План научно-исследовательских работ на 2006 год (стр. 2 )

В связи с изложенным выше, а также с учетом нашего многолетнего опыта работы по этой проблеме, в которую также вовлечены очень многие научные коллективы в нашей стране и за рубежом, целесообразными представляются следующие направления исследований.

Цель исследования.

Разработка новых технологий профилактики, лечения хирургических висцеральных гнойных процессов.

Задачи исследования.

1. Диагностика и лечение гангрены легкого.

Предварительные данные свидетельствуют о том, что гангрена легкого – это печальная привилегия мужчин Сибири в связи с экологическими, климато-географическими и социально-экономическими причинами. Результаты изучения данной патологии не являются исчерпывающими во всех отношениях (диагностика, лечение, реабилитация). Таким образом, гангрену легкого с полными основаниями можно считать региональной патологией. До сих пор в Сибири не было проведено фундаментальных исследований по этой проблеме.

2. Многолетние исследования по актуальным проблемам висцеральных гнойных процессов, их результаты и клиническое внедрение несколько продвинули вперед эффективность лечения этой чрезвычайно сложной патологии. В предстоящий период мы планируем разработку оригинального метода детоксикации организма при тяжелых висцеральных гнойных заболеваниях, ибо это ключевой вопрос воздействия на процесс септических состояний. Очевидные гомеостатические нарушения и их коррекция требуют исследования ключевых звеньев на системном, региональном и местном уровнях при строгом методологическом подходе.

3. Широкое внедрение в современную хирургическую практику имплантатов из различных материалов (металлы, пластмассы, сосудистые протезы, сердечные клапаны, различные катетеры для внутрисосудистого применения и пр.) сопровождается гнойными осложнениями. Так, например, рост летальности от сепсиса и сепсис-зависимых состояний достиг за рубежом 35 %. Эндокардиты, вызванные вегетацией микробов на искусственных клапанах сердца, тяжелые осложнения инфицирования сосудистых протезов, требующие их удаления, катетерный сепсис, тяжелые нагноения торакальных и абдоминальных операционных ран и другие гнойные госпитальные процессы требуют комплексных усилий для нелегкого их решения. В частности, требуется новый подход в применении методов и средств, хирургических технологий, адекватных ситуации госпитализма и опасности развития осложнений.

В предстоящий период намечено осуществить совместные с институтом химии им. Фаворского исследования, целью которых является создание, испытание и внедрение имплантатов с атромбогенными и антиинфекционными свойствами. Как известно, в современной хирургии различные имплантаты используются весьма широко. К сожалению, во многих случаях имплантаты, являясь инородными телами, представляют собой локус висцерального инфекта. Это происходит в различных областях хирургии и травматологии. Предварительные данные стендовых экспериментов вселяют надежду, что и в этом направлении мы сможем продвинуться несколько вперед.

Накопленный к настоящему времени опыт в диагностике и лечении очаговых и распространенных гнойных процессов дает основания их тиражирования в смежные специальности: гинекологию, травматологию, урологию, оториноларингологию и др.

Таким образом, весь цикл исследований позволяет комплексно решать современную актуальную проблему хирургии: гнойно-септических осложнений, внедрения результатов работы в практику лечебных учреждений.

Принадлежность к отрасли медицины.

Специальности хирургического профиля.

Объект исследования.

Пациенты с висцеральными гнойными процессами.

Методы исследования

1.  Бактериологические исследования видового состава, культуральных свойств госпитальных штаммов микроорганизмов, клинически значимой ассоциативной микрофлоры, вегетирующей в очагах воспаления (ее резистентности к антибиотикам, анавидину, а также к импортным антисептикам) с помощью автоматизированного бактериологического анализатора «Autosceptor» (Becton Dickinson, США).

2.  Методы диагностического изображения (УСГ, КТ, ангиография), позволяющие объективно оценивать динамику гнойно-некротических висцеральных процессов и параллельно осуществлять миниинвазивные санирующие процедуры.

3.  Эндоскопические методы диагностики и санации очаговых гнойных процессов (оригинальная разработка).

4.  Цитологические и гистологические методы оценки течения гнойного процесса.

5.  Биохимические методы исследования токсемии, маркеров состояния обменных процессов (белкового, углеводного, липидного, водно-солевого гомеостаза).

6.  Клиническая оценка тяжести гнойного процесса с использованием международных шкал.

Уровень новизны.

Отраслевой; в части разработки имплантатов с атромбогенными и антиинфекционными свойствами – мировой.

Результаты, ожидаемые при выполнении годового этапа.

Согласно представленному ранее плану научных исследований в следующем году предварительно планируется получить следующие результаты:

– по задаче 1 предполагается представить концептуальную схему этиопатогенетического диапевтико-хирургического комплексного подхода к лечению этой подчас фатальной краевой патологии – гангрены легкого. Планируется обосновать предположение, что в этиологии и патогенезе существенное значение имеют климатические факторы, инициирующие различные воспалительные заболевания легких, трансформирующиеся в гангренозный процесс, реализовать теоретические выкладки, касающиеся предположения, что особое значение имеют социально-экономические причины, ибо доминирующий контингент таких больных неблагополучны в этом отношении. Предполагается разработка комплексной методологии кратчайшего по времени обследования больных, применения парахирургических методов в предоперационный период. Поскольку из литературы и опыта клиники известно, что терапевтическое лечение гангрены легкого в 100% случаев неэффективно, предполагается приоритетной стратегией лечения – радикальные операции, обеспечивающие ликвидацию полимикробного биотопа в легком. В этот же раздел войдет разработка и клиническая оценка профилактики и лечения послеоперационных осложнений.

По задаче 2 планируется доказать клинически предположение, что детоксикация организма путем стимуляции центропетального оттока интерстициальной жидкости, содержащей токсические продукты, продуцируемые микроорганизмами, ее элиминация из системы кровообращения может стать существенной составляющей комплексного лечения хирургического сепсиса, полиорганной недостаточности. Первые положительные клинические наблюдения дают основание считать целесообразным проведение этого раздела исследований.

По задаче 3 предусматривается провести стендовые эксперименты обоснования создания имплантатов с атромбогенными и антиинфекционными свойствами, на основе полученных данных разработать имплантаты, обладающие фибринолитическими и антисептическими свойствами. Работу предполагается проводить совместно с Институтом химии СО РАН.

Практическая значимость.

Разработка эффективных методов диагностики, профилактики и лечения хирургической инфекции, расширение сферы применения минимально инвазивных хирургических технологий.

Возможная область применения.

Общая хирургия, травматология, смежные специальности хирургического профиля, медицина катастроф, военных конфликтов.

Организации-соисполнители.

Институт химии СО РАН (Иркутск).

Институт цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск).

Лаборатории НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН.

Государственная областная клиническая больница г. Иркутск.

Иркутский государственный медицинский университет.

Список исполнителей по теме.

Всего 15 человек, в том числе докторов наук – 3, кандидатов наук – 11.

Также на 2006 год планируется выполнение НИР «Влияние компонентов клеточного трансплантата на репаративные процессы при атеросклерозе. Исследование механизмов действия» (сроки выполнения: 2006–2010 гг.). Руководитель НИР: д. м.н., профессор Рунович А. А. Ответственный исполнитель: д. м.н. Курильская Т. Е.

Актуальность проблемы.

Известно, что атеросклероз и его основные осложнения – ишемическая болезнь сердца и церебральная недостаточность, в настоящее время является основной причиной гибели больных во всех развитых странах. Совершенствование традиционных методов лечения не приносит желаемых результатов. Поиск принципиально новых технологий в лечении этого патологического процесса, несомненно, является актуальным.

Научное обоснование реализации программы. Существующий еще достаточный пробел в понимании механизма атерогенеза и тот арсенал средств, которым располагает клиницист для лечения атеросклероза и его осложнений, не позволяет ему целенаправленно воздействовать на патогенетическую сущность данного заболевания. Все это приводит к тому, что до сих пор основные усилия врачей сосредоточены на коррекции отдельных параметров гомеостаза, которые дают лишь временный эффект. Здесь требуются средства, действующие одновременно и адекватно на главные звенья атерогенеза. В этом смысле стволовые клетки, обладая мощным пластическим и энергетическим потенциалом, сбалансированным набором БАВ и регуляторных пептидов, являются наиболее оптимальным исходным материалом как средства воздействия на больной организм. Об этом свидетельствуют многочисленные экспериментальные данные и целый ряд клинических наблюдений.

Подкожное введение фетальных клеток печени, сердца и плаценты существенно повышает эффективность клеточной терапии по сравнению с медикаментозными и эфферентными методами лечения атеросклероза и ИБС (Курильская Т. Е.,1999). В плане изучения влияния клеточной трансплантации на экспериментальные дислипидемию и атеросклероз показана возможность снижения концентрации липидов сыворотки и редукции жировой инфильтрации аорты, магистральных сосудов мозга после подкожной трансплантации донорских фетальных и неонатальных гепатоцитов, ген-модифицированных гепатоцитов и клеток костного мозга (Gunsalus J. R.,1997; Стрекаловский Д. В.,1998; Судаков Н. П., 2004 и др.; Wilson J., 1990; Chowdhury R. J., 1991; Raper S. E., 1995 и др., Biosvert W. A., 1995; Fazio S., 1997; Weibin Shi., 2000 и др.). Эти и другие наблюдения, во-первых, лишний раз подчеркивают ключевую роль нарушенной функции печени в генезе атеросклероза и, во-вторых, они показывают, что пересаженные гепатоциты обладают не только органотропностью (например, задерживают развитие жировой дистрофии в печени при экспериментальной гиперхолестеролемии), но и активируют собственные эндогенные механизмы регуляции восстановительных процессов в поврежденном органе за счет наличия в трансплантате регуляторных компонентов (Берсенев А. В. и др., 2001). Последние, по-видимому, оказывают стимулирующее воздействие на стволовые ниши (регионарные стволовые клетки) и регенераторные резервы поврежденного органа (Корочкин Л. И., 2004). Более того, в последнее время стали появляться работы, отмечающие, что стволовые клетки костного мозга не трансформируются в клетки поврежденного органа. Так, J. Nygren et al. (2004) при пересадке гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) в зону экспериментального инфаркта миокарда у мышей отметили, что хотя ГСК приживались в миокарде мышей, большинство пересаженных клеток не удавалось обнаружить уже через 28 дней. Все пересаженные клетки спустя 9 и 28 дней экспрессировали маркеры ГСК и клеток крови, но не маркеры кардиомиоцитов. Даже по морфологическим признакам пересаженные клетки не отличались от обычных клеток крови. На основании этого авторы пришли к заключению, что улучшение выживаемости и функции сердца после пересадки клеток костного мозга у мышей с инфарктом миокарда никак не может быть объяснено дифференциацией стволовых клеток в кардиомиоциты. В другой работе D. Hess et al. (2003) вводили клетки костного мозга здоровых мышей в поджелудочную железу мышей с диабетом в надежде, что стволовые клетки костного мозга будут превращаться в бета-клетки, вырабатывающие инсулин. Исследователи отметили снижение и нормализацию уровня сахара у больных мышей после трансплантации, однако это явление возникало за счет активной регенерации собственных клеток поджелудочной железы. Авторы полагают, что восстановление собственных клеток, вырабатывающих инсулин, происходило благодаря особым молекулам, которые содержат в себе донорские клетки.

В связи с этим выявление специфических компонентов клеточных трансплантатов, определяющих восстановление функции и структуры поврежденной печени, которая по нашему мнению является индуктором атерогенного процесса, представляется одним из ключевых моментов для понимания механизмов регрессии атеросклероза при использовании клеточной терапии. Учитывая, что эти компоненты еще недостаточно изучены и охарактеризованы, может оказаться перспективным определение природы этих компонентов путем последовательного их удаления из культуры трансплантируемых клеток и исследование их саногенетического эффекта на поврежденный орган.

Для более четкой регистрации эффекта здесь необходима надежно работающая модель, при которой можно было бы достаточно наглядно и в короткие сроки проследить за процессами повреждения и восстановления нарушенных структур и основных функций клеток печени. Такой моделью повреждения мог бы быть токсический гепатит, полученный при введении четыреххлористого углерода, с регистрацией у животных, как биохимических показателей, отражающих белково-синтетическую, транспортную и микросомальную функцию, так и морфологических изменений в органе-мишени. Предполагается также исследовать характер индукции белков теплового шока в печени, как маркеров ранней ответной реакции её клеток на повреждение и восстановление внутриклеточных белков.

С учетом изложенного, целью исследования является – определить компоненты неонатальных клеток печени, оказывающих наиболее выраженный саногенетический эффект на течение острого гепатита и исследовать их влияние на характер репаративных процессов в печени и последующее исследование влияния этих компонентов на сердце и магистральные сосуды при экспериментальной гиперхолестеролемии.

Задачи исследования. Работу планируется провести в два этапа. I-й этап – определение природы факторов (или фактора) клеточного трансплантата, оказывающих наиболее выраженный лечебный эффект при экспериментальном токсическом гепатите. II-й этап – исследование влияния этих, выявленных компонентов клеточного трансплантата на течение экспериментальной гиперхолестеролемии у животных.

В качестве клеточного трансплантата планируется использовать неонатальные клетки печени, взятые у кроликов в 1-е сутки после рождения, которые будут подвергнуты ферментативному дезагрегрегированию (трипсин, коллагеназа) и последующему культивированию в питательной среде 199 с добавлением 10 % эмбриональной телячьей сыворотки на пластиковых культуральных матрацах в условиях СО2-инкубатора при 370С в течение суток.

I-й этап работы. Определение природы факторов, оказывающих наиболее выраженный эффект на клетки печени реципиента при экспериментальном токсическом гепатите.

1. Определение необходимости введения всей клеточной культуры и действенности внеклеточных факторов, выделяемых клетками в среду при культивировании:

Стандартно приготовленная клеточная суспензия непосредственно перед трансплантацией отмывается от среды культивирования (клетки осаждаются центрифугированием), среда культивирования (после отделения клеток) собирается, и исследуются три варианта трансплантации: 1) стандартная клеточная культура; 2) клетки культуры, ресуспендированные в свежей среде; 3) среда инкубации.

В зависимости от результатов эксперимента анализируется активная часть стандартной культуры (варианты 2 или 3).

2. Стандартно приготовленная клеточная суспензия отмывается от среды инкубирования и клетки, ресуспендированные в свежей среде с добавленными ингибиторами протеаз мягко разрушаются в гриндере (Dounce Tissue Grinder, Sigma № D8938). При этом сохраняются в целостности большинство органелл клетки, в том числе ядра и митохондрии. Это необходимо, поскольку именно эти органеллы играют наиболее важную информационную и энергетическую функцию в клетке. Часть разрушенных клеток вместе с органеллами отбирается для трансплантации, а остальное содержимое подвергаются дальнейшему фракционированию. С помощью дифференциального центрифугирования отделяются ядра, митохондрии и супернатант, представляющий собой смесь белков, мембран в виде микропузырьков и других низкомолекулярных компонентов клетки (Дорохов, Клоке. Генетика,1997, Биологические мембраны 1990), которые затем последовательно используются для трансплантации. Ядра и митохондрии используются как разрушенные, так и целые. Разрушение проводится ультразвуком, мягким детергентом или осмотическим шоком. Таким образом, исследуются следующие варианты трансплантации: 1) целые клетки; 2) разрушенные клетки вместе с содержимым (органеллы и цитоплазма); 3) целые ядра клеток; 4) разрушенные ядра клеток; 5) целые митохондрии клеток; 6) разрушенные митохондрии клеток; 7) цитоплазма клеток после удаления крупных органелл.

В зависимости от результатов эксперимента в дальнейшем анализируется активная часть трансплантата.

3. Проводится в случае проявления активности какого-либо варианта, где отсутствуют целые клетки или органеллы.

Раствор белков, микросомальных мембран и нуклеиновых кислот подвергается воздействию протеаз – для удаления белков, нуклеаз – для удаления ДНК, РНК или ультраценрифугированию для удаления мембранной фракции (Биологические мембраны. 1990). Кроме варианта «полный набор минус что-то», планируется использовать выделенную фракцию белков, липидов или нуклеиновых кислот. Для чего планируется следующие варианты трансплантации: 1) «полный раствор» минус белки; 2) «полный раствор» минус нуклеиновые кислоты; 3) «полный раствор» минус липиды; 4) белки, возможно в виде липосом, для защиты от протеаз реципиента; 5) нуклеиновые кислоты, возможно в виде липосом, для защиты от нуклеаз реципиента; 6) микросомальная фракция мембран.

4. Фракционирование белков, липидов или нуклеиновых кислот – после того, как будет известно, какие из перечисленных компонентов проявляют наибольшее, позитивное влияние на восстановление функции и структуры печени.

II-й этап работы. Изучение влияния выявленных компонентов клеточного трансплантата на течение экспериментальной гиперхолестеролемии у животных

Экспериментальная гиперхолестеролемия будет индуцироваться атерогенной диетой, путем ежедневного вскармливания кроликам 250 мг/кг холестерола в течение 120 дней с изучением у них биохимических параметров сыворотки крови и морфологических исследований печени, сердца и магистральных сосудов, а также белков теплового шока в указанных органах по мере выведения животных из опыта через 45, 90 и 120 дней.

Принадлежность к отрасли медицины: патологическая физиология, хирургия, трансплантология.

Объекты исследования: экспериментальные животные – крысы и кролики.

Методы исследования, используемые средства, оборудование. Питательные среды, диссоциирующие ферменты, оборудование для клеточных технологий с культурами клеток. Биохимические реагенты для определения системы гемостаза, липидного спектра, молекул средней массы и т. д. Моноклональные антитела для определения белков теплового шока. Реагенты для морфологических исследований (световая и электронная микроскопия), классические методы для дифференциации субклеточных структур, фракционирования белков, липидов, нуклеиновых кислот и изучения метаболизма и морфологических исследований.

Научная новизна и теоретическая значимость. Предполагается получить новые данные, отражающие роль различных компонентов прегениторных клеток в восстановлении структурных и функциональных межклеточных отношений в поврежденных органах-мишенях и системном воздействии на общий метаболизм организма при атеросклерозе.

Результаты, ожидаемые при выполнении годового этапа

1. Определение природы факторов, оказывающих наиболее выраженный эффект на клетки печени реципиента при экспериментальном токсическом гепатите.

На начальном этапе работы для регистрации ожидаемых эффектов необходима надежно работающая модель, при которой можно было бы достаточно наглядно и в короткие сроки проследить за процессами повреждения и восстановления нарушенных структур и основных функций клеток печени. Такой моделью повреждения выбран токсический гепатит. Будет использована широко известная экспериментальная модель повреждения печени лабораторных крыс, с регистрацией у животных, как биохимических показателей, отражающих белково-синтетическую, транспортную и микросомальную функцию, так и морфологических изменений в органе-мишени. Предполагается также исследовать характер индукции белков теплового шока в печени, как маркеров ранней ответной реакции её клеток на повреждение и восстановление внутриклеточных белков.

В качестве клеточного трансплантата планируется использовать неонатальные клетки печени, взятые у кроликов в 1-е сутки после рождения, которые будут подвергнуты ферментативному дезагрегрегированию (трипсин, коллагеназа) и последующему культивированию в питательной среде 199 с добавлением 10 % эмбриональной телячьей сыворотки на пластиковых культуральных матрацах в условиях СО2-инкубатора при 370С в течение суток.

В течение 2006 г планируется исследовать следующие варианты трансплантации: 1) целые клетки; 2) разрушенные клетки вместе с содержимым (органеллы и цитоплазма); 3) целые ядра клеток; 4) разрушенные ядра клеток; 5) целые митохондрии клеток; 6) разрушенные митохондрии клеток; 7) цитоплазма клеток после удаления крупных органелл.

Предполагается получить новые данные, отражающие роль различных компонентов прогениторных клеток в восстановлении структурных и функциональных межклеточных отношений в поврежденных органах-мишенях и системном воздействии на общий метаболизм организма при атеросклерозе.

Полученная информация послужит основой для разработки методов трансплантации субклеточных структур аутологичных клеток у больных атеросклерозом для реализации в обычной клинической практике.

Возможные области применения. Полученные научные данные могут быть использованы при разработке новых оригинальных методов лечения атеросклероза и его осложнений.

Соисполнители

Все подразделения Научного центра реконструктивной и восстановительной хирургии Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. Сибирский НИИ физиологии и биохимии растений СО РАН (Иркутск). Отдел патоморфологии и цитологии с цитогенетикой Иркутского областного клинико-консультативного диагностического центра. Лимнологический институт СО РАН (Иркутск). Иркутский государственный медицинский университет. Областная клиническая больница №1 (Иркутск).

Список исполнителей по теме.

Всего 18 человек, из них доктора наук – 3, кандидата наук – 8.

В НЦ РВХ также планируется выполнение НИР «Этиопатогенетические аспекты, диагностика и лечение диспластически-дистрофических состояний тазового пояса у детей и взрослых» (сроки выполнения: 2006–2010 гг.). Руководитель: д. м.н. Шендеров В. А. Ответственные исполнители: д. м.н. Переслыцких П. Ф.; д. м.н., профессор Кувина В. Н.; д. м.н. Никифоров С. Б.

Актуальность проблемы.

Актуальность исследования обусловлена появлением более сложных форм диспластически-дистрофических нарушений опорно-двигательной системы, преимущественно, тазового пояса у детей и взрослых в условиях техногенного загрязнения окружающей среды, а также вследствие неблагоприятных последствий нередких осложнений как консервативного, в частности медикаментозного, так и хирургического, главным образом, имплантационного лечения.

Прогрессирование патологических состояний диспластически-дистрофического генеза ведет к инвалидизации значительных групп детского и взрослого населения и существенно снижает жизнеобеспечение человеческой популяции в целом,

Возможность своевременного индивидуального прогнозирования и адекватного лечения на ранних стадиях не только заболеваний, но и встречающихся в настоящее время осложнений, имеет большое социальное значение. Так, благодаря имплантации искусственных тазобедренных суставов число людей на Земле еще в прошлом столетии в буквальном и переносном смысле перешагнуло через миллионную черту и только за день стало прибавляться на 1,5 тысячи.

Действительно, эндопротезирование суставов – социально значимое в мировом масштабе достижение научно-технического прогресса ХХ века – надежно обосновалось в арсенале хирургической ортопедии и становится обычной операцией в повседневной клинической практике лечения больных без особых возрастных ограничений.

Сотни тысяч эндопротезирований тазобедренных суставов осуществляются ежегодно во многих странах, среди которых лидируют США и Германия. В России, несмотря на резко возросшую активность в применении и развитии метода в последнем десятилетии прошлого столетия, общее число оперированных за год еще не превысило пяти тысяч, хотя предполагаемая необходимость в нем составляла 20–25 тысяч нуждающихся в восстановлении безболезненной полноценной функции опорно-двигательной системы.

Вместе с тем, наряду с распространением применения метода и увеличением сроков наблюдений за пациентами, все больше отмечается появление разного рода осложнений (от 1 до 52 %) и необходимость в связи с ними дополнительных хирургических вмешательств, а главное – повторного, получившего название ревизионного, эндопротезирования суставов. Предсказывалось, что к 1992 году соотношение первичного и ревизионного эндопротезирования может составить 2 : 1. Практически, по более поздним данным, такая пропорция пока еще как за рубежом, так и в нашей стране максимально составляет 5 : 1. Тем не менее, ревизионное эндопротезирование тазобедренных суставов, после которого осложнения и неудовлетворительные результаты закономерно встречаются значительно чаще, чем при первичном, остается очень сложной проблемой, а решение ее считается чрезвычайно актуальным.

Ключом к решению этой проблемы является предупреждение и исправление нестабильности имплантатов, возникающей, с одной стороны, из-за повреждения самих имплантатов, а с другой – окружающей их костной ткани вследствие разнопричинного локального остеопороза, остеолиза и патологических переломов при случайной травме, или длительной функциональной перегрузке.

В последнее время современные методы клеточных технологий стали находить применение в комплексных программах лечения больных травматологического и ортопедического профиля. Полученные экспериментально-клинические результаты свидетельствуют о доступности данных медицинских биотехнологий и их перспективности для лечения дефектов костной ткани. Трансплантация предшественников остеобластов для оптимизации течения репаративных процессов при диспластически-дистрофических состояниях параимплантатной костной ткани и других осложнений эндопротезирования тазобедренных суставов имеет биологическое и патогенетическое обоснование.

Цель исследования – выявление этиопатогенетических аспектов диспластически-дистрофических состояний опорно-двигательной системы тазового пояса у детей и взрослых для оптимизации диагностики нарушений и лечения больных с неблагоприятными последствиями лекарственной терапии и имплантационного хирургического лечения.

Задачи исследования

1. Получить модель развития хондроостеодисплазии проксимального конца бедренной кости у животных при воздействии на него физиотерапевтических факторов.

2. Создать математическую модель тазового пояса при диспластически-дистрофических состояниях у детей и взрослых для индивидуального прогнозирования динамики или развития патологии и превентивного лечения.

3. Выявить особенности остеогенеза, костномозгового кроветворения и системы иммунитета у экспериментальных животных при интрамедуллярном заполнении бедренных костей разными по конструкции имплантатами.

4. Предложить комплексную диагностику, меры предупреждения и способы коррекции последствий износа полиэтиленовых имплантатов при эндопротезировании тазобедренных суставов.

5. Изучить возможности применения клеточной терапии в виде аутотрансплантации нефракционированного костного мозга при осложненном первичном и ревизионном эндопротезировании тазобедренных суставов.

Принадлежность к отрасли медицины.

Травматология, ортопедия, патологическая физиология.

Объект исследования.

Сирийские хомячки кролики (породы шиншилла), неонатальные ксеногенные клетки (остеобласты, остеокласты, мононуклеары костного мозга), их культуры in vitro и in vivo, сертифицированные клеточные штаммы эмбриональных фибробластов, биопластические материалы аллогенной и искусственной природы (на основе гидрооксиаппатитов), биодеградирующие материалы, биоимплантаты, сформированная костная ткань.

Дети, подростки и взрослые пациенты с клиническими проявлениями диспластически-дистрофического синдрома в возрасте от 0 до 55–60 лет и старше; рентгенограммы, компьютерные и ядерно-магнитные томограммы, биохимические и иммунные показатели; биомеханические параметры, сопутствующая соматическая патология, «полиэтиленовая болезнь»

Методы исследования.

В эксперименте и клинически – антропометрический, ортопедический, клинико-рентгенологический и компьютерной визуализации опорно-двигательной системы тазового пояса, морфологические и цитологические, клеточные технологии работы с костным мозгом; биохимические и иммунологические, биомеханические; математическое моделирование; статистические.

Научная новизна

При решении поставленных задач будет

– уточнена роль микроциркуляторной сети в формировании головки бедренной кости в норме и под воздействием некоторых физиотерапевтических факторов; получена модель хондроостеодисплазии проксимального отдела бедренной кости в эксперименте; изучена динамика анатомических и гистологических изменений в тазобедренном суставе при воздействии на него тока высокой частоты и лазерного излучения; определено наличие внутрикостных сосудов, их расположение в разные сроки развития плодов человека;

– создана математическая модель диспластически-дистрофических состояний опорно-двигательной системы тазового пояса у детей и взрослых, методика индивидуального прогнозирования их развития и оптимизировано превентивное лечение больных;

– определено костномозговое кроветворенияе, остеогенез и система иммунитета у экспериментальных животных при замещении интрамедуллярного пространства бедренных костей разными по конструкции имплантатами.

– установлен комплекс клинических, рентгенологических и биомеханических проявлений, а также биохимических и иммунологических показателей у пациентов при «полиэтиленовой болезни» - износе и повреждении пластмассовых имплантатов.

– изучена возможность сочетания клеточной терапии способом аутотрансплантации нефракционированного костного мозга с осложненным первичным и ревизионным эндопротезированием тазобедренных с уставов.

Результаты, ожидаемые при выполнении годового этапа

Будут разработаны количественные параметры данных (клинических, рентгенологических, компьютерных, компьютерно-топографических, иммунологических, биомеханических) пациентов с системным поражением элементов тазового пояса для математического моделирования. Будет проведено испытание аналитической платформы модуля Neural analyzer, входящего в состав пакета Deductor Professional, который представляет собой систему анализа данных на основе многослойных нейронных сетей. Будет изучена динамика анатомических и гистологических изменений в тазобедренном суставе при воздействии на него тока высокой частоты и лазерного излучения.

Форма и уровень внедрения

По экспериментальным и клиническим материалам темы планируется оформление кандидатских и докторской диссертаций, а также заявок на патенты.

Результаты исследований будут использованы в практическом здравоохранении и в преподавании в ВУЗах и ГИУВах.

Соисполнители

Все подразделения НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН; Ангарский институт гигиены и экологии человека НЦМЭ ВСНЦ СО РАМН, Иркутский ГМУ, Иркутский диагностический центр, НЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» (г. Новосибирск), Центр ортопедии и медицинского материаловедения ТНЦ СО РАМН (г. Томск), Сибирский медицинский университет (г. Томск), Областная клиническая больница (г. Иркутск); санаторий школы-интерната г. Усолье-Сибирское; Воронежский государственный технический университет Минобразования РФ (кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры).

Исполнители по теме

Всего 18 человек, в том числе докторов наук – 5; кандидатов наук – 10.

3.4. Краткий анализ состояния исследований по переходящим темам

С 2004 года выполняется тема 057 «Патогенетическое обоснование комплексного лечения пострадавших с повреждениями костей конечностей в отдаленные сроки травматической болезни» (сроки выполнения: 2004–2008 гг.). Руководитель НИР: д. м.н., профессор Ответственные исполнители: к. м.н., с. н.с. Тишков Н. В.; к. м.н. ; к. б.н., с. н.с.

Цель исследования

Раскрытие закономерностей и механизмов нарушения основных показателей гомеостаза организма у больных с повреждениями костей конечностей в отдаленном периоде травматической болезни и разработка на этой основе патогенетически обоснованного принципа лечения.

Согласно выполняемой тематике в 2005 году изучены результаты хирургического лечения 31 пациента с переломами проксимального отдела плечевой кости в срок от 6 месяцев до 4 лет с целью определения эффективности разработанного нами способа остеосинтеза (патент РФ № 000).

Разработан способ лечения переломов проксимального конца плечевой кости, позволяющий обеспечить надежную осевую и встречно-боковую компрессию отломков плечевой кости, повысить надежность остеосинтеза в условиях остеопороза, обеспечить возможность закрытого остеосинтеза и избежать дополнительной травматизации.

Проводился анализ результатов лечения 20 пациентов с застарелыми повреждениями костей таза методом чрескостного остеосинтеза. На основе проведенного анализа была разработана и подана заявка на изобретение для получения патента. Написана аннотация для планирования кандидатской диссертации на тему «Лечение застарелых повреждений костей таза».

Результаты, ожидаемые при выполнении годового этапа

Будут продолжены исследования по изучению параметров периферического кровообращения и системы иммунитета у больных с переломами длинных костей конечностей, осложненных хроническим остеомиелитом. Будет проведено исследование биохимических маркеров метаболизма и регенерации костной ткани, а также изучение психического статуса больных. Будет разработан и внедрен патогенетически обоснованный комплексный метод лечения больных с осложненными и неосложненными переломами длинных костей, включающий сеансы ГБО и применение медикаментозных препаратов. Будет начато исследование по изучению неврологических сдвигов в центральных и периферических отделах нервной системы при переломах, осложненных остеомиелитом (электроэнцефалография, стимуляционная нейромиография).

Также с 2004 года выполняется тема 058 «Реконструктивно-восстановительная хирургия врожденных и приобретенных заболеваний органов желудочно-кишечного тракта» (сроки выполнения: 2004 – 2008 гг.). Руководитель НИР: д. м.н., профессор, зав. отделом детской хирургии Подкаменев В. В. Ответственный исполнитель: д. м.н., ведущий научный сотрудник отдела детской хирургии