BACKGROUND: Reconstruction of the anterior chest wall defect after sternectomy is a challenge for cardiothoracic surgeons. In 2010, the Padua group published the first case of cadaveric sternum transplantation after sternectomy. This multicenter study reports the clinical indications and early and long-term results of sternal chondral allograft transplantation. METHODS: This is a retrospective multicenter study from 7 academic centers. We collected demographic data, surgical indications, technical details, and early postoperative results. The complications, long-term stability, and tolerance of the allografts were also analyzed. RESULTS: Between January 2008 and December 2019, 58 patients underwent sternectomy followed by reconstruction using cadaveric-cryopreserved sternochondral allografts. Thirty-two patients were male, median age 63.5 years (interquartile range, 50-72 years). Indications for sternectomy were secondary sternal tumors (n = 13), primary sternal tumors (n = 15), and nonneoplastic disease (n = 30). Thirty patients underwent total sternectomy, 16 lower-body sternectomy, and 12 upper-body manubrium resection. The 30-day mortality was 5%; overall morbidity was 31%. Six early reoperations were necessary because of bleeding (n = 1), titanium plate dislocation (n = 1), and resuture of the skin in the lower part of the incision (n = 4). Overall, 5-year survival was 74%. In all the survived patients, the reconstructions were stable and free from mechanical or infective complications. CONCLUSIONS: The main indications for sternal allograft implantation were complex poststernotomy dehiscence followed by primary or secondary tumor involvement of the sternum. The collected results demonstrate that sternochondral allograft transplantation is a safe and effective method in reconstructing the anterior chest wall after sternectomy. Further studies to demonstrate the integration of the bone grafts into the patients' sternal wall will be made.
- MeSH
- alografty * MeSH
- dárci tkání MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- homologní transplantace MeSH
- komorbidita MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mrtvola MeSH
- nádory kostí chirurgie MeSH
- nemoci kostí chirurgie MeSH
- předškolní dítě MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- sternum chirurgie transplantace MeSH
- transplantace kostí MeSH
- zákroky plastické chirurgie MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- předškolní dítě MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- multicentrická studie MeSH
- MeSH
- infekce chirurgické rány diagnóza terapie MeSH
- infekce v ráně * MeSH
- lidé MeSH
- polyethylentereftaláty MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- srdeční komory diagnostické zobrazování chirurgie MeSH
- sternum diagnostické zobrazování chirurgie MeSH
- terapie ran pomocí řízeného podtlaku * MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Závěrečná zpráva o řešení grantu Agentury pro zdravotnický výzkum MZ ČR
Nestr.
Klinicky používané cévní náhrady jsou vyráběny z inertních materiálů a selhávají zejména díky trombogenicitě. Cílem tohoto projektuje je vyvinout nanovlákenný tkáňový nosič, který bude složen ze dvou vrstev. Biodegradabilní polymery budou zvlákněny metodou elektrostatického zvlákňování pro výrobu ideálního cévního bypassu. Vnitřní vrstva tohoto tkáňového nosiče bude tvořena tenkými nanovlákny, které budou usnadňovat endotelizaci vnitřního povrchu. Vnější vrstva bude vyrobena z vláken s větším průměrem, jejichž struktura bude umožňovat infiltraci hladkosvalových buněk dovnitř 3D struktury, jako je tomu u nativní cévy. Tyto dvouvrstevné cévní náhrady budou testovány mechanicky a poté optimalizovány tak, aby splňovaly nároky na pevnost v tahu, elasticitu a pevnost švu. Vyrobené cévní náhrady budou osázeny in vitro endotelovými a hladkosvalovými buňkami při statických i dynamických podmínkách v bioreaktoru. Proces remodelace tkáně, která následuje po implantaci do organismu, bude předpovídán sledováním polarizace makrofágů. Funkčnost náhrad bude testována in vivo.; Materials that are currently used to fabricate vascular prostheses are non-degradable and thrombogenic. The aim of this project is to develop new tubular degradable scaffold made of nanofibers with three-dimensional double-layered structure. Biodegradable polymers will be electrospun to obtain nanofibrous vascular graft with desired properties. Inner layer will be made from thin fibers that will facilitate endothelial cell spreading from adjacent vessel. Outer layer will be composed of thicker fibers to enable smooth muscle cell infiltration into the 3D structure as in native vessel. These double-layered scaffolds will be tested mechanically to meet all requirements for vascular replacement in terms of tensile strength, elongation and sututre retention. The graft will be tested in vitro in static and dynamic conditions in bioreactor using endothelial and smooth muscle cells. The tissue remodeling process following the implantation will be predicted by macrophage polarization testing. Further in vivo tests will be carried out to investigate the patency of produced grafts.
- MeSH
- cévní protézy MeSH
- nanovlákna MeSH
- polymery MeSH
- testování materiálů MeSH
- vstřebatelné implantáty MeSH
- Konspekt
- Patologie. Klinická medicína
- NLK Obory
- technika lékařská, zdravotnický materiál a protetika
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR
miR-146a has been implicated in the regulation of the immune response as well as in inflammatory process of atherosclerosis. In the present study, we have investigated the expression of miR-146a and its targets, TLR4 a IRAK1, in aortic valve stenosis. A total of 58 patients with aortic stenosis (non- and atherosclerotic; tissue obtained during standard aortic valve replacement) were enrolled. The relative expression of mir-146a was higher in valvular tissue from patients with atherosclerosis compared to those without atherosclerosis (p = 0.01). Number of the IRAK1 and TLR4 transcripts did not differ between the investigated groups. There was a trend toward elevation of miR-146a expression in context of inflammatory infiltrate observed in the valvular tissue from patients with atherosclerosis (p = 0.06). In conclusion, in line with the acknowledged role of miR-146a in atherosclerotic inflammation, our data suggest it may be extended to the specific location of aortic valves in aortic stenosis.
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Hluboká sternální infekce je obávanou komplikací kardiochirurgických výkonů se závažným dopadem na mortalitu, morbiditu a dlouhodobé přežívaní nemocných. Její incidence zůstává v posledních třech dekádách stacionární i přes zřetelný nárůst rozsahu kardiochirurgických výkonů a morbidity nemocných. V přehledové práci jsou shrnuty současné možnosti a doporučení prevence vzniku hluboké sternální infekce, které vycházejí z obecných preventivních opatření vzniku infekce v místě chirurgického vstupu a ze specifik kardiochirurgických výkonů prováděných ze střední sternotomie.
Deep sternal wound infection is a feared complication of cardiac surgery due to the negative impact on mortality, morbidity and long-term survival. Its incidence has remained more or less unchanged over the last three decades despite the significant increase in patients morbidity and complexity of cardiac surgery. The review summaries strategies to reduce the incidence of deep sternal wound reflecting general surgical site infection prevention and specificities of surgery performed through the median sternotomy. Furthermore, contemporary evidence-based recommendations for prevention of this complication are highlighted in the review.
- MeSH
- antibiotická profylaxe MeSH
- incidence MeSH
- infekce chirurgické rány * prevence a kontrola MeSH
- kardiochirurgické výkony MeSH
- komplikace diabetu MeSH
- lidé MeSH
- prospektivní studie MeSH
- randomizované kontrolované studie jako téma MeSH
- sternum * patologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
The study involved the electrospinning of the copolymer poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) (PLCL) into tubular grafts. The subsequent material characterization, including micro-computed tomography analysis, revealed a level of porosity of around 70%, with pore sizes of 9.34 ± 0.19 μm and fiber diameters of 5.58 ± 0.10 μm. Unlike fibrous polycaprolactone, the electrospun PLCL copolymer promoted fibroblast and endothelial cell adhesion and proliferation in vitro. Moreover, the regeneration of the vessel wall was detected following implantation and, after six months, the endothelialization of the lumen and the infiltration of arranged smooth muscle cells producing collagen was observed. However, the degradation rate was found to be accelerated in the rabbit animal model. The study was conducted under conditions that reflected the clinical requirements-the prostheses were sutured in the end-to-side fashion and the long-term end point of prosthesis healing was assessed. The regeneration of the vessel wall in terms of endothelialization, smooth cell infiltration and the presence of collagen fibers was observed after six months in vivo. A part of the grafts failed due to the rapid degradation rate of the PLCL copolymer.
- MeSH
- aorta patologie MeSH
- arteriae carotides patologie MeSH
- buněčná adheze MeSH
- buňky 3T3 MeSH
- cévní protézy * MeSH
- endoteliální buňky pupečníkové žíly (lidské) MeSH
- endoteliální buňky MeSH
- fibroblasty cytologie MeSH
- kolagen metabolismus MeSH
- králíci MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- myocyty hladké svaloviny cytologie MeSH
- myši MeSH
- polyestery chemie MeSH
- polymery chemie MeSH
- poréznost MeSH
- prasata MeSH
- psi MeSH
- regenerace MeSH
- rentgenová mikrotomografie MeSH
- tkáňové inženýrství metody MeSH
- tkáňové podpůrné struktury MeSH
- transplantace cév * MeSH
- zobrazování trojrozměrné MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- králíci MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- myši MeSH
- psi MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
OBJECTIVES: The number of turns at the end of a wire closure is not described or discussed in any cardiosurgical guidelines. The hands-on experience of the surgeon plays a significant role. The aim of this work was to clarify the relationship between the number of turns of the suture and the resulting strength of the sternal fixation. METHODS: The study was performed in 2 independent steps. The first step was a finite element simulation, where the stress and strain distribution of the sternal fixation was observed. The second step included the experimental set-up and the statistical evaluation of the results. RESULTS: Our study showed that the failure force rose linearly as the number of turns increased. The lowest average measured force was 370 N (3 turns); the highest was 430 N (7 turns). The failure modes were either untwisting of the wires or rupture of the closure, which is controlled by the number of turns. As the number of turns increases, superficial cracks can occur. CONCLUSIONS: Based on our results, the 5-turn option is the best solution for the closure. The failure force is still double the value reported in the literature, so there is a high safety margin for failure. The failure mode is untwisting; hence, no unexpected fracture can occur, and there is still an elastic core in the cross-section of the wire.
- MeSH
- analýza selhání vybavení MeSH
- kostní dráty * MeSH
- lidé MeSH
- ohebnost (fyzika) MeSH
- pevnost v tahu MeSH
- šicí techniky * MeSH
- sternum chirurgie MeSH
- sutura MeSH
- teoretické modely MeSH
- testování materiálů MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
OBJECTIVES: Deep sternal wound infection poses a serious problem in cardiac surgery, with an up to 40% risk of mortality. Massive loss of sternum bone tissue and adjacent ribs results in major chest wall instability causing respiratory insufficiency and defects of soft tissue healing. Proposals for managing the situation have been published but the complexity of the issue precludes unequivocal resolution. Capitalizing on orthopaedic experience, we used allogeneic bone graft of sternum as a viable option. METHODS: We performed the transplantation of allogeneic bone graft in 10 patients. In 9 cases, an allograft of sternum was used and in 1 case an allograft of calva bone. After the primary cardiac surgery, a massive post-sternotomy defect of the chest wall had developed in all 10 patients. Vacuum wound drainage was applied in the treatment of all patients. To stabilize the transverse, titanium plates were used. Bone allograft was prepared by the official Tissue Centre. Crushed allogeneic spongy bone was applied to reinforce the line of contact of the graft and the edges of residual skeleton. In 9 cases, the soft tissue was closed by direct suture of mobilized pectoral flaps. In 1 case, V-Y transposition of pectoral flap was performed. RESULTS: In 6 cases, healing of the reconstructed chest wall occurred without further complications. In 3 cases, additional re-suture of the soft tissues and skin in the lower pole of the wound was necessary. Excellent chest wall stability along with the adjustment of respiratory insufficiency and good cosmetic effect was achieved in all cases. In 1 case, severe concomitant complications and no healing of the wound resulted in death within 6 months after the reconstruction. Median follow-up of all patients in the series was 14.1 months (1-36 months). In 4 patients, scintigraphy of the chest wall was performed. CONCLUSIONS: Our existing results show that allogeneic bone graft transplantation is a promising and easily applied method in the management of serious tissue loss in sternal dehiscence with favourable functional and cosmetic effects. The relatively small number of patients with such severe healing complications of sternotomy however puts critical limits to a more detailed comparison with other practices and evaluation of long-term results.
- MeSH
- časové faktory MeSH
- chirurgické laloky MeSH
- dehiscence operační rány MeSH
- hojení ran MeSH
- homologní transplantace MeSH
- infekce chirurgické rány diagnóza etiologie mortalita chirurgie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- osteotomie * MeSH
- pooperační komplikace mortalita MeSH
- prsní svaly chirurgie MeSH
- reoperace MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- šicí techniky MeSH
- sternotomie škodlivé účinky mortalita MeSH
- transplantace kostí škodlivé účinky metody mortalita MeSH
- výsledek terapie MeSH
- zákroky plastické chirurgie škodlivé účinky metody mortalita MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Úvod: Ranné komplikace na podkladě hlubokého sternálního infektu představují v kardiochirurgii vážný problém, s rizikem mortality až 40 %. V případě rozsáhlé ztráty kostního materiálu sterna a přilehlých žeber vzniká závažná nestabilita hrudní stěny, obtížně řešitelná klasickými postupy AO osteosyntézy. Nestabilita hrudníku je příčinou respirační insuficience s obtížným odpojením od umělé plicní ventilace a dalších poruch hojení měkkých tkání. Na základě zkušeností ortopedie s náhradami kostních defektů jsme k rekonstrukci hrudní stěny zvolili metodu allogenního kostního štěpu sterna. Metody: V období 2011−2015 jsme u 13 pacientů provedli transplantaci allogenního kostního štěpu. V 10 případech byl použit allogenní štěp sterna, v 1 případě allogenní štěp calvy, ve 2 případech allogenní drcená kostní spongióza. U všech pacientů v sérii došlo po primárním kardiochirurgickém výkonu k rozvoji rozsáhlého poststernotomického defektu hrudní stěny na podkladě hlubokého sternálního infektu a osteomyelitidy sterna a přilehlých žeber. V rámci léčby byl u všech zaveden protokol podtlakové drenáže rány. Ke stabilizaci hrudníku a štěpu byly použity transverzální titanové dlahy s fixací bikortikálními šrouby. Kostní allograft byl připraven, dle platné legislativy, tkáňovým centrem. K posílení linie kontaktu štěpu a okrajů reziduálního skeletu sterna a žeber byla použita drcená allogenní kostní spongióza. K uzávěru měkkých tkání byla ve 12 případech provedena přímá sutura mobilizovaných pektorálních laloků, v 1 případě byl proveden V-Y posun pektorálního laloku. Výsledky: V 8 případech došlo ke zhojení rekonstruované hrudní stěny bez dalších komplikací. Ve 4 případech byla ještě za hospitalizace nutná dodatečná resutura měkkých tkání a kůže v dolním pólu rány. Vždy však bylo dosaženo vysoké stability hrudní stěny s úpravou respirační insuficience a velmi dobrým kosmetickým efektem rány. Ve 2 případech byla nutná explantace dlah. V 1 případě došlo k závažným průvodním komplikacím a nezhojení rány s úmrtím půl roku po rekonstrukci. Průměrná doba sledování všech pacientů v sérii byla 21 měsíců (1−36). U 5 spolupracujících pacientů bylo v pooperačním sledování opakovaně provedeno scintigrafické vyšetření skeletu hrudní stěny s průkazem vysoké hojivé aktivity štěpu a zejména drcené kostní spongiózy. Závěr: Dle našich dosavadních zkušeností se transplantace allogenního kostního štěpu jeví jako nadějná metoda řešení zvláště závažných ztrátových dehiscencí sternotomie, snadno aplikovatelná, s příznivým funkčním a kosmetickým efektem.
Introduction: Early complications due to deep sternal wound infection pose a serious problem in cardiac surgery, with an up to 40% risk of mortality. Massive loss of sternum bone tissue and adjacent ribs results in major chest wall instability difficult to resolve using classical AO osteosynthesis procedures, causing respiratory insufficiency making the disconnection from artificial pulmonary ventilation difficult, and additional defects of soft tissue healing. Based on orthopaedic experience with bone defect replacement, we used the allogeneic bone graft method to reconstruct the chest wall. Methods: In the period of 2011−2015 we performed the transplantation of an allogeneic bone graft in 13 patients. In 10 cases, an allograft of the sternum was used, in one case an allograft of the calva bone and in two cases the crushed spongy bone was used. After primary cardiac surgery, a massive post-sternotomy defect of the chest wall developed in all the 13 patients due to deep sternal infection and osteomyelitis of the sternum and adjacent ribs. Vacuum wound drainage was applied in the treatment of all the patients. To stabilize the chest and the graft, transverse titanium plates were used, fixed using bicortical screws. The bone allograft was prepared by the official Tissue Centre. Crushed allogeneic spongy bone was applied to reinforce the line of contact of the graft and the edges of the residual skeleton. In 12 cases, the soft tissue was closed by direct suture of mobilized pectoral flaps. In one case, V-Y transposition of the pectoral flap was performed. Results: In 8 cases, healing of the reconstructed chest wall occurred without further complications. In 4 cases, additional re-suture of soft tissues and skin in the lower pole of the wound was needed while the patients were still in the hospital. However, excellent chest wall stability along with adjustment of respiratory insufficiency and a very good cosmetic effect in the wound were achieved in all the 12 cases. In two cases, explantation of the plates was required. In one case, severe concomitant complications and no healing of the wound resulted in death within half a year after the reconstruction. The median follow-up period of all patients in the series was 21 months (1−36). In 5 cooperating patients, scintigraphy of the chest wall was performed repeatedly during the follow-up period showing a high healing activity of the graft and particularly of the crushed spongy bone. Conclusion: Our existing results show that allogeneic bone graft transplantation is a promising and easily applied method in the management of serious tissue loss in sternal dehiscence with favourable functional and cosmetic effects.
- MeSH
- dehiscence operační rány komplikace mortalita terapie MeSH
- diferenciální diagnóza MeSH
- dlahy MeSH
- homologní transplantace metody MeSH
- lidé MeSH
- mediastinitida diagnóza komplikace mortalita terapie MeSH
- odběr tkání a orgánů metody MeSH
- osteomyelitida diagnóza mortalita terapie MeSH
- pooperační péče MeSH
- rizikové faktory MeSH
- sternotomie * metody MeSH
- sternum chirurgie patologie MeSH
- transplantace kostí * metody MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH