневого процесса апробируют различные препараты (например, левомеколь гель пектина и др.).
Благодаря большой теплоемкости латуни (0,377 кДж/(кг·К) и отсутствию направленных газовых потоков (обдувания) за малое время воздействия в эксперименте (т.е. за 15 или 30 секунд) температура латунного цилиндра изменялась незначительно.
Экспериментальные данные: Содержание животных и постановка экспериментов проводилась в соответствии с требованиями приказов 1179 МЗ СССР от 11.10.1983 года и 267 МЗ РФ от 19.06.2003 года, а также международными правилами «Guide for the Care and Use of Laboratory Animals». В экспериментах использовали наркоз (3 мг золетила, 0,8 мг ксиланита, 0,02 мл - 0,1% раствора атропина на 100 гр. веса животных).
Устройство апробировано на 30 крысах и 7 мышах.
Пример 1. Крыса 1, беспородная массой 200 гр., самец. Под общим обезболиванием (3 мг золетила, 0,8 мг ксиланита, 0,02 мл - 0,1% раствора атропина на 100 гр. веса животного) произвели сбривание шерсти на спине животного. Операционное поле последовательно обработали 5% спиртовым раствором йода и 70% этиловым спиртом. Нагретый до 100°C латунный цилиндр поместили на кожу спины лабораторного животного на 15 секунд, таким образом моделируя ожог IIIа степени (фото 1 - латунный цилиндр помещен на депилированную кожу животного). После ожога крысу поместили в клетку для наблюдения. По аналогии с принципами клинического наблюдения придавалось большое значение общему состоянию животного, его активности, подвижности в клетке, состоянию шерсти. Ежедневно наблюдали за состоянием ожогового струпа, оценивали его цвет (в динамике менялся от белесоватого до красного), его фиксацию к подлежащим тканям (фото 2 - ожоговый струп на 10-е сутки эксперимента). Отторжение струпа произошло на 14-е сутки, после чего обнажалась раневая поверхность для изучения влияния пектиновой пленки с аминофталгидразидом на ожоговую рану. Фото 3 - вид ожоговой раны IIIа ст. после отторжения струпа на 14-е сутки. На фото 4 - вид ожоговой раны с плотно фиксированной пектиновой пленкой на 10-е сутки лечения.
Пример 2. Мышь 2, беспородная массой 90 гр., самец. Последовательность проведения наркоза и подготовки кожи те же, что и в первом примере. Нагретый до 100°C латунный цилиндр массой 0,2 кг поместили на кожу спины лабораторного животного на 30 секунд, таким образом, моделируя ожог IIIб степени. После ожога мышь поместили в клетку для наблюдения. Отторжение струпа произошло на 18-е сутки, после чего обнажилась раневая поверхность для изучения влияния 5% геля пектина с аминофталгидразидом на ожоговую рану (фото 5 - после отторжения струпа открывается раневая мокнущая поверхность).
В приводимой таблице имеются данные о сроках начала эпителизации и заживления экспериментальных ожоговых ран при использовании пектиновых пленок с аминофталгидразидом в сравнении с левомеколем и без применения лекарственных средств (табл. 1).
Медико-социальный эффект: использование предложенного способа позволяет создать модель ожоговой раны любой площади, но с одинаковыми давлением, температурой и временем воздействия в любых простых лабораторных условиях.
Приспособление для моделирования экспериментальной ожоговой раны на животном, выполненное в форме цилиндра, отличающееся тем, что цилиндр массой 0,2-0,3 кг и диаметром основания 2,0-3,0 см цельнолитой из латуни выполнен с возможностью помещения в емкость с кипящей водой для нагрева с помощью электронагревателя мощностью не менее 50 Вт, при этом цилиндр снабжен тканевой нитью для извлечения его из емкости и выполнен с возможностью наложения рабочей поверхности на депилированную кожу лабораторного животного.
