Mechanical testing of tendons sutured with newly developed biomaterial

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F62157124%3A16170%2F20%3A43878449" target="_blank" >RIV/62157124:16170/20:43878449 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/00064173:_____/20:N0000153

Result on the web

<a href="http://www.achot.cz/detail.php?stat=1126" target="_blank" >http://www.achot.cz/detail.php?stat=1126</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Mechanické testování šlach po sutuře nově vyvinutým biomateriálem

Original language description

Zranění šlachy jsou i nadále velmi aktuálním problémem. Výzkum a klinické činnosti v této oblasti mají za cíl dosáhnout optimální opravy poškozené šlachy. Takový steh se vyznačuje maximální pevností v tahu, odolností proti mezerám v místě opravy, zachováním hladkého povrchu, prevencí adhezí a usnadněním rychlé rehabilitace a aktivního pohybu šlachy. Steh jako takový je vyžadován zejména k prokázání mechanické odolnosti. Za optimální je považováno použití jádrového stehu šlachy v kombinaci s epitendinózním stehem. Skupina vědců již několik let zkoumá nové materiály. Mohou přispět k lepší rovnováze mezi přiměřenou mechanickou pevností stehu a biologickou podporou hojení. MATERIÁLY A METODY Studie byla provedena jako experiment ex vivo na modelech šlachy prasat. Segment šlachy byl získán z poražených zvířat a úplné prasknutí šlachy bylo napodobeno ostrým řezem jeho střední části. Následně byla šlacha opravena stehem Adelaide pomocí potaženého pleteného polyesteru (Ethibond) a dvou typů nových stehů na bázi polyamidu 6 (PA6). První šicí materiál byl navržen jako nevstřebatelné polyesterové jádro (PES hedvábí) obklopené vstřebatelnými nanovlákny PA6. Druhý šicí materiál byl vytvořen spletením hedvábné příze PES a dvou viskózových přízí s nanovlákny PA6 do kompozitního chirurgického šicího materiálu. Součástí studie byla také zkoumaná pevnost stehu v tahu s použitím dalších stehů, vliv tvaru hrotu jehly na pevnost v tahu stehu a účinek zajištěného peritendinního stehu matrace. Pevnost stehu v tahu byla testována až do porušení a bylo sledováno dosažené maximální zatížení. VÝSLEDEK Příze jádra PES s opletením z nanovláken PA6 vykazovala nižší pevnost v tahu (28,5 - 5,2 N) než příze opletená z jedné PES příze a dvou viskózových přízí s nanovlákny PA6 (45,7 - 6,7 N). Oba nově vyvinuté stehy však nedosahují pevnosti v tahu Ethibondu (100,3 - 19,1 N). V případě stehu Ethibond používajícího různé typy stehů byla nejnižší pevnost v tahu pozorována u McLarney 4-pramenného jádrového stehu (68,8 - 18,7 N). Vyšší pevnosti v tahu bylo dosaženo 4-pramenným stehem Adelaide (83,6 - 11,2 N). Nejvyšší pevnost v tahu byla pozorována u 6vláknového šicího materiálu Savage (147,4 - 22,7 N). Když byl testován účinek typu jehly, byl pozorován statisticky významný rozdíl mezi jehlou s kuželovým bodem (72,0 - 7,0 N) a jehlou s obráceným řezáním (63,3 - 9,6 N). V případě stehu McLarney epitendinózní steh zvýšil pevnost v tahu o 46,2% a v případě stehu Adelaide o 48,3%. ZÁVĚRY U švu jádra šlachy se zdá vhodnější použití stehů s více podélnými segmenty. Epitendózní šev může značně posílit základní nosný šev. Rovněž nebyl pozorován zanedbatelný vliv profilu jehly na výslednou pevnost stehu v tahu. V námi vyvinutých materiálech se jeví vhodnější návrh splétání vstřebatelných nanovláken nosnou nevstřebatelnou přízí. I když je mechanická pevnost v tahu nových materiálů nižší, očekávají se výhody v podobě biologické podpory hojení. Kromě toho lze nanovlákna použít jako nosič biologických a terapeutických látek. Další zlepšení mechanických vlastností nově vyvinutého biomateriálu lze předpokládat, pokud dojde ke změně materiálu nosné nevstřebatelné příze nebo změně poměru nosné příze a nanovláken. Tato pilotní studie použije zjištění pro další vývoj a modifikaci nových materiálů v základním výzkumu a také ověří biologické aspekty a průběh hojení ve studiích in vivo.

Czech name

Mechanické testování šlach po sutuře nově vyvinutým biomateriálem

Czech description

Zranění šlachy jsou i nadále velmi aktuálním problémem. Výzkum a klinické činnosti v této oblasti mají za cíl dosáhnout optimální opravy poškozené šlachy. Takový steh se vyznačuje maximální pevností v tahu, odolností proti mezerám v místě opravy, zachováním hladkého povrchu, prevencí adhezí a usnadněním rychlé rehabilitace a aktivního pohybu šlachy. Steh jako takový je vyžadován zejména k prokázání mechanické odolnosti. Za optimální je považováno použití jádrového stehu šlachy v kombinaci s epitendinózním stehem. Skupina vědců již několik let zkoumá nové materiály. Mohou přispět k lepší rovnováze mezi přiměřenou mechanickou pevností stehu a biologickou podporou hojení. MATERIÁLY A METODY Studie byla provedena jako experiment ex vivo na modelech šlachy prasat. Segment šlachy byl získán z poražených zvířat a úplné prasknutí šlachy bylo napodobeno ostrým řezem jeho střední části. Následně byla šlacha opravena stehem Adelaide pomocí potaženého pleteného polyesteru (Ethibond) a dvou typů nových stehů na bázi polyamidu 6 (PA6). První šicí materiál byl navržen jako nevstřebatelné polyesterové jádro (PES hedvábí) obklopené vstřebatelnými nanovlákny PA6. Druhý šicí materiál byl vytvořen spletením hedvábné příze PES a dvou viskózových přízí s nanovlákny PA6 do kompozitního chirurgického šicího materiálu. Součástí studie byla také zkoumaná pevnost stehu v tahu s použitím dalších stehů, vliv tvaru hrotu jehly na pevnost v tahu stehu a účinek zajištěného peritendinního stehu matrace. Pevnost stehu v tahu byla testována až do porušení a bylo sledováno dosažené maximální zatížení. VÝSLEDEK Příze jádra PES s opletením z nanovláken PA6 vykazovala nižší pevnost v tahu (28,5 - 5,2 N) než příze opletená z jedné PES příze a dvou viskózových přízí s nanovlákny PA6 (45,7 - 6,7 N). Oba nově vyvinuté stehy však nedosahují pevnosti v tahu Ethibondu (100,3 - 19,1 N). V případě stehu Ethibond používajícího různé typy stehů byla nejnižší pevnost v tahu pozorována u McLarney 4-pramenného jádrového stehu (68,8 - 18,7 N). Vyšší pevnosti v tahu bylo dosaženo 4-pramenným stehem Adelaide (83,6 - 11,2 N). Nejvyšší pevnost v tahu byla pozorována u 6vláknového šicího materiálu Savage (147,4 - 22,7 N). Když byl testován účinek typu jehly, byl pozorován statisticky významný rozdíl mezi jehlou s kuželovým bodem (72,0 - 7,0 N) a jehlou s obráceným řezáním (63,3 - 9,6 N). V případě stehu McLarney epitendinózní steh zvýšil pevnost v tahu o 46,2% a v případě stehu Adelaide o 48,3%. ZÁVĚRY U švu jádra šlachy se zdá vhodnější použití stehů s více podélnými segmenty. Epitendózní šev může značně posílit základní nosný šev. Rovněž nebyl pozorován zanedbatelný vliv profilu jehly na výslednou pevnost stehu v tahu. V námi vyvinutých materiálech se jeví vhodnější návrh splétání vstřebatelných nanovláken nosnou nevstřebatelnou přízí. I když je mechanická pevnost v tahu nových materiálů nižší, očekávají se výhody v podobě biologické podpory hojení. Kromě toho lze nanovlákna použít jako nosič biologických a terapeutických látek. Další zlepšení mechanických vlastností nově vyvinutého biomateriálu lze předpokládat, pokud dojde ke změně materiálu nosné nevstřebatelné příze nebo změně poměru nosné příze a nanovláken. Tato pilotní studie použije zjištění pro další vývoj a modifikaci nových materiálů v základním výzkumu a také ověří biologické aspekty a průběh hojení ve studiích in vivo.

Type

J_imp - Article in a specialist periodical, which is included in the Web of Science database

CEP classification

—

OECD FORD branch

40301 - Veterinary science

Project

<a href="/en/project/NV16-28637A" target="_blank" >NV16-28637A: Bones, tendons and ligaments extent defects healing with using of new biomaterials</a><br>

Continuities

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Publication year

2020

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Name of the periodical

Acta Chirurgiae Orthopaedicae et Traumatologiae Cechoslovaca

ISSN

0001-5415

e-ISSN

—

Volume of the periodical

87

Issue of the periodical within the volume

3

Country of publishing house

CZ - CZECH REPUBLIC

Number of pages

5

Pages from-to

210-214

UT code for WoS article

000552453800010

EID of the result in the Scopus database

—