Комплексное лечение переломов трубчатых костей у мелких домашних животных гелевым биопрепаратом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Пичугин Юрий Вячеславович

• Пичугин Юрий Вячеславович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Пичугин Юрий Вячеславович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Травматизм у животных, методы лечения и способы стимуляции ре- 12 генерации костной ткани

1.2 Осложнения при травмах и после остеосинтеза. Роль микроорганиз- 15 мов в развитии послеоперационных осложнений

1.3 Современные экспресс-методы идентификации возбудителей 18 гнойной инфекции

1.4. Методы лечения и профилактики возникновения раневой инфекции 19 при переломах костей

1.4.1 Применение антисептических и ферментных средств

1.4.2 Применение антибиотиков и возможные осложнения

1.4.3. Применяемые формы фаговых препаратов

1.4.4. Гидрокси-апатит-коллагены как средства, стимулирующие процесс 27 репаративной регенерации нативной костной ткани

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Верификация костных переломов у мелких домашних животных 41 3.1.1. Мониторинг распространенности переломов костей у животных в 41 городе Ульяновске

3.1.2 Изучение видового состава возбудителей 47 гнойного воспалительного процесса при костных переломах конечностей у животных

3.1.2.1 Молекулярно-генетический метод идентификации бактерий

3.1.2.2 Бактериологический метод идентификации бактерий

3.1.2.3 Определение чувствительности возбудителей гнойного воспали- 51 тельного процесса при костных переломах конечностей у животных

3.2 Разработка биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» 56 в комплексном лечении переломов костей у животных

3.2.1 Контроль изготовленного биопрепарата

3.2.1.1 Контроль равномерности перемешивания препарата

3.2.1.2 Определение антимикробных свойств препарата 61 «ЛитАр-фаг УлГАУ»

3.2.1.3. Определение стерильности препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ»

3.2.1.4. Определение безвредности препарата

3.2.1.5. Определение фагочувствительности выделенных бактериальных 65 штаммов

3.2.1.6 Влияние материала «ЛитАр» на рост возбудителей гнойных

послеоперационных осложнений при переломах костей у животных 3.2.1.7. Определение влияния материала «ЛитАр» на литическую

активность бактериофагов

3.3 Технологические решения при выполнении 70 экспериментальных исследований

3.3.1 Разработка устройства для введения гелевой формы препарата в зо- 70 ну повреждения кости

3.3.2. Винтовой штифт с совмещённой опорной

и проводниковой функцией

3.3.3 Набор облегчённых колец АВФ для лечения переломов 73 трубчатых костей у домашних животных

3.3.4 Морфометрия бедренной и плечевой костей у собак 78 различных пород и возрастов

3.3.5 Пример моделирования аппарата внешней фиксации (АВФ) при пе- 85 реломе бедренной кости у собаки

3.3.6 Пример моделирования АВФ при переломе костей 87 предплечья у собаки

3.4 Изучение влияния препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» на заживление 92 экспериментально воспроизведенных переломов костей у животных

3.5 Опыт практического применения материала «ЛитАр-фаг УлГАУ» 102 при костной патологии у домашних животных

4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

7. ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

8. СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

9. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 127 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комплексное лечение переломов трубчатых костей у мелких домашних животных гелевым биопрепаратом»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. По данным большинства доступных источников в настоящее время численность домашних животных значительно увеличилась и травматизм среди них продолжает оставаться на довольно высоком уровне (Лукьяновский В.А., 1989; Веремей Э.И., Лакисов В.М., 1992; Кашин А.С., Левченко Н.И., 1994; Стекольников А.А, Искалиев Е.А., Решетняк В.В., Бурдейный

B.В., 2020). Значительная часть из общей статистики поражения при травмах (до 59%) приходится на переломы трубчатых костей конечностей (Самошкин И.Б., 1989; Шрейнер А.А., Петровская Н.В., Ерофеев С.А., 1998; Золотухин С.Н., Пичу-гин Ю.В., Ермолаев В.А., 2017). Это обстоятельство является основным движущим фактором для ветеринарных специалистов в поиске и разработке методов лечения и профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата (Попова Л.А., 1993; Кононович Н.А., с соавт., 2018; Пичугин Ю.В., Ермолаев В.А., Марьин Е.М., 2019; Чернигов С.В., с соавт., 2021; Денисова А.А., с соавт., 2021). Актуальность проблем при костно-суставной патологии у животных не вызывает сомнений (Пичугин Ю.В., Сапожников А.В., 2011; Анников В.В., 2016). В последние годы имеет место активное внедрение в медицинскую практику различных кальций-фосфатных материалов при лечении переломов костей (Краснов А.Ф., Литвинов С.Д., 2003; Бочкарёв В.В., Виденин В.Н., Дружинина Т.В., 2015), в частности, препарата «ЛитАр» (Золотухин С.Н., Пичугин Ю.В., Сапожников А.В., Шевалаев Г.А. 2011; Пичугин Ю.В., с соавт. 2011; Литвинов С.Д., 2017; Литвинов

C.Д., с соавт., 2019). Преимуществом применения этого биокомпозита является то, что он не обладает антигенной активностью, не отторгается, обладает большой скоростью биодеградации (12... 15 дней). Материал имеет 70% пористости, что обеспечивает его быструю васкуляризацию в зоне операции (17.20 дней) (Куликов А.Н., 2006; Пичугин Ю.В., с соавт., 2011; Литвинов С.Д., 2017).

Одним из проблемных вопросов при любом оперативном вмешательстве с применением имплантов, биокомпозитов в послеоперационном периоде является профилактика гнойных осложнений (Самошкин И.Б., 1987; Тимофеев С.В., 2001; Гатиатуллин И.З., Шевлюк Н.Н., Третьяков А.А., 2019).

Исследования практического применения биокомпозитных материалов без применения антибиотиков показывают их полную антибактериальную несостоятельность (Абоянц Р.К, Истранов Л.П., 1998; Гатиатуллин И.З., с соавт., 2019). Имея в своём составе белковую (коллагеновую или полисахаридную основу) без введения антибактериальных препаратов, они становятся питательным концентратом для раневой микрофлоры. Традиционно для предотвращения гнойных осложнений используют антибиотики, которые смешиваются изначально с биокомпозитными материалами (Литвинов С.Д., Краснов А.Ф., 1995). Но как показывает практика, применение антибиотиков может повлечь ряд негативных последствий: возникновение и развитие аллергических реакций, иммунодепрессивное действие на организм животного и, наконец, селекция антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов (Васильев Д.А., Золотухин С.Н., 2010). В связи с этим интенсифицируются исследования по совершенствованию и разработке альтернативных методов лечения, в том числе и фаготерапии (Функер Е.В., 2007; Васильев Д.А., Золотухин С.Н., Шевалаев Г.А., 2010; Красильников И.В., 2011; Золотухин С.Н., Мелехин А.С., Пименов Н.В., Золотухин С.Н., 2014; Золотухин С.Н., Меле-хин А.С., Пименов Н.В., 2015, Барт Н.Г., Золотухин С.Н., Васильев Д.А., 2015; Степанов Д.Н., 2017). Известно, что бактериофаги имеют ряд преимуществ перед другими антибактериальными препаратами, в частности, они не вызывают аллергических реакций, безвредны в любых дозах (Мидленко В.И., Золотухин С.Н., Шевалаев Г.А., Ефремов И.М., Пичугин Ю.В., 2013)

Основными достоинствами препаратов из бактериофагов являются высокая и специфичная чувствительность к ним патогенной микрофлоры (Адаме М.,1961), сочетаемость со всеми видами традиционной антибактериальной терапии, отсутствие противопоказаний к применению (Красильников И.В., 2011).

Степень разработанности проблемы. При растущей численности домашних питомцев процент травм различного генеза у них остаётся с достаточно высоким процентом (Веремей Э.И., Лакисов В.М., 1992; Кашин А.С., Левченко Н.И., 1994). Современный уровень диагностики позволяет быстро и точно определять уровень и степень тяжести повреждения (Щукин М.В.,1989; Шерстнев C.B., 2002;

Стекольников А.А., 2013; Морган Дж., 2015). В настоящее время имеется достаточно исследований и публикаций в части методик лечения переломов трубчатых костей у мелких домашних животных (Самошкин И.Б., 1989; Шрейнер А.А., Петровская Н.В., Ерофеев С.А., 1998; Тимофеев С.В., 2001; Ягников С.А., 2001; Сах-но Н.В., 2005, 2007). Исследования в этом направлении продолжаются (Сидорова Ю.И., Филиппов Ю.И., Акимов А.В., 2014; Сидорова Ю.И., 2016; Стекольников

A.А. с соавт., 2019). Однако не исключены ошибки и осложнения при лечении ран и костной патологии (Послов Г.А. 2001, Хапрова, Т.С., Анников В.В., 2006; Ревякин И.В., 2016). Многогранно и тщательно изучены процессы регенерации костной ткани при стандартных методиках лечения (Лаврищева Г.И., 1969; Дерхо М.А., Концевая С.Ю., 2001, 2004) и в эксперименте (Искалиев Е.А., Решетняк

B.В., Бурдейный В.В., 2020). Применение антибиотиков достаточно широко распространено (Ефименко Н.А., Гучев И.А., Сидоренко С.В., 2004), но не всегда оправданно (Яковлев С.В., 1999; Белобородова Н.В., Богданов М.Б., Черненькая Т.В., 1999; Белоусов Ю.Б., Шатунов С.М., 2001), поэтому ведётся активный поиск альтернативных препаратов, аналогов, таких как бактериофаги (Лахно В.М., 1996; Чубатова С.А., 2000, Красильников И.В., 2011). Они позволяют бороться с возбудителями гнойной инфекции, уже имеющими устойчивость к антибиотикам, а также с комплексом микроорганизмов, развивающихся в месте повреждения при несвоевременном обращении в клинику (иногда более суток с момента повреждения)

Поэтому выбор рациональной операционной техники (Филиппов Ю.И. 1986; Щудло Н.А., 2000; Ягников С.А., 2001; Хапрова Т.С., Анников В.В., 2006), применение препаратов стимулирующих костеобразование (Краснов А.Ф., 2003, Берченко Г.Н., Кесян Г.А., Микелаишвили Д.С., 2010; Денисова А.А., Циулина Е.П., Безин А.Н., 2021) ведёт к лечению переломов у животных без осложнений и сокращению сроков выздоровления (Пичугин Ю.В., с соавт., 2019).

Цель исследования - обосновать применение биокомпозитно-фагового препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» при лечении переломов трубчатых костей у домашних животных, созданного на основе наноструктурного коллагеновоаппатит-

ного биокомпозитного материала «ЛитАр» и специфических бактериофагов, активных в отношении возбудителей гнойных инфекций.

Задачи исследования

1. Провести мониторинг частоты встречаемости переломов костей у домашних животных города Ульяновска;

2. Выявить видовую структуру возбудителей гнойных воспалительных процессов у животных в зоне переломов костей;

3. Разработать биопрепарат на основе наноструктурного гидроксоаппатит-коллагенового материала «ЛитАр» и специфического бактериофага для комплексного лечения травмированных животных;

4. Изучить показатели безопасности и антибактериальные свойства препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» в лабораторных условиях;

5. Определить морфометрические показатели бедренной и плечевой костей у различных пород собак;

6. Исследовать эффективность биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» на экспериментальных моделях при различных костных повреждениях на фоне применения авторских технологических решений при проведении оперативных вмешательств.

Научная новизна работы. При проведении работы получены новые данные о распространенности переломов костей у мелких домашних животных в городе Ульяновске, видовой структуре возбудителей сопутствующей микрофлоры при костных переломах у животных при использовании бактериологических методов и ПЦР. Разработан новый бионаноструктурный гидроксиаппатитколлагено-вый гелевый препарат «ЛитАр-фаг УлГАУ», оценки его безопасности для применения при комплексном лечении костей у животных. Определены показатели морфометрии бедренной и плечевой костей у собак разных пород с целью определения объема вводимого гелевого препарата.

Для практикующих ветеринарных специалистов предложен ряд технологических решений при лечении переломов костей: спице-штифтовой аппарат для наружной фиксации переломов бедренной кости у собак средних и крупных раз-

меров (патент на полезную модель № 216076 Ш, 25.07.2022), а также штифт с центрально расположенным каналом для введения жидких и гелеобразных лекарственных форм внутрь костного канала (патент на полезную модель № 194230, 03.12.2019). Устройство-миксер для предоперационного приготовления биопрепарата (гелевой формы) и устройство для точно порционного введения гелевых форм препарата непосредственно в зону перелома. Установлена возможность использования комплексного препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» на экспериментальной модели перелома костей у животных (изучены клинические и гистоморфологиче-ские показатели при заживлении переломов костей, и гематологические изменения у травмированных животных), а также в клинической практике. Подана заявка на предполагаемое изобретение «Биопрепарат в гелевой форме» №2023111605/17 (024781) от 03.05.2023 г.

Теоретическая и практическая значимость работы.

В результате выполнения экспериментальных исследований расширены и дополнены данные о лечении животных, больных переломами костей, которые заключаются во внутрикостном и наружном использовании препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» на фоне наложения аппаратов внешней фиксации с учетом выявленного спектра сопутствующей микрофлоры. Экспериментально обоснована безопасность препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» в лабораторных условиях и при лечении животных с переломами костей. Для лечения и профилактики осложнений при переломах костей создан биопрепарат «ЛитАр-фаг УлГАУ», разработана научно-техническая документация по его изготовлению и применению: «Методические рекомендации по изготовлению и применению биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» в комплексном лечении переломов костей у животных». (Ульяновск, 2021), спице-штифтовый аппарат для наружной фиксации переломов бедренной кости у собак средних и крупных размеров (патент на полезную модель № 216076 Ш, 25.07.2022), а также штифт с центрально расположенным каналом для введения жидких и гелеобразных лекарственных форм внутрь костного канала (патент на полезную модель № 194230, 03.12.2019), подана заявка на предполагаемое изо-

бретение «Биопрепарат в гелевой форме» №2023111605/17 (024781) от 03.05.2023 г.

Полученные результаты научных исследований внедрены в практику и используются в ветеринарных клиниках г. Ульяновска, а также в учебном процессе в ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ, ФГБОУ ВО Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана, ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ, ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ, ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ, ФГБОУ ВО Удмуртский ГАУ, а также студентами, аспирантами и соискателями при выполнении НИР.

Методология и методы исследования. Для достижения поставленных задач нами было проведен ряд экспериментальных, клинических, морфометриче-ских, гематологических, бактериологических, гистологических, молекулярно-биологических, рентгенологических, инструментальных и статистических исследований. В ходе работы были выполнены как теоретические и эмпирические методы так анализ и синтез.

Объектом исследования явились: собаки разных пород, больные переломами костей конечностей. Предмет исследований: образцы гнойного экссудата с гнойно-воспалительных очагов мягких тканей в области перелома кости у животных, биопрепарат «ЛитАр-фаг УлГАУ» и его характеристики, показатели морфо-метрии бедренной и плечевой костей, гистологические препараты костной ткани, кровь травмированных животных, рентгенологические снимки.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Осложнённые переломы костей конечностей у животных носят полиэтиологический характер;

2. Основными возбудителями гнойных осложнений при переломах у домашних животных являются патогенные штаммы родов: Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas, Escherichia, Citrobacter, Enterobacter с разной их устойчивостью к антибиотикам и фаговым препаратам;

3. Биопрепарат-стимулятор «ЛитАр-фаг УлГАУ», изготовленный на основе наноструктурного гидроксиапатитколлагенового композитного материала «Ли-

тАр» и специфических бактериофагов, является малотоксичным, обладает антимикробным действием в отношении основных возбудителей гнойных осложнений при переломах трубчатых костей у мелких домашних животных;

4. Применение биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» и запатентованных ме-тодикпри экспериментальном моделировании костных дефектов и спонтанно полученных переломах при проведении оперативных вмешательств приводит к сокращению сроков репарации и выздоровления животных.

Достоверность и апробация результатов исследований.

Полученные результаты основываются на большом фактическом материале и согласовываются с опубликованными экспериментальными исследованиями. Достоверность работы подтверждается использованием современных методов исследования, проведенного на современном оборудовании, и применением методов статистической обработки данных.

Материалы диссертационных исследований были заслушаны и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения», Ульяновск, 2010, 2018 г; Международной научной конференции «Актуальные проблемы ветеринарной хирургии», Ульяновск, 2011 г.; Международной виртуальной интернет-конференции «Медицина в XXI веке: тенденции и перспективы», Красноярск, 2012 г.; Международной научно-практической конференции «Биотехнология: реальность и перспективы в сельском хозяйстве», Саратов, 2013; IV международной научно-практической конференции «Механизмы и закономерности индивидуального развития организма человека и животных (в норме и патологии)», Саранск, 2017 г.; на научно-техническом совете ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ, 2019 г.

Результаты научных исследований удостоены бронзовой медалью XXIV Российской агропромышленной выставки «Золотая осень» за работу «За инновационную технологию лечения переломов костей у животных» (Москва, 2022).

Личный вклад. Диссертация является результатом исследований автора в период с 2009 по 2022 гг. Автором самостоятельно поставлена цель и определены задачи исследования, план проводимых исследований, а также анализ и обобщение полученных результатов исследования. Личный вклад составляет 86%.

В проведении ряда исследований принимали участие С.Н. Золотухин, Д.А. Васильев, И.М. Ефремов, В.А. Ермолаев, Е.М. Марьин и другие, которым автор выражает огромную благодарность за оказанную помощь и сотрудничество.

Публикации: По материалам диссертации опубликовано 14 работ, из них 6 в научных изданиях, входящих в Перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций "Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии", "Известия Оренбургского государственного аграрного университета", получено 2 патента на полезную модель № 194230, от 03.12.2019 и № 216076, от 25.07.2022. и подана одна заявка на предполагаемое изобретение «Биопрепарат в гелевой форме» №2023111605/17 (024781) от 03.05.2023 г.

Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 182 страницах машинописного текста и состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты исследований, обсуждение результатов, заключения, практические предложения, перспективы дальнейшей разработки темы, список использованной литературы и приложения. Работа иллюстрирована 8 таблицами и 83 рисунками. Список литературы включает 286 источников, в том числе 1 8 - иностранных.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Травматизм у животных, методы лечения и способы стимуляции

регенерации костной ткани

При растущей численности домашних животных травматизм среди них продолжает оставаться на довольно высоком уровне (Лукьяновский В.А., 1989; Веремей Э.И., Лакисов В.М., 1992; Кашин А.С., Левченко Н.И., 1994; Сокольников А.А., с соавт., 2020). Большая часть статистических данных при травмах (до 59%) приходится на переломы трубчатых костей конечностей (Самошкин И.Б., 1989; Шрейнер А.А., Петровская Н.В., Ерофеев С.А., 1998; Золотухин С.Н., с соавт., 2017).

Оптимальным является оперативное лечение, обеспечивающее исправление возникающей деформации хирургическим путём и репозицию фрагментов кости (Ерофеев С.А., Петровская Н.В., Кононович Н.А., 2003; Петровская Н.В., с соавт., 2017), обеспечивающие стабильную фиксацию повреждённого отдела опорно-двигательного аппарата (Тимофеев С.В., 2001; Дерхо М.А., Концевая С.Ю., 2001).

Более подробное описание многочисленных разнообразных модификаций спицевых аппаратов внешней фиксации, в основе которых лежат принципы, заложенные Г.А. Илизаровым, можно найти в многочисленных монографиях (Или-заров Г.А., 1983, Корж А.А., 1987; Лаврищева Г.И., 1997; Мартель И.И., 2011).

Для лечения переломов костей голени у кошек разработан мини-аппарат (Ерофеев С.А., Петровская Н.В., Кононович Н.А., 2003). При этом, как утверждают авторы, через каждый отломок кости проводят не менее одной пары спиц, перекрест которых располагают в кости. Разработка методов лечения открытых переломов костей голени у кошек, особенно в дистальном отделе, также является актуальной проблемой в ветеринарной травматологии и ортопедии (Тимофеев С.В., 2001; Филиппов Ю.И.; 1986, Петровская Н.В., Кононович Н.А., 2006; Романова М.А., 2009; Романова М.А., 2011).

Уже широко внедрены в практику для ускорения консолидации переломов при нарушении процессов остеорепарации свежие мелкие костные сегменты, костную стружку, деминерализованный и недименирализованный костный (труп-

ный) порошок, костные вытяжки, содержащие индуцирующие компоненты (Куф-тырёв Л.М., 2000; Кононович В.А., Панков А.В., Попков Д.А., Шастов А.Л., 2018). Описаны различные виды синтетических и денатурированных биоимплантантов. На сегодняшний день предложены три вида имплантируемых материалов на основе костной ткани: а) костный матрикс (деминерализованная и обезжиренная костная ткань); б) денатурированная очищенная коллагеновая губка; в) использование минеральной составляющей (фосфат кальция или гидроксиапатит) для замещения дефекта кости или стимуляции костной регенерации (Козлов Н.А., 2000).

Велик интерес к различным методикам ускорения репаративной регенерации нативной костной ткани как в экспериментальных исследованиях (Житлова Е.А., Шакирова Ф.В., Ахтямов И.Ф., 2015; Хань Х.Ч., Ахтямов И.Ф., Коробейников Д.А., Шакирова Ф.В., Сидорук Е.И., 2019; Стекольников А.А., Решетняк В.В., Бурдейный В.В., Искалиев Е.А., 2021; Шакирова Ф.В., Житлова Е.А., 2021), так и в практике лечения переломов костей у животных (Коробейникова Д.А., Шакирова Ф.В., Савченков О.А., Герасимов О.В., 2019; Чернигов С.В., Дочилова Е.С., Зубкова Н.В., 2021; Tsyplakov D.E., Akhtyamov I.F., 2022)

Вместе с тем, в последние два десятилетия активно развиваются методики малоинвазивной хирургии. Суть их заключается в реализации минимальных оперативных вмешательств с максимальной эффективностью и безопасностью для пациента (Снетков А.И., 2005). В связи с этим своевременной является разработка имплантата Коллапан в виде геля, который уже активно используется в гуманитарной челюстно-лицевой хирургии и стоматологии при заполнении небольших костных дефектов.

В практике парадонтологии и реконструктивной гуманитарной травматологии используется препарат Коллапан-гель, изготовленный отечественной фирмой «Интермедапатит» (Регистрационный № ФС 01034437/4437-06). Коллапан-гель -биокомпозиционный аллопластический материал на основе искусственного активизированного гидроксиапатита и склерального коллагена (Берченко Г.Н., 2009). Компонентами материала являются искусственный ГАП, коллаген и антибиотик.

Коллапан-гель предоставляется в виде готовых к применению стерильных одноразовых пластиковых шприц-контейнеров в объеме 2 миллилитра.

Используется также наноструктурный биокомпозитный материал «ЛитАр» при различных костных повреждениях в гуманитарной медицине (Пичугин Ю.В., с соавт. 2011; Литвинов С.Д., 2017; Литвинов С.Д., с соавт., 2019) и у лабораторных животных в эксперименте (Митрошин А.Н., Кислов А.И., Литвинов С.Д., Ки-биткин А.С., Абдуллаев А.К., 2013), а также в клинической практике при лечении переломов костей конечностей у собак и кошек. Биоматериал «ЛитАр» включен в государственный реестр медицинских изделий РФ (Регистрационное удостоверение № ФС 01263011/3308-06 от 05 июля 2006г.). По составу материал близок к костной ткани: коллаген (белок) - 20.30% и гидроксилапатит (Ca10(OH)2(PO4)6) -70 ... 80% от веса, не обладает антигенной активностью, не отторгается, обладает большой скоростью биодеградации, составляющей 15. 20 дней, при этом резорбция ауто-, аллокости происходит в течение года и более. Материал имеет 70% пористости, что обеспечивает его быструю васкуляризацию в зоне операции (12. 15 дней).

Необходимо отметить, что после укладки кусочков материала «ЛитАр» снижается кровоточивость. По данным авторов препарата «ЛитАр» (Литвинов С.Д., 2017), он с успехом применяется для тампонады кровоточащих ран туловища и конечностей, для остановки кровотечения мягких тканей головы, кровотечений из синусов твердой мозговой оболочки, при ликворе (Литвинов С.Д., Лепи-лин И.Н., 2022). Гемостатический эффект основан на агрегации тромбоцитов на разветвленной сети коллагеновых волокон пластины (Sanan A., Haines S., 1997)

Как мы уже отмечали с каждым годом растёт численность мелких домашних животных. Количество травм среди них так же остаётся на достаточно высоком уровне. Разработано и внедрено в практику ветеринарного хирурга-травматолога много методов и технических решений по сопоставлению отломков, их фиксации. Также предложено в практику достаточно много решений в методах стимуляции процесса регенерации. Однако есть место разработке и поиску наиболее практичных и доступных методов и решений и в конфигурации аппаратов

внешней фиксации, и в средствах и препаратах, стимулирующих остеогенез. Не отказываясь от уже достигнутого, возможно совершенствовать техническую часть фиксации костных отломков и применять новые лекарственные композиции для ускорения сроков лечения переломов у мелких домашних животных.

1.2. Осложнения при травмах и после остеосинтеза. Роль микроорганизмов в

развитии послеоперационных осложнений

Любая рана: поверхностная, глубокая или сочетанная, за исключением нанесенной хирургом при проведении операции, контаминируется уже в момент ранения (Башкиров Б.А., Белов А.Д., Плахотин М.В., 1990). Это процесс первичного загрязнение раны. В случае неоказания первой помощи загрязнение продолжается — это уже вторичное микробное загрязнение раны. Количественный и качественный состав микрофлоры раны может сильно варьировать в зависимости от локализации и тяжести ранения, качества произведенной хирургической обработки, методов общего и местного лечения (Гостищев В.К., Гуманенко Е.К., 2004).

Гнойная инфекция ран является самым частым осложнением как внутреннего, так и чрескостного остеосинтеза (Зубарев П.Н., 1999; Габриель Ф., 2001). Клинические признаки ее развиваются в большинстве случаев в первые 5.. .6 дней после операции. В ряде случаев гнойные процессы могут возникнуть и в более поздние сроки, когда субстратом нагноения являются участки позднего (вторичного) некроза (Сидоренко С.В., 2004).

Развитие гнойной инфекции в ране сопровождается общими и местными симптомами (Кузьмин И.И., 2000). В полости гноящейся раны обнаруживается гнойное или гнойно-гнилостное содержимое, поверхность раны покрыта гнойно-фибринозным налетом (Ревякин И.В., Медведева Л.В., Карабасова Е.Б., 2016). При затрудненном оттоке раневого содержимого могут образовываться гнойные затеки, распространяющиеся по межтканевым щелям.

В тканях, окружающих гноящуюся рану, может возникнуть гнойный воспалительный очаг, не имеющий прямого сообщения с раной (Гостищев В.К., 1994). Диффузное гнойное пропитывание клетчатки вызывается распространением мик-

робов по тканевым щелям. Подобное осложнение гноящейся раны называют околораневой флегмоной (Каплан А.В., 1985).

Известно, что одним из проблемных вопросов при любом оперативном вмешательстве, при применении имплантов, биокомпозитов и в послеоперационном периоде является профилактика гнойных осложнений (Тимофеев С.В., Самошкин И.Б., Ягников С.А., Гостищев В.К., 2007).

Микробиота раны - результат биологического отбора микроорганизмов, которые растут и развиваются в раневом детрите. Очевидно, что микрофлора раны может сильно отличаться в зависимости от локализации и тяжести ранения, качества произведенной хирургической обработки, методов общего и местного лечения раненого (Зубарев П.Н., 1999).

При лечении костно-суставной патологии у животных исследователи зачастую сталкиваются с проблемой заполнения достаточно объёмных костных дефектов (Кононович Н.А., Горбач Е.Н., Силантьева Т.А., Шастов А.Л., Мирамонов А.М., Борзунов Д.Ю., 2019). Механизм переломов единомоментно и очень жёстко «разрывает» не только кость, но и все прилежащие к ней ткани (Веремей Э.И., Лакисов В.М., 1992). При оскольчатых или сложных винтообразных переломах трубчатых костей, после открытых репозиций приходится убирать из раны костные фрагменты, которые могут мешать консолидации. Внутри полости перелома после всех манипуляций остаётся достаточно объёмный «карман», который почти сразу заполняется раневым экссудатом (Зенкин А.С., 2016).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пичугин Юрий Вячеславович, 2023 год

- - -

6 Оксациллин 0 0 51 0 0 36 0 0 6 0 0 8 0 0 8 0 0 19 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100

7 Неомицин 17 20 14 11 14 11 2 2 2 3 1 4 2 4 2 8 4 7 0 1 1 9 5 8

-

8 Канамицин 1 13 37 0 3 33 3 3 0 4 2 1 2 2 4 8 1 10 0 2 0 13 3 5

9 Бацитрацин 0 0 51 0 33 3 0 0 6 1 1 6 0 0 8 2 5 12 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100

10 Ванкомицин 19 9 23 8 18 10 0 0 6 0 0 8 0 0 8 0 0 19 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100

11 Фурадонин 36 12 3 19 11 6 2 4 0 3 5 0 2 6 0 15 1 3 0 2 0 0 0 22

12 Цефазолин 22 12 17 17 3 16 2 1 3 3 4 2 2 3 3 0 0 19 0 1 1 0 0 22

- - 100 - - 100

13 Цефтазидим 21 14 16 7 10 19 0 0 6 0 0 8 0 0 8 0 0 19 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100

14 Цефоперазон 39 6 6 30 4 2 4 2 0 2 5 1 5 3 0 12 5 2 1 0 1 15 4 3

15 Цефотаксим 26 20 5 21 7 9 3 1 2 3 3 2 2 4 3 4 2 2 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100

16 Цефалотин 41 5 3 19 10 7 2 2 2 7 1 0 0 0 8 11 5 3 0 0 2 0 0 22

- 0 0 100 - - 100 0 0 100

17 Цефепим 45 4 2 32 3 1 5 1 0 4 4 0 5 3 0 14 4 1 1 1 0 16 5 1

18 Ципроф-локсацин 41 8 2 30 6 0 6 0 0 7 1 0 5 3 9 19 0 0 0 2 0 20 1 1

- - - - - -

19 Офлоксацин 32 12 7 12 11 13 4 3 1 5 1 3 3 3 2 14 3 2 1 0 1 10 11 1

20 Кислота ок-салиновая 3 21 26 1 12 23 2 4 0 3 4 1 4 4 0 16 2 1 1 1 0 18 2 2

-

21 Эритромицин 0 0 51 0 0 36 0 0 6 0 0 8 0 0 8 0 0 19 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100

22 Азитромицин 0 0 51 0 0 36 0 0 6 0 0 8 0 0 8 0 0 19 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100

23 Фузидин 0 0 51 0 0 36 0 0 6 0 0 8 0 0 8 0 0 19 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100

24 Фурадипан 0 0 51 0 0 36 0 0 6 0 0 8 0 0 8 0 0 19 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100

25 Тетрациклин 44 1 7 21 8 7 0 2 4 0 5 3 0 0 8 7 4 8 0 0 2 0 0 22

26 Доксициклин 40 9 2 19 12 5 2 2 2 1 4 1 0 0 8 12 5 2 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100

27 Левомицетин 40 10 1 21 6 9 4 4 1 1 2 4 2 4 2 17 1 1 0 0 2 0 10 12

- - 100

28 Линкомицин 43 4 4 18 12 6 0 0 6 0 0 8 0 0 8 0 0 19 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100

29 Клиндоми-цин 12 19 20 6 8 22 0 0 6 0 0 8 0 0 8 0 0 19 0 0 2 0 0 22

- - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100 - - 100

Примечание:

Ч - Чувствительный - Штамм подавляется при концентрациях АБП, создающихся в органах и тканях при рекомендуемых режимах дозирования. Лечение инфекции, вызванной микроорганизмом, относящимся к этой категории, обычно эффективно при применении АБП в рекомендуемых дозах.

П - Промежуточный - МПК АБП в отношении штаммов этой категории выше, чем в отношении чувствительных, но находится в пределах, достижимых при рекомендуемых режимах дозирования. Лечение инфекции, вызванной микроорганизмом, относящимся к этой категории, может быть эффективным при применении АБП в повышенных дозах, либо при локализации очага инфекции в тех органах или тканях, в которых в силу физиологических особенностей создаются повышенные концентрации АБП.

У - Устойчивый - Штамм не подавляется при концентрациях АБП, создающихся в органах и тканях при рекомендуемых режимах дозирования. Для устойчивых штаммов характерно наличие определенных механизмов резистентности. Лечение инфекции, вызванной микроорганизмом, относящимся к этой категории, скорее всего, будет неэффективным.

3.2 Разработка биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» в комплексном лечении переломов костей у животных

Проведенные нами исследования и данные литературных источников свидетельствуют о том, что применение биокомпозитных материалов без применения антибиотиков может привести к послеоперационным гнойным осложнениям, тем более что сам наноструктурный гидроксиаппатитколлаге-новый материал «ЛитАр», имея в своём составе гидроксиаппатитколлаген, является питательной средой для возбудителей этих осложнений. Как правило, в подобных случаях применяют антибиотики (Виденин В.Н., 2004; Дзюба Г.Г., 2012; Краснов А.Ф., Литвинов С.Д., 2003).

Учитывая полирезистентность большинства выделенных изолятов возбудителей к антибиотикам и отрицательным влиянием последних на организм животных, мы изготовили комплексный биопрепарат, состоящий из на-ноструктурного гидроксиапатит-коллагенового биокомпозитного материала «ЛитАр» и смеси бактериофагов, активных в отношении микроорганизмов, наиболее часто вызывающих гнойно-воспалительные осложнения при переломах костей у животных (представителей видов Staph. saureus, En. cloacae, Str. pyogenes, Ps. aerugenosa, E. coli, Kl. pneumonia, Cit. freundii).

При этом получаем жидкую форму препарата, которая неудобна для заполнения костного дефекта. Для создания удобной для применения формы препарата в его состав был введен в качестве загустителя широко применяемый в фармакологии и косметологии гелеобразующий препарат Аристофлекс (подана заявка на изобретение №2023111605/17(024781) от 3 мая 2023 года).

Достоинствами полученной гелевой формы препарата является возможность иньекционного введения биокомпозита «ЛитАр-фаг УлГАУ» через специальное устройство непосредственно в место дефекта и закрепление его там на период первичных процессов репарации (14.17 дней), в отличие от жидкой формы, которая вытекает из поврежденной области. Кроме этого, ге-левая форма препарата хорошо смешивается с доступными и разрешёнными в ветеринарной практике контрастными веществами (Урографин, Омнипак).

Это позволяет в случае необходимости при закрытой репозиции на контрольной рентгенограмме чётко визуализировать точность и достаточность объёма введения материала (рисунок 19, 20).

Рисунок 19. - Рентгенография бедренной кости, заполненной гелевой формой с контрастным веществом

Рисунок 20. - Схема применения сухих гранулированных или гелеобразных форм биокомпозитных материалов при диафизарных переломах трубчатых костей (Кесян Г.А., Берченко Г.Н., Уразгильдеев Р.З., 2004)

Для равномерного распределения всех составных ингредиентов внутри гелевой формы нами было разработано и изготовлено специальное устройство (рисунок 21) для перемешивания компонентов гелеобразной формы препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» непосредственно перед введением композиции в зону повреждения.

Рисунок 21. - Устройство для перемешивания компонентов гелеобразной формы препарата "ЛитАр-фаг УлГАУ" непосредственно перед введением

композиции в зону повреждения

Для приготовления 10 мл готовой гелевой формы препарата необходимо взять стандартную навеску материала «ЛитАр» в стерильном шприце, растворить в комплексном растворе бактериофага. Затем жидкую форму ввести через соединительный катетер со шприцем в перемешивающем устройстве, с навеской Аристофлекса. Затем в течение 4 минут проводится вращение перемешивающего якоря (по 2 минуты в каждую сторону), переключая тумблер вращения привода электродвигателя. На правом рисунке увеличена панель с расположенными ёмкостями для перемешивания. В цилиндрах шприцев различной ёмкости (20, 10 и 5 мл.) расположены перемешивающие якоря, выполненные из спиц Киршнера по заготовленным шаблонам.

Окончательное соединение делали, используя медленное перемещение, ставили на миксер специальный якорь-насадку, чтобы минимизировать обра-

зование воздушных пузырей. Достоинствами предложенного метода является возможность иньекционного введения биокомпозита через специальное устройство непосредственно в зону дефекта (Патент на полезную модель РФ №194230, 2019 год). Гелевая форма препарата хорошо смешивается с контрастными веществами, разрешёнными к внутреннему введению (Урографин, Омнипак), что позволяет при закрытой репозиции на контрольной рентгенограмме чётко визуализировать точность и достаточность объёма введения материала. Предлагаемая нами методика позволяет достаточно чётко соответствовать следующим принципам:

• Использование целенаправленного транспорта как одного из способов эффективного повышения действия активных веществ.

• Подбор ингредиентов с учетом свойств синергизма и тропности.

• Обеспечение сохранения свойств действующих активных начал за счет их введения в оптимальную основу.

Рисунок 22. - Схема расположения биокомпозитного материала в зоне перелома. 1- клетки эндостального слоя, 2- структурные элементы наност-руктурного биокомпозитного материала «ЛитАр», 3- образующиеся связи костной ткани и биокомпозитного материала

1

2

3

3.2.1 Контроль изготовленного биопрепарата

Для контроля качества, активности и безопасности препарата изучали следующие его характеристики: равномерность перемешивания, антимикробную активность, стерильность и безвредность.

3.2.1.1 Контроль равномерности перемешивания препарата С целью изучения равномерности перемешивания комплексного препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» был создан буферный геленаполненный муляж с макрочастицами, видимыми визуально, для проведения контроля рентгенологическим и ультразвуковым методами (рисунки 23, 24, 25).

Рисунок 23. - Внешний вид геленаполненных муляжей с макрочастицами и комплексным фаговым препаратом (А). Проведение рентгенконтроля муляжей (Б)

Рисунок 24. - Геленаполненный муляж (увеличение 3-х кратное) и скрини-зображение монитора УЗИ аппарата с выполненными линейными промерами распределения микрочастиц в гелевой среде.

После перемешивания макрочастиц в гелевом компоненте с помощью специального устройства (рисунок 25) произведено ультразвуковое сканирование на аппарате Соно Файн линейным датчиком с различной степенью увеличения полученного изображения. После проведения замеров с помощью программы измерений, предусмотренной в УЗИ-сканере, мы получили линейные, поперечные и диагональные данные с равномерным распределением макрочастиц (1 мм.) в геле на расстоянии 2.3 мм. друг от друга, что позволяет судить о распределении частиц в гелевой среде при постоянном вращении якоря перемешивающего устройства вправо и влево по 2 минуты для получения 10 мл. гелевого препарата.

Рисунок 25. - Ультразвуковые сканы с выставленными размерами макрочастиц в гелевой основе после перемешивания

3.2.1.2 Определение антимикробных свойств препарата

«ЛитАр-фаг УлГАУ»

С целью определения антимикробных свойств изготовленной гелевой формы препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» нами использовалась следующая методика исследований. Каплю препарата наносили на поверхность плотной питательной среды, предварительно засеянной индикаторной культурой каждого вида исследуемого микроорганизма. После 30-минутного подсушивания при 37°С в термостате чашки с посевами в перевернутом виде инкубировали

в течение 18.20 часов. В качестве контроля использовали смесь геля с препаратом «ЛитАр» без бактериофага.

При учете результата на всех опытных чашках Петри на месте нанесения капли препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» обнаруживали прозрачные зоны лизиса на газоне роста испытуемой культуры (рисунки 26, 27).

I

Рисунок 26. - Зоны уверенного лизиса капли препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ»

различной степени вязкости

Рисунок 27. - Зоны лизиса капли препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» различной

степени концентрации В контрольных чашках наблюдался интенсивный рост культур без зон просветления.

Таким образом, проведенные исследования показали высокую антимикробную активность комплексного биокомпозитного препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» по сравнению с контрольным исследованием.

3.2.1.3. Определение стерильности препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ».

Контроль на стерильность осуществляли последовательными высевами препарата, полученного из 3 по 0,2 мл на мясо-пептонный агар (МПА), мясо-пептонный бульон (МПБ), среду Сабуро, среду Китта-Тароцци. Пробирки со средой Сабуро инкубировали при температуре 20.22 °С, остальные посевы - при температуре 37°С. Через 2 суток из жидких сред делали пересевы на МПА, МПБ и мясо-пептонный печеночный бульон (МППБ) по 0,2 мл. (рисунок 28)

Рисунок 28. - Экспериментальное исследование по контролю на стерильность препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ».

Первичные посевы инкубировали 10 суток, вторичные - 8 суток. В период наблюдения в пробирках не отмечали признаков наличия роста бактериальной и грибной микрофлоры, что говорит о стерильности препарата и полной очистке от культур микроорганизмов, использованных в качестве матричных бактерий.

3.2.1.4. Определение безвредности препарата

Для определения безвредности полученного биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» нами была изучена острая токсичность препарата при подкожном введении лабораторным животным. В эксперимент введены две группы кли-

нически здоровых животных (белых мышей и крыс), находившихся в одинаковых условиях содержания и кормления, по 10 особей в каждой (по 5 особей каждого вида в экспериментальной и 5 особей в контрольной группе). Исследуемый препарат вводили белым мышам подкожно в дозе до 1 мл, а крысам до 5 мл на каждое животное, что является максимально допустимым для данных видов лабораторных животных с учётом массы тела и путей введения испытуемого препарата.

Для этого были сформированы по 2 группы каждого вида по принципу аналогов, в эксперименте ЛД50 определяли по методу Кербера. Животным контрольных групп вводили аналогичные дозы воды для инъекций. По общепринятой методике все испытуемые препараты делили на две дозы и каждому животному двумя последовательными инъекциями вводили равными дозами в различные участки тела. Наблюдение вели в течение 10. 14 суток с момента введения, в течение первых суток животные находились под круглосуточном видеомониторинге.

При наблюдении и регистрации картины интоксикации учитывалось: общее состояние, поведенческие реакции, стабильность массы тела, время возникновения и характер интоксикации, её обратимость и возможные сроки гибели животных. Осмотр и взвешивание животных проводили в начале и в конце опыта. По завершении опыта экспериментальные животные были подвергнуты эвтаназии с помощью диэтилового эфира для проведения вскрытия с целью макроскопического исследования внутренних органов.

В результате проведённых опытов установлено отсутствие токсического действия испытуемого препарата при подкожном введении теплокровным животным (мышам и крысам). По классификации, принятой в настоящее время в ВОЗ (Медведь Л.И., Коган Ю.С, Спыну Е.И., 1968), токсичность данного препарата может быть классифицирована как невыраженная, и в соответствии с ГОСТом 12.1.007-76 по степени токсичности препарат отнесён к IV классу опасности - вещества малоопасные.

3.2.1.5. Определение фагочувствительности выделенных бактериальных

штаммов

Следующим этапом исследования было определение чувствительности выделенных бактерий родов Staphylococcus, Streptoccocus к коммерческим бактериофагам, выпускаемым АО Научно-производственное объединение по медицинским иммунобиологическим препаратам «Микроген», и культур Pseudomonas, семейства Enterobacteriaceae к бактериофагам музея кафедры микробиологии, вирусологии, эпизоотологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ по их литической активности.

Литическую активность фагов определяли по методу Аппельмана и Грация (Гольдфарб, 1961), диапазон литической активности - ускоренным методом "стекающая капля" (Золотухин С.Н., 2007).

Таблица 3. - Результаты определения диапазона литической активности

бактериофагов на культурах, выделенных из раневого экссудата

№ п/п Н азвание литическая активность Аппельману литическая активность по Грациа % лизируе-мых культур методом

изучаемого бактериофага изучаемой бактериальной культуры

1 ПИО Streptoccocus aureus 10-6 3,1±0,3х107 62,0

2 ПИО Staphylococcus pyogenes 10-7 1,2±0,3х108 66,0

3 ПИО Pseudomonas aeruginosa 10-6 3,4±0,3х107 72,7

4 ПИО Escherichia coli 10-6 2,0±0,3х107 73,7

5 Phagum En-2 УГСХА-Деп Enterobacter cloacae 10-6 1,2±0,3х107 75,0

6 Phagum С-52 УГСХА-Деп Citrobacter freundii 10-8 3,2±0,3х10у 62,5

7 Phagum П- 261 УГСХА-Деп Proteus vulgaris 10-6 3,4±0,3х107 80,0

8 ПИО Klebsiella pneumonia 10-7 1,2±0,3х108 100,0

В результате проведенного опыта установлено (таблица 3), что бактериофаги серии УГСХА лизируют от 62 % до 100% выделенных из раневого экссудата бактериальных культур Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter cloacae, Citrobacter freundii, Proteus vulgaris, Klebsiella

pneumonia и обладают высокой литической активностью, коммерческие бактериофаги лизируют 77,3 % выделенных культур, принадлежащих к родам Streptoccocus и Staphylococcus.

3.2.1.6 Влияние материала «ЛитАр» на рост возбудителей гнойных послеоперационных осложнений при переломах костей у животных

Для изучения влияния гидроксоаппатитколлагенового биокомпозитного материала «ЛитАр» на рост и размножение бактерий мы провели исследование по культивированию по одному выделенному изоляту Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Enterobacter cloacae, Pseudomonas aerugenosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia и Citrobacter freundii в присутствии этого препарата в стерильном физиологическом растворе.

Изоляты Proteus vulgaris в данном опыте не изучали из-за «ползучего» роста выделенных культур и невозможности подсчета количества выросших колоний микроорганизмов. Для этого в 7 пробирок с 4,5 мл стерильного физиологического раствора помещали по 1 г гидроксоаппатитколлагенового биокомпозитного материала «ЛитАр». Контролем служили 7 пробирок со стерильным физиологическим раствором.

В каждую опытную пробирку с биокомпозитным материалом и в контрольные пробирки (без него) стерильной пипеткой внесли по 0,1 мл суточной культуры бактериальной взвеси вышеперечисленных видов микроорганизмов (рисунок 29).

Рисунок 29. - Начало эксперимента по контролю биокомпозитного материала «ЛитАр» Штатив с пробирками помещали в термостат при температуре 370С. По истечению 24 часов инкубирования культур из каждой пробирки брали по 0,1 мл содержимого и помещали в пробирки с 15 мл расплавленного и остуженного до температуры 43...45°С мясо-пептонного агара, вращательными движениями между ладонями перемешивали и выливали в стерильные чашки Петри. После застывания питательной среды чашки с посевами помещали в термостат для культивирования при температуре 37оС в течение 24 часов. Затем подсчитывали количество выросших колоний и сравнивали результаты, полученные в опыте и контроле (рисунки 30, 31).

Рисунок 30. - Рост Escherichia coli в контроле

Рисунок 31. - Рост Escherichia coli в опыте (сплошной рост)

Таблица 4. - Учёт микробных клеток различных возбудителей в эксперименте_

№ Культура микроорга- Количество колоний

п/п низмов Контрольная чашка Опытная чашка

1. Staph. aureus 53,3±0,3 Сплошной рост

2. En. cloacae 120,8±1,5 Сплошной рост

3. Str. pyogenes 35,1±0,2 348,1±3,9

4. Ps. aerugenosa 156,3±4,9 Сплошной рост

5. E. coli 98,4±2,7 Сплошной рост

6. Kl. pneumonia 330,7±6,4 Сплошной рост

7. Cit. freundii 258,7±5,2 Сплошной рост

Как видно из таблицы 4, имеется увеличение количества микробных клеток всех видов бактерий, культивируемых в присутствии биокомпозитного материала «ЛитАр» по сравнению с контролем в 10 и более раз. По нашему мнению, коллаген, составляющий основу этого препарата, является для микроорганизмов питательной средой и стимулирует рост изучаемых культур.

3.2.1.7.Определение влияния материала «ЛитАр» на литическую

активность бактериофагов

Для определения влияния материала «ЛитАр» на литическую активность бактериофагов, взятых из музея кафедры микробиологии, вирусологии,

эпизоотологии и ветеринарно-санитарной экспертизы Ульяновского ГАУ, провели следующий опыт. В ряд пробирок, содержащих по 4,5 мл мясопеп-тонного бульона, вносили 0,5 мл исследуемого фага и 1 г биокомпозитного материала и индикаторные культуры родов Pseudomonas, Escherichia, Proteus, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, содержимое пробирки перемешивали и ставили в термостат для культивирования при 37°С в течение 24 часов. Контролем служили пробирки с бактериофагами и культурами без биокомпозитного материала. По истечении времени инкубации изучали ли-тическую активность всех бактериофагов в контроле и в опыте по методу Грация.

Таблица 5. - Литическая активность бактериофагов при инкубировании в присутствии биокомпозитного материала «ЛитАр»

№ п/п Бактериофаг Литическая активность бактериофагов

Опыт Контроль

1 Streptoccocus (ком) 3,8х107 5,8х107

2 Staphylococcus (ком) 5,2х106 4,2х106

3 Pseudomonas (УГСХА) 2,3х106 3,1х106

4 Escherichia (УГСХА) 7,2х108 5,6х108

5 Enterobacter (УГСХА) 2,3х107 0,7х107

6 Citrobacter (УГСХА) 3,1х106 8,5х106

7 Proteus (УГСХА) 3,3х108 6,1х108

8 Klebsiella (УГСХА) 1,2х107 7,1х107

В ходе проведенных исследований были получены результаты, свидетельствующие о том, что биокомпозитный материал «ЛитАр» не оказывает отрицательного воздействия на репродукцию бактериофагов и не влияет на их литическую активность (таблица 5).

Исходя из полученных данных исследования литической активности бактериофагов в отношении возбудителей гнойной инфекции при переломах костей у животных в сочетании с биокомпозитным материалом «ЛитАр» показала высокую литическую активность в отношении бактериальных культур, выделенных у травмированных животных.

Таким образом, при нередких случаях послеоперационных осложнений и несвоевременном поступлении травмированных животных в клинику, дающих инфекционному началу развиваться в зоне травмы, требуется разработка простой в техническом плане и достаточно эффективной методики создания комплексного препарата. Создавая «гелевую пробку» внутри костного канала, со временем репарации нативной костной ткани препарат «ЛитАр» стимулирует остеогенез, а поливалентный бактериофаг предотвращает возможные осложнения. Применение этой же формулы в виде послеоперационных повязок позволяет не нарушать биологические принципы заживления, не нарушать единства «химизма» в зоне первичного поражения и возможных послеоперационных ран. Возможность обходиться без классических схем антибактериальной терапии на всём протяжении лечения исключает появление нежелательных осложнений и последствий применения антибиотиков. Технологическое решение по предоперационному приготовлению достаточного объёма комплексного препарата даёт возможность обходиться без запаса -впрок, а готовить необходимое количество гелевой формы для операции и для повязки послеоперационной раны (при необходимости).

3.3 Технологические решения при выполнении экспериментальных исследований 3.3.1 Разработка устройства для введения гелевой формы препарата в зону повреждения кости

Для удобства дозирования и порционного введения гелевых форм препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» нами было разработано и внедрено в практику устройство для порционного введения (рисунок 32).

Рисунок 32 - Устройство для порционного введения гелеобразных форм препаратов.

В фиксаторах, соответствующих размеров (4), располагается одноразовый шприц с уже готовым к применению препаратом (5). Под давлением поршня (1), передаваемого через ручку (2), начинает ступенчато двигаться поршень шприца (3), при каждом клике вводя по 1 мл гелеобразной формы.

3.3.2. Винтовой штифт с совмещённой опорной и проводниковой функцией

Винты штифтовые различных модификаций в гуманитарной и ветеринарной травматологии используются в аппаратах наружной фиксации как опорные элементы общей конструкции (рисунок 33). Вводятся в костные фрагменты для их фиксации и дальнейшей коррекции при первоначальной и этапной репозиции.

При многофрагментных оскольчатых переломах трубчатых костей винтовые штифты в общей конструкции аппаратов внешней фиксации остаются на протяжении всего срока лечения перелома.

Мы предлагаем к конструктивно-опорной функции добавить иньекци-онно-проводниковую. В частности, с целью предупреждения развития инфекционных осложнений, вводить по внутреннему каналу стержня жидкие и гелеобразные препараты внутрь костного канала и области, прилежащие не-

посредственно к месту травмы (Патент на полезную модель РФ №194230, 2019 год).

Стержень резьбовой ионический - винт Шанца, 0 5,0 16,0 мы, титановым сплав Schanz"s screw 5,0 16,0 mm. titanium alloy

щ^жтжттшшштшттжтш»

I ДЛИНА I

length

Код ' locLl1 Кпд 1 L^CLL1 Длина, Mhl !

0 Sjft ИИ 0 6,а ига [tJHilll. irlrn

42.?О.ОО.МО <12.60.00.100 JIR1

42.50.00.120 42.60.00.120 120

42.50.00.140 42.60.00.140 J40

4230.00.J60 42.60.00.160 J60

42.50.00.1»0 42.6О.0О.1ЙО 180

42ЛЙ .00.200 42.60.00.200 200

Рисунок 33. - Внешний вид винтового штифта Шанца из высокопрочных сплавов титана По внутреннему полому каналу (рисунок 34) жидкие или гелеобразные лекарственные вещества поступают к отверстиям, расположенным по оси винтового штифта, и под силой нагнетания поршня поступают внутрь костного канала и в зоны, прилежащие непосредственно к месту повреждения.

Рисунок 34. - Модель винтового штифта (на фото слева) 1) Штифт, 2) Проводниковая игла с переходником, 3) Заглушка технологическая. На фото справа 1. Шприц с гелеобразным препаратом, 2. Игла с переходником внутри иньекционно-проводникового канала, 3. кольцо аппарата внешней фиксации с монтажным блоком-креплением для винтового штифта.

4. Муляж трубчатой кости.

В ходе выполнения экспериментальных исследований нами разработан технологический цикл производственного изготовления центро-расположенного отверстия в титановом штифте типа Шанца (рисунки 35, 36).

Рисунок 35. — Винтовые стержни для введения лекарственных веществ

внутрь костного канала

Рисунок 36. - Устройство для точно порционного введения гелеобразных форм препаратов и модель сегмента трубчатой кости

3.3.3 Набор облегчённых колец аппарата внешней фиксации (АВФ) для лечения переломов трубчатых костей у домашних животных

В ходе экспериментов по лечению переломов трубчатых костей у домашних животных возникла необходимость применения колец различных размеров и конфигураций. Были разработаны и предлагается для практического применения два типа наборов, применяемых для лечения костно-суставной патологии у животных. В первом варианте кольца, измеряемые по

внутреннему диаметру, увеличиваются на 5 мм. с увеличением номера (рисунок 37) Во втором варианте (рисунок 38) размерный ряд отличается на 10 мм. (например: набор начинается с первого номера с внутренним диаметром в 40 мм. далее 50-60-70-80-и 90 мм.) (рисунки 36, 37). В полной комплектации набор (рисунки 39, 40) включает в себя: транспортный бокс в виде чемодана с подразмерными ячейками, набор колец каждого типоразмера в количестве 8 единиц (по 5 целых и 3 трёхчетвертных кольца), спицы для остео-синтеза - 100 или 200 штук, набор штанг всех типоразмеров и различных диаметров, крепёжные болты для спиц (по 50 штук с стандартной метрической резьбой).

Рисунок 37. - Первый набор для аппарата внешней фиксации в транспортном чемодане (внутренний диаметр колец на 5 мм шире предыдущего

типоразмера)

Рисунок 38. - Второй набор для аппарата внешней фиксации в транспортном чемодане (внутренний диаметр колец на 10 мм. шире предыдущего типоразмера.)

Рисунок 39. - Кольца малого набора (35, 40, 45, 50,55, 60мм) выполнены из АМГ сплава с различными вариантами защитного (анодированного) покрытия.

Весовые показатели колец диаметром 40 мм. представлены на рисунке 38. Нетрудно посчитать, что аппарат внешней фиксации, состоящий из 3 колец, в стальном исполнении со штангами будет весить 150 гр., а та же конструкция из титана - всего 50 гр. Весовое облегчение в три раза значительно снижает биомеханическую нагрузку на прооперированную конечность, что позволяет животному гораздо быстрее адаптироваться к опорной функции на повреждённую конечность. Это, отчасти, ведёт к сокращению сроков ношения аппарата.

Рисунок 40. - Кольца аппарата внешней фиксации, выполненные из различных материалов (сталь, алюминиево-магниевый сплав, титан и углепластик)

с

Рисунок 41. - Фотография Кольца аппарата внешней фиксации из различных материалов с весовыми показателями (А - сталь 40гр., Б - АМГ сплав 12,33 гр., С - титан 10,15 гр. Э -углепластик 7,29 гр.)

Рисунок 43. - Набор в большом боксе и в максимальной комплектации (по 10 колец каждого типоразмера 6 номеров +200 спиц +по 100 болтов-спицедержателей м5. и м6.)

Рисунок 42 - Набор укомплектованного малооборотистой аккумуляторной дрелью, бокорезами и плоскогубцами для скусывания спиц, спи-ценатяжителем и рожковыми ключами под разные размеры спицекрепле-ния.

Рисунок 44. - А - рентгенограмма правой тазовой конечности кошки после травмы; Б - рентгенограмма после репозиции и наложения колец малого диаметра из набора АВФ; С - внешний вид прооперированной конечности

Таким образом, к достоинствам нашего набора относится малый вес колец (использование лёгких металлов) и размеры, максимально приближенные к анатомическим параметрам конечностей мелких домашних животных. Выбор облегчённых колец из АМГ сплава и углепластика продиктован необходимостью уменьшения веса конструкции аппарата внешней фиксации в целом с целью уменьшения биомеханической нагрузки на прооперированную конечность. Фрезированные отверстия позволяют варьировать в зоне выхода спицы с противоположной стороны, что даёт хирургу травматологу возможность расширить коридор проведения чрескостных спиц-фиксаторов. Животное быстрее привыкает к конструкции АВФ (рисунок 44). Не испытывая значительной весовой нагрузки, уже на 3 сутки после операции, некоторые животные начинают пассивно включать опорную функцию. Более ранние шаги у прооперированного животного благотворно сказываются на компрессионном механизме нагрузки и напряжения. Это является желаемым благотворным эффектом для улучшения кровоснабжения этой зоны.

3.3.4 Морфометрия бедренной и плечевой костей у собак различных пород и возрастов

В доступных источниках нами было найдено несколько публикаций, посвящённых морфометрическим параметрам костей конечностей у мелких

домашних животных. Достаточно подробно освещены размеры костей конечностей собаки породы бигль (Щипакин М.В., Вирунен СВ., Прусаков А.В., Былинская Д.С., 2016). Ещё один источник сообщает об измерениях у разновозрастных беспородных собак весом 10...12 кг. (Яшина И.Н., Иванов А.В., Иванов М.А., Львовский А.А., Самаха А.А., 2018)

Однако, в ходе экспериментальной и практической работы с биокомпозитным препаратом «ЛитАр-фаг УлГАУ» в гелевой форме возникла необходимость понимания и более точного значения объёма внутрикостного канала плечевой и бедренной костей животных различных пород и возрастов. Для этого было проведено математическое моделирование и печать на 3-D принтере модели бедренной кости собаки весом до 7 кг по рентгеновским снимкам, предоставленным для сканирования и введения в программу оцифровки изображения для печати. На рисунке 45 цифрой 2 помечена напечатанная кость с полым внутрикостным пространством, объём которого составил 7 см . Цифрой 1 обозначена натуральная кость собаки весом до 10 кг. Под цифрой 3 - кость собаки весом 5 кг.

Рисунок 45. - Рентгенограммы и фотографии образцов правой бедренной кости собаки (№ 2 образец цифровой печати с рассчитанным внутрикостным объёмом)

Все обследованные животные достигли возраста не менее 12.. .14 месяцев. Имели средние значения по весу и высоте в холке, характерные для представителей указанной породы. При изменении весовых и объёмных по-

казателей в сторону увеличения более чем на 10. 15% гелевая форма препарата интраоперационно готовилась с запасом. Дополнительно по 5. 10 мл (в зависимости от размеров животного, длины и объёма разреза) для использования на салфетках при лечении послеоперационной раны

Также при работе с секционным материалом тазовых конечностей мелких домашних животных проводились замеры анатомических ориентиров (в частности, бедренной кости), результаты сводились в единую таблицу 6. Были получены следующие результаты:

Таблица 6. - Расчётные значения объёма костномозгового канала бедренной кости у собак разных пород (все животные достигли возраста не ме-

нее 12-14 месяцев, п=10)

Порода собаки и средний вес в кг Длина бедренной кости,см Объём внутрикост-ного канала, мл

Чи-хуа-хуа (высота в холке 18-23 см) Вес 2,5-3 8,5±0,5 7,5±0,5

Померанский шпиц (высота в холке 19-22 см.) вес от 2,2-3 10,5±0,5 8,0

Немецкая овчарка (высота в холке 59-64 см.) вес от 32 до 39 20,5 ±1,5 15,0±1,0

Среднеазиатская овчарка (высота в холке 65-70 см.) вес 70-80 22,5±1,5 17,5±1,0

Кавказская овчарка (высота в холке 68-75 см.) вес 75-85 23,5±1,5 19±1,5

Лайки (высота в холке 57-60 см.) вес 19-23 18,5±1,5 14,5±1,5

Гончие русские (высота в холке 56-65 см.) вес 28-31 21,0±1,5 16,0 ±1,5

Бигль (высота в холке 38-40 см.) вес 13-18 14,0±2,0 9,0±1,5

Ягдтерьер (высота в холке 3340 см.) вес 8-10 12,0±2,0 8,0±1,0

Рисунок 46. - Рентгенограммы комплекса костей таза и обеих бедренных кос-

тей животных (собаки) различных породных и весовых показателей При необходимости использования монолатерального спицештифтово-го аппарата внешней фиксации на плечевую кость были проведены исследования линейных размеров и объёма внутрикостного канала плечевой кости у разнопородных и разновозрастных животных (по аналогии с измерениями, выполненными на бедренной кости) (рисунки 47, 48, 49, таблица 7).

Рисунок 47 - Рентгенограммы огнестрельного перелома плечевой кости собаки и вариант наложения АВФ спицевого на кольцах.

Рисунок 48. - Костные фрагменты разновидовых животных для проведения рутинных измерений в сравнении с другими животными

Рисунок 49. - Рентгенограммы плечевой кости различных пород собак

При сравнении линейных размеров длинника плечевой и бедренной костей у одного и того же животного отмечается незначительная разница в значении (рисунок 50). Для породы немецкая овчарка соотношение выглядит следующим образом: бедренная кость 19,5 ± 1,5 см., а плечевая кость 17,5 ± 1,5 см. Объём и конфигурация внутрикостного канала так же имеют небольшую разницу. У кошек подобные измерения нами не проводились, так как метод штифтовых аппаратов при переломах плеча и бедра не применялся ввиду малых размеров самого штифта, а наличие внутреннего канала значительно ослабляет жёсткостные характеристики изделия.

Рисунок 50. - Пример учёта линейных размеров плечевой и бедренной костей у одного и того же животного (собака) и измерения плечевой кости у

других разнопородных животных.

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что длина плечевой и бедренной костей отличается. Плечевая кость в среднем на 10 % меньше по значению, чем бедренная кость. И объём внутрикостного канала для заполнения гелевой формой биопрепарата тоже незначительно меньше.

Таблица 7. - Расчётные значения объёма костномозгового канала пле-

чевой кости у собак разных пород (все животные достигли возраста не менее 12-14 месяцев) (п=10)

Порода собаки и средний вес в кг. Длина плечевой кости, см Объём внутрикостного канала, мл

Чи-хуа-хуа (высота в холке 18-23 см.) Вес 2,5-3 7,5±0,5 6,0±0,5

Померанский шпиц (высота в холке 19-22 см.) вес от 2,2-3 9,5±0,5 6,5±0,5

Немецкая овчарка (высота в холке 59-64 см.) вес от 32 до 39 19,5±1,5 15,0±1,0

Среднеазиатская овчарка (высота в холке 65-70 см.) вес 70-80 21,0±1.5 17,0±2,0

Кавказская овчарка (высота в холке 68-75 см.) вес 75-85 22,0±1,5 18,0±2,0

Лайки (высота в холке 57-60 см.) вес 19-23 16,5±1,5 10,5±1,0

Гончие русские (высота в холке 5665 см.) вес 28-31 19,0±1,0 13,0±1,5

Бигль (высота в холке 38-40 см.) вес 13-18 12,0±1,0 7,5± 1,0

Ягдтерьер (высота в холке 33-40 см.) вес 8-10 11,0±2,0 5,0±0,5

Все обследованные животные достигли возраста не менее 12.14 месяцев. Имели средние значения по весу и высоте в холке, характерные для представителей указанной породы. При изменении весовых и объёмных показателей в сторону увеличения более чем на 10. 15% гелевая форма препарата интраоперационно готовилась с запасом. Дополнительно по 5. 10 мл (в

зависимости от размеров животного и длины, и объёма разреза) для использования на салфетках при лечении послеоперационной раны. Аналогичная работа была проведена и по измерениям комплекса костей предплечья у животных перечисленных пород (представлено на рисунке 51)

Рисунок 51. - Морфометрические измерения костей предплечья собаки различных породных и весовых показателей.

В анатомическом сечении кости голени и предплечья неодинаковы по своему внутреннему объёму. Отметим, что не всегда получается применять методику штифтовой фиксации при переломах костей этих сегментов. У некрупных собак и кошек материал «ЛитАр» (минимальную навеску сухого препарата) вкладывали в «костный замок» через минимальный разрез в области перелома. У животных более 10-12 кг., где позволял костномозговой канал применять гелевую форму препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» в необходимом объёме, он вводился внутрь или обычным шприцем или при помощи специального устройства.

3.3.5 Пример моделирования аппарата внешней фиксации (АВФ) при

переломе бедренной кости у собаки

В ходе работы с переломами бедра были проведены морфометрические измерения выбранного сегмента у собак разных пород для более точного и чёткого понимания, в каких случаях и какими методиками рационально пользоваться при переломах этой области.

В специализированной компьютерной программе (Autodesk FBX version 1.4.1.0.) выполнено моделирование предполагаемой компоновки монолатерального штифтового аппарата внешней фиксации для животного весом до 10 кг. с расчетом возможно необходимого объёма геля для заполнения внутрикостного канала, значение составило объём 7 мл геля (рисунки 52,53)

Рисунок 52. - Модель монолатерального аппарата внешней фиксации (АВФ) при диафизарном переломе бедренной кости

Рисунок 53. - Модель и рентгенограмма АВФ с подковообразными кольцами, полость внутрикостного канала заполнена контрастным веществом в гелевой форме. Фотография смоделированной конструкции и фотография разобранных колец (внешний вид)

Рисунок 54. - Инженерно-конструктивное решение опорных элементов для АВФ (подковообразные дуги и монолатеральная пластина), применяемые для лечения переломов бедренной кости у животных.

Экспериментальной моделью аппарата внешней фиксации при переломе бедра у собак является комбинированный спице - штифтовой АВФ с подковообразными ассиметричными кольцами с разгонными штангами и винтовым штифтом (представлено на рисунках 53, 54).

3.3.6 Пример моделирования АВФ при переломе костей

предплечья у собаки

В ходе работы с переломами предплечья были проведены морфо-метрические измерения комплекса костей предплечья для более точного и чёткого понимания, в каких случаях и какими методиками рационально пользоваться при переломах этой области.

Рисунок 55. - Модели и рентгенограмма комплекса костей предплечья

собак различных пород Лучевая кость имела следующие размеры: 20.22 см у таких пород, как крупные овчарки. В сторону уменьшения до 17.18 см - у некрупных беспородных собак и 12. 13 см. - у пуделей. Данные измерений представлены на рисунке 55. Эти значения нам были важны для определения объёма внутри-костного канала для интраоперационного введения гелевой формы препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ».

В ходе экспериментальной работы с секционным материалом отрабатывалась техника наложения (рисунок 56) различных модификаций АВФ (аппаратов внешней фиксации) и методики применения материала «ЛитАр» в его различных формах.

Ч

Рисунок 56. - Сегмент предплечья собаки с огнестрельным ранением

верхней трети предплечья

Рисунок 57. - Векторы направления репонирующего растяжения и давления при методике закрытого сопоставления костных отломков костей предплечья (Вппкег, Р1егта1е1, 2006)

При открытой методике репонирования костных отломков есть возможность введения во внутрикостный канал определённого количества геле-вой формы препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ». В представленном экспериментальном случае внутрь введено 10 мл препарата

Рисунок 58. - Рентгенограмма дефекта костей левой грудной конечности с огнестрельным переломом обеих костей предплечья у собаки На основании рентгенологической картины поврежденного сегмента в двух стандартных проекциях до операции, в зависимости от уровня перелома собирался модуль аппарата внешней фиксации. При повреждении средней трети предплечья аппарат состоял из четырех опор (дуга, 3 кольца); при переломах верхней и нижней трети - из трех опор (дуга, 2 кольца) или имея четыре, шесть или восемь спицевых или штифтовых фиксаторов на одной или двух штангах. В зависимости от длины предплечья у мелких собак использо-

вали две опоры (дуга, кольцо) и кронштейны. Безопасные анатомические коридоры представлены на рисунке 59. Наложение аппарата начинали с проведения по одной спице, через локтевую кость на проксимальном уровне, и через обе кости - на дистальном. Аппарат центрировали относительно оси предплечья и осуществляли дистракцию по стержням для устранения смещения по длине. Затем проводили на проксимальном уровне спицу через обе кости, а на дистальном - две спицы отдельно через лучевую и локтевую кости. При повреждении эпифизов костей предплечья проводили спицу через пястные кости для стабильной фиксации дистальных отломков. Качество репозиции контролировали пальпаторно и с помощью инъекционных игл. На 1.1,5 см в обе стороны от линии перелома, вкалываем по одной игле перпендикулярно оси каждого отломка. Расположение канюль игл на одном уровне указывает на отсутствие смещения отломков. Такой прием порой исключает рентгенологический контроль во время операции. Дальнейшее проведение репозиционно-фиксационных спиц в средней трети зависит от смещения отломков. В каждой опоре спицы натягиваются с помощью тарированного спиценатягивателя. Нагрузка на спицу зависит от вида (дуга, кольцо).

Рисунок 59. - Анатомо-топографические ориентиры наложения колец и проведения спиц аппарата внешней фиксации при переломе костей предплечья

(Karl H. Kraus, 2007)

Рисунок 60. - Репозиция и наложение спицевого АВФ из трёх колец. Заполнение внутрикостного канала гелем с определением необходимого объёма.

Таким образом, гелевая форма препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» наиболее подходит для создания "гелевой пробки" внутри костного канала у животных средних и крупных размеров. Для удобства определения необходимого объёма проведена работа по расчёту среднего значения этого показателя у различных пород собак по бедренной и плечевой костям. Данные средних значений приведены в сводных таблицах. Для введения биопрепарата внутрь костного канала разработан и внедрен в практику штифт с центрально расположенным отверстием, который становится компонентом аппарата наружной фиксации. При малых значениях поперечника кости у животного (некрупные собаки до 4.5 кг) введение препарата «ЛитАр» производится в виде сухой навески в «замок» репонированных костных отломков, а гелевая форма препарата используется на послеоперационных салфетках на всём протяжении лечения.

3.4 Изучение влияния препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» на заживление экспериментально воспроизведенных переломов костей у животных

Для оценки влияния препарата-импланта «ЛитАр-фаг УлГАУ» при лечении костных переломов были проведены экспериментальные исследования на 10 взрослых беспородных собаках под общим наркозом. Перед операцией проводили вводную премедикацию препаратами: димедрол 1% раствор - из расчёта 0,2 мл/кг. и раствора атропина 0,1 % - из расчёта 0,1 мл. на кг. веса животного. Через 30 минут внутримышечно вводили Ксилазина гидрохлорид в дозе 0,1 мл/кг. Животное фиксировалось на операционном столе. Посредством специальной дыхательной маски обеспечивали подачу ингаляционной формы препарата Изофлюран по дыхательным путям животного. По достижении стадии наркоза Ш1 - Ш2 вводили интубационную трубку, соединяли с аппаратом ингаляционного наркоза. Начальная стадия операции проводилась на 3,5.4 об.% смеси, затем она снижалась до 2,5.3 об.%. Газовый наркоз препаратом Изофлюран на сегодняшний день является самым применяемым в практике ветеринарных анестезиологов (Ахтямов И.Ф., с соавт 2020).

В контрольной группе 5 животным создавали фрезированный круглый дефект в средней трети лучевой кости поперечным сечением в 1/3 диаметра и глубиной, равной поперечному размеру диафиза. Фиксацию фрагмента кости не производили, опорная функция конечности не выпадала (рисунок 61).

Рисунок 61. - Рентгенограмма выполнена после формирования фрезированного дефекта лучевой кости у собаки 1 -ой группы У животных этой группы дефект начал заполняться нативной костной тканью уже на 10,0±2,0 сутки эксперимента. К 21,0±4,0 суткам область фре-

зированного дефекта на контрольных рентгенограммах не визуализировалась. Собаки из этой группы обследовались клинически и рентгенологически. Из опыта не выводились из соображений гуманного отношения.

У 5-ти животных опытной группы производили полное поперечное пе-репиливание лучевой кости. На оперированную конечность монтировали аппарат внешней фиксации, состоящий из двух колец. Животное фиксировали на операционном столе в положении лежа на животе. Под живот подклады-вали центрирующую продольную подушку с выемкой (или небольшой валик). Оперируемую конечность вытягивали немного вперед и фиксировали. Проводили подготовку операционного поля. Шерсть на необходимом участке состригали электрической машинкой. Операционное поле трехкратно обрабатывали раствором антисептиков и обкладывали стерильным материалом. Выполняли анестезиологическое пособие.

Для достижения средней трети тела лучевой кости производили линейный краниолатеральный разрез кожи длиной от 5 до 7 см. Также разрезали поверхностную фасцию и вместе с кожей широко раскрывали. Фасцию предплечья разрезали над лучевым разгибателем запястья. Лучевой разгибатель запястья и общий пальцевый разгибатель разделяли по межмышечному апоневрозу, тупо отделяли и широко раскрывали. С помощью изогнутого распатора поднадкостнично выделяли участок лучевой кости. Производили поперечную остеотомию лучевой кости при помощи плоского долота или во втором варианте под лучевую кость сначала проводили изогнутый проводник, при помощи которого под лучевую кость проводили пилку Джигли. Проверяли наличие патологической подвижности между проксимальным и дис-тальным отломками лучевой кости. На место сформированного перелома вводили в необходимом объёме препарат «ЛитАр-фаг УлГАУ». Края поверхностной фасции сшивали раздельно прерывистым узловым швом (рассасывающийся шовный материал). Затем накладывали кожный шов. Выполняли гемостаз. Производили туалет раны. С целью стабильной фиксации костных отломков лучевой кости на предплечье накладывали аппарат внешней фик-

сации (конфигурация представлена на рисунках 62.63). Через верхнюю треть лучевой кости, на 3,5.4,0 см проксимальнее линии перелома перекрестно проводили по две спицы Киршнера. Спицы при помощи спицефиксато-ров от аппарата Илизарова фиксировали в проксимальном кольце. Концы спиц скусывали кусачками и загибали. Через нижнюю треть лучевой кости на 3,5.4,0 см дистальнее линии перелома перекрестно проводили две спицы Киршнера. Спицы при помощи спицефиксаторов от аппарата Илизарова фиксируют в дистальном % кольце. Кольца фиксировали между собой тремя резьбовыми штангами. Накладывали асептические салфетки на спицы.

На послеоперационную рану накладывали асептическую повязку из не тканного материала с гелевой формой препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ».

Рисунок 62. - Фиксация костных отломков созданного дефекта лучевой кости у собаки аппаратом внешней фиксации из набора облегчённых колец

Рисунок 63. - Контрольные рентгенограммы после экспериментальной операции

Контрольные рентгенограммы выполнялись по заранее спланированному графику на 7, 10-14, 21 и 32-35 сутки эксперимента по результатам клинического осмотра животных (рисунки 63, 64, 65, 69)

Рисунок 64. - Контрольные рентгенограммы на 7 сутки после экспериментальной операции

К 10-14 суткам эксперимента в регенерат ассимилировали микрососуды со стороны периоста и костномозговой полости. На эндостальной поверхности неповрежденной компактной пластинки диафиза определялось формирование грубоволокнистых костных трабекул (рисунок 66). В костномозговой полости вне зоны дефекта располагался желтый костный мозг.

Рисунок 65. - Контрольные рентгенограммы на 14 сутки после

экспериментальной операции

Рисунок 66. - Поперечный срез диафиза лучевой кости собаки второй (опытной) группы (окраска по методу Шморля). Ув. 0б.4/0,25 х ок.15. Участки остеокластической резорбции на 14 сутки после операции. Через две недели (на 14-е сутки эксперимента) регенерат был представлен в основном мелкоячеистой губчатой костью с участками волокни-

стой соединительной ткани (рисунок 66). Эндостальная реакция распространялась проксимальнее и дистальнее, а периостальная имела распространение преимущественно проксимальнее зоны повреждения. Вновь образованные грубоволокнистые трабекулы подвергались остеокластической резорбции. В соединительнотканном слое надкостницы обнаруживались базофильно окрашенные включения «ЛитАр-фаг УлГАУ».

Через три недели (к 21-м суткам после операции) область дефекта заполняла губчатая кость, компактизирующаяся в интермедиарной зоне. Костномозговая полость неповрежденной части диафиза содержала желтый костный мозг с рассеянными кроветворными элементами. Частицы имплантируемого препарата в соединительнотканном слое надкостницы окружали новообразованные костно-остеоидные трабекулы. Проксимальнее и дистальнее области дефекта располагались периостальные наслоения губчатой кости

Рисунок 67. - Краевой поперечный срез диафиза лучевой кости собаки второй (опытной) группы (окраска по методу Шморля). Ув. 0б.4/0,25 х ок.10. Костная пластинка остеона и канал остеона (21.23 сутки после операции) Через 5 недель (35-ые сутки эксперимента) в гистосрезе отмечали перестройку и компактизацию костной ткани регенерата (рисунок 68). В ин-термедиарном пространстве массивные трабекулы формировали сеть с узкими межтрабекулярными промежутками. Как в эндостальной, так и перио-стальной зонах трабекулы ориентировались параллельно длинной оси кости.

Базофильно окрашенные частицы имплантата располагались непосредствен-

но в костном веществе.

Рисунок 68. - Поперечный срез диафиза лучевой кости собаки второй (опытной) группы (окраска по методу Шморля: тионин пикриновая кислота). Ув. Об.4/0,25 х ок.10. Канал остеона и кровеносный сосуд с форменными элементами крови (35 - е сутки после операции)

Рисунок 69. - Контрольные рентгенограммы на 30 - е сутки после

экспериментальной операции

По результатам проведенных гистоморфологических исследований необходимо отметить, что эффект от введения имплантационного материала «ЛитАр-фаг УлГАУ» в гелевой форме в область дефекта трубчатой кости

реализуется по типу остеоиндукции и остеокондукции. Активно развивается репаративный остеогенез. Протекает процесс восстановления типичного строения кости к 42.45 суткам (на шестой неделе послеоперационного периода). Отмечается стимуляция остеогенеза в соединительнотканном слое надкостницы и интеграция частиц имплантируемого материала в состав костного вещества.

За период экспериментальных исследований проводили изучение морфо-биохимических показателей крови у собак (таблица 8) до начала проведения оперативного вмешательства и после снятия аппарата внешней фиксации.

Таблица 8. - Гематологические показатели крови травмированных жи-

вотных на фоне проводимого лечения (п=5)

Показатель Контрольная группа Опытная группа Нормативные показатели для собак

до лечения M ±т после лечения М± т до лечения М ±т после лечения М± т

Лейкоциты х 109/л 18,8± 1,5 16,4±0,8 18,5±0,8 12,9±1,9* 6,0-17

Лимфоциты х 109/л 3,7±0,8 3,6±0,4 4,8±0,18 3,0±0,7 0,8-5,1

Моноциты х 109/л 1,3±0,2 1,1±0,5 0,9±0,1 0,8±0,1 0,0-1,8

Гранулоциты х 109/л 18,3±5,9 11,8±1,7 17,0±0,8 9,6±1,3* 4,0-12,6

Лимфоциты, % 15,1±4,2 11,8±1,7 21,8±1,9 13,3±1,6* 12,0-30,0

Моноциты % 7,8±0,7 4,5±0,6* 7,1±0,5 3,7±0,8* 2,0-9,0

Гранулоциты % 84,1±1,7 73,4±6,4 83,6±1,9 69,8±5,0 61,0-83,0

Эритроциты х 1012/л 7,1±0,08 6,7±0,8 7,3±0,3 6,8±0,1 5,5-8,5

Гемоглобин г/л 15,5±0,6 14,8±1,2 16,3±0,1 15,6± 1,1 11,0-19,0

Гематокрит % 43,1±1,2 42,7±1,4 51,3±2,6 51,1±1,3 39,0-56,0

Средний объем эритроцитов 70,8±2,6 68,3±3,1 67,2±2,2 66,8±1,4 62,0-72,0

Среднее содержание гемоглобина в эритроцитах pg 23,2±0,6 23,0±1,0 23,0±0,4 22,9±1,0 20,0-25,0

Средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах г/л 31,9±1,5 31,8±1,5 35,0±0,5 33,0±1,3 30,0-38,0

Ширина распределения эритроцитов % 13,4±0,3 13,2±0,6 13,8±0,5 13,1±0,6 10,0-18,0

Продолжение таблицы 8

Тромбоциты х 109/л 349,3±13,9 316,0±42,9 329,6±33,2 302,0±6,8 117,0-460,0

Ширина распределения тромбоцитов 15,5±0,3 14,5±1,3 14,5±0,2 14,4±0,4 12,0-17,5

Щелочная фосфа-таза, ед/л 102,3±3,1 116,6±4,6* 95±8,5 136,6±5,6* 10,0-85,0

Общий белок, г/л 64,1±2,4 63,2±0,8 66,0±11,1 69,1±0,5 54-82

Кальций, ммоль/л 2,25±0,08 2,58±0,04 2,2±0,15 2,54±0,05 2.0-2.95

Фосфор, ммоль/л 1,1±0,1 1,4±0,05 1,1±0,06 1,4±0,02 1.10-2.74

Магний, ммол/л 0,7±0,01 0,85±0,02 0,77±0,01 0,85±0,02* 0,8-1,2

Примечание: * - р<0,05 относительно данных, полученных до начала лечения

В предоперационный период явления воспаления в организме животных контрольной группы сопровождались изменениями в показателях крови. Так нами отмечалось повышение содержания уровня лейкоцитов относительно физиологической нормы - 18,8±1,5 х109/л (6,0.17 х109/л), уровня гранулоцитов - 84,1±1,7% (61,0-83,0%), концентрации щелочной фосфатазы -102,3±3,1 Ед/л (10,0-85,0 Ед/л). На фоне проведенного лечения у животных контрольной группы нами отмечались следующие изменения гематологических показателей: недостоверное снижение уровня лейкоцитов на 12,76%, достоверное снижение содержания моноцитов на 42,30% (при р<0,05), при достоверном повышении показателя щелочной фосфатазы на 13,98% (при р<0,05). Подобная динамика изменений нами регистрировалась и в опытный группе, так уровень лейкоцитов был повышен и составлял - 18,5±0,8 х109/л (6,0.17 х109/л), гранулоцитов - 17,0±0,8 х109/л (4,0-12,6 х109/л), концентрации щелочной фосфатазы - 95,0±8,5 Ед/л (10,0-85,0 Ед/л). При заживлении экспериментально смоделированных переломов костей у животных опытной группы отмечались следующие изменения в показателях крови: достоверное снижение уровня лейкоцитов на 30,27% (при р<0,05), уровня гранулоцитов на 43,53% (при р<0,05), уровня лимфоцитов на 39,0% (при р<0,05), при дос-

товерном увеличении концентрации щелочной фосфатазы на 43,79% (при р<0,05) и уровня магния на 10,39% (при р<0,05).

Характерные признаки воспалительного процесса присутствовали в опытной и контрольной группах до операции и исчезали после проведения курса лечения. Биохимические показатели крови увеличились после проведения лечения, что свидетельствует о регенерации костной ткани в организме собак из опытной и контрольной групп (Дерхо М.А., 2001).

При исследовании морфологических показателей крови наблюдалось увеличение показателей лейкоцитов, гранулоцитов, что свидетельствует о воспалительном процессе (Ахтямов И.Ф., с соавт. 2020). Иные показатели общего анализа крови находились в пределах физиологических норм. Во время исследования биохимических показателей крови отмечено следующее: все исследованные показатели находятся в пределах нормы, что свидетельствует о не патологичной причине переломов, т.е. переломы произошли не в результате нарушения обмена веществ, дефицита минеральных веществ.

Исходя из вышеизложенного, необходимо отметить, что при экспериментально созданной модели дефекта трубчатой кости у животного (собаки в опыте) согласно нашим данным и результатам гистологических исследований проходит классический процесс репаративного остеогенеза. Гелевая форма препарата держится внутри костного канала до 14.17 суток. Срок биодеградации гелевой пробки составляет 21.23 суток в зависимости от её объёма и густоты. ЛитАр является стимулятором остеогенеза (Краснов А.Ф. 2003; Литвинов С.Д., 2017, 2019), а комплекс фагового начала предотвращает развитие возможных осложнений на всём протяжении ношения аппарата внешней фиксации у животного. В процессе лечения проводились исследования биохимических показателей крови. Наши данные совпадают с уже опубликованными исследованиями химизма процессов происходящих при лечении переломов у животных (Десятниченко К.С., 2000; Дерхо М.А., 2001, 2004; Житлова Е.А., 2015).

3.5 Опыт практического применения материала "ЛитАр-фаг УлГАУ" при костной патологии у домашних животных

Всего за период с декабря 2020 года по декабрь 2021 года в ветеринарной клинике Межкафедрального центра ветеринарной медицины проведено лечение 32 животных с переломами трубчатых костей. Всем животным были проведены операции по репозиции костных фрагментов и наложению АВФ в различных вариантах.

Клинический случай №1

Собака: порода лайка, кличка Яра. Возраст 7 лет. После травмы прошло более 20 часов, животное было найдено лежащей в болотце. Поступила в клинику с клиническими признаками огнестрельного ранения нижней трети правого предплечья. Область повреждения сильно загрязнена, наблюдается выраженная отёчность и патологическая подвижность в этом месте. В целях гуманного и щадящего отношения к животному с согласия владельцев животное введено в состояние нейролептаналгезии. Выполнены рентгеновские снимки (рисунок 70). Выявлено: огнестрельный оскольчатый перелом нижней трети правого предплечья с мелкими фрагментами положительной рент-генплотности (осколки дроби) с осевым и угловым смещением. Рана на момент первичного осмотра - с признаками воспаления. Температура тела повышена: 39,8 0С, дыхание учащённое.

Животное после предварительной подготовки (обезболивающие, жаропонижающие препараты) прооперировано на следующий день. После удаления видимых и доступных фрагментов свинцовой дроби была произведена репозиция костных отломков и фиксация АВФ спицевой конструкции на подразмерные облегчённые кольца из специально разработанного нами набора (рисунок 71).

\

\

Рисунок 70. - Рентгенограммы животного на момент поступления

во взаимноперпендикулярных проекциях Внутрь дефекта интраоперационно интрамедулярно введено 3 мл биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» в гелевой форме. На послеоперационную рану каждый день накладывалась салфетка с тем же препаратом.

Рисунок 71. - Рентгенограмма повреждённой конечности в 2-х стандартно рекомендованных проекциях сразу после наложения АВФ

Животное пришло в себя через 4 часа после операции. В этот день находилось в отдельном вольере под мониторинговым видеонаблюдением. От пищи отказывалось, приём воды - активно к вечеру. Рана оставлена с послеоперационным дренажём. В течение 3-й дней наблюдали активные раневые выделения. На 5-й день отёчность спала и выделения прекратились. Опорная

функция с признаками выраженной хромоты появилась на 7-й день. На 14-й день нахождения в клинике собака самостоятельно стояла, опиралась и ходила с аппаратом внешней фиксации на конечности, не испытывая видимого дискомфорта. На 15-й день выписана домой с чёткими рекомендациями по обработке мест входа спиц, контролю за аппаратом и содержанию животного. За гелевой формой биопрепарата и заготовками салфеток из нетканного материала владельцы приезжали по мере необходимости.

Рисунок 72. - Внешний вид травмированной конечности животного с АВФ (облегчённые подразмерные кольца) через 10 дней после операции и на 45-е

При контрольном осмотре на 45-е сутки с момента операции животное свободно ходило самостоятельно, включая прооперированную конечность. Выполнены контрольные рентгенограммы и по клиническим и рентгенологическим признакам консолидации кости принято решение о демонтаже конструкции (рентгенограмма представлена на рисунке 73). Весь курс лечения животное проходило без применения антибиотиков. По нашим многолетним наблюдениям курс лечения с аналогичными повреждениями у других животных составляет в среднем 55 суток. Применение выбранной нами методики приводит к сокращению сроков лечения в среднем на 10 дней.

сутки после демонтажа конструкции

Рисунок 73. - Контрольные рентгенограммы после демонтажа АВФ

Клинический случай №2

Клинический пример перелома обеих костей правого предплечья в средней трети с угловым смещением. Животное: собака, порода - спаниель, возраст 8 месяцев. История происхождения травмы: во время игры с другими собаками на около домовой территории лапа попала в решетку ливневой канализации и животное перевернувшись, единомоментно повредило конечность. В состоянии шока и паники животное забилось между гаражами и в течение 4-5 часов не выходило к хозяевам. Поступило в клинику в течение 24-х часов после полученной травмы. Область раны была сильно загрязнена песком с фрагментами листвы, опавшей с деревьев. Без первичной обработки замотана бинтом с подложенной импровизированной шиной из доски. На момент поступления животное проявляло признаки значительной боли. Клиническое и рентгенологическое обследование выполнено в состоянии нейро-лептаналгезии. До первичной обработки были произведены смывы из раны для микробиологического исследования. На рентгенограмме определен повреждённый участок. После предварительной подготовки в этот же день животное прооперировано. Анестезиологическое сопровождение проводилось на оборудовании для газового наркоза.

Произведена открытая репозиция костных отломков. В зону перелома интрамедулярно введено по 3 мл гелевой формы препарата «ЛитАр-фаг Ул-ГАУ». Наложен билатеральный спицевой аппарат внешней фиксации. Послеоперационная рана на протяжении всего периода лечения обрабатывалась стандартно принятой методике с последующим наложением салфетки с препаратом «ЛитАр-фаг УлГАУ».

Рисунок 74. - Рентгенограммы конечности (предплечье собаки) на момент поступления и после наложения АВФ

Операция завершена контрольной рентгенографией сегмента (рисунок 74). Трое суток собака находилась под наблюдением с видеомониторингом в стационаре клиники. Дальнейшее лечение животного проводилось амбула-торно. Владельцы получили рекомендации по уходу за собакой: -туалет мягких тканей возле спиц;

-контроль за состоянием аппарата и его изоляция матерчатым чехлом; -проводка на поводке и пассивная работа с суставами грудной конечности;

Врачебный контроль проводили каждые 5-й дней, рентгенологический - через 14-й и дней после операции и на момент демонтажа конструкции (30 -е сутки с момента операции). Консолидацию перелома определяли по совокупности рентгенологических (рисунок 75) и клинических признаков сраще-

ния. Сроки лечения этого животного составили 30 дней, что в среднем на 10 дней меньше, чем у животных с подобной травмой, пролеченных без применения стимулирующих остеогенез препаратов.

Рисунок 75. - Контрольная рентгенограмма костей предплечья собаки после снятия металлоконструкции (на 30-ый день после проведения операции)

Таким образом, применение чрескостного остеосинтеза при переломах костей предплечья у собак обеспечивает репозицию, стабильную фиксацию отломков и сохранение кровоснабжения сегмента. Интраоперационное введение внутрь костномозгового канала гелевой формы комплексного препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» и применение повязок с этим препаратом на всём протяжении лечения позволило обойтись без применения антибиотиков по сравнению с контрольной группой животных. Метод позволяет в короткие сроки восстановить функцию поврежденной конечности и добиться положительных анатомо-функциональных результатов лечения.

Клинический случай №3

Клинический пример собаки лайка, кличка Лада, возраст - 18 месяцев. Вес на момент поступления 19 кг. История происхождения травмы: после выезда на природу, в период осенней охоты по пернатой дичи, собака от слышимых недалеко выстрелов исчезла почти на сутки. Владелец обратился в клинику с жалобами на присутствие зияющей раны правой плечевой области у животного и полное отсутствие опорной функции конечности. Сам выстрелы не производил, но вдалеке слышал несколько характерных хлопков. Через сутки животное пришло к месту отдыха с выраженной хромотой на по-

вреждённую конечность и обширной раной. Перед осмотром и обработкой из области раны были взяты смывы и мазки для микробиологического исследования. Затем выполнили первичную хирургическую обработку огнестрельной раны и рентгеновские снимки области плечевой кости с захватом плечевого и локтевого суставов с целью выявления сопутствующих повреждений. Выявлено: огнестрельный перелом плечевой кости (на вылет) с осевым и незначительным угловым смещением (рисунок 76). Далее провели предоперационную подготовку, под стандартным протоколом анестезиологического сопровождения собака была прооперирована.

Репозиция костных отломков проводилась открытым способом, иссекались нежизнеспособные ткани и видимые и доступные фрагменты свинцовой дроби. В зону костного дефекта было введено 10 мл препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» (исходя из полученных морфометрических данных). Наложена накостная пластина с ограниченным контактом (рисунок 77). Рана послойно ушита ПГА (полигидроксиацетиловой) нитью с гидролитическим механизмом рассасывания и минимальной реакцией окружающих тканей. По данным производителя срок полного рассасывания составляет от 60 до 80 суток, что вполне достаточно для предполагаемого полного заживления раны.

Рисунок 76. - Рентгенограмма правой плечевой кости собаки: огнестрельный перелом с фрагментами остатков дроби (мелкие фрагменты рентгенположи-

тельной плотности)

Рисунок 77. - Рентгенограмма плечевой кости животного через 21 день после операции стабилизации костных фрагментов накостной пластиной с ограниченным контактом.

Животное пришло в себя через 45.50 минут после операции с признаками незначительного снижения температуры и явлениями озноба. Было тщательно накрыто теплым одеялом и обложено пузырями с тёплой водой.

Воду животное принимало в тот же день, от еды отказывалось. Первые двое суток опорная функция отсутствовала, отёк в области операции сохранялся. Первый приём пищи самостоятельно собака Лада съела полностью на следующий день к обеду. Раны обрабатывались ежедневно и покрывались салфетками из нетканного материала (рисунок 78), пропитанными гелевой формой препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ». На 4-е сутки при стабилизации состояния животное отдано владельцам с чёткими рекомендациями по выполнению назначений и уходу за раной. Антибиотики не применялись на всём протяжении лечения. Салфетки менялись через сутки до 10 дня, на 14-й день швы были сняты. Контрольная рентгенограмма выполнена на 21-й день.

Рисунок 78. - Салфетка из нетканного материала с препаратом «ЛитАр-фаг

УлГАУ» объёмом 2,5 мл.

Опорная функция на прооперированную конечность присутствовала с 4-х суток после операции. На 10.14 сутки животное свободно передвигалось на всех конечностях с признаками незначительной хромоты. С 21 дня признаки хромоты почти не заметны. Владельцами животного принято решение оставить накостную пластину на ближайший год.

Клинический случай №4

Клинический пример обращения в клинику двух представителей инициативной группы жильцов дома, находящегося рядом с лесопарковой зоной. Во время прогулки найдено животное: собака, беспородная, возраст - около 8 мес., вес 12,5 кг. Животное было не агрессивно, на повреждённую конечность не наступало. Поместив в большую коробку собаку, доставили в клинику. По срокам и характеру полученной травмы никакой информации нет. При осмотре в области средней трети левого бедра отмечена болевая чувствительность, отёчность мягких тканей, следы обширной гематомы. Животное направлено на рентгенологическое исследование. Результат первичного рентгеновского обследования представлен на рисунке 79.

Рисунок 79. - Рентгенограмма области травмы у животного на момент поступления в клинику. Перелом левой бедренной кости в средней трети с незначительным угловым смещением.

В день поступления животное прооперировано. Наиболее доступной методикой выбрана закрытая репозиция костных отломков и фиксация монолатеральным штифтовым аппаратом с неподвижным креплением на шине (рисунки 80.81). Средний штифт - это многофункциональный погружной штифт для остеосинтеза (Патент на полезную модель РФ №194230, 2019 г.). Гелеобразная форма препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» введена непосредственно в место перелома в объёме 7,5 мл, что достаточно для заполнения части внутрикостного канала в месте повреждения.

Рисунок 80. - Рентгенограмма стабилизированной бедренной кости монолатеральным штифтовым АВФ с применением стержня (патент на полезную

модель РФ №194230)

Операция вместе с подготовкой животного заняла 50 минут. Животное в этот же день самостоятельно употребляло воду и к вечеру принимало пищу. Опорная функция наблюдалась со 2-х суток. Температура стабильная на следующий день после операции. Места входа штифтов обрабатывались ежедневно с наложением малых салфеток с препаратом «ЛитАр-фаг УлГАУ».

Контрольные рентгенограммы после репозиции костных отломков монолатеральным штифтовым аппаратом внешней фиксации выполнены на 10 сутки после операции. Опорная функция присутствует с признаками лёгкой хромоты.

Рисунок 81. - Внешний вид животного после репозиции и наложения монолатерального штифтового аппарата внешней фиксации

Полный срок лечения у данного животного составил 30 дней, что на 710 суток меньше, чем у животных с подобными повреждениями без применения препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ». Методика введения «гелевой пробки» внутрь костного канала стимулирует формирование костной мозоли, а применение салфеток с препаратом «ЛитАр-фаг УлГАУ» позволяет обойтись без применения антибиотиков на всём протяжении лечения. Клинический случай №5

Клинический пример лечения перелома обеих костей предплечья двух передних лап у собаки породы русский той терьер, возраст 1 ,5 года. Кличка Чика. Животное попало передними лапами в дверной проем закрываемой ребёнком владельцев двери. Поступило через час после травмы. По результа-

там клинического осмотра и рентгенологического исследования подтверждён диагноз: перелом обеих костей предплечья в средней трети с двух сторон (правая и левая грудные конечности).

В экстренном порядке животное было прооперировано. После предварительной подготовки операционного поля и проведённого анестезиологического сопровождения через минимальный разрез в проекции перелома в "костный замок" вложили минимальную навеску препарата «ЛитАр-фаг Ул-ГАУ». Методом закрытой репозиции костные фрагменты фиксированы спицами Киршнера с последующим монтажом на классический кольцевой планетарный аппарат наружной фиксации по типу Илизарова из экспериментального набора облегчённой конструкции, выполненной в НПО "Туполева" по нашему заказу. Кольца выполнены из алюминиево-магниевого сплава, а в некоторых случаях применяются и из углепластика, что в разы уменьшает общий вес конструкции (рисунок 82). При снижении общей механической нагрузки на оперированную конечность животное быстрее адаптируется к АВФ и быстрее начинает пользоваться конечностью. Примерный вес конструкции из трёх колец со штангами и спицами из стали составляет не менее 150 гр. В то же время экспериментальные кольца в сборе аналогичной конструкции чуть более 55 гр., что в три раза снижает весовую нагрузку на прооперированную конечность.

Рисунок 82. - Контрольные рентгенограммы после закрытой репози-

ции и фиксации костных отломков аппаратами внешней фиксации

Рисунок 83. - Контрольные рентгенограммы животного через 32 дня после операции перед и после демонтажа конструкции АВФ

После операции животное пришло в себя через 40 минут с признаками выраженной гипотермии (36,50С), сразу же помещено в кувез для стабилизации температурного режима и общего состояния. Пить воду самостоятельно начал к вечеру этого же дня, принимать пищу - через сутки после операции. Однократно животному сделана инъекция антибиотика, входные спицевые отверстия обработаны гелевой формой препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ», закрыты салфетками. Лечение животного проводилось в течение 31 дня. На 32 сутки с момента получения травмы аппарат внешней фиксации был демонтирован (рисунок 83). В других подобных случаях сочетанной травмы у некрупных собак срок лечения составлял до 40.45 суток. По результатам лечения можно сделать вывод: применение материала «ЛитАр-фаг УлГАУ» сокращает сроки репарации нативной костной ткани на 15.20 % по сравнению с животными без применения стимулирующих средств. Использование гелевой формы препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» в обработке послеоперационных ран и мест прокола кожи спицами позволяет обойтись без применения антибиотиков на всём протяжении лечения животного.

4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Ветеринарные врачи сталкиваются с проблемами оказания специализированной помощи травмированным животным (Белов А.Д., 1972; Веремей Э.И., 1992; Шрейнер А.А., 1996, 1998; Бейдик, О.В. 2003; Еманов А.А., 2016). И в нашем городе не все клиники оснащены оборудованием для достаточной диагностики и укомплектованы штатом хирургов - травматологов для оказания помощи животным при переломах. В клинике межкафедрального центра ветеринарной медицины Ульяновского ГАУ им. П.А. Столыпина в наличии необходимое оборудование и специалисты для оказания первичной помощи травмированным животным и дальнейшего оперативного лечения. Стационар позволяет стабилизировать поступающих животных или же в экстренном порядке их оперировать.

По данным наших исследований травматизм и процент переломов у мелких домашних животных повышается с каждым годом. Выраженной сезонности, принадлежности к виду или полу животного выявлено не было. Хотя отмечено, что основными причинами являются дорожно - транспортные происшествия и падения с высоты. Меньший процент переломов случается в быту (неаккуратное обращение с животным, травмирование межкомнатными, подъездными или дверями лифтов). Это согласуется с результатами многих авторов и статистическими исследованиями в различных регионах страны. Количество мелких домашних животных в различных регионах страны неуклонно растёт (Стекольников А.А. с соавт., 2020; Бессолицын Н.А., 2021). Этот факт имеет различные социологические и культуральные причины.

На наш взгляд большой проблемой в плане хирургического лечения переломов у мелких домашних животных является несвоевременное обращение в клинику для оказания квалифицированной помощи. Получив травму, животные иногда убегают или прячутся от владельцев, находясь в шоковом состоянии. Безнадзорные животные бывают найдены с неопределённым сроком давности травмы. За это время зона травмы без своевременной обработ-

ки успевает контаминироваться микроорганизмами (Золотухин, С.Н., с соавт., 2017).

В ходе проводимых исследований нами установлено, что микробный пейзаж раневого отделяемого может быть различным, но основными возбудителями гнойных осложнений при травмах (особенно открытых переломах) являются микроорганизмы в различных ассоциациях, в состав которых входили 2 и более возбудителей. Необходимо отметить, что постоянными ассо-циантами были патогенные стрептококки и стафилококки. Наиболее часто встречались следующие сочетания микроорганизмов: Staphylococcus + Streptococcus + Pseudomonas - 13 случаев, Staphylococcus + Streptococcus + Escherichia - 10 случаев, и Staphylococcus + Streptococcus + Proteus + Pseudomonas - 8 случаев. Это согласуется с данными ряда исследований по этой проблематике (Каплан А.В., с соавт., 1985; Зенкин А.С., с соавт., 2016).

Для борьбы с первичной инфекцией ран и профилактикой возможных осложнений мы разработали и применяли гелевую форму препарата «ЛитАр-фаг УлГАУ», антибактериальным компонентом которого является комплексный поливалентный микс из бактериофагов активных к возбудителям наиболее распространённым и идентифицированным у травмированных животных. Применение предложенного препарата позволяет обходиться без применения антибиотиков классического ряда. Этот факт особенно важен при обнаружении в раневом отделяемом антибиотико устойчивых штаммов бактерий. Наиболее близким аналогом ему является коммерческий препарат «Коллапан». Он выпускается в виде сухих округлых гранул и в виде стерильного геля в шприце объёмом по 2 мл. Достаточно высокая стоимость «Кол-лапана» иногда останавливает ветеринарных хирургов от его широкого применения. Хотя в гуманитарной медицине он успешно используется и в стоматологии, и в реконструктивной костной хирургии (Берченко Г.Н., 2001, 2009)

Предложенная в нашей работе методика предоперационного приготовления необходимого объёма биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» позволяет

сочетать несколько положительных факторов. Наноструктурный гидроксоа-патитколлагеновый препарат «ЛитАр» играет роль стимулятора остеогенеза. Такая его функция доказана рядом публикаций (Бережнов В.В., с соавт., 2002; Гатиатуллин И.З., 2019). Антибактериальным компонентом комплексного биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» является сборный поливалентный бактериофаг. Полученная гелевая форма может вводиться внутрь костного канала, внутрь мягкотканных карманов, использоваться на раневых салфетках, что позволяет обойтись без применения антибиотиков на всём протяжении лечения животного. Эти данные согласуются со следующими авторами (Заривчацкий М.Ф., 2008; Захарова Ю.А., 2008).

Для предоперационного смешивания компонентов комплексного биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» разработано перемешивающий миксер с возможностью приготовления необходимого объёма для операционного применения и запаса препарата на первые двое суток для операционных раневых повязок. Устройство для порционного введения его внутрь костного канала через винтовой штифт входящий в конструкцию аппарата внешней фиксации. Аналогов предложенной методике в доступной литературе нами не найдено.

В нашей экспериментальной работе применялись классические плане-тарно-кольцевые аппараты внешней фиксации с уменьшенной массой общей конструкции. Это достигнуто благодаря применению современных технологических решений. Для некрупных животных (кошки и собаки с массой до 3 кг) применяли кольца из углепластика. Общая масса конструкции уменьшается в три раза по сравнению с металлическими, что позволяет животному в более ранние сроки адаптироваться к опорной функции и начинать использовать прооперированную конечность. Активизируются биомеханические процессы, что в совокупности с предложенными методами стимуляции репара-тивной регенерации ведёт к сокращению сроков лечения. Более крупным животным применяется набор колец аппарата внешней фиксации в спицевой или спице-штифтовой модификации также в облегчённом весовом варианте.

Это достигается применением облегчённых металлов и сплавов без потери конструктивной жёсткости. Общий вес конструкции уменьшается в два раза по сравнению с металлическими (классический набор аппарата Илизарова). Типоразмеры предложенного нами набора колец для удобства конструирования имеют типоразмеры, максимально близкие к анатомическим ориентирам конечностей собак и кошек. Шаг каждого следующего набора для собак имеет 10 мм (начинается с внутреннего диаметра кольца 50 мм. и далее 60 мм., 70 мм., 80 мм., 90 мм.), а для некрупных собак и части кошек - 5 мм. (начинается с внутреннего диаметра кольца 50 мм. и далее 55 мм., 60 мм., 65 мм., 70 мм.). Не оставляя лишнего пространства между кожной проекцией прооперированной конечности и системой АВФ (аппарата внешней фиксации), вся конструкция надёжно, жёстко монтируется и позволяет вести управляемый остеогенез на всём протяжении лечения. Для лечения переломов бедренной кости у средних и крупных собак нами предложен спице-штифтовой аппарат внешней фиксации (патент на полезную модель № 216076 от 16 января 2023). Кольца имеют подковообразную ассиметричную форму, что максимально близко к поперечному анатомическому сечению области бедра собаки. Модификация в спице-штифтовом исполнении также позволяет уменьшить неудобства самому животному от конструкции и его ношения на всём протяжении лечения перелома. Все конструкции предложенных нами аппаратов внешней фиксации в спице-штифтовом исполнении позволяют вводить внутрь костного канала различные препараты (например «ЛитАр-фаг УлГАУ») или антибиотики в ходе лечения перелома в этой области с помощью штифта с центрально расположенным отверстием (патент на полезную модель № 194230, 03.12.2019).

Полученные нами экспериментальные данные совпадают с результатами авторов многочисленных исследований методов лечения переломов трубчатых костей в эксперименте и на практике. Таковым является классический спицевой аппарат Г.А. Илизарова и его многочисленные модификации (Илизаров Г.А., 1983; Корж А.А., 1987; Попова Л.А., 1993; Лаврищева Г.И.,

1997; Ларионов А.А., 2000; Тимофеев С.В., 2001; Мартель И.И., 2011; Петровская Н.В., 2017). За последние годы достаточно хорошо изучена и разработана хирургическая часть проблемы в лечении переломов у мелких домашних животных (Ерофеев С.А., 2003; Хубирьянц В.В., 2003; Гессе И.Ю., 2004; Сахно Н.В., 2006, 2007; Романова М.А., 2009, 2011; Житлова Е.А., 2015; Сидорова Ю.И., 2014, 2016; Чернигова С.В., 2021).

В нашей работе для создания «гелевой пробки» внутри костного канала была необходимость определения этого объёма. С помощью программы компьютерного моделирования был создан 3-D образ бедренной и плечевой костей животного (собаки), т.к. введение через штифт гелевой формы препарата наиболее применима именно у этих животных. Полученные данные проверялись на трупном материале у животных разных пород и возрастов. Так же промеры проводились с помощью компьютерной программы дигитайзера AGFA. Мы получили данные по наиболее распространённым породам собак. Они сведены в опубликованные таблицы. Полученные данные согласуются с авторами подобных исследований (Сахно Н.В., 2006)

Для проверки и изучения эффективности разработанного биопрепарата «ЛитАр-фаг УлГАУ» был проведён эксперимент на сегменте костей предплечья собак. Животные в эксперименте так же использовались и у других авторов (Алмазов В.М., 2019). Показатели анализа крови у всех животных до начала эксперимента находились в пределах видовой физиологической нормы, что свидетельствовало об их полном здоровье, отсутствии признаков травмирования или воспаления. У первой группы создавался круглый фрези-рованный дефект не менее 1/3 поперечника кости и заполнялся гелевой формой биопрепарата. У второй группы животных проводился поперечный дефект - полное перепиливание лучевой кости. Хирургические доступы и правила наложения аппарата внешней фиксации у экспериментальных животных также соответствуют данным других авторов (Белов А.Д., 1972; Башкатова Н.А., 2000). При исследовании анализов крови у экспериментальных животных в первые и вторые сутки наблюдалось увеличение показателей лейкоци-