RU2791230C1 - Method for modeling osteomyelitis of the femoral bone in small laboratory animals - Google Patents
Method for modeling osteomyelitis of the femoral bone in small laboratory animals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791230C1 RU2791230C1 RU2022119774A RU2022119774A RU2791230C1 RU 2791230 C1 RU2791230 C1 RU 2791230C1 RU 2022119774 A RU2022119774 A RU 2022119774A RU 2022119774 A RU2022119774 A RU 2022119774A RU 2791230 C1 RU2791230 C1 RU 2791230C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- osteomyelitis
- bone
- laboratory animals
- modeling
- intramedullary
- Prior art date
Links
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title claims abstract description 22
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims abstract description 20
- 206010031252 Osteomyelitis Diseases 0.000 title claims abstract description 18
- 238000010171 animal model Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 7
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 6
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 5
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 5
- 206010031256 Osteomyelitis chronic Diseases 0.000 description 4
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 208000002847 Surgical Wound Diseases 0.000 description 3
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 3
- 210000003275 diaphysis Anatomy 0.000 description 3
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 3
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 3
- 102100032752 C-reactive protein Human genes 0.000 description 2
- WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N Haematoxylin Chemical compound C12=CC(O)=C(O)C=C2CC2(O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1OC2 WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 2
- 230000003448 neutrophilic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- LCSKNASZPVZHEG-UHFFFAOYSA-N 3,6-dimethyl-1,4-dioxane-2,5-dione;1,4-dioxane-2,5-dione Chemical group O=C1COC(=O)CO1.CC1OC(=O)C(C)OC1=O LCSKNASZPVZHEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010074051 C-Reactive Protein Proteins 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 206010063560 Excessive granulation tissue Diseases 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 108010080379 Fibrin Tissue Adhesive Proteins 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 229920004936 Lavsan® Polymers 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000295644 Staphylococcaceae Species 0.000 description 1
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000002805 bone matrix Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N eosin Chemical compound [Na+].OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C(O)=C(Br)C=C21 YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002695 general anesthesia Methods 0.000 description 1
- 210000000224 granular leucocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000001126 granulation tissue Anatomy 0.000 description 1
- 210000003714 granulocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000001564 haversian system Anatomy 0.000 description 1
- 238000010562 histological examination Methods 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 210000004969 inflammatory cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 206010024378 leukocytosis Diseases 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001338 necrotic effect Effects 0.000 description 1
- 210000002997 osteoclast Anatomy 0.000 description 1
- 206010033675 panniculitis Diseases 0.000 description 1
- 210000000426 patellar ligament Anatomy 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 239000003229 sclerosing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000004304 subcutaneous tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники.The field of technology.
Изобретение относится области экспериментальной медицины, а именно, к способам получения моделей заболеваний и может быть использован для моделирования остеомиелита у лабораторных животных.The invention relates to the field of experimental medicine, namely, to methods for obtaining disease models and can be used to model osteomyelitis in laboratory animals.
Известны различные способы моделирования остеомиелита у экспериментальных животных, основанные на бактериальной инокуляции и дополнительных манипуляциях с тканями. Для индукции инфекции дополнительно используют склерозирующие агенты, фибриновый клей, герметики, внедрение инородных тел (лавсан, кварцевый песок, металлические имплантаты). Также известны модели с использованием предварительно колонизированных имплантатов при отсутствии бактериальной суспензии в месте операции.There are various methods for modeling osteomyelitis in experimental animals based on bacterial inoculation and additional manipulations with tissues. To induce infection, sclerosing agents, fibrin glue, sealants, and the introduction of foreign bodies (lavsan, quartz sand, metal implants) are additionally used. Models are also known using pre-colonized implants in the absence of a bacterial suspension at the surgical site.
Известны способы моделирования остеомиелита, состоящие во введении бактериальной суспензии в костномозговой канал с предварительной или последующей установкой интрамедуллярного металлического имплантата (RU 2 233 486 C1, RU 2 129 735 C1, Harrasser, N. et al. (2016), Lucke M. et al. (2003), Jensen L. K. et al. (2017), Hill, P. F. et al. (2002), Stewart S. et al. (2012).Known methods for modeling osteomyelitis, consisting in the introduction of a bacterial suspension into the medullary canal with a preliminary or subsequent installation of an intramedullary metal implant (RU 2 233 486 C1, EN 2 129 735 C1, Harrasser, N. et al. (2016), Lucke M. et al. (2003), Jensen L. K. et al (2017), Hill, P. F. et al (2002), Stewart S. et al (2012).
Известны способы моделирования остеомиелита с использованием имплантационного материала, предвательно контаминированного штаммом патогенного микроорганизма (Hamel A. et al. (2008), Lei M. et al. (2017), Zhang X. et al. (2017).There are known methods for modeling osteomyelitis using an implant material previously contaminated with a strain of a pathogenic microorganism (Hamel A. et al. (2008), Lei M. et al. (2017), Zhang X. et al. (2017).
Известны двухэтапные способы моделирования остеомиелита, заключающиеся во введении инфицирующего материала в зону предварительно сформированного ишемического некроза (RU 2015 153 229 А, RU 2 622 3696 C1).Known two-stage methods of modeling osteomyelitis, which consists in the introduction of infectious material into the area of pre-formed ischemic necrosis (RU 2015 153 229 A, EN 2 622 3696 C1).
Известными способами не обеспечивается минимальная травматизация тканей и стабильное положение имплантата во внутрикостном канале при развитии инфекционного процесса. Не обеспечивается моделирование остеомиелита бедренной кости у мелких лабораторных животных в условиях внешней аппаратной фиксации имплантата с получением однотипных клинических, рентгенологических, гистоморфологических и лабораторных признаков.Known methods do not provide minimal tissue trauma and a stable position of the implant in the intraosseous canal during the development of the infectious process. Simulation of osteomyelitis of the femur in small laboratory animals under conditions of external hardware fixation of the implant with obtaining the same type of clinical, radiological, histomorphological and laboratory signs is not provided.
Известен способ моделирования острой интрамедуллярной инфекции большеберцовой кости у кроликов Odekerken J. C. E. et al. (2013), заключающаяся в котаминировании костномозгового канала бактериальным штаммом, введением в него 20 миллиметрового титанового стержня через транспателлярный доступ и закрытия дефекта костным воском.A known method for modeling acute intramedullary infection of the tibia in rabbits Odekerken J. C. E. et al. (2013), which consists in cotaminating the bone marrow canal with a bacterial strain, inserting a 20 mm titanium rod into it through a transpatellar approach, and closing the defect with bone wax.
Недостатком данного способа является дополнительное травмирование собственной связки надколенника.The disadvantage of this method is the additional trauma to the patient's own patellar ligament.
Известна модель Cobb L. H. et al. (2019) заключающаяся в создании у крыс бикортикального дефекта диаметром 1,2 мм в средней трети диафиза и имплантацией в него ортопедического винта, контаминированного бактериальным штаммом.Known model Cobb L. H. et al. (2019), which consists in creating a bicortical defect with a diameter of 1.2 mm in rats in the middle third of the diaphysis and implanting an orthopedic screw contaminated with a bacterial strain into it.
Недостатком данного способа является риск развития нестабильности ортопедического винта в процессе прогрессирования остеомиелитического процесса.The disadvantage of this method is the risk of instability of the orthopedic screw in the progression of the osteomyelitic process.
Сущность изобретения.The essence of the invention.
Задачей является создание способа моделирования остеомиелита у мелких лабораторных животных со стабильно фиксированным имплантатом при малоинвазивном хирургическом вмешательстве.The task is to create a method for modeling osteomyelitis in small laboratory animals with a stably fixed implant in a minimally invasive surgical intervention.
Способ расширяет арсенал известных способов моделирования остеомиелита бедренной кости у мелких лабораторных животных при этом осуществляется минимальная травматизация тканей и обеспечивается стабильное положение имплантата во внутрикостном канале при развитии инфекционного процесса, что повышает качество модели. Обеспечивается моделирование остеомиелита бедренной кости у мелких лабораторных животных в условиях внешней аппаратной фиксации имплантата с получением однотипных клинических, рентгенологических, гистоморфологических и лабораторных признаков.The method expands the arsenal of known methods for modeling femoral osteomyelitis in small laboratory animals, while minimizing tissue trauma and ensuring a stable position of the implant in the intraosseous canal during the development of an infectious process, which improves the quality of the model. Simulation of osteomyelitis of the femur in small laboratory animals under conditions of external hardware fixation of the implant is provided with obtaining the same type of clinical, radiological, histomorphological and laboratory signs.
Технический результат достигается тем, что в способе моделирования остеомиелита бедренной кости у мелких лабораторных животных интрамедуллярно вводят через трепанационное отверстие в кость культуру Stafilococcus aureus, затем интрамедуллярно в кость вводят имплантат, в качестве имплантата применяют крючкообразно изогнутую спицу, осуществляют стабилизацию кости при помощи внешней фиксации, путем консольного введения спицы и соединения спиц между собой самотвердеющей пластмассой.The technical result is achieved by the fact that in the method of modeling osteomyelitis of the femur in small laboratory animals, a culture of Staphylococcus aureus is intramedullarily injected through a burr hole into the bone, then an implant is introduced intramedullary into the bone, a hook-shaped curved wire is used as an implant, the bone is stabilized by external fixation, by console introduction of the spokes and connecting the spokes to each other with self-hardening plastic.
Изобретение поясняется изображениями:The invention is illustrated by images:
фиг. 1 - показаны этапы оперативного вмешательства, где на фотографии: а- выполнено трепанационное отверстие в диафизе бедренной кости, б - осуществляется введение культуры S.aureus в костномозговой канал, в - осуществляется введение имплантата (спица введенная в костномозговой канал), г - показан внешний вид имплантата (интрамедуллярной спицы), д - показана ушитая операционная рана, проведенная консольная спица; е-показано соединение спиц самотвердеющей пластмассой для обеспечения внешней фиксации.fig. 1 - shows the stages of surgical intervention, where the photo shows: a - a burr hole is made in the femoral diaphysis, b - the S.aureus culture is introduced into the bone marrow canal, c - the implant is inserted (the needle is inserted into the bone marrow canal), d - the external type of implant (intramedullary wire), e - shows the sutured surgical wound, the cantilever wire; e - shows the connection of the spokes with self-hardening plastic to provide external fixation.
фиг. 2 -внешний вид животного на этапе эксперимента. Отделение гнойного экссудата из спицевых каналов.fig. 2 - external view of the animal at the stage of the experiment. Separation of purulent exudate from the spoke channels.
фиг. 3 - показаны парафиновые гистотопографические срезы, на которых видна фиброзно-абсцедирующая форма остеомиелита в метадиафизарной части бедренной кости крыс:fig. 3 - paraffin histotopographic sections are shown, which show a fibrous-abscessed form of osteomyelitis in the metadiaphyseal part of the femur of rats:
на фотографии а - парафиновые гистотопографические срезы. Трихромная окраска по Массону. Ув. ×10;in photo a - paraffin histotopographic sections. Trichrome stain according to Masson. SW. ×10;
на фотографии б - фибриноидный некроз центральной части остеомиелитической полости Парафиновые срезы. Окрашивание по Граму. Ув. ×400photo b - fibrinoid necrosis of the central part of the osteomyelitic cavity. Paraffin sections. Gram stain. SW. ×400
фиг. 4 - показана парафиновые срезы. Соединительнотканная оболочка полости:fig. 4 shows paraffin sections. Connective tissue sheath cavity:
а) микроабсцессы в области моделирования остеомиелитического поражения бедренной кости крыс. Парафиновые срезы. Окрашивание гематоксилином и эозином. Ув. ×200;a) microabscesses in the area of modeling osteomyelitic lesions of the femur of rats. paraffin sections. Staining with hematoxylin and eosin. SW. ×200;
б - воспалительно-клеточная (преимущественно нейтрофильная) инфильтрация области микроабсцедирования. Парафиновые срезы. Окраска азуром-эозином по Максимову. Ув. ×1000;b - inflammatory cell (mainly neutrophilic) infiltration of the area of microabscess formation. paraffin sections. Staining with azure-eosin according to Maksimov. SW. ×1000;
в) колонии бактерий Staphylococcus aureus на поверхности костных секвестров. Парафиновые срезы. Окрашивание по Граму. Ув. ×1000c) Staphylococcus aureus bacterial colonies on the surface of bone sequesters. paraffin sections. Gram stain. SW. ×1000
Осуществление изобретения.Implementation of the invention.
Способ моделирования остеомиелита бедренной кости у мелких лабораторных животных заключается в интрамедуллярном введении в кость культуры Stafilococcus aureus, затем интрамедуллярно вводят имплантат и стабилизируют имплантат при помощи аппарата внешней фиксации.A method for modeling femoral osteomyelitis in small laboratory animals consists in intramedullary introduction of a culture of Stafilococcus aureus into the bone, then the implant is inserted intramedullarily and the implant is stabilized using an external fixation device.
В условиях операционной, под общим обезболиванием, через вертикальный разрез кожи и подкожной клетчатки выполняют доступ к передней поверхности бедренной кости. Затем производят трепанацию диафиза кости на границе верхней и средней трети (Фиг. 1, а). Далее интрамедуллярно вводят культуру Stafilococcus aureus (музейный штамм ATCC 29213) в объеме 50 мкл, концентрация микроорганизмов составляла 108 КОЕ/мл. Культуру вводят инсулиновым шприцом, полностью заглубляя иглу в костномозговой канал (Фиг. 1, б).Under operating conditions, under general anesthesia, access to the anterior surface of the femur is performed through a vertical incision of the skin and subcutaneous tissue. Then, a trepanation of the diaphysis of the bone is performed at the border of the upper and middle thirds (Fig. 1, a). Next, a culture of Stafilococcus aureus (museum strain ATCC 29213) is injected intramedullary in a volume of 50 μl, the concentration of microorganisms was 108 CFU/ml. The culture is injected with an insulin syringe, completely deepening the needle into the medullary canal (Fig. 1, b).
Следующим этапом в костномозговой канал вводят имплантат- крючкообразно изогнутую спицу диаметром 1,0 мм, на глубину 7 мм и наглухо, послойно ушивали операционную рану викрилом 4/0 (Фиг. 1, в, г, д). Завершающим этапом на уровне нижней трети бедренной кости осуществляют консольное введение спицы диаметром 0,6 мм и соединение спиц между собой методом армирования и заливки самотвердеющей пластмассой (Фиг. 1, д, е). В послеоперационном периоде антимикробные средства животным не применяют, обработку спиц и операционной раны не проводят.At the next stage, an implant is introduced into the medullary canal - a hook-shaped wire with a diameter of 1.0 mm, to a depth of 7 mm and tightly, the surgical wound was sutured in layers with 4/0 vicryl (Fig. 1, c, d, e). The final stage at the level of the lower third of the femur is the cantilever insertion of a spoke with a diameter of 0.6 mm and the connection of the spokes to each other by the method of reinforcement and pouring with self-hardening plastic (Fig. 1, e, f). In the postoperative period, antimicrobial agents are not used in animals, the treatment of knitting needles and the surgical wound is not carried out.
В процессе наблюдений, в среднем на 9-10 сутки, у всех животных отмечали выделение гнойного экссудата из спицевых каналов. Бактериологическое исследование экссудата из интермедуллярного канала показало наличие S. aureus в 100% случаев (Фиг. 2). Рентгенологические исследования показали, что у животных уже к 15 суткам после операции развивались признаки воспаления, ограниченного интермедуллярным пространством и проявляющиеся наличием слабозаметных хаотичных округлых участков просветления. К 21 суткам эксперимента происходило распространение воспалительного процесса на все струкрутные элементы кости, что характеризовалось наличием мелкоочаговых полостей в костномозговом канале, а также признаков процессов деструкции корковой пластинки и резорбции губчатой кости дистального метафиза. При гистологическом исследовании области имплантации у животных в средней части диафиза бедренной кости на 21-е сутки после операции обнаруживалась обширная остеомиелитическая полость (Фиг. 3, а) с гнойно-геморрагическим содержимым и фибриноидным детритом, включающим микроколонии S. aureus (Фиг. 3, б).In the course of observations, on average for 9-10 days, all animals noted the release of purulent exudate from the spoke channels. Bacteriological examination of exudate from the intermedullary canal showed the presence of S. aureus in 100% of cases (Fig. 2). X-ray studies showed that by the 15th day after the operation, the animals developed signs of inflammation, limited to the intermedullary space and manifested by the presence of faintly noticeable chaotic rounded areas of enlightenment. By the 21st day of the experiment, the inflammatory process spread to all structural elements of the bone, which was characterized by the presence of small focal cavities in the medullary canal, as well as signs of destruction of the cortical plate and resorption of the cancellous bone of the distal metaphysis. Histological examination of the implantation area in animals in the middle part of the femoral shaft on the 21st day after the operation revealed an extensive osteomyelitic cavity (Fig. 3, a) with purulent-hemorrhagic contents and fibrinoid detritus, including microcolonies of S. aureus (Fig. 3, b).
Остеомиелитическая полость была ограничена фиброзной оболочкой, внутренний слой которой представляли реактивно измененная рыхлая соединительная и грануляционная ткани, инфильтрованные воспалительно-клеточными элементами с преобладанием нейтрофильных гранулоцитов. Внеклеточный матрикс наружных слоев соединительнотканной оболочки включал крупные пучки концентрически ориентированных коллагеновых волокон. В составе наружной части фиброзной оболочки обнаруживались микроабсцессы, представляющие собой округлые включения реактивно измененной рыхлой соединительной ткани (Фиг. 4 а). Их отличала высокая концентрация полиморфноядерных лейкоцитов (Фиг. 4, б) и центрально расположенные микроколонии стафилококков либо инфицированные ими костные секвестры (Фиг. 4, в).The osteomyelitic cavity was limited by a fibrous membrane, the inner layer of which was reactively altered loose connective and granulation tissues infiltrated with inflammatory cellular elements with a predominance of neutrophilic granulocytes. The extracellular matrix of the outer layers of the connective tissue membrane included large bundles of concentrically oriented collagen fibers. In the composition of the outer part of the fibrous membrane, microabscesses were found, which are rounded inclusions of reactively altered loose connective tissue (Fig. 4a). They were distinguished by a high concentration of polymorphonuclear leukocytes (Fig. 4, b) and centrally located microcolonies of staphylococci or bone sequesters infected by them (Fig. 4, c).
Костную оболочку остеомиелитической полости, или инволюкрум, формировала мелкопетлистая сеть эндостально образованных грубоволокнистых трабекул. Межтрабекулярные промежутки заполняла реактивно измененная рыхлая соединительная ткань. В прилежащих к остеомиелитической полости участках кортикальной пластинки имелись бесклеточные зоны, активно резорбируемые остеокластами. Гаверсовы каналы некротизированных участков кости были заселены колониями стафилококков. Жизнеспособные участки компактной кости подвергались остеобластно-остеокластическому ремоделированию, костный матрикс включал участки грубоволокнистого костного вещества и нерегулярно расположенные линии склеивания. На периостальной поверхности компактной пластинки располагались объемные наслоения губчатого костного вещества, сформированные мелкопетлистой сетью массивных грубоволокнистых трабекул.The bone membrane of the osteomyelitic cavity, or involucrum, was formed by a finely looped network of endostally formed coarse fibrous trabeculae. The intertrabecular spaces were filled with reactively altered loose connective tissue. In the areas of the cortical plate adjacent to the osteomyelitic cavity, there were acellular zones actively resorbed by osteoclasts. Haversian canals of necrotic bone areas were colonized with staphylococcus colonies. Viable areas of compact bone underwent osteoblastic-osteoclastic remodeling, the bone matrix included areas of coarse fibrous bone substance and irregularly located gluing lines. On the periosteal surface of the compact plate, there were volumetric layers of spongy bone substance formed by a finely looped network of massive coarse-fibred trabeculae.
Полученные гистоморфологические описания препаратов оперированной бедренной кости животных соответствовали фиброзирующей с макро- и микроабсцедированием форме хронического остеомиелита по В.В. Григоровскому. Полуколичественная балльная оценка стадий остеомиелита показала, что у всех животных по шкале Jupiter было превышено пороговое значение 15 баллов, что свидетельствовало об остром течении хронического остеомиелита. Аналогичным образом по шкале оценки HOES было превышено пороговое значение в 6 баллов, определенное для активного хронического остеомиелита. У инфицированных животных был выражен лейкоцитоз, уровень С-реактивного белка был не значимо выше, но близок к порогу значимости (р=0,06) относительно референсных значений (норма). Средние значения данных показателей представлены в таблице.The obtained histomorphological descriptions of the preparations of the operated femur of animals corresponded to the fibrosing with macro- and microabscessing form of chronic osteomyelitis according to V.V. Grigorovsky. A semi-quantitative scoring of the stages of osteomyelitis showed that all animals on the Jupiter scale exceeded the threshold value of 15 points, which indicated an acute course of chronic osteomyelitis. Similarly, the HOES score exceeded the threshold of 6 points defined for active chronic osteomyelitis. In infected animals, leukocytosis was pronounced, the level of C-reactive protein was not significantly higher, but close to the threshold of significance (p=0.06) relative to the reference values (normal). The average values of these indicators are presented in the table.
Референсные значенияExperienced Animals
Reference values
1 (0-3)27 (27-28)*
1 (0-3)
1 (0-3)9 (7-9)*
1 (0-3)
10,6 (10,2-11,4)11.6 (10.8-12.0)
10.6 (10.2-11.4)
5,48 (5,13-5,70)8.21 (7.95-16.12)*
5.48 (5.13-5.70)
Таким образом, комплекс клинических, рентгенологических, гистоморфологических и лабораторных признаков позволяет оценить состояние животных как соответствующее хроническому остеомиелиту, что позволяет использовать способ по назначению.Thus, a complex of clinical, radiological, histomorphological and laboratory signs allows us to assess the condition of the animals as corresponding to chronic osteomyelitis, which allows the method to be used for its intended purpose.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2791230C1 true RU2791230C1 (en) | 2023-03-06 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU238846U1 (en) * | 2025-08-13 | 2025-11-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский Государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | A device for placing laboratory rats for the purpose of conducting X-ray examinations |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1691876A1 (en) * | 1989-10-30 | 1991-11-15 | Крымский Медицинский Институт | Method for simulation of posttraumatic osteomyelitis in small laboratory animals |
| RU2129735C1 (en) * | 1995-07-19 | 1999-04-27 | Читинская областная клиническая больница N 1 | Method for modeling traumatic osteomyelitis |
| RU2622369C1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-14 | Елена Викторовна Микулич | Chronic traumatic osteomyelitis simulation method |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1691876A1 (en) * | 1989-10-30 | 1991-11-15 | Крымский Медицинский Институт | Method for simulation of posttraumatic osteomyelitis in small laboratory animals |
| RU2129735C1 (en) * | 1995-07-19 | 1999-04-27 | Читинская областная клиническая больница N 1 | Method for modeling traumatic osteomyelitis |
| RU2622369C1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-14 | Елена Викторовна Микулич | Chronic traumatic osteomyelitis simulation method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛАДОНИН С.В. и др. Моделирование хронического остеомиелита / ВЕСТНИК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ ХИРУРГИИ ТОМ IV, 2011, N 2, стр. 344-348. LUCKE M. et al. Gentamicin coating of metallic implants reduces implant-related osteomyelitis in rats / Bone, 2003, 32, pages 521-531. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU238846U1 (en) * | 2025-08-13 | 2025-11-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский Государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | A device for placing laboratory rats for the purpose of conducting X-ray examinations |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Laubach et al. | Clinical translation of a patient-specific scaffold-guided bone regeneration concept in four cases with large long bone defects | |
| Spin‐Neto et al. | Clinical similarities and histological diversity comparing fresh frozen onlay bone blocks allografts and autografts in human maxillary reconstruction | |
| Comuzzi et al. | Injectable calcium phosphate cement as a filler for bone defects around oral implants: an experimental study in goats | |
| Cho et al. | Circumferential bone grafting around an absorbable gelatin sponge core reduced the amount of grafted bone in the induced membrane technique for critical-size defects of long bones | |
| BERGARA et al. | Present state of the surgical treatment of chronic frontal sinusitis | |
| Fialkov et al. | In vivo bone engineering in a rabbit femur | |
| Hägi et al. | Regenerative periodontal therapy | |
| Fenelon et al. | Comparison of amniotic membrane versus the induced membrane for bone regeneration in long bone segmental defects using calcium phosphate cement loaded with BMP-2 | |
| Tarchala et al. | A pilot study: Alternative biomaterials in critical sized bone defect treatment | |
| Melville et al. | Is reconstruction of large mandibular defects using bioengineering materials effective? | |
| RU2597786C2 (en) | Method for creating personalized gene-activated implant for bone tissue regeneration | |
| Arıcan et al. | Micro–ct findings of concentrated growth factors (cgf) on bone healing in masquelet’s technique—An experimental study in rabbits | |
| Wang et al. | Reparative effect of super active platelet combined with allogeneic bone for large bone defects | |
| Blirup-Plum et al. | Pathological and microbiological impact of a gentamicin-loaded biocomposite following limited or extensive debridement in a porcine model of osteomyelitis | |
| Helbig et al. | A new sequential animal model for infection-related non-unions with segmental bone defect | |
| RU2711608C1 (en) | Method for manufacturing articulating reinforced cement antibacterial knee joint spacer | |
| Concannon et al. | Bone induction using demineralized bone in the rabbit femur: a long-term study | |
| RU2791230C1 (en) | Method for modeling osteomyelitis of the femoral bone in small laboratory animals | |
| Krasny et al. | Evaluation of safety and efficacy of radiation-sterilized bone allografts in reconstructive oral surgery | |
| Ovchinnikov et al. | Model of osteomyelitis in rats | |
| RU2544303C1 (en) | Method of treating chronic osteomyelitis of long bones | |
| Kharkova et al. | Three-dimensional TCP scaffolds enriched with Erythropoietin for stimulation of vascularization and bone formation. | |
| RU2309756C1 (en) | Method for treating false articulations due to transplantation of autologous mesenchymal stem cells and biotransplant for its application | |
| Aytekin et al. | Alveolar Ridge Augmentation Techniques in Implant Dentistry | |
| de Macedo et al. | Fresh-frozen human bone graft for repair of defect after adenomatoid odontogenic tumour removal |