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.
Historie chirurgie a používaných materiálů 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 koz 1860 J. Lister 1. sterilní šicí materiál
Historie chirurgie a používaných materiálů Ambroise Paré (1520-1590) Paré byl bystrý pozorovatel a přinesl řadu novinek v chirurgii a hojení ran. Jedním z důležitých pojmů bylo, že s ránou by se mělo zacházet opatrně aby došlo ke snížení zánětu a tedy podpory léčení. Ambroise Paré byl chirurg v armádě Francie a právě on opustil tradiční léčbu vypalovat rány. Bylo to po zkušenosti v bitvě u Turína v roce 1536, kdy Francouzi bojovali s Italy.
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.
Hlavní požadavky na chirurgické nitě 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.
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 Syntetický Katgut Kyselina polyglykolová Glykolid laktidové kopolymery Polydioxanon Kopolymery glykolid laktidu a trimetylen karbonátu Hedvábí Len Polypropylen Polyester Polyetyteltereftalát Polybutylén tereftalát Polyamid
Rozdělení šicích materiálů Monofilamentní 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.
Nitě přírodní nevstřebatelné 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 syntetické vstřebatelné Sterilní syntetické vstřebatelné monofilamentní nitě se skládají ze syntetického polymeru, polymerů nebo kopolymerů. Kyselina glykolová a ε-kaprolakton - po 7 dnech se vstřebá zhruba z 50-ti procent a po 3-4 měsících dochází k jeho úplnému vstřebání hydrolýzou. Je vhodný ke spojování cév a nervů nebo v urologii, gynekologii, Polyesteru na bázi poly-p-dioxanonu (polydox). Po 6 týdnech vykazuje přibližně 50%ní pevnost, po cca 30 týdnech se zcela hydrolyticky 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 stearátem vápníku. 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 je hladkost, výborná uzlitelnost a malý paměťový efekt. Tento materiál 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 plastické chirurgii, šití kůže, tepen a k podobným účelům jako hedvábí, na rozdíl od něj je však pevnější, a proto se může použít tenčích vláken. Dodává se ve formě hladkých nití z nekonečných vláken nebo multifilamentních. 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 přes hubici. Dodává se ve formě hladkých nití z nekonečných vláken (monofilamentních). Vlákna z těchto syntetických polymerů přetrvávají v organismu prakticky po neomezenou dobu. Jsou velmi pevné, používají se například v kardiochirurgii, cévní a plastické chirurgii. Vlákno je hladké, hydrofobní a nepodléhá enzymatické 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 tahu 1-0 a 2-0 pro hluboké rány a oblasti vysoké námahy, které vyžadují silnou retenci. Vlákna jsou silná 3-0 pro místa s velkou pevností tedy skalp, trup a ruce 4-0 místa s menší pevností tzn. končetiny nejpoužívanější síla stehu pro povrchové rány 5-0 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 otvoru Jehla 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 dny Hlava (skalp): 5 dní Trup: 7 dní Končetiny: 7-10 dní Chodidlo 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 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. Hustá tkanina Osnovní pletenina Osnovní pletenina (Velur)
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 vstřebatelnou modifikovanou hovězí želatinou (Polygelin). Textilní protéza na povrchu opatřena také vrstvou stříbra, aby nedocházelo k mikrobiální adhezi. Želatinová impregnace snižuje počáteční poréznost textilní protézy v době implantace z přibližně 1900 ml/min/cm² při tlaku 120 mm Hg na 0 ml/min/cm². Silver Graft se dodává ve formě rovných trubiček a bifurkací. Silver Graft obsahuje 3,4 6,5 mg modifikované hovězí želatiny (Polygelin) na cm² stěny protézy, vyrobené z hovězí želatiny a hexametylendiisokyanátu. Stříbro je obsaženo v koncentraci 0.07 0,16 mg/cm².
Aortální oblouk Uni-Graft W / Uni-Graft W Impregnovaná tkaná polyesterová velurová protéza Uni-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 expandovaného polytetraflouretylenu (PTFE) ve formě mikroporézních cévních implantátů s pokročilou strukturou velikost pórů 60 µm vně a 20 µm uvnitř. Technicky vyspělá architektura protéz VascuGraft PTFE poskytuje také maximální ochranu proti překroucení nebo zkřížení protézy po implantaci. Použití pro Periferní bypassy, Extra-anatomické zákroky, Arteriovenózní cévní přístup
Uni-Graft K DV Patch Impregnovaná polyesterová záplata pletená dvojitá velurová záplata impregnovaná vstřebatelnou modifikovanou želatinou je nepropustná pro krev. VenoPatch Ošetření varikózního onemocnění se zachováním žíly mikroporézní záplata z jemných vláken, která se používá v cévní chirurgii. vynikající biokompatibilitou. polyesteruretanu. ProVena Peripheral Protéza s otevřenými póry pro periferní autologní žíly protéza 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