Способ моделирования комбинированного радиационно-механического поражения

Способ моделирования комбинированного радиационно-механического поражения

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к патологической физиологии, экспериментальной радиобиологии и реаниматологии, и может быть использовано, например, для изучения особенностей течения острой лучевой патологии в комбинации с нелучевыми (механическими) факторами, а также оптимизации хирургических методов лечения комбинированных радиационно-механических поражений.

Известен способ прогнозирования тяжести заболевания при комбинированном поражении с ожоговой травмой, включающий измерение площади ожога, наличие механических повреждений, оценку неврологического статуса, определение времени догоспитального этапа, клинических и биохимических показателей крови, в котором проводят прогнозирование тяжести заболевания непосредственно в очаге поражения и в динамике, при этом полученные диапазоны измеренных величин оценивают в баллах и при сумме баллов меньше 0 прогнозируют высокую вероятность благоприятного исхода, при сумме баллов 7 и больше - неблагоприятный исход, а при сумме баллов меньше 7, но больше 0 - неопределенный (патент РФ №2109286, G01N 33/48, G01N 33/72, опубл. 20.04.1998).

Отсутствие лучевого компонента в предлагаемом способе не позволяет оценить отягощающее влияние этого фактора поражения на течение патологического процесса.

Известен выбранный за прототип способ моделирования клинической смерти при комбинированном поражении, включающий полную остановку кровообращения с последующим его восстановлением и реанимацией животного, в котором полную остановку кровообращения производят последовательно, сначала отравляют подопытное животное угарным газом до остановки дыхания, а затем подвергают животное скелетной травме до наступления двустороннего пневмоторакса, после чего констатируют состояние клинической смерти и начинают реанимацию (патент РФ №2233485, G09B 23/28, опубл. 27.07.2004). В данном способе моделирования комбинированного поражения не рассматривается возможность радиационного поражения.

Согласно данным отчетов американских и японских специалистов, участвовавших в оказании помощи пораженным в результате ядерных бомбардировок японских городов и проводивших анализ трагедии, в последующие годы 75-80% составили комбинированные радиационные поражения. При этом 70% всех летальных исходов произошли в первый день поражения. Из числа оставшихся в живых не менее чем у 10% летальный исход был неизбежен, вне зависимости того, насколько успешно им были выполнены лечебные мероприятия.

Таким образом, можно предположить, что число безвозвратных потерь в результате ядерного взрыва средней и малой мощности, какие и были применены американскими вооруженными силами в Японии, последствия применения которых могут быть сопоставимы с последствиями возможных техногенных катастроф на современных объектах, использующих энергию атома в мирных целях, составит приблизительно 75-80%, а судьба оставшихся в живых будет зависеть от своевременности и качества медицинской помощи. Анализ тех же данных показывает, что среди людей с КРП, оставшихся в живых в Хиросиме на 20-е сутки, наиболее весомый вклад в характер поражения вносил механический компонент, в частности ударная волна с исходом в механическую травму - до 40% и световое излучение (ожоговая травма) - 28% случаев. Вклад проникающей радиации составил 32%. Наиболее характерная особенность комбинированного радиационного поражения - наличие признаков двух и более патологических процессов: комбинации клинических признаков острой лучевой болезни с местными или общими симптомами поражающих факторов нелучевой природы, с их взаимным отягощающим влиянием, проявляющимся в более тяжелом течении патологического процесса, чем это свойственно каждому компоненту в отдельности. В ближайший период после возникновения КРП в клинике поражения преобладают нелучевые компоненты, поэтому основные усилия при оказании медицинской помощи будут связаны с хирургическими мероприятиями. При наличии у пораженных с КРП признаков жизнеугрожающих последствий механических повреждений их следует лечить так, как если бы не было радиационного воздействия. При этом операции у таких пораженных должны носить, по возможности, одномоментный и исчерпывающий характер, обеспечивая минимальную травматизацию тканей и преследуя цель заживления ран до наступления периода разгара лучевого компонента поражения и максимально сглаживая влияние травматического компонента на последующее течение острой лучевой болезни. Имеющиеся на сегодня данные о результатах лечения комбинированных радиационно-механических поражений традиционными способами демонстрируют крайне низкие показатели выживаемости и выздоровления: уже при средней степени тяжести летальность может достигать 50%, далее - прогноз для жизни остается сомнительным. Применение современных малоинвазивных эндовидеохирургических технологий позволяет более эффективно решать эту задачу. Опыт применения у раненых и пострадавших малоинвазивных эндовидеохирургических технологий (в том числе в условиях вооруженных конфликтов последних лет), характеризующихся малой травматичностью, снижением интраоперационной кровопотери и частоты инфекционных осложнений в послеоперационном периоде, сокращением сроков лечения, возможностью четкой визуализации топографо-анатомически сложных областей, обладающих при этом достаточно большим спектром оперативных приемов, наглядно продемонстрировал возможности значительного улучшения результатов лечения хирургической патологии как мирного, так и военного времени. Применение этих хирургических методов при КРП позволяет предположить качественное улучшение результатов лечения благодаря снижению отягощающего влияния механической компоненты поражения на патологический процесс в целом и, тем самым, облегчая общее состояние пораженных.

Разработка способов хирургической помощи и ее оптимизация у тяжелопораженных при взрывах или техногенных катастрофах с участием ионизирующего излучения - одна из сложнейших проблем хирургии и радиобиологии, на решение которой направлен заявляемый способ.

В основу изобретения положена задача создания способа моделирования комбинированного радиационно-механического поражения, в котором путем последовательного облучения и нанесения травмы сразу после лучевого воздействия достигается возможность оценки синдрома взаимного отягощения поражений и необходимости хирургического вмешательства.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе моделирования комбинированного радиационно-механического поражения путем последовательного нанесения повреждений организму животного животных подвергают общему равномерному облучению в дозе, вызывающей развитие острой лучевой болезни средней степени тяжести, а затем, последовательно, наносят механическую травму, соответствующую средней или тяжелой степени в виде закрытой травмы живота с повреждением селезенки, после чего констатируют развитие жизнеугрожающих последствий в виде продолжающегося внутрибрюшного кровотечения, которое отягощается проявлениями первичной реакции на облучение, и приступают к жизнеспасительным лечебным мероприятиям.

Моделирование комбинированного радиационно-механического поражения на кроликах осуществляли с целью изучения особенностей течения острой лучевой болезни, отягощенной воздействием механической травмы, а также оптимизации хирургических методов лечения комбинированных радиационно-механических поражений. Для моделирования острой лучевой болезни кроликов подвергали общему относительно равномерному рентгеновскому облучению на аппарате РУМ-17 в дозе 3,5 Гр при следующих условиях: напряжение 180 кВ, сила тока 15 мА, фильтр 0,5 мм Cu + 1,0 мм Al, кожно-фокусное расстояние 80 см, мощность дозы 20,4 Р/мин, экспозиция 17 мин 10 с, облучение одностороннее, направление облучения: спина-грудь, животное при этом фиксировалось в положении на животе с разведенными в стороны конечностями. При такой величине поглощенной дозы, соответствующей СД_25/30, развивалась средняя степень тяжести острой лучевой болезни с характерной клинической симптоматикой и динамикой лабораторных показателей.

Для моделирования механического компонента КРП кроликам наносилась закрытая травма живота в левом подреберье в проекции селезенки. Условия нанесения травмы, подобранные опытным путем, характеризовались следующими параметрами: травма наносилась грузом массой 0,5 кг, падающим под собственной тяжестью с высоты 1 м в полой направляющей тубе, закрепленной в штативе под углом 75°. Животные при этом фиксировались на спине с разворотом на правый бок, а область механического воздействия подвергалась предварительному бритью. При этом помимо ушиба мягких тканей брюшной стенки наблюдались (по результатам лабораторных исследований и диагностической лапароскопии) поверхностные разрывы капсулы селезенки с устойчивым гемостазом.

С целью подбора наиболее эффективной массы груза, обеспечивающего моделирование закрытой травмы живота средней степени тяжести на девяти животных, была проведена серия предварительных опытов, в которых путем последовательного увеличения массы применяемого для нанесения травмы груза добивались соответствующих посттравматических морфофункциональных изменений. При этом животные были разделены на три опытные группы по три особи. Закрытая травма живота наносилась последовательно грузами массой 0,15, 0,3 и 0,5 кг. Оценка состояния животных осуществлялась путем динамического наблюдения за их поведением после получения травмы, а также выявления посттравматических морфологических изменений со стороны органов и тканей. В первых двух случаях значимых поведенческих расстройств и посттравматических изменений выявлено не было. Травма, наносимая грузом массой 0,5 кг, существенным образом сказывалась на поведении животных и вызывала повреждения с высоким риском развития жизнеугрожающих последствий, связанных с развитием продолжающегося кровотечения и необходимостью неотложного хирургического пособия, например лапаротомии либо лапароскопии, что удовлетворяло условиям создания модели комбинированного радиационно-механического поражения тяжелой (средней) степени тяжести.

Таким образом, экспериментальное моделирование собственно комбинированного радиационного поражения (КРП) осуществлялось путем последовательного облучения и нанесения травмы сразу после лучевого воздействия. Условия облучения и нанесения механической травмы соответствовали описанным выше методикам. В отличие от изолированного действия радиационного поражения и травматического компонента, действие этих факторов в совокупности приводило к развитию характерного для КРП синдрома взаимного отягощения, проявившегося в виде утяжеления клинических и лабораторных проявлений поражения и без соответствующего лечения влекло летальный исход в 80% случаев. В свою очередь, в случае изолированного лучевого поражения гибель животных наблюдалась в 40%, а при травме без лучевого фактора летальных исходов не было.

В предлагаемом изобретении разработана экспериментальная модель комбинированного радиационного поражения, где сочетается комбинация одновременного воздействия на организм животного лучевого и механического поражающих факторов, которые обеспечивают развитие классической клинической картины комбинированного радиационно-механического поражения средней или тяжелой степени тяжести. Модель может быть использована как для изучения общебиологических патофизиологических процессов, развивающихся при данной патологии, так и для совершенствования хирургических и терапевтических методов лечения, в том числе при изучении эффективности внедряемых радиопротекторных средств.

Способ моделирования комбинированного радиационно-механического поражения путем последовательного нанесения повреждений организму животного, отличающийся тем, что животных подвергают общему равномерному облучению в дозе, вызывающей развитие острой лучевой болезни средней степени тяжести, а затем последовательно наносят механическую травму, соответствующую средней или тяжелой степени в виде закрытой травмы живота с повреждением селезенки грузом массой 0,5 кг, падающим под весом собственной тяжести с высоты 1 м в полой направляющей трубе, закрепленной в штативе под углом 75°, при этом животных фиксируют на спине с разворотом на правый бок, после чего констатируют развитие жизнеугрожающих последствий в виде продолжающегося внутрибрюшного кровотечения и признаков травматического шока, отягощенных симптомами первичной реакции на облучение и приступают к неотложным лечебным мероприятиям.