Для экспериментальных исследований в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии нередко используют кроликов. Они пригодны для оценки токсичности, биологической совместимости и исследований остеогенных свойств костно-пластических материалов. По сравнению с грызунами на челюстях и черепе кроликов удается моделировать дефекты достаточно крупных размеров, а в некоторых случаях формировать несколько типов дефектов у одного животного [1]. В отличие от крупных животных кролики просты и недороги в содержании, плодовиты и достигают зрелости скелета на относительно ранних сроках развития (около 6 месяцев) [2—6].
По данным с ресурса PubMed, в период с 1992 по 2022 год по ключевым словам bone regeneration было опубликовано 56,7 тыс. научных работ. Из них 5 тыс. были посвящены регенерации кости у кроликов. По ключевым словам, rabbit scull defect и rabbit jaw defect — 1,2 тыс. и 0,3 тыс. статей соответственно (рис. 1).
Рис. 1. Результаты поиска на PubMed по запросам bone regeneration, rabbit bone regeneration, rabbit skull defect, rabbit jaw defect.
Сравнительная характеристика лабораторных кроликов
| Признак | Порода | |||
| Серый великан | Советская шиншилла | Белый великан | Новозеландский белый | |
| Вес взрослой особи, кг | 4—7,5 | 4,5—6 | 4,8—5,6 | 4—5 |
| Длина туловища, см | до 75 | 60—65 | 50—60 | 47—49 |
| Обхват грудины, см | до 40 | 38—40 | около 37 | до 35 |
| Длина ушей, см | 15—16 | 12—15 | до 16 | до 12,5 |
| Окрас меха | Основной — серый/серебристо-голубой, на брюхе более светлый; допускается наличие оттенков рыжины или «седины» | Серебристо-серый с голубым оттенком | Белый | Белый |
| Многоплодие | 8—14 крольчат в помете | В среднем 7—8 крольчат в помете | 7—9 крольчат в помете | В среднем 8—10 крольчат в помете |
Экспериментальные модели критических дефектов
В эксперименте обычно моделируют дефекты костей критического размера. В течение всего периода жизни животного или срока проведения эксперимента критический дефект неспособен полностью заместиться костной тканью и в его центре формируется рубец. Эта особенность позволяет оценить способность исследуемых материалов, лекарств или методик обеспечить полную гистотипическую регенерацию костей. Размеры критических дефектов зависят от вида животного и их возраста. У крыс критическими считаются дефекты черепа диаметром от 4 до 5 мм, в то время как у собак они могут варьировать от 20 до 34 мм [7, 8]. У зрелых особей заживление протекает хуже и требует более длительных сроков наблюдения. В связи с этим размеры критических дефектов у молодых и зрелых особей отличаются. Так, у крыс в возрасте 11—12 нед. диаметр костного дефекта составляет 5 мм. В то время как у 22—24-недельных особей критическими являются дефекты диаметром 4 мм, которые необходимо наблюдать в течение 8 нед. В свою очередь у кроликов, по данным различных исследований, размер критического дефекта может варьировать от 6 до 15 мм [9, 10].
На моделях дефектов черепных костей изучают свойства костно-пластических материалов. Дефекты орбиты, верхней и нижней челюсти моделируют ситуации дефицита тканей, которые возникают в результате воспалительных заболеваний челюстей, а также травм и оперативных вмешательств по поводу удаления новообразований.
Их создают с применением трепанов и алмазных боров (круглые, фиссурные), которые позволяют сформировать дефекты различной формы и исключают травму окружающих мягких тканей [9, 10]. Длительность экспериментов по оценке регенерации критических дефектов черепа у кроликов составляет от 1 до 24 нед. Наиболее часто животных выводят из эксперимента на 12—16-й неделе и оценивают свойства регенерата с помощью гистологических и морфометрических методов [11].
Дефекты верхней челюсти
Дефекты, формируемые в области верхней челюсти, позволяют изучать свойства материалов для костной пластики и моделировать ситуации атрофии костной ткани, требующие проведения операции синус-лифтинга с одномоментной или отсроченной имплантацией. Методики их выполнения представлены ниже.
Модель критического дефекта тела верхней челюсти
Дефект формируют в области беззубого участка между резцами и молярами верхней челюсти. Проводят линейный разрез на 1,5—2 мм выше края альвеолярного отростка верхней челюсти. Отслаивают полнослойный слизисто-надкостничный лоскут, кость скелетируют. Затем при помощи бора с обильным орошением физиологическим раствором формируют дефект 6×6 мм. Полученные дефекты заполняют исследуемым материалом. Слизисто-надкостничный лоскут укладывают на место и фиксируют шовным материалом [12] (рис. 2).
Рис. 2. Дефект тела верхней челюсти.
Модели синус-лифтинга верхнечелюстной пазухи
Внутриротовой способ. Проводят линейный разрез слизистой оболочки по переходной складке. Слизисто-надкостничный лоскут отслаивают при помощи распатора в проекции клыковой ямки. Кость скелетируют. При помощи боров формируют костное окно в передней стенке синуса. Мембрану верхнечелюстного синуса отслаивают и приподнимают. В сформированное пространство укладывают материал. Проводят репозицию и фиксацию лоскута шовным материалом [13, 14] (рис. 3).
Рис. 3. Модель внутриротового синус-лифтинга.
Внеротовой способ. По срединно-сагиттальной линии на носовой кости проводят разрез и отслаивают полнослойный кожно-надкостничный лоскут для визуализации боковой стенки пазухи. Далее при помощи бора формируют костное окно и приподнимают мембрану синуса. В сформированное пространство укладывают исследуемый материал, после чего проводят репозицию и фиксацию лоскута шовным материалом [15, 16] (рис. 4).
Рис. 4. Модель внеротового синус-лифтинга.
Модель отрытого синус-лифтинга с одномоментной установкой дентального имплантата
Операционное поле располагается на 20 мм кпереди от линии нософронтального шва, и на 10 мм латеральнее слева и справа от средней линии. Разрез проводят вдоль сагиттальной срединной линии носовой кости, полученный лоскут, включая кожу и надкостницу, отслаивают и приподнимают. Окна верхнечелюстной пазухи с наружным диаметром 3 мм и внутренним диаметром 2,3 мм создают при помощи трепанационных боров. После удаления сформированного фрагмента кости мембрану верхнечелюстной пазухи приподнимают на 10 мм с помощью кюрет, затем костное окно расширяют с помощью сверла диаметром 3,5 мм. Имплантат устанавливают с помощью динамометрического ключа с последующей установкой винта-заглушки. После установки имплантата лоскут укладывают на место и фиксируют швами [17] (рис. 5).
Рис. 5. Модель отрытого синус-лифтинга с установкой дентального имплантата.
Дефекты нижней челюсти
Дефекты тела и угла нижней челюсти имитируют ситуации, возникающие в результате воспалительных заболеваний челюстей, а также травм и оперативных вмешательств по поводу удаления новообразований.
Модель критического дефекта тела нижней челюсти
Проводят кожный разрез на 0,5 мм выше нижнего края нижней челюсти в проекции беззубого участка. Мышечный слой расслаивают тупо, кость скелетируют и выполняют однокортикальную остеотомию объемом 15 мм длиной и 5 мм шириной в беззубом пространстве между резцами и первым моляром при помощи дентальных боров при обильном орошении физиологическим раствором. В подготовленное реципиентное ложе укладывают материал или аутотрансплантат. В качестве донорской зоны могут выступать противоположный край нижней челюсти, область вертела бедра нижней конечности либо область верхней части края гребня подвздошной кости. Затем разрез послойно зашивают [18] (рис. 6).
Рис. 6. Критический дефект тела нижней челюсти.
Модель критического дефекта угла нижней челюсти
Наружный разрез производят в области угла нижней челюсти. После отслаивания сухожилия жевательных мышц обнажают участок кости края, угла и ветви нижней челюсти. При помощи фрез с постоянным водяным охлаждением с обеих сторон создают полнокостный дефект размером 8×8 мм. Мягкие ткани укладывают на место, рану ушивают [19, 20] (рис. 7).
Рис. 7. Критический дефект угла нижней челюсти.
Модель экстракционной лунки
Зубы у кроликов имеют длинную анатомическую коронку и не имеют истинных корней. Кортикальная пластинка, окружающая пришеечную часть резцов, очень тонкая и легко надламывается, поэтому экстракция зуба проводится строго по ходу изгиба зуба. Поскольку внутриротовой доступ к жевательным зубам кроликов затруднен, то для удаления моляров и премоляров, проходящих практически на всю длину тела нижней челюсти, обычно используют наружный доступ [21—23]. Следует отметить способность кроликов к повторному формированию зуба в случае неполного отрыва и удаления пульпы [24]. При выполнении модели эту особенность нужно учитывать.
Дефект орбиты
Дефекты орбиты моделируют ситуации, возникающие в результате травм лица или вмешательств с костной резекцией, связанных с удалением новообразований в области глазницы.
Модель критического дефекта нижнего края орбиты
Пальпаторно определяют нижний край орбиты. Дуговой разрез длиной 1—1,5 см проводят на 0,5 мм ниже нижнего века, рассекают кожу и подкожную клетчатку, стягивают лоскут когтистыми крючками, тупо обнажают и рассекают надкостницу. Орбитальную кость скелетируют. С помощью штангенциркуля отмеряют 1 см за пределами нижнего орбитального обода и удаляют кость щипцами Rongeurs, формируя костный дефект [25, 26]. Лоскут укладывают на место, фиксируют швами (рис. 8).
Рис. 8. Дефект нижнего края орбиты.
Дефекты свода черепа
Дефекты свода черепа обычно используют для простой оценки базовых свойств костно-пластических материалов. Их главным достоинством является простота методики выполнения. Простая конфигурация также упрощает морфометрию и получение результата.
Модель критического дефекта теменной кости
Хирургический доступ осуществляют путем сагиттального разреза кожи и надкостницы в лобно-теменной области. Длина разреза от 1,5 до 3,0 см. Отслаивают кожно-надкостничный лоскут, кость скелетируют, визуализируют сагиттальный шов. Кровоточащие сосуды при необходимости перевязывают. Форма и размер критического дефекта произвольные (в зависимости от целей и характера исследования). Дефект создают полной толщины, без повреждения твердой мозговой оболочки. Полученный критический дефект заполняют костно-пластическим материалом. Лоскут укладывают на место, фиксируют швами [27—33] (рис. 9).
Рис. 9. Дефект лобной кости.
Модель критического дефекта лобной кости с синус-лифтингом
С помощью хирургического скальпеля выполняют U-образный дуговой разрез. Формируют и отслаивают комбинированный (кожно-надкостничный) либо послойный лоскут. Лобную кость скелетируют. При помощи боров или трепанов в передней стенке лобной кости кролика формируют билатеральное или одиночное костное окно. Затем слизистую оболочку фронтального синуса отслаивают и приподнимают с помощью кюрет для синус-лифтинга. В сформированное пространство укладывают материал, восстанавливают костное окно. Лоскут мобилизуют и укладывают на место, фиксируют швами [34—37] (рис. 10).
Рис. 10. Дефект теменной кости.
Заключение
Число экспериментальных исследований, посвященных особенностям регенерации костной ткани у кроликов, непрерывно растет. Для их проведения на территории России и в странах СНГ используют такие породы, как серый великан, советская шиншилла, белый великан и новозеландский белый. Критические дефекты кроликов диаметром от 6 до 15 мм и глубиной до 5 мм сопоставимы с протяженными дефектами костей черепа у человека. Они позволяют моделировать ситуации дефицита костной ткани, возникающие в результате травм, воспалительных заболеваний, удаления новообразований и могут быть использованы для экспериментальных исследований в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии прежде всего для исследований костно-пластических материалов.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.