Chirurgické šicí nitě

Cévní implantáty, Stenty

Historie chirurgie a používaných materiálů•kolem roku 4600 př.n.l. Babylon, Egypt a indická kultura provádění chirurgických zákroků kněžími.

•Operace: venesekce, obřízka, stavění krvácení pomocí žhavého železa, šití střev atd. Zákroky byly prováděny v obluzení pomocí odvarů z různých rostlin např. mandragora, makové odvary, konopné deriváty – hašiš.

•cca 3000 př. n.l. Egypt vyobrazení nástrojů pro chirurgii včetně jehel s oušky První šití ran.

•cca 1100 př. n.l. nález mumie, která měla sešitou břišní stěnu. Jako materiály se používala rostlinná vlákna, vlasy, šlachy a vlákna z vlněné srsti zvířat.

500 př. n.l. Hippocratos z Kósu první výrazy pro medicínu např. flébes = žíly, peritoneum = pobřišnice•25 př.n.l. – asi 50 n.l. Aulus Cornelius Celsus literatura Sutura: detailní popis věnovaný sešívání ran pomocí lnu a konopí, chlupů a ovčích střev 1599 Catgut - loutnová struna materiál ze střeva ovcí nebo koz1860 J. Lister 1. sterilní šicí materiál

Historie chirurgie a používaných materiálů

Ambroise Paré (1520-1590)

Paré byl bystrý pozorovatel a přinesl řadu novinek vchirurgii a hojení ran. Jedním z důležitých pojmů bylo,že s ránou by se mělo zacházet opatrně aby došlo kesnížení zánětu a tedy podpory léčení. Ambroise Parébyl chirurg v armádě Francie a právě on opustil tradičníléčbu vypalovat rány. Bylo to po zkušenosti v bitvě uTurína v roce 1536, kdy Francouzi bojovali s Italy.

Historie chirurgie a používaných materiálů

Historie šicích materiálů v odbobí 19. a 20. století

1881 - chromovaný katgut

1906 - katgut sterilizovaný jódem (Franz Kuhn)

1908 - průmyslová výroba katgutu

1931 - vývoj synteticky vstřebatelného PVA

1939 - potahovaný PA jako šicí materiál

1950-1961 - klinické ověřování syntetického kolagenu

polyesteru, katgut sterilován radiací.

1960-1970 - kyselina polyglykolová použitá pro výrobu vstřebatelné nitě.

1979 - První pokusy použít tkáňová lepidla při resekcích ledvin.

• Pevnost v tahu a dobrá manipulovatelnost.• Vytvořený uzel musí mít dobrou mechanickou pevnost.• Materiál nesmí vyvolávat tkáňovou reakci.• Poskytnutí adekvátního tlaku a tahu na poraněnou tkáň, následně se

vyvarovat nekróz a nedostatečného prokrvení.• Zabránit krvácení z rány a ztráty krve.• Ochrana spodní tkáně před infekcí a dalšího dráždění okolními vlivy.• Redukovat bolest v oblasti poranění.

Hlavní požadavky na chirurgické nitě

Základní dělení šicích materiálů

•dle vstřebatelnosti a původu

•dle počtu vláken a jejich spojování

•dle úpravy materiálů

•dle použití – vnitřní šití atd, místo použití.

•dle upevnění šicí jehly

Materiál Vstřebatelný Nevstřebatelný

Přírodní KatgutHedvábíLen

Syntetický

Kyselina polyglykolováGlykolid – laktidovékopolymeryPolydioxanonKopolymery glykolid –laktidu a trimetylenkarbonátu

PolypropylenPolyesterPolyetyteltereftalátPolybutylén tereftalátPolyamid

Rozdělení šicích materiálůMonofilamentní vlákna způsobují menší tkáňovou reakci, lépe pronikají tkání. Nevýhodou je vyšší tendence k uvolnění uzlu v porovnání s multifilem. Bývají většinou nevstřebatelné.

Multifilamentní = pletené, skané materiály absorbují tělní tekutiny, a proto jsou reaktivnější a dochází k větší infekci. Vykazují snazší manipulaci a zachovávají lepší integritu v uzlu.

Monofilament Multifilament

Multifilní šicí materiál (např, hedvábí nebo Mersilene) má tendenci k snadnější manipulaci a uzly z multifilamentového materiálu se méně pravděpodobně rozvážou (povolí) Na druhé straně, monofilní materiály (např., Nylon nebo Prolene) jsou méně traumatické, protože kloužou přes tkáně s menším třením, a mohou být spojeny s nižším výskytem infekcí.

Monofilní materiály zde je více pravděpodobné, že dojde ke skluzu, a obecně se navazuje 5 nebo 6 uzlů. Při použití multilních materiálů se tvoří cca 3 uzly (hedvábí nebo Mersilene).

I přes větší počet uzlů potřebných, monofilní materiálů, jako je nylon jsou obecně výhodné pro uzavření pokožky, protože stimuluje méně tkáňovou reakci, jsou méně traumatické, mohou mít menší pravděpodobnost infekce, a poskytují lepší kosmetický výsledek.

Multifilament a metody produkce

METODA SKANÍ METODA SPLÉTÁNÍ

Praktická ukázka splétání.

požadavky na šicí materiál

•pevnost po požadovanou dobu

•pevnost jak při vytváření stehu, tak při utahování uzlu

•poddajnost šicí nitě

•tvarová paměť

•biokompatibilita

•dobrá poddajnost

•minimální savost

•sterilizovatelnost

•snadný průnik tkání

Mechanické zkoušky

pevnost a tažnost

pevnost v uzlu

jemnost (průměr)

ohebnost

savost

biodegrabilita a biokompatibilita (na zvířatech) Značení: jednotka d/10mm, tj. 3,5 značí průměr 0,35mm

Výroba syntetických nití

monomer – polymer – polymerizace,výroba granulátu,extruze,zvlákňování

dloužení 5x, protahování 20% (minuty), zvýšení krystalinity (pod napětím, zvýšená teplota, min.-hod.)

United States Patent 6673444

Nitě přírodní vstřebatelné

• Sterilní katgut - kolagen z podslizniční vrstvy střívek savců

• Čištění, podélné dělení (pásy různé šířky) spojování do požadovaného průměru, sušení v napjatém stavu, leštění, třídění, sterilizace.

• Úpravy - soli chrómu, glycerol pro zlepšení pružnosti (nesmí snížit snášenlivost v tkáních).

• Jako vstřebatelná nit slouží na spojení tkání po dobu hojení a následně proteolytickými enzymy metabolizuje.

• Zkoušení: délka, průměr a minimální trhací síla.

Nitě přírodní nevstřebatelné

Sterilní pletená hedvábná nit vyrábí se splétáním jednotlivých vláken na požadovaný průměr z čistého hedvábí získaného ze zámotků kukel bource morušového (Bombyx mori L.). Přírodní nevstřebatelný materiál, poddajný, netraumatizuje tkanivo.

Používá se na šití kůže, tkání trávícího ústrojí, v oční mikrochirurgii a v stomatologii. Obchodní názvy jsou Silk braided, Silk twisted, Silkam®/Virgin Silk.

Sterilní lněná nit se sestává z pericyklických vláken ze stonků lnu setého (Linum usitatissimum L.).

Jednotlivá vlákna dlouhá 2,5 až 5cm se uspořádávají do svazků 30 až 80cm dlouhých a spřádají se na souvislou nit s požadovaným průměrem.

Obchodní název těchto nití je např. Linatrix®

Nitě přírodní nevstřebatelné

Nitě syntetické vstřebatelné

Sterilní syntetické vstřebatelné monofilamentní nitě se skládají zesyntetického polymeru, polymerů nebo kopolymerů.

Kyselina glykolová a ε-kaprolakton - po 7 dnech se vstřebázhruba z 50-ti procent a po 3-4 měsících dochází k jeho úplnémuvstřebání hydrolýzou.

Je vhodný ke spojování cév a nervů nebo v urologii, gynekologii,

Polyesteru na bázi poly-p-dioxanonu (polydox). Po 6 týdnechvykazuje přibližně 50%ní pevnost, po cca 30 týdnech se zcelahydrolyticky rozpustí.

Nitě syntetické vstřebatelné

Nitě na bázi polymeru kyseliny glykolové.

Používají se u takových výkonů, kde je nutno zajistit pevnost po delší dobu. Splétané synt. vstřebatelné nitě. Na povrchu je vrstva polykaprolaktonu se stearátemvápníku.

Povrchová úprava ovlivňuje i délku vstřebávání, které může být velmi krátké (do dvou týdnů) nebo až v desítkách týdnů.

Tyto nitě můžeme nalézt např. pod obchodním názvem Safil®, Safil® Quick, Monolac, Chirlac rapid braided, Polydox, Monosyn®, MonoPlus®

Nitě syntetické nevstřebatelné

Polyetyléntereftalát PTFE, nit se vyrábí zvlákňováním pod hubicí. Získávají se velmi jemná vlákna, která se splétají v potřebném počtu v závislosti na požadovaném průměru. Vlákna nepodléhají enzymatické degradaci.

Obchodní název je např. Miralene®, Tervalon, TervalonPlus, PremiCron®.

Polyvinylidendifluorid (PVDF). Výhodou tohoto materiálu jehladkost, výborná uzlitelnost a malý paměťový efekt. Tentomateriál nepodléhá enzymatické degradaci.

Využití je v kardiochirurgii,ortodoncii, ortopedii a cévní chirurgii.Tuto nit lze nalézt pod obchodním názvem Chiraflon.

Polyamid 6 výroba polymerizací ε-kaprolaktamu,zvlákňování z hubice.Má hladký neporézní povrch a velkou pevnost v uzlu. Používá se v plastickéchirurgii, šití kůže, tepen a k podobným účelům jako hedvábí, na rozdíl od nějje však pevnější, a proto se může použít tenčích vláken.

Dodává se ve formě hladkých nití z nekonečných vláken nebomultifilamentních. Mohou být soukané a povrstvené týmž materiálem.

Obchodní název je např. Sulfamid, Silon monofil, Orsilon braided.

Polyamidu 6/6 se vyrábí ze syntetického polymerního materiálu, získaného polykondenzací hexametyléndiamínu a kyseliny adipové zvlákňováním přes hubici.

Dodává se ve formě hladkých nití z nekonečných vláken (mono nebo multifilamentních), jemně soukaných a povrstvených týmž materiálem.

Použití je shodné jako u Polyamidu 6. Dobré mechanické vlastnosti zajišťují pevnost i při velmi malých průměrech nitě. Obchodní název je Dafilon®.

Polypropylenová nit se vyrábí zvlákňováním polypropylénu přeshubici.

Dodává se ve formě hladkých nití z nekonečných vláken(monofilamentních). Vlákna z těchto syntetických polymerůpřetrvávají v organismu prakticky po neomezenou dobu.

Jsou velmi pevné, používají se například v kardiochirurgii, cévní aplastické chirurgii. Vlákno je hladké, hydrofobní a nepodléháenzymatické degradaci.

Obchodní názvy těchto chirurgických nití jsou např. Premilene®,Chiralen.

Úpravy šicích nití

Odolnost proti degradaci – catgut - chrom,

získání hladkosti používá se např. na katgut, teflonu(polytetrafluorethylen PTFE), která se používá u nevstřebatelných nití, např. polyesteru, k zajištění vysoké hladkosti povrchu a tím snadného průchodu tkáněmi.

Pro vstřebatelné nitě se pro povrstvení používá povrchově aktivní látka Poloxamer 188 nebo stearát vápníku s kopolymerem glykolid-laktid a polykaprolaktonem.

Nevstřebatelné nitě se povrstvují voskem, silikonem, fluorokarbonem atd.

Barviva: výtažek z tropického stromu kreveně (Haematoxylon) neboli kampešky, který poskytuje modrou barvu

POUŽITÝ MATERIÁL PRO ŠITÍ

Evropská klasifikace (EP), udává průměr vlákna pokud EP=2 pak vlákno má průměr 0,2mm.

Americká klasifikace (USP) udává pevnost vlákna v tahu1-0 a 2-0 pro hluboké rány a oblasti vysoké námahy, které vyžadují silnou retenci. Vlákna jsou silná3-0 pro místa s velkou pevností tedy skalp, trup a ruce4-0 místa s menší pevností tzn. končetiny – nejpoužívanější síla stehu pro povrchové rány5-0 místa s menší pevností, tedy jemnější vlákna pro nos, uši, obočí 6-0 kosmetické zákroky např. chirurgie očních víček

Označení šicích materiálů

Chirurgické šicí jehly rozdělení

Jehla zahnutá – různé části kruhové výseče, půlkulatá (1/2 kruhu) – pro šití v hloubce (podkoží), orgány cévy, … půloválná (3/8 kruhu) – řezací jehla k šití kůže; tvaru J – sutury v hloubce, např. zašívání břišní stěny v otvoruJehla rovná – např. základní steh při sutuře šlachy.

Dále rozlišujeme jehly klasické (s ouškem, do něhož se navléká vlákno) a atraumatické (vlákno je zataveno v konci jehly a při jejím průniku tkání tak nedochází k jejímu nadbytečnému poškození). Průřez jehly může být: trojúhelníkovitý (jehly řezací) – steh kůže, podkoží, fascií a svalů; kulatý – sliznice, parenchymové orgány a trávicí trubice, cévy; kulatý s trojúhelníkovitou špičkou (tzv. tapercut) – na fascie, vazy.

Chirurgické šicí jehly

Jednotlivé stehy

Matracové stehy

Vertikální matracové

Podkožní stehy

video

Nástroje potřebné k šití tržných ran

Odstranění stehů:

Obličej: 3-4 dnyHlava (skalp): 5 dníTrup: 7 dníKončetiny: 7-10 dníChodidlo 10-14 days

Cévní implantáty

•1956 Sanger – bezešvá textilní náhrada,

•1957 DeBakey - polyesterová náhrada,

•1958 Edwards a Lyons - Teflonová textilní náhrada

•1958 Výroba prvních cévních náhrad v Československu. (Výzkumný ústav pletařský Brno)

•1961 první implantace cévních náhrad.

•Současnost teflon a polyester – výborná biokompatibilita, téměř neomezená životnost průsvit nad 4mm.

Výroba cévních implantátů

•standardní textilní postupy: tkaní, pletení

•netextilní: extruze PTFE,

•příprava pasty PTFE + alkoholu, následné lisování pasty pod vysokým tlakem je nutná vysoká homogenita.

•Dále následuje extruze (průměr, jádro, nezvýšená teplota) – zvyšuje se podélné uspořádání řetězců, roste krystalinita, chemická, mechanická odolnost.

•Posledním krokem je krácení a odstranění alkoholu, který má nízký bod varu. Poté dloužení, fibrilace, vznik pórovitost vysoký stupeň dloužení

Textilní struktury cévních implantátů

Hustá tkanina Osnovní pletenina Osnovní pletenina (Velur)

Pórovitost v cévních implantátů poskytují vhodné nosiče pro přestavbu perivaskulárních tkání.

• Vysoce porézní (pletené) materiály umožňují růst buněk ve stěnách graftu.• Pro vysoce porézní štěpy je zapotřebí před chirurgickým zákrokem předsrážení krví což vede ke snížení / odstranění počáteční ztráty krve pacienta.

Požadavky

•dostatečná délka, vhodný průměr

•trvanlivé, odolné mechanickému a biologickému působení

•poddajnost jako původní céva

•pružná, při ohybu zachovávající tvar

•snadno upevnitelné pomocí šití při zachování celistvosti nesmí způsobovat další poranění nebo reakce s krví nebo reagovat za vzniku sraženin

•odolné infekci s možností sterilizace bez poškození

•optimální porozita, která umožní dobré zavedení bez následného krvácení

Cévní implantáty

•dle průměrů - malé (do 4 mm),

- střední (5-10mm ) jsou vyráběny ze 70% z teflonu, 25% je polyesteru, zbytek je biologický

- velké (12-38 mm) polyesteru, z toho tři čtvrtiny z jsou bifurkační, zbývající čtvrtina je přímá

•Dle použitého materiálu – textilní a netextilní

•Dle tvaru rozdělujeme na kónické, přímé a bifurkační

Používané materiály

příze: kruhový nebo trilobální průřez (plocha, náchylnější k poškození)

tkaniny, starší, dosud používané, tká se uzavřený kruhový průřez, více vazných bodů, větší stabilita, odolnost proti protržení, nízký průsak, horší šití, třepení konců, velká tuhost

pleteniny: pružné, lépe se šijí, pórovité, nutnost předsrážení krví, vazba interlok, trikot, velurové – volné smyčky, tlustší stěny, lepší proliferace, menší stabilita, vhodné pro menší průřezy

vrapování: dosaženo tepelně, zvyšuje pružnost,

Silver Graft je pletená dvojitá velurová vaskulární protéza z polyesteru(polyetylen-tereftalát/pegoterát), která je impregnována vstřebatelnoumodifikovanou hovězí želatinou (Polygelin).

Textilní protéza na povrchu opatřena také vrstvou stříbra, aby nedocházelo kmikrobiální adhezi. Želatinová impregnace snižuje počáteční poréznosttextilní protézy v době implantace z přibližně 1900 ml/min/cm² při tlaku 120mm Hg na 0 ml/min/cm².

Silver Graft se dodává ve formě rovných trubiček a bifurkací. Silver Graftobsahuje 3,4 – 6,5 mg modifikované hovězí želatiny (Polygelin) na cm² stěnyprotézy, vyrobené z hovězí želatiny a hexametylendiisokyanátu. Stříbro jeobsaženo v koncentraci 0.07 – 0,16 mg/cm².

Aortální oblouk Uni-Graft® W / Uni-Graft® W

Impregnovaná tkaná polyesterová velurová protézaUni-Graft® W je tkaná velurová cévní protéza z tenkých polyesterových vláken, které jsou impregnovány vstřebatelnou modifikovanou želatinou. Tato úprava snižuje počáteční poréznost textilní protézy v době implantace z přibližně 200 ml/min/cm² na 0 ml/min/cm².

Všechny formy cévních protéz Uni-Graft® W jsou sterilizovány radiací. Vynikající charakteristiky hojení v důsledku vnější velurové vrstvy zajišťující vynikající prorůstání . Není třeba upravovat proti sraženinám – připraveno na okamžitou implantaci

VascuGraft PTFE - Cévní protéza PTFE

Cévní protézy VascuGraft PTFE jsou vyrobeny z expandovanéhopolytetraflouretylenu (PTFE) ve formě mikroporézních cévníchimplantátů s pokročilou strukturou velikost pórů 60 µm vně a 20µm uvnitř.Technicky vyspělá architektura protéz VascuGraft PTFE poskytujetaké maximální ochranu proti překroucení nebo zkřížení protézypo implantaci.

Použití pro Periferní bypassy , Extra-anatomické zákroky, Arteriovenózní cévní přístup

Uni-Graft® K DV Patch

Impregnovaná polyesterová záplatapletená dvojitá velurová záplata impregnovaná vstřebatelnou modifikovanou želatinou je nepropustná pro krev.

VenoPatch

Ošetření varikózního onemocnění se zachováním žílymikroporézní záplata z jemných vláken, která se používá v cévní chirurgii. vynikající biokompatibilitou. polyesteruretanu.

ProVena Peripheral

Protéza s otevřenými póry pro periferní autologní žílyprotéza s otevřenými póry a "voštinovou" strukturou pro operační zpevnění autologních žil. Přizpůsobí se nepravidelnostem vnějších vrstev žilní tkáně, zlepšuje průchodnost

Stenty

Stent - je v podstatě cévní výztuž (vyrobená obvykle z nerezavějící oceli), která roztahuje zúžené krevní cévy a udržuje je dlouhodobě průchodné.

Používané materiály, selhání

redukce napětí v místě spoje (šití), snižuje lokální změny krevního tlaku, snižuje riziko trombózy

Selhání: výduť – místo hůře proliferuje

dilatace – zvětšení průměru

(35 měsíc)

selhání švu (30-50měsíc)

Selhání

narušení struktury – méně časté (40-60 měsíců)

krvácení, infekce (10 měsíc)

Vyhledejte pevnosti standardně používaných šicích materiálů a porovnejte je s pevností kůže.

Jaká je možnost použití stentů, do jakého průměru (největší/nejmenší) cév je možné stent implantovat?

Vyhledejte hlavní výrobce cévních náhrad a porovnejte jejich výrobky.

Jaké polymery jsou používány pro nanovlákenné cévní náhrady?

Děkuji za pozornost