СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ МИННО-ОСКОЛОЧНО-НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАВМЫ МЯГКИХ ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ МАЛОГО ТАЗА У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ

Название	СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ МИННО-ОСКОЛОЧНО-НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАВМЫ МЯГКИХ ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ МАЛОГО ТАЗА У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ
Разработчик (Авторы)	Полиданов М.А., Капралов С.В., Кашихин А.А., Волков К.А., Петрунькин Р.П., Юанов А.А., Масляков В.В., Греков В.В., Сафронов Д.В., Амиров Э.В., Данилов А.Д., Пригородов М.В., Емельянова И.П., Щербакова Н.С.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2841907
Дата регистрации	18.06.2025
Правообладатель	Полиданов М.А., Капралов С.В., Кашихин А.А., Волков К.А., Петрунькин Р.П., Юанов А.А., Масляков В.В., Греков В.В., Сафронов Д.В., Амиров Э.В., Данилов А.Д., Пригородов М.В., Емельянова И.П., Щербакова Н.С.
Область применения (класс МПК)	G09B 23/28 (2006.01)

Описание изобретения

Область техники

Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной медицине, военно-полевой хирургии и травматологии, и может быть использовано для моделирования поражений, соответствующих минно-осколочно-направленного действия травме (со следующими травмирующими факторами: ударной волной и повреждения поражающими осколками) мягких тканей и органов малого таза у самок крыс.

Уровень техники

Моделирование минно-осколочно-направленного действия травм (МОНТ) в эксперименте на лабораторных животных, является необходимым условием для разработки новых, а также усовершенствования уже существующих способов лечения МОНТ. Однако наиболее существенным недостатком имеющихся моделей МОНТ является их труднодоступность, что обусловлено тем, что для их воспроизведения необходимы использование специальных средств в условиях военного полигона (Соловьев И.А., Титов Р.В., Шперлинг И.А. и др., Особенности взрывной травмы при использовании отдельных видов средств индивидуальной бронезащиты. Вестник Российской Военно-медицинской академии. - 2015. - № 3 (51). - С. 128-132), электродетонаторов (Венгерович Н.Г., Шперлинг И.А., Юркевич Ю.В. и др., Морфологическая характеристика посттравматической регенерации скелетных мышц при экспериментальной взрывной травме. Бюллетень сибирской медицины. - 2015. - Т. 14. - № 4. - С. 17-24), гранат или самодельных взрывных устройств на основе пластида (Mykhailusov RN, Negoduiko VV, Prikhodko YuV. Biological layer design of fire wounds of soft tissues. Eksperimentalna i klinichna meditsyna. - 2016. - № 4. - С. 144-7) и специальные разрешения. Кроме того, существующие способы, как правило, предполагают использование крупных экспериментальных животных (свиньи, собаки). Все указанное значительно суживает область их применения в экспериментальной медицине.

Известен способ моделирования минно-взрывного ранения (Венгерович Н.Г. Морфологическая характеристика посттравматической регенерации скелетных мышц при экспериментальной взрывной травме / Н.Г. Венгерович, И.А. Шперлинг, Ю.В. Юркевич [и др.] // Бюллетень сибирской медицины. - 2015. - Т. 14, №4. - С. 17-24. DOI: 10.20538/1682-0363-2015-4-17-24), согласно которому ранение наносят с помощью электродетонатора ЭДП-р, предназначенного для инициирования взрыва в зарядах бризантных взрывчатых веществ, приводимых в действие электрическим импульсом (источник газопламенного компонента минно-взрывной травмы). В результате воздействия получают воспроизводимые местные повреждения кожи и скелетных мышц задней поверхности бедра подопытных животных, в качестве которых могут использоваться крысы. Для установки электродетонатора используют жесткий полиуретановый блок из газонаполненной пластмассы, имеющий прорезь в центре и обеспечивающий направленное воздействие газоплазменного компонента взрывной травмы. Детонатор располагают на расстоянии 11 см от места повреждения. Размеры входного повреждения составляют в среднем 10±2 мм, раневого канала - 18±3 мм. После приведения в действие электродетонатора возникает направленная взрывная газовая струя, которая приводит к образованию обширных разрушений мягких тканей с наружным кровотечением и развитием общего коммоционно-контузионного синдрома. В случае воздействия газовой струи на достаточном расстоянии от места расположения костей удается избежать их переломов.

К недостаткам указанного способа моделирования, предусматривающего проведение взрывных работ, относятся не только необходимость его реализации в условиях специального полигона, получение особого разрешения, но и высокая трудоемкость подготовительных работ.

Из уровня техники известен способ моделирования (Чиж H.A., Ковалев Г.А., Белочкина И.В., Михайлова И.П. Модель минно-взрывной травмы // Клиническая хирургия. - 2019. - Т. 86(1). - С. 61-64. DOI: 10.26779/2522-1396.2019.01.61.), согласно которому минно-взрывную травму наносят с помощью строительно-монтажных пистолетов (СМП) «СМП-3М» калибром 12 мм и «ПЦ-84» калибром 6,8 мм без поршня с различной массой порохового заряда (0,38 г, 0,43 г, 0,55 г) (ОАО «Тульский оружейный завод», Россия) и поражающими элементами, для чего в стволе СМП на расстоянии 10 см от дульного среза размещают пыж в виде бумажной салфетки с завернутыми в нее стальными осколками размером 3-5×1,5 мм, общей массой 0,2 г. Использование СМП без поршня с размещенным в его стволе бумажным пыжом со стальными осколками, а также специально изготовленной стойки для прикрепления к столешнице позволяет обеспечить воздействие направленной ударной волны с вторичными ранящими агентами, то есть обеспечить имитацию взрыва и нанесение минно-взрывной травмы.

Однако данный способ требует нескольких вмешательств, что увеличивает срок моделирования. К тому же для реализации способа требуется применение специально-разработанной стойки, состоящей из металлической пластины и закрепленного на ней диска с углублением под прижимную часть.

Известно нанесение огнестрельных ран произведенных снарядами ручного огнестрельного оружия, и ран, произведенных в результате подрыва снаряда артиллерийского оружия. Ручное оружие заряжается пулями различных систем, и характер ранения находится в чрезвычайно большой зависимости от системы пули (https://studfile.net/preview/17193990/page:8/). Пулевая рана сходна с колотой и ушибленной раной. Края огнестрельных ран - неровные, припухшие, с незначительным омертвлением; в окружности их иногда находят кровоподтеки. Характерным же для них является наличие вокруг входного отверстия раны следов ожога и импрегнация частицами пороха. Огнестрельные раны представляют собою как бы длинный канал с незначительным наружным отверстием. При действии пули на организм животного она может пробивать какую-либо часть его тела насквозь, и тогда рана, полученная при этом, называется сквозной огнестрельной раной. Если же пуля остается в глубине тканей, огнестрельная рана носит название несквозной, или слепой. Всякая сквозная рана имеет два отверстия - входное и выходное. Входное отверстие круглое или близкой к кругу формы. В зависимости от величины пули и сократимости кожи оно может быть очень незначительным. Края его могут быть более или менее ушибленными, особенно когда пуля на излете или обладает малой живой силой. Выходное отверстие всегда больше входного, нередко с разорванными вывороченными краями. Величина выходного отверстия в значительной мере зависит и от мышечной массы, через которую проходит снаряд (чем больше масса, тем большая сопротивляемость тканей боковому удару пули, тем больший разрыв тканей), и от характера (структуры) поражаемой ткани. Иногда выходных отверстий два или больше, что зависит от дробления пули на два или несколько кусков, из которых каждый может дать свое отверстие.

Однако механизм огнестрельного повреждения следует строго разграничивать. В то время как пули современного оружия обладают строго определенными баллистическими свойствами (форма, род движения, живая сила, масса) и при прочих равных условиях вызывают одинаковые по интенсивности повреждения; баллистические свойства осколков непостоянны, вследствие чего действие их на ткани варьирует в широких пределах.

Наиболее близким к заявляемому является способ моделирования взрывной травмы мягких тканей конечности с переломом бедренной кости (патент RU 2748384, МПК A61B5/00, опубл. 25.05.2021), включающий нанесение травмы на предварительно выстриженную поверхность бедра находящегося под наркозом мелкого лабораторного животного - крысы. Травму наносят за счет организации взрыва путем подрыва взрывного заряда, в качестве которого используют пиротехническое изделие бытового назначения - обыкновенную терочную петарду Корсар-2, которую устанавливают в бедре крысы в непосредственной близости от кости - на расстоянии 0,5-0,8 см от нее, в канале длиной 2,0-2,5 см, сформированном в области расположения полусухожильной, полуперепончатой и двуглавой мышц бедра, через линейный разрез кожи длиной 0,8-1,0 см, выполненный в средней трети латеральной поверхности бедра крысы параллельно длиннику бедренной кости, для чего тупым способом, с помощью зажима, минимально травмируя ткани, раздвигают кожу и расслаивают мышцы бедра. Петарду Корсар-2 устанавливают таким образом, чтобы ее часть от места запала выступала на 2 см над поверхностью кожи, а оставшаяся часть располагалась в сформированном канале и частично, а именно на 0,3-1,0 см, выступала из контрапертуры на противоположной поверхности бедра. Для моделирования изолированной взрывной травмы мягких тканей конечности с переломом бедренной кости используют крыс с массой тела 320±30 г.

Однако данный способ требует проведения несколько оперативных вмешательств, подбора взрывчатых элементов, что увеличивает срок моделирования.

Раскрытие сущности изобретения

Технической проблемой заявляемого изобретения является разработка способа моделирования поражений мягких тканей и органов малого таза у лабораторных животных - крысы в эксперименте, соответствующих травме ударной волной и повреждениями поражающими осколками, и обеспечивающего моделирование разрыва стенок матки у самок животного с отделением ее от связок и от апоневроза Денон-Виллье, ограничивающего влагалище от прямой кишки.

Технический результат заключается в обеспечении воспроизводимости результатов и в расширении функциональных возможностей за счет моделирования разрыва стенок матки у самок животного при упрощении способа и сокращении времени моделирования.

Технический результат достигается тем, что в способе моделирования минно-осколочно-направленного действия травмы мягких тканей и органов малого таза у находящегося под наркозом лабораторного животного - самки-крысы, включающем нанесение травмы ударной волной и повреждениями поражающими элементами на предварительно выстриженную поверхность тела животного, согласно решению для моделирования разрыва стенок матки у самок животного с отделением ее от связок и от апоневроза Денон-Виллье, ограничивающего влагалище от прямой кишки, травму наносят страйкбольной гранатой марки M67 RS с поражающими элементами в виде шаров диаметром 2 мм, имеющих пороховой заряд, состоящий из порошкового магния и перхлората калия, с расстояния ± 50 см, при этом животное размещают в контейнере, в горизонтальном положении лежа на спине с разведенными и фиксированными задними лапами так, чтобы участок промежности, подлежащий травматизации находился на уровне разлета и рикошета поражающих элементов, а страйкбольную гранату ориентируют по вектору взрыва на промежность.

Контейнер выполнен в виде бака оцинкованного с крышкой объемом 100 л и диаметром 51 см.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 - представлено устройство страйкбольной гранаты M67 RS; на фиг. 2 - приведены результаты микроскопического исследования области таза лабораторных животных, на фиг. 3 - приведена таблица, в которой приведены размеры площади ран у лабораторных животных, полученных в результате моделирования МОНТ с использованием заявляемого способа (M±m).

Позициями на чертежах обозначено:

1. поражающие элементы (шары) в корпусе страйкбольной гранаты;

2. детонационная часть, состоящая из порошкового магния и перхлората калия;

3. запал;

4. корпус запала;

5. предохранительная скоба;

6. усики предохранительной скобы;

7. спусковой рычаг;

8. палочкоядерные лейкоциты;

9. очаги коагуляционного некроза.

Осуществление изобретения

Способ осуществляется следующим образом.

Исследования проводились на 20 лабораторных крысах-самках породы «Стандарт» массой 200±50 г. Все манипуляции и содержание животных было регламентировано этической комиссией ФГБОУ ВО «Саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского» Министерства Здравоохранения Российской Федерации (протокол № 7, 15.07.2024). Условия содержания в виварии лабораторных животных регламентированы РД-АПК 3.10.07.02-09 «Методические рекомендации по содержанию лабораторных животных в вивариях научно-исследовательских институтов и учебных заведений», приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации от 01.04.2016 г. № 199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики», ГОСТ 33216-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами» (актуализированным от 01.01.2021). По стандартной методике проводили общую анестезию лабораторных животных за 30 минут до начала реализации заявляемого способа. Затем на области промежности лабораторного животного выстригали шерсть, оставляя шерстяной покров высотой не более 1-2 мм. МОНТ моделировали с помощью страйкбольной гранаты M67 RS (СГ) (фиг. 1), выпускающей в качестве условно-поражающего элемента пластиковые шары диаметром 2 мм, выполняющие роль осколочных снарядов, содержащиеся внутри корпуса СГ 1. Условная мощность взрыва составляет до 0,5 грамм пороха. Корпус СГ выполнен из пластика. Диаметр гранаты 6,35 см, длина по запалу 9,2-9,25 см, масса около 115 (±5-10) граммов. Радиус поражения осколками гранаты 15 метров, радиус возможного поражения 25 метров. Производство ООО «Страйком» (г. Москва, Россия).

Для моделирования МОНТ, лабораторное животное размещают в закрытом пространстве, в контейнере (оцинкованном баке с закрывающейся крышкой, диаметром 51 см, объемом 100 л) лежа на спине с разведенными и фиксированными задними лапами. Лапы фиксируют таким образом, чтобы участок промежности, подлежащий травматизации, находился на уровне разлета и рикошета поражающих элементов в виде пластиковых шаров 1 диаметром 2 мм, выполняющих роль осколочных снарядов, содержащихся внутри корпуса СГ на расстоянии ±50 см. Пусковое устройство ориентируют по вектору действия на промежность. Для приведения устройства в рабочее положение СГ фиксировали к внутренней части бака. Отворачивали усики предохранительной скобы 6, устанавливали на ней шнур для извлечения предохранительной скобы 5 и срабатывания детонационной части СГ, состоящей из порошкового магния и перхлората калия 2. Находясь в безопасном месте, на расстоянии 2 м от бака оцинкованного, тянули за шнур для извлечения предохранительной скобы 6 устройства, тем самым отпустив спусковой рычаг 7, приведший в действие запал 3 находящийся в корпусе 4.

После детонации проводили макроскопическую оценку поражения путем осмотра наружной поверхности области промежности: края множественных мелких ран были неровными, в связи с чем сопоставить края ран не представлялось возможным (дефект «минус-ткань» по М.И. Райскому). После проведения наружного осмотра места поражения проводили рассечение мягких тканей таким образом, чтобы плоскость сечения была перпендикулярна поверхности кожи и проходила через центр области травмы. В ходе препарирования тканей, было уставлено, что множественные входные отверстия продолжались слепым раневым каналом глубиной около 1/3 толщи мышечно-фасциального слоя. Дефект мышечно-фасциального слоя отличался звездчатой формой и соответствовал размеру кожного дефекта. В множестве раневых каналах были обнаружены поражающие элементы, образовавшиеся при разлете поражающих элементов взрывного устройства 1 и участок миометрия с осколочно-рваным дефектом стенки матки и отделением её от связок и от апоневроза Денон-Виллье, ограничивающего влагалище от прямой кишки.

Таким образом, использование СГ, выпускающих в качестве условно-поражающего элемента 1 пластиковые шары диаметром 2 мм, выполняющих роль осколочных снарядов, содержащихся внутри корпуса СГ, условной мощностью до 0,5 грамм пороха, радиусом поражения осколками гранаты 15 метров, позволяет получить множественные мелко-осколочные ранения, формирующиеся в результате детонирования порохового заряда, состоящего из порошкового магния и перхлората калия детонационной части устройства, разлета поражающих элементов, рикошета части поражающих элементов о стенки оцинкованного бака, которые являются в данном случае травмирующими агентами.

Проведенная в дальнейшем морфологическая оценка позволила установить, что края разрыва неровные, с признаками размозженности и кровоизлияния. В окружающей ткани выраженное острое воспаление с большим количеством палочкоядерных лейкоцитов 8. Наблюдаются очаги коагуляционного некроза 9 (фиг. 2).

Кроме того, было установлено, что МОНТ, полученные с использованием заявляемого способа, у всех подопытных животных были идентичны по характеру и степени тяжести повреждений мягких тканей, их локализации, форме, площади и глубине. У каждого лабораторного животного произошел полный разрыв стенок матки с отделением ее от связок и от апоневроза Денон-Виллье, ограничивающего влагалище от прямой кишки.

Характеристики полученной МОНТ у каждого лабораторного животного, в том числе размеры раны кожи и подкожно-жировой клетчатки (ПЖК), размеры мышечных ран и фасций, глубина ран, были фиксированы, а их средние значения в группе (М) и стандартные отклонения (m) представлены в таблице (фиг. 3).

Таким образом, полученные экспериментальные данные подтверждают, что заявляемый способ обеспечивает получение воспроизводимой модели МОНТ, позволит использовать ее для моделирования поражений, соответствующих МОНТ (ударной волной и повреждения поражающими осколками) мягких тканей и органов малого таза у крыс.

Заявляемое изобретение позволяет моделировать у мелких лабораторных животных (крыс) МОНТ мягких тканей, в виде неровных, с мелкими надрывами ран кожи, подкожно-жировой клетчатки, фасций и мышц с повреждениями органов малого таза, в виде полного разрыва стенок матки с отделением ее от связок и от апоневроза Денон-Виллье, ограничивающего влагалище от прямой кишки, т.е. идентичных по характеру и степени тяжести, локализации, форме, площади и глубине у всех экспериментальных животных, что весьма актуально в настоящее время и определяет перспективы его широкого использования в исследовательских целях.

Заявляемый способ достаточно прост в проведении, предусматривает использование для организации взрыва вместо сложных и дорогостоящих устройств и приспособлений спусковую гранату марки M67 RS, обращение с которой не требует специальных знаний и навыков, которые выпускаются отечественными производителями и доступны в продаже, не требует проведения в условиях специально оборудованных помещений или оснащенных площадок полигонов, практичен, в связи с чем доступен исследовательским группам при соблюдении техники безопасности.

Формула изобретения

1. Способ моделирования минно-осколочно-направленного действия травмы мягких тканей и органов малого таза у находящегося под наркозом лабораторного животного – самки-крысы, включающий нанесение травмы ударной волной и повреждений поражающими элементами на предварительно выстриженную поверхность тела животного, отличающийся тем, что для моделирования разрыва стенок матки у самок животного с отделением ее от связок и от апоневроза Денон-Виллье, ограничивающего влагалище от прямой кишки, травму наносят страйкбольной гранатой марки M67 RS с поражающими элементами в виде шаров диаметром 2 мм, имеющих пороховой заряд, состоящий из порошкового магния и перхлората калия, с расстояния 50 см, при этом животное размещают в контейнере, в горизонтальном положении лежа на спине с разведенными и фиксированными задними лапами так, чтобы участок промежности, подлежащий травматизации, находился на уровне разлета и рикошета поражающих элементов, а страйкбольную гранату ориентируют по вектору взрыва на промежность.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контейнер выполнен в виде бака оцинкованного с крышкой объемом 100 л и диаметром 51 см.

Изобретение "СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ МИННО-ОСКОЛОЧНО-НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАВМЫ МЯГКИХ ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ МАЛОГО ТАЗА У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ" (Полиданов М.А., Капралов С.В., Кашихин А.А., Волков К.А., Петрунькин Р.П., Юанов А.А., Масляков В.В., Греков В.В., Сафронов Д.В., Амиров Э.В., Данилов А.Д., Пригородов М.В., Емельянова И.П., Щербакова Н.С. ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога