JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
자동 번역
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
의학

Tendon cerrahisinde dikiş materyali olarak politetrafloroetilen (PTFE)

Published: October 06, 2022
doi:
10.3791/64115
, , , , , , ,
1Department of Plastic and Hand Surgery,University of Erlangen Medical Center, 2Department of Plastic, Hand, and Microsurgery,Sana Hospital Hof, 3Department of Materials Science and Engineering,Friedrich-Alexander-University, Erlangen-Nürnberg, 4Department of Plastic Surgery,Bayreuth Municipal Hospital, 5Institute of Anatomy, Chair II,Friedrich Alexander University Erlangen-Nuremberg

Summary

Bu protokol, tendon onarımlarının biyofiziksel özelliklerini ex vivo olarak değerlendirmek için bir yöntem göstermektedir. Bir politetrafloroetilen (PTFE) sütür materyali bu yöntemle değerlendirildi ve farklı koşullar altında diğer malzemelerle karşılaştırıldı.

Abstract

Sütür materyallerinin evrimi ile primer ve sekonder tendon onarımında paradigmalarda bir değişiklik olmuştur. Geliştirilmiş mekanik özellikler daha agresif rehabilitasyon ve daha erken iyileşme sağlar. Bununla birlikte, onarımın daha yüksek mekanik taleplere karşı dayanması için, daha gelişmiş dikiş ve düğümleme teknikleri bu malzemelerle birlikte değerlendirilmelidir. Bu protokolde, politetrafloroetilenin (PTFE) dikiş materyali olarak farklı onarım teknikleri ile birlikte kullanımı araştırılmıştır. Protokolün ilk bölümünde, fleksör tendon onarımında kullanılan üç farklı malzemenin düğümlenmemiş tellerine karşı hem doğrusal gerilme dayanımı hem de düğümlenme uzaması değerlendirilmiştir. Üç farklı malzeme polipropilen (PPL), örgülü polyester ceketli ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen (UHMWPE) ve politetrafloroetilendir (PTFE). Bir sonraki bölümde (kadavra fleksör tendonları ile ex vivo deneyler), PTFE’nin farklı dikiş teknikleri kullanma davranışı değerlendirilmiş ve PPL ve UHMWPE ile karşılaştırılmıştır.

Bu deney dört adımdan oluşmaktadır: fleksör tendonlarının taze kadavra ellerinden toplanması, tendonların standart bir şekilde transeksiyonu, dört farklı teknikle tendon onarımı, standart bir lineer dinamometre üzerinde tendon onarımlarının montajı ve ölçülmesi. UHMWPE ve PTFE karşılaştırılabilir mekanik özellikler gösterdi ve doğrusal çekiş mukavemeti açısından PPL’den önemli ölçüde üstündü. Dört ve altı iplikçikli tekniklerle yapılan onarımlar, iki iplikçikli tekniklerden daha güçlü olduğunu kanıtladı. PTFE’nin taşınması ve düğümlenmesi, çok düşük yüzey sürtünmesi nedeniyle bir zorluktur, ancak dört veya altı iplikli onarımın sabitlenmesi nispeten kolaydır. Cerrahlar PTFE sütür materyalini kardiyovasküler cerrahi ve meme cerrahisinde rutin olarak kullanırlar. PTFE iplikçikleri tendon cerrahisinde kullanıma uygundur ve rehabilitasyon için erken aktif hareket rejimlerinin uygulanabilmesi için sağlam bir tendon onarımı sağlar.

Introduction

Eldeki fleksör tendon yaralanmalarının tedavisi yarım yüzyılı aşkın bir süredir tartışma konusu olmuştur. 1960’lı yıllara kadar, orta falanks ve proksimal avuç içi arasındaki anatomik alan, bu bölgedeki primer tendon rekonstrüksiyon girişimlerinin boşuna olduğunu ve çok kötü sonuçlar verdiğini ifade etmek için “hiç kimsenin toprağı” olarak adlandırıldı1. Bununla birlikte, 1960’larda, primer tendon onarımı konusu, rehabilitasyon 2 için yeni kavramlar getirilerek yeniden ele alınmıştır. 1970’lerde, nörobilimlerdeki ilerlemelerle, dinamik ateller3 de dahil olmak üzere yeni erken rehabilitasyon kavramları geliştirilebildi, ancak bundan sonra sadece marjinal gelişmeler sağlanabildi. Son zamanlarda, önemli ölçüde geliştirilmiş integral stabilite4,5 ile yeni malzemeler tanıtıldı, böylece peynir kablolama ve çekme6 da dahil olmak üzere dikiş malzemelerinin arızalanması dışındaki teknik konular gündeme geldi.

Yakın zamana kadar, polipropilen (PPL) ve polyester, fleksör tendon onarımlarında yaygın olarak kullanılmıştır. 0.150-0.199 mm çapa karşılık gelen 4-0 USP (Amerika Birleşik Devletleri Farmakopesi) polipropilen ipliği, 20 Newton (N) 6,7’den daha az doğrusal bir çekme mukavemeti sergilerken, elin fleksör tendonları 75 N8’e kadar in vivo doğrusal kuvvetler geliştirebilir. Travma ve cerrahi sonrası ödem ve yapışıklıklar nedeniyle dokunun direnci daha fazla ilerler9. Tendon onarımının klasik teknikleri, ek epitendinöz koşu sütürleri ile güçlendirilmesi gereken iki iplikli konfigürasyonları içeriyordu 3,10. Önemli ölçüde daha yüksek doğrusal mukavemete sahip daha yeni poliblend polimer malzemeler teknik gelişmeleri beraberinde getirmiştir4; PPL ile aynı çapa sahip örgülü bir polyester ceket ile kombinasyon halinde uzun zincirli ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen (UHMWPE) çekirdekli tek bir poliblend iplikçik, 60 N’ye kadar doğrusal kuvvetlere dayanabilir. Bununla birlikte, ekstrüzyon teknolojileri, karşılaştırılabilir mekanik özellikler sergileyen monofilamentli polimer iplikçikler üretebilir6.

Onarım teknikleri de son on yılda gelişmiştir. İki iplikli tendon onarım teknikleri, daha ayrıntılı dört veya altı iplikçikli konfigürasyonlara yol açmıştır11,12. İlmekli bir sütür13 kullanılarak, düğüm sayısı azaltılabilir. Yeni malzemeleri yeni tekniklerle birleştirerek, 100 N’nin üzerinde bir başlangıç doğrusal mukavemeti elde edilebilir4.

Her durumda, özel hasta özellikleri ve tendon onarım teknikleri dikkate alınarak bireyselleştirilmiş bir rehabilitasyon rejimi savunulmalıdır. Örneğin, karmaşık talimatları uzun süre takip edemeyen çocuklar ve yetişkinler gecikmiş seferberliğe maruz bırakılmalıdır. Daha az güçlü onarımlar sadece pasif hareketle harekete geçirilmelidir14,15. Aksi takdirde, erken aktif hareket rejimleri altın standart olmalıdır.

Bu yöntemin genel amacı, fleksör tendon onarımı için yeni bir dikiş malzemesini değerlendirmektir. Protokolün mantığını övmek için, bu teknik, klinik rutine benzeyen koşullar altında sütür materyallerinin değerlendirilmesinin bir aracı olarakliteratürde 4,10,12,16 bulunan daha önce onaylanmış protokollerin bir evrimidir. Modern bir servohidrolik malzeme test sistemi kullanılarak, yazılım ve ölçüm ekipmanındaki sınırlamaları hesaba katarak, 25-180 mm / dak4,10 kullanan önceki protokollerin aksine, in vivo gerilime benzeyen 300 mm / dak’lık bir çekiş hızı ayarlanabilir. Bu yöntem fleksör tendon onarımları ile ilgili ex vivo çalışmalar için ve daha geniş anlamda dikiş materyallerinin uygulanmasının değerlendirilmesi için uygundur. Malzeme bilimlerinde, bu tür deneyler polimerleri ve diğer malzeme sınıflarını değerlendirmek için rutin olarak kullanılır17.

Çalışmanın Aşamaları: Çalışmalar iki aşamada gerçekleştirilmiştir; her biri sonraki iki veya üç adıma bölündü. İlk aşamada, bir polipropilen (PPL) iplikçik ve bir politetrafloroetilen (PTFE) iplikçik karşılaştırıldı. Gerçek klinik koşulları taklit etmek için hem 3-0 USP hem de 5-0 USP iplikçikleri kullanıldı. Malzemelerin kendilerinin mekanik özellikleri ilk önce araştırılmıştır, ancak tıbbi cihazlar olmasına rağmen, bu malzemeler zaten kapsamlı bir şekilde test edilmiştir. Bu ölçümler için, doğrusal çekme mukavemeti için N = 20 iplikçik ölçülmüştür. Düğümlü iplikçikler de araştırıldı, çünkü düğümleme doğrusal gerilim mukavemetini değiştirir ve potansiyel bir kırılma noktası üretir. İlk aşamanın ana kısmı, iki farklı malzemenin performansını klinik koşullar altında test etmekle ilgiliydi. Ek olarak, 3-0 çekirdek onarımları (Zechner ve Pennington’un modifikasyonları ile iki iplikli Kirchmayr-Kessler) gerçekleştirildi ve doğrusal mukavemet için test edildi. Araştırmanın ek bir kanadı için, ek güç18,19 için onarıma epitendinöz bir 5-0 koşu sütürü eklendi.

Sonraki bir aşamada, PPL, UHMWPE ve PTFE dahil olmak üzere üç dikiş malzemesi arasında bir karşılaştırma yapıldı. Tüm karşılaştırmalar için, 0.18 mm çapa karşılık gelen bir USP 4-0 ipliği kullanıldı. Kullanılan malzemelerin tam listesi için, Malzemeler Tablosuna bakın. Son adım için, daha önce açıklandığı gibi bir Adelaide20 veya bir M-Tang21 çekirdek onarımı gerçekleştirildi.

Protocol

Bu makale, yazarların herhangi biri tarafından gerçekleştirilen insan katılımcılarla veya hayvanlarla yapılan herhangi bir çalışma içermemektedir. İnsan materyalinin kullanımı, kadavraların ve tanınabilir vücut parçalarının kullanımı için üniversite politikasına tam olarak uygundu, Anatomi Enstitüsü, Erlangen Üniversitesi. 1. Fleksör tendonlarını toplayın Fleksör digitorum profundus’un toplanmasıDiseksiyon masasına ventral-…

Representative Results

Tendon onarımları: İki iplikli bir Kirchmayr-Kessler tekniği tek başına kullanıldığında, yaklaşık 30 N’lik doğrusal bir mukavemete ulaşan onarımlarla yüksek bir kayma oranı vardı (Şekil 2 ve Şekil 5A)5. İn vivo, fleksör digitorum profundusun tendonu 75 N8’e kadar doğrusal çekiş geliştirebilir. Travma sonrası koşullarda, sürtünme, şişme ve yapışıklıklar n…

Discussion

Bu deney hattında, fleksör tendon onarımı için dikiş malzemesi olarak bir PTFE ipliği değerlendirildi. Protokol, iki yönü dışında tüm yönleriyle in vivo duruma benzeyen koşulları yeniden üretir. İlk olarak, in vivo olarak uygulanan yükler tekrarlayıcıdır, bu nedenle döngüsel olarak tekrarlanan bir yükleme türü daha uygun olabilir. İkincisi, ameliyat sonrası ilk 6 hafta boyunca, tendon iyileşmesi ilerledikçe biyomekanikten biyolojiye doğru önemli bir kayma, ex vivo</…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Çalışma, Sana Hastanesi Hof’tan gelen fonlarla gerçekleştirildi. Ayrıca, yazarlar deneylerdeki yorulmak bilmeyen yardımları için Bayan Hafenrichter’e (Serag Wiessner, Naila) teşekkür etmek istiyor.

Materials

Chirobloc AMT AROMANDO Medizintechnik GmbH CBM Hand Fixation
Cutfix Disposable scalpel B. Braun Medical Inc, Germany 5518040 Safety one use blade
Coarse paper/ Aluminium Oxide Rhynalox Indasa 440008 abrasive with a grit size of ISO P60 
Fiberloop 4-0 Arthrex GmbH AR-7229-20 Ultra-high molecular weight polyethylene with a braided jacket of polyester 4-0
G20 cannula Sterican B Braun 4657519 100 Pcs package
Isotonic Saline 0.9% Bottlepack 500 mL  Serag Wiessner GmbH 002476 Saline 500 mL
KAP-S Force Transducer A.S.T. – Angewandte System Technik GmbH AK8002 Load cell
Metzenbaum Scissors (one way, 14 cm) Hartmann 9910846
Screw grips, Type 8133, Fmax 1 kN ZwickRoell GmbH & Co. KG, 316264
Seralene 3-0 Serag Wiessner GmbH LO203413 Polypropylene Strand 3-0
Seralene 4-0 Serag Wiessner GmbH LO151713 Polypropylene Strand 4–0
Seralene 5-0 Serag  Wiessner GmbH LO103413 Polypropylene Strand 5-0
Seramon 3-0 Serag Wiessner GmbH MEO201714 Polytetrafluoroethylene 3-0
Seramon 4-0 Serag Wiessner GmbH MEO151714 Polytetrafluoroethylene 4-0
Seramon 5-0 Serag Wiessner GmbH MEO103414 Polytetrafluoroethylene 5-0
testXpert III testing software (Components following) ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany See following points for components testing software
Results Editor ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035615
Layout Editor ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035617
Report Editor ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035620
Export Editor ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035618
Organization Editor ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035614
Virtual testing machine VTM ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035522
Language swapping ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035622
Upload/download ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035957
Traceability ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035624
Extended control mode ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035959
Video Capturing ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035575
Plus testControl II ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1033655
Temperature control ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035623
HBM connection ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035532
National Instruments connection ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035524
Video Capturing multiCamera I ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1035574
Video Capturing multiCamera II ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1033653
Measuring system related measuring uncertainty to CWA 15261-2 ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 1053260
Zwick Z050 TN servohydraulic materials testing system  ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany 58993 servohydraulic materials testing system
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hage, J. J. History off-hand: Bunnell’s no-man’s land. Hand. 14 (4), 570-574 (2019).
  2. Verdan, C. E. Primary repair of flexor tendons. Journal of Bone and Joint Surgery. 42 (4), 647-657 (1960).
  3. Kessler, I., Nissim, F. Primary repair without immobilization of flexor tendon division within the digital sheath. An experimental and clinical study. Acta Orthopaedica Scandinavia. 40 (5), 587-601 (1969).
  4. Waitayawinyu, T., Martineau, P. A., Luria, S., Hanel, D. P., Trumble, T. E. Comparative biomechanic study of flexor tendon repair using FiberWire. The Journal of Hand Surgery. 33 (5), 701-708 (2008).
  5. Polykandriotis, E., et al. Flexor tendon repair with a polytetrafluoroethylene (PTFE) suture material. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 139 (3), 429-434 (2019).
  6. Polykandriotis, E., et al. Polytetrafluoroethylene (PTFE) suture vs fiberwire and polypropylene in flexor tendon repair. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 141 (9), 1609-1614 (2021).
  7. Polykandriotis, E., et al. Individualized wound closure-mechanical properties of suture materials. Journal of Personalized Medicine. 12 (7), 1041 (2022).
  8. Edsfeldt, S., Rempel, D., Kursa, K., Diao, E., Lattanza, L. In vivo flexor tendon forces generated during different rehabilitation exercises. Journal of Hand Surgery. 40 (7), 705-710 (2015).
  9. Amadio, P. C. Friction of the gliding surface. Implications for tendon surgery and rehabilitation. Journal of Hand Therapy. 18 (2), 112-119 (2005).
  10. Wieskotter, B., Herbort, M., Langer, M., Raschke, M. J., Wahnert, D. The impact of different peripheral suture techniques on the biomechanical stability in flexor tendon repair. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 138 (1), 139-145 (2018).
  11. Savage, R., Tang, J. B. History and nomenclature of multistrand repairs in digital flexor tendons. Journal of Hand Surgery. 41 (2), 291-293 (2016).
  12. Lawrence, T. M., Davis, T. R. A biomechanical analysis of suture materials and their influence on a four-strand flexor tendon repair. Journal of Hand Surgery. 30 (4), 836-841 (2005).
  13. Lawrence, T. M., Davis, T. R. Locking loops for flexor tendon repair. Annals of the Royal College of Surgeons of England. 87 (5), 385-386 (2005).
  14. Kannas, S., Jeardeau, T. A., Bishop, A. T. Rehabilitation following zone II flexor tendon repairs. Techniques in Hand and Upper Extremity Surgery. 19 (1), 2-10 (2015).
  15. Tang, J. B. New developments are improving flexor tendon repair. Plastic and Reconstructive Surgery. 141 (6), 1427-1437 (2018).
  16. Dang, M. C., et al. Some biomechanical considerations of polytetrafluoroethylene sutures. Archives of Surgery. 125 (5), 647-650 (1990).
  17. Abellan, D., Nart, J., Pascual, A., Cohen, R. E., Sanz-Moliner, J. D. Physical and mechanical evaluation of five suture materials on three knot configurations: an in vitro study. Polymers. 8 (4), 147 (2016).
  18. Silva, J. M., Zhao, C., An, K. N., Zobitz, M. E., Amadio, P. C. Gliding resistance and strength of composite sutures in human flexor digitorum profundus tendon repair: an in vitro biomechanical study. Journal of Hand Surgery. 34 (1), 87-92 (2009).
  19. Chauhan, A., Palmer, B. A., Merrell, G. A. Flexor tendon repairs: techniques, eponyms, and evidence. Journal of Hand Surgery. 39 (9), 1846-1853 (2014).
  20. Tolerton, S. K., Lawson, R. D., Tonkin, M. A. Management of flexor tendon injuries – Part 2: current practice in Australia and guidelines for training young surgeons. Hand Surgery. 19 (2), 305-310 (2014).
  21. Tang, J. B., et al. Strong digital flexor tendon repair, extension-flexion test, and early active flexion: experience in 300 tendons. Hand Clinics. 33 (3), 455-463 (2017).
  22. Gray, H. . Grays Anatomy. , (2013).
  23. McGregor, A. D. . Fundamental Techniques of Plastic Surgery. 10th editon. , (2000).
  24. Tsuge, K., Yoshikazu, I., Matsuishi, Y. Repair of flexor tendons by intratendinous tendon suture. Journal of Hand Surgery. 2 (6), 436-440 (1977).
  25. Croog, A., Goldstein, R., Nasser, P., Lee, S. K. Comparative biomechanic performances of locked cruciate four-strand flexor tendon repairs in an ex vivo porcine model. Journal of Hand Surgery. 32 (2), 225-232 (2007).
  26. Tang, J. B. Indications, methods, postoperative motion and outcome evaluation of primary flexor tendon repairs in Zone 2. Journal of Hand Surgery. 32 (2), 118-129 (2007).
  27. Head, W. T., et al. Adhesion barriers in cardiac surgery: A systematic review of efficacy. Journal of Cardiac Surgery. 37 (1), 176-185 (2022).
  28. Pressman, E., et al. Teflon or Ivalon: a scoping review of implants used in microvascular decompression for trigeminal neuralgia. Neurosurgery Reviews. 43 (1), 79-86 (2020).
  29. Pillukat, T., van Schoonhoven, J. Nahttechniken und Nahtmaterial in der Beugesehnenchirurgie. Trauma und Berufskrankheit. 18 (3), 264-269 (2016).
  30. Dudenhoffer, D. W., et al. In vivo biocompatibility of a novel expanded polytetrafluoroethylene suture for annuloplasty. The Thoracic and Cardiovascular Surgeon. 68 (7), 575-583 (2018).
  31. Dy, C. J., Daluiski, A. Update on zone II flexor tendon injuries. Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 22 (12), 791-799 (2014).
  32. Killian, M. L., Cavinatto, L., Galatz, L. M., Thomopoulos, S. The role of mechanobiology in tendon healing. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 21 (2), 228-237 (2012).
  33. Muller-Seubert, W., et al. Retrospective analysis of free temporoparietal fascial flap for defect reconstruction of the hand and the distal upper extremity. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 141 (1), 165-171 (2021).

Tags

PTFESuture MaterialTendon SurgeryFlexor Tendon RepairCadaveric ModelMechanical PropertiesLinear Tension StrengthAdelaide’s Cross-lock 4-strand Core Repair
check_url/kr/64115?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Polykandriotis, E., Himmler, M., Mansouri, S., Ruppe, F., Grüner, J., Bräeuer, L., Schubert, D. W., Horch, R. E. Polytetrafluoroethylene (PTFE) as a Suture Material in Tendon Surgery. J. Vis. Exp. (188), e64115, doi:10.3791/64115 (2022).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image