Přehled metod primárního uzávěru střední sternotomie


Overview of primary sternal closure techniques

The aim of the overview study is to describe the currently used methods of primary median sternotomy closure in adult cardiac surgery.

In the review of published literature, we draw on the data and focus on the methodology, indications, advantages, limitations, biomechanical and clinical results of the different methods in relation to the incidence of deep sternal wound complications after median sternotomy in adult cardiac surgery.

Key words:
sternum − sternotomy − adult cardiac surgery − surgical procedures


Autoři: D. Nešpor;  P. Fila;  J. Černý;  P. Němec
Působiště autorů: Centrum kardiovaskulární a transplantační chirurgie Brno, ředitel: doc. MUDr. P. Němec, CSc., MBA, FETSC
Vyšlo v časopise: Rozhl. Chir., 2015, roč. 94, č. 2, s. 48-56.
Kategorie: Souhrnné sdělení

Souhrn

Cílem přehledové práce je popis v současnosti používaných metod primárního uzávěru střední sternotomie v kardiochirurgii dospělých.

V přehledu vycházíme z literárně publikovaných údajů a zaměřujeme se na metodiku, indikace, výhody, limity, biomechanické i klinické výsledky jednotlivých metod, ve vztahu k výskytu hlubokých poruch hojení střední sternotomie po kardiochirurgických operacích.

Klíčová slova:
sternum − sternotomie − kardiochirurgie dospělých − chirurgické postupy

Úvod

Kardiochirurgické výkony patří celosvětově mezi každodenní rutinu a i přes rozvoj miniinvazivních technik je střední sternotomie v tomto oboru nejčastějším operačním přístupem. Důvodem je malá bolestivost ve srovnání s jinými přístupy, výborná expozice srdce i mediastina a relativně dobrá tendence k hojení.

V kardiochirurgii dospělých se v současnosti používá více než 40 různých variant primárního uzávěru sterna [1], s uváděnou incidencí hlubokých poruch hojení (zahrnujících sternální nestabilitu a mediastinitidu) mezi 1 a 2 % [2].

Předpokládá se, že přes neustále rostoucí rizika hlubokých poruch hojení je operatér volbou vhodné metody schopen tato rizika redukovat. Důležitá je proto znalost a dostupnost jednotlivých technik (nejen) na kardiochirurgických pracovištích.

Naši práci jsme zpracovali formou přehledové studie, ve které byly metody primárního uzávěru sterna rozděleny do šesti základních skupin: stehy, dráty, pruhy, kabely, dlahy a klipy.

Metody

1) Stehy

Stehová technika s použitím vstřebatelných polyglykolových nebo polydioxanonových stehů (PDS) patří mezi zavedené postupy v dětské kardiochirurgii. Kreitmann i Schwab u dětí do 30 kg neevidovali žádnou sternální dehiscenci [3,4], Keçeligil v souboru 264 dětských pacientů s uzávěrem sternotomie pomocí PDS registroval 4 případy (1,5 %) sternální dehiscence nebo mediastinitidy a hodnotí tuto techniku jako srovnatelnou s technikami jinými [5].

V kardiochirurgii dospělých široké rozšíření stehů naráželo na obavy z pevnosti uzávěru. Casha tento předpoklad potvrdil ve své biomechanické studii srovnávající čtyři metody uzávěru sterna: polyesterové stehy, drátěné osmičky, peristernální dráty a sternální pruhy. Zjistil, že dříve používaný silon nebo polyester vykazují až 4x vyšší tendenci k prořezání hrudní kosti ve srovnání s drátěnou cerkláží. Příčinu vidí ve vyšší elasticitě polyesteru a tím i nižší rigiditě uzávěru, umožňující pohyblivost sterna vůči stehu. Další negativní skutečností bylo signifikantně vyšší riziko vzniku infekce u různých typů polyesterových vláken, jehož příčinou je větší bakteriální adherence na polyfilamentózní typ vlákna (až 3x vyšší u stafylokoků). Jeho jednoznačným doporučením proto bylo nepoužívat silon či polyesterová vlákna k uzávěru sterna [6].

Změna nastala až s nahrazením polyesterových stehů stehy polydioxanonovými (PDS). Předpokládá se, že u osteoporotických hrudních kostí starších žen může dojít k proležení nebo prořezání drátu gracilní hrudní kostí. Použitím elastických materiálů (tzn. méně rigidní techniky uzávěru) by toto riziko mělo být sníženo přenesením části energie působící na sternum do reverzibilní deformace stehu [7]. Jedno z negativ Cashovy biomechanické studie (elasticita stehů) může být tedy u této skupiny pacientů naopak žádoucím faktorem. S těmito závěry se ztotožnil ve své randomizované studii Luciani, který se zaměřil právě na možnost využití PDS u starších žen (více než 70 let) s BSA pod 1,5 m2. Ve skupině celkem 366 pacientek (181 PDS, 185 drátěná cerkláž) evidoval 7 případů sternální dehiscence nebo nestability při použití drátěné cerkláže a žádný případ při použití PDS [8]. Mulch u 150 pacientů operovaných ze střední sternotomie uvádí pouze jeden případ sternální dehiscence [9].

Van Sterkenburg naopak na základě svých výsledků nedoporučuje použití PDS k uzávěru sterna v kardiochirurgii dospělých. Jeho pilotní studie byla ukončena po zjištění, že k hluboké poruše hojení sterna došlo u 2 pacientů (tj. 20 %) uzavřených technikou PDS [10]. Usui uvádí rozbor 350 pacientů uzavřených technikou PDS, u kterých ke sternální dehiscenci došlo ve 3 případech. Přes tyto výsledky nedoporučuje techniku PDS k uzávěru sterna pro nebezpečí prodření stehu o okraje kosti a následného prasknutí. Jako další negativum se mu jeví biodegradabilní charakter vlákna, které podle dat výrobce vykazuje 50−65% pevnost po 3 týdnech, 30−40% pevnost po 6 týdnech [11]. Tuto práci oponovali Yang a Pastorino, kteří prezentovali svou techniku dvojitých parasternálních (loop) PDS stehů (Obr. 1). U více než 400 nekardiochirurgických pacientů, u kterých použili tuto techniku k uzávěru sternotomie, hemiclamshell řezu nebo transmanubriálního přístupu, nedošlo ani v jednom případě ke sternální dehiscenci. Rizikové faktory poruch hojení referují jako srovnatelné se skupinou kardiochirurgických pacientů Usuie a jeho výsledky (3 z 350, tj. 0,8 % sternálních dehiscencí) hodnotí navíc jako velmi dobré. Na základě všech těchto poznatků doporučují techniku PDS k uzávěru sterna [12].

Technika uzávěru sternotomie dvojitými polydioxanonovými stehy (Kresba archiv autora)
Fig. 1: Sternal closure with PDS loop
Obr. 1. Technika uzávěru sternotomie dvojitými polydioxanonovými stehy (Kresba archiv autora) Fig. 1: Sternal closure with PDS loop

Modifikací stehového uzávěru je tzv. Doganova technika. Dogan se inspiroval kotevními technikami standardně používanými v ortopedii a traumatologii k fixaci šlach a vazů ke kosti. Metodu nejprve vyzkoušel na lidských kadaverózních sternech a následně úspěšně použil u pacienta po chirurgické revaskularizaci myokardu [13]. Širšího rozšíření tato technika zatím nedošla.

2) Drátěná cerkláž

Uzávěr sternotomie drátěnými kličkami byl poprvé použit Miltonem v roce 1897 a od roku 1957, díky popularizaci této techniky Julianem, je v kardiochirurgii dospělých pokládán za zlatý standard [14]. Jeho nespornými výhodami je dosažení dobré pooperační stability sterna, technická i časová nenáročnost a příznivá pořizovací cena.

Aplikují se zpravidla 2−3 drátěné kličky na manubrium a 4−6 drátěných kliček do oblasti těla sterna, načež jsou drátěné kličky dotaženy, přebytečný drát odstraněn a volné konce zahnuty k periostu.

Drátěná cerkláž sterna může být prováděna v celé řadě modifikací. Nejčastěji používané jsou:

  • a) jednotlivé peristernální dráty (Obr. 2),
  • b) jednotlivé transsternální dráty (Obr. 3),
  • c) střídání jednotlivých transsternálních a peristernálních drátů (Obr. 4),
  • d) peristernální osmičky (Obr. 5),
  • e) perikostální osmičky (Obr. 6),
  • f) Robicsekova technika (Obr. 7),
  • g) dvojité peristernální kličky.

Technika uzávěru sternotomie jednotlivými peristernálními dráty (Kresba archiv autora)
Fig. 2: Single peristernal wire cerclage
Obr. 2. Technika uzávěru sternotomie jednotlivými peristernálními dráty (Kresba archiv autora) Fig. 2: Single peristernal wire cerclage

Technika jednotlivých transsternálních drátů (Kresba archiv autora)
Fig. 3: Single transsternal stainless steel wire closure
Obr. 3. Technika jednotlivých transsternálních drátů (Kresba archiv autora) Fig. 3: Single transsternal stainless steel wire closure

Střídání jednotlivých transsternálních a peristernálních drátů (Kresba archiv autora)
Fig. 4: Alternating single peristernal and transsternal wire closure
Obr. 4. Střídání jednotlivých transsternálních a peristernálních drátů (Kresba archiv autora) Fig. 4: Alternating single peristernal and transsternal wire closure

Peristernální drátěné osmičky (Kresba archiv autora)
Fig. 5: Figure-eight peristernal wire closure
Obr. 5. Peristernální drátěné osmičky (Kresba archiv autora) Fig. 5: Figure-eight peristernal wire closure

Perikostální drátěné osmičky (Kresba archiv autora)
Fig. 6: Figure-eight pericostal wire closure
Obr. 6. Perikostální drátěné osmičky (Kresba archiv autora) Fig. 6: Figure-eight pericostal wire closure

Robicsekova technika (Kresba archiv autora)
Fig. 7: Robicsek closure
Obr. 7. Robicsekova technika (Kresba archiv autora) Fig. 7: Robicsek closure

Účinnost jednotlivých modifikací je sledována ve dvou aspektech: tendence k prořezání a tendence k selhání uzávěru (tj. prasknutí drátu). Všeobecně uznávané hodnocení uvedených základních metod vychází ze studie Losanoffa, ve které biomechanickým testováním na lidských kadaverózních sternech srovnal výše uvedené typy cerkláží v obou těchto aspektech. Jako nejvhodnější metodu referuje techniku jednotlivých peristernálních drátů a techniku střídání transsternálních a peristernálních jednotlivých drátů. Uvádí, že jednotlivé peristernální dráty mají přibližně třetinovou tendenci (36 %) k prořezání oproti jednotlivým transsternálním drátům a představují metodu technicky i časově nenáročnou [15]. Někteří kardiochirurgové přesto preferují spíše transsternální aplikaci vzhledem k obavě z poranění mamárních tepen nebo plic při peristernální aplikaci. Při striktně peristernální aplikaci by měla být tato rizika minimalizována, přičemž k usnadnění výkonu lze využít komerčně dodávané sety drátů vybavené tupými jehlami.

Kiessling ve své studii zahrnující 100 pacientů s BMI nad 32 srovnával vliv použití jednotlivých peristernálních kliček a dvojitých peristernálních kliček na vznik nestability sterna. Vzhledem ke statisticky signifikantnímu rozdílu mezi oběma skupinami (12 případů sternální nestability ve skupině jednotlivých kliček vs. 2 případy ve skupině dvojitých kliček), hodnotí Kiessling tuto metodu jako vhodnou k redukci rizika sternální dehiscence u obézních pacientů [16].

Dalším faktorem rozvoje sternální instability může být i množství aplikovaných drátěných kliček. Podle retrospektivní studie Shaikhrezaie z roku 2012, do které bylo zahrnuto 2672 pacientů, je signifikantně vyšší riziko hluboké poruchy hojení při použití 8 a méně drátěných kliček [17]. K podobnému výsledku došel i Kamiya analýzou 4466 pacientů, který doporučuje implantaci 8 a více drátěných kliček ke snížení rizika sternální dehiscence u vysoce rizikových pacientů [18]. Jejich výsledky potvrzují závěry Cashy, který na svém biomechanickém modelu zjistil, že síla nutná k rozvolnění jedné drátěné kličky se pohybuje mezi 20 a 22 kg. Při excesivním kašli distrakční síly působící na sternální uzávěr dosahují až 150 kg, proto doporučuje použití 8 a více jednotlivých drátěných kliček nebo 4 a více drátěných osmiček [7].

Glennie z Oddělení biomedicínské fyziky a bioinženýrství Aberdeenské univerzity se zaměřila na vztah mezi množstvím otáček při dotahování drátu a pevností cerkláže. Zjistila, že po dosažení třetí otáčky se pevnost uzávěru zvyšuje jen nepatrně a naopak stoupá riziko oslabení drátu, což může vést k selhání uzávěru [19]. Tuto práci komentoval Muir, podle kterého je drátěná cerkláž dotahována nezávisle na množství otáček drátu, do subjektivního pocitu dosažení maximální stability sterna. Praktický výstup práce Glenie proto vidí hlavně v informaci, že ponecháním pouze 3−4 otáček každého drátu v ráně je redukováno množství nadbytečného cizorodého materiálu a tím i riziko infekce.

Drátěné kličky jsou zpravidla aplikovány i dotahovány manuálně, což klade určité nároky na zkušenost a zručnost chirurga. Některé studie uvádějí jako jeden z rizikových faktorů selhání drátěné cerkláže mimo jiné i provádění tohoto výkonu mladými a méně zkušenými chirurgy [20]. K optimalizaci sil působících na jednotlivé drátěné kličky byla vyvinuta specializovaná instrumentária (např. TORQ Sternal Closure Device, Kardium Inc, Richmond, Britská Kolumbie, Kanada), která mají zajišťovat maximální stabilitu cerkláže.

U pacientů sdružujících více rizik poruchy hojení střední sternotomie se jako vhodné jeví doplnění drátěné cerkláže další augmentací. Fedak doporučuje zpevnit linii incize kostními cementy, které pro samostatný uzávěr sterna nejsou vhodné vzhledem k poměrně dlouhé době tuhnutí [21]. Bayramoglu referuje při použití stejné techniky menší pooperační bolestivost a zlepšení kvality života pacientů [22]. Další možnost využití cementů spočívá například ve vyplnění ohraničených ztrátových defektů sterna. Jsou zaznamenány dobré výsledky hojení sterna, pokud k zábraně prořezání byly drátěné kličky podloženy kožními svorkami [23] či podélně naloženými dráty (Robicsekova technika). Jutley [24] ve své biomechanické studii zjistil, že při transsternální implantaci kanylovaných vrutů, skrze které je potom protažen drát, je k prořezání této augmentované cerkláže nutno vyvinout zhruba dvojnásobnou sílu ve srovnání s klasickými transsternálními jednotlivými kličkami (209N vs. 104N). Vhodnou volbou je také kombinace drátěné cerkláže a dlahové osteosyntézy (např. AcuTie Sternal Closure System, Acute Innovations LLC, Hillsboro, Oregon, USA) nebo drátěné cerkláže a sternálních pruhů. Drátěné kličky se při této modifikaci používají zpravidla na oblast manubria.

Rozvoj biodegradovatelných materiálů se projevil i v oblasti sternálních uzávěrů. Intrasternálně aplikovaná poly L-laktidová (PLLA) sternální svorka v biomechanických studiích zvyšuje pevnost drátěného uzávěru v longitudinálním i transverzálním směru. Nejistotou zůstává možná interference svorek se silami působícími v průběhu hojení sterna [1,25,26].

3) Sternální pruhy

Nevýhodou většiny technik drátěné cerkláže je účinek vysokého tlaku drátu na úzkou oblast sterna, který může vést k prořezání drátu a tím vzniku nestability sterna. Predispozicí je plicní onemocnění, nikotinismus, pooperační plicní komplikace nebo psychomotorický neklid. Při excesivních pohybech hrudního koše drát na sternum působí jako nůž nebo pilka. Výsledkem je postupné prořezání sterna se vznikem fragmentace hrudní kosti a hluboké poruchy hojení sterna, s následnou často technicky obtížnou sekundární suturou.

Chen ve své práci z roku 1992 srovnával na lidských kadaverózních sternech stabilitu drátěné cerkláže (drát č. 5) a tří typů 5mm sternálních pruhů (mersilenových, ocelových a plastických). Ve své práci prokázal menší míru roztažení sterna při působení distrakčních sil u drátěné cerkláže (0,012 mm/N) než u mersilenových (0,017 mm/N), ocelových (0,017 mm/N) či plastických (0,014) sternálních pruhů [27].

S použitím moderních materiálů však bylo dosaženo výrazně lepších výsledků než v Chenově studii. Podle Grapowa mají poly-eter-eter-ketonové sternální pruhy (Obr. 8) až trojnásobně menší tendenci k prořezání sterna díky větší ploše kontaktu s kostí (rozdělení působícího tlaku) a až čtyřnásobně větší pevnost uzávěru ve srovnání s drátěnou cerkláží osmi jednotlivými dráty číslo 5 [28]. Limitujícím faktorem může být vyšší pořizovací cena. Franco [29] prokázal snížený výskyt hlubokých poruch hojení sterna a mediastinitid ve skupině pacientů, u kterých byl uzávěr sternotomie proveden technikou kombinovaného uzávěru drát + sternální pruhy vs. klasická drátěná cerkláž (6 vs. 18 u dehiscence sterna a 5 vs. 12 u mediastinitid, celkem 621 pacientů). Bhattacharya srovnal 370 pacientů s uzávěrem sternotomie klasickou drátěnou cerkláží a 395 pacientů, u kterých použil metodu sternálních pruhů. Ve skupině sternálních pruhů došlo ve 3 případech k reoperaci pro dehiscenci, ve skupině s klasickou drátěnou cerkláží tomu bylo ve 14 případech [30]. Sorof ve studii zahrnující 48 pacientů prokázal pozitivní vliv použití sternálních pruhů na pooperační bolest operační rány a zkrácení délky hospitalizace [31]. Casha ve své biomechanické studii na ovčích sternech, ve které hodnotil rozvolnění uzávěru sterna při použití polyesterových stehů, peristernální drátěné cerkláže, sternálních pruhů a jednotlivých drátěných osmiček, hodnotí právě sternální pruhy a peristernální drátěnou cerkláž jako techniky s nejlepšími výsledky [6].

Uzávěr střední sternotomie pomocí sternálních pruhů (Kresba archiv autora)
Fig. 8: Median sternotomy closure with sternal bands
Obr. 8. Uzávěr střední sternotomie pomocí sternálních pruhů (Kresba archiv autora) Fig. 8: Median sternotomy closure with sternal bands

Sternální pruhy jsou v oblasti manubria zpravidla aplikovány transsternálně, v oblasti těla sterna potom peristernálně do mezižeberních prostor. V této oblasti je doporučována implantace těsně kolem laterálního okraje hrudní kosti, aby nedošlo k poranění vnitřních hrudních tepen nebo plic. Fixace sternálních pruhů probíhá prostřednictvím samouzavíracích systémů, kterými jsou dostupné systémy obvykle vybaveny. Výjimkou jsou mersilenové proužky (Mersilene tapes), u kterých se fixace provádí uzlením [32]. Sternální pruhy je možno kombinovat s jinými technikami. Řada pracovišť preferuje kvůli náročné transsternální aplikaci (šířka pruhů a jehly) v oblasti manubria uzávěr 2−3 jednotlivými drátěnými kličkami, na tělo sterna jsou aplikovány sternální pruhy. Příklady komerčně vyráběných sternálních pruhů jsou uvedeny v Tab. 1.

Tab. 1. Příklady komerčně vyráběných sternálních pruhů Tab. 1: Examples of comercially-produced sternal bands
Příklady komerčně vyráběných sternálních pruhů
Tab. 1: Examples of comercially-produced sternal bands

4) Kabelové systémy

Kabelové systémy (Obr. 9) podle většiny studií představují další z metod vykazující vyšší odolnost než drátěná cerkláž. Kabel má, podobně jako sternální pruhy, výhodu ve větší ploše kontaktu s kostí (menší tendence k prořezání) a vykazuje větší pevnost než drát.

Kabelový systém (Kresba archiv autora)
Fig. 9: Cable system
Obr. 9. Kabelový systém (Kresba archiv autora) Fig. 9: Cable system

Cohen [33] na umělém modelu sterna vystavoval tři typy uzávěru sterna (drátěné perikostální osmičky, perikostální osmičky kabelem a systém DSF – Dynamic Sternal Fixation) postupně ve zvyšující síle. Z jeho výsledků vyplývá nadřazenost DSF nad ostatními technikami, přičemž kabelový systém vykazoval o něco větší odolnost než drátěná cerkláž. Srovnání kabelu a drátu ovšem nebylo hodnoceno jako statisticky významné. Práce Cohena z roku 2002 byla následně oponována Losanoffem [34], který upozornil na podobnost Cohenových výsledků s firemními daty výrobce DSF (Pectofix Inc, Metuchen, New Jersey, USA), absenci sil reálně působících na sternum v testovaném modelu a omezené množství srovnávaných technik. Podle Losanoffa je jednou z nejpoužívanějších metod uzávěru sterna technika transsternálních jednotlivých drátů, která do této studie nebyla zahrnuta (podobně jako technika peristernální drátěné cerkláže, alternující peri- a transsternální drátěné cerkláže či Robicsekova technika). Přes tyto výhrady se ztotožňuje s Cohenem, že DSF i kabelové systémy jsou z hlediska odolnosti uzávěru sterna nadřazeny drátěné cerkláži. Wangsgard srovnával stejné techniky jako Cohen, vystavil je ovšem cyklicky se opakujícím silám, které reálněji vystihují pooperační stav pacienta (tj. pohyb, kašel, dýchání). Na rozdíl od Cohenovy studie zde v hledisku odolnosti uzávěru vůči selhání vychází nejlépe kabelový systém, následovaný DSF a drátěnou cerkláží [35].

V závislosti na použitém kabelovém systému se do určité míry liší i metody implantace. Perikostální nebo peristernální osmičky jsou nejčastěji používanou technikou (příklady komerčně vyráběných kabelových systémů viz. Tab. 2) [36], ke stabilizaci fragmentovaného sterna je možné peristernálně nebo perikostálně implantované kabely podložit podélnými dlahami (tj. kombinace kabelového systému a dlahové osteosyntézy). Millerův kabelový systém (U.S. pat. No. 5318566) umožňuje transsternální aplikaci pomocí specializovaných průchodek implantovaných do sterna. Ve všech případech je ke spojení konců kabelu ventrálně od sterna nutné použití specializovaného instrumentária. Slabou stránkou této metody se může jevit také vyšší technická i časová náročnost implantace a zpravidla vyšší pořizovací cena (ve srovnání s drátem nebo sternálními pruhy).

Tab. 2. Příklady některých komerčně vyráběných kabelových systémů Tab. 2: Examples of commercially-produced cable systems
Příklady některých komerčně vyráběných kabelových systémů
Tab. 2: Examples of commercially-produced cable systems

Využití se nabízí u sekundárních sutur sterna, jako prevence sternální nestability u extrémně rizikových pacientů a u uzávěru sterna při příčných incizích – clamshell řez [37].

Novou modifikací jsou kabely vytvořené z UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Poly Etylene). Jedná se o vysoce biokompatibilní materiál, kombinující vlastnosti stehů – flexibilita umožňující spojení chirurgickým uzlem – i drátů – stejný průměr (cca 1 mm) a podobná iniciální roztažnost. Vykazuje však mnohonásobně vyšší úroveň kritického zatížení ve srovnání s drátem [38].

5) Dlahy

Uzávěr sternotomie je v současnosti nejčastěji každodenně prováděnou osteosyntézou na světě. Stejně jako kardiochirurgové v případě uzávěru sterna, používali i maxilofaciální chirurgové, ortopedi a neurochirurgové k fixaci kostních fragmentů drát. Incidence komplikací byla ve všech uvedených oborech srovnatelná. Přibližně před 25 lety byla zavedena metoda dlahové osteosyntézy v maxilofaciální chirurgii. Postupem času se rozšířila i do ortopedie, otorinolaryngologie a neurochirurgie, přičemž ve všech těchto oborech prokazatelně klesl výskyt kostních dehiscencí, pooperační bolesti, zkrátila se doba hojení spojovaných kostních fragmentů a tím i délka pooperační hospitalizace. Dlahová osteosyntéza díky těmto výsledkům vytlačila drátěnou cerkláž z většiny oborů s výjimkou kardiochirurgie [14,39]. Přestože žádná z metod popisovaných v této práci není zcela bez rizika selhání, dlahová osteosyntéza vykazuje nejvyšší pevnost (je označována také jako tzv. rigidní fixace) a nejmenší riziko selhání.

Ozaki [14] ve své biomechanické studii na lidských kadaverózních sternech srovnával krátké (čtyřděrové) rovné dlahy, dlahy tvaru H a drátěnou cerkláž. Prokázal zvýšenou pevnost uzávěru a menší míru selhání v případě dlah tvaru H ve srovnání s ostatními technikami. Lepší hojení kostních fragmentů stabilizovaných dlahovou osteosyntézou přisuzuje menší alteraci krevního zásobení (odpadá faktor komprese omezující cévní zásobení v případě drátu). Song retrospektivně analyzoval výsledky primárních dlahových osteosyntéz (systémem SternaLock, Biomet Microfixation, Biomet, Warsaw, Indiana, USA) u vysoce rizikových pacientů. Jako předoperační rizikové faktory definoval CHOPN, reoperace, renální selhání, DM, chronicky užívané steroidy, BMI více než 30, excentricky provedenou sternotomii, transverzální frakturu sterna, dobu mimotělního oběhu delší než 2 hodiny a osteoporózu. Pro zařazení do kategorie vysoce rizikových pacientů musely být splněny 3 a více rizikových faktorů. Ze 45 pacientů, u kterých byl uzávěr sterna proveden systémem SternaLock, došlo ve 4 případech k perioperačnímu úmrtí (1 aspirační pneumonie, 1 plicní embolie, 1 sepse při infekční endokarditidě a 1 ventilační pneumonie). V 1 případě došlo ke sterilní sternální dehiscenci pro prasknutí dlah u pacienta s BSA 2,81 a BMI 43,4. Při průměrné době sledování 15 týdnů neevidoval žádný případ mediastinitidy. Do srovnávací skupiny, u které byl uzávěr sterna proveden drátěnou cerkláží, bylo zařazeno 207 pacientů. V této skupině došlo ke vzniku mediastinitidy na podkladě sternální dehiscence ve 14,8 % případů. Na základě těchto výsledků doporučuje primární uzávěr sterna u rizikových pacientů technikou dlahové osteosyntézy [39]. K totožnému závěru došel ve své práci i Jirásek, který analyzoval výsledky primárních a sekundárních dlahových osteosyntéz sterna u rizikových pacientů [40]. Ve skupině 20 pacientů s primárním dlahovým uzávěrem došlo k 1 případu sterilní mechanické dehiscence, ostatní pacienti se zhojili bez komplikací. Ve skupině 20 pacientů se sekundární dlahovou osteosyntézou došlo ve 2 případech k vytvoření ranné píštěle a v 1 případě k nekróze podkoží při zachované stabilitě sterna. Z celého souboru 40 pacientů bylo přistoupeno k explantaci dlah pouze u 1 pacienta.

Vzhledem k ekonomické, finanční i časové náročnosti (ve srovnání s drátěnou cerkláží) je v současné době dlahová osteosyntéza (Obr. 10) jako metoda primárního uzávěru většinou vyhrazena pro pacienty s mnohočetnými rizikovými faktory sternální dehiscence, často morbidně obézní. Mnohem širší využití představují stavy po selhání drátěné cerkláže nebo traumata sterna u pacientů po kardiochirurgických operacích, tj. komplikované sekundární sutury sterna [41]. V těchto případech je oceňována stabilita sekundárního uzávěru i v případě fragmentovaného sterna, výhodou pro operatéra je absence nutnosti odpreparování spodiny defektu od sterna, což snižuje riziko pooperačního krvácení a poranění mediastinálních struktur. Kaláb uvádí možnost využití dlahové osteosyntézy nejen k přímé aproximaci sterna při sekundárním uzávěru poststernotomického defektu. Při velkých ztrátových defektech hrudní kosti dosáhl dobrých výsledků dlahovou fixací alogenního kostního interpozita [42].

Dlahová osteosyntéza sterna (Kresba archiv autora)
Fig. 10: Sternal plating system
Obr. 10. Dlahová osteosyntéza sterna (Kresba archiv autora) Fig. 10: Sternal plating system

Mezi potenciální negativa dlahových uzávěrů sterna patří riziko nebezpečí vzniku pneumotoraxu, poranění srdce, bypassů, plic nebo cévních struktur (vnitřní hrudní cévy) při implantaci příliš dlouhých vrutů. Toto riziko významně klesá při použití specializovaných měřidel, která změřením tloušťky sterna usnadní výběr vhodné délky vrutu. Časné kontrolní pooperační rentgenové vyšetření hrudníku může napomoci odhalení případné komplikace. Jako další negativní faktor bývá uváděna problematická revize mediastina v emergentních situacích a komplikovaná explantace dlah při reoperacích srdce. Někteří výrobci proto vybavili své dlahové systémy pohotovostní spojkou (např. Titanium Sternal Fixation System, DePuy Synthes, Solothurn, Švýcarsko), jejíž extrakcí dojde k rychlému uvolnění osteosyntézy v linii původní sternotomie. Třetím diskutovaným faktem je vysoká pořizovací cena dlahových systémů. Rozdíl mezi dlahovou a drátěnou cerkláží může činit několik desítek tisíc korun. Graf [43] však ve své studii zdůrazňuje až trojnásobně vyšší absolutní náklady na pacienta po chirurgické revaskularizaci myokardu s hlubokou sternální infekcí ve srovnání s pacientem zhojeným bez komplikací. Zdá se, že použití dlahových systémů u vysoce rizikových skupin pacientů (v aspektu hlubokých ranných komplikací) může vést přes relativně vysoké okamžité náklady k absolutní celkové úspoře. Přesná srovnání by měla být předmětem dalších klinicko-ekonomických studií.

6) Klipovací systémy

Sternální klipovací systémy (sternal clamp device) bývají uváděny mezi metodami tzv. rigidní cerkláže. Z tohoto důvodu jsou některými autory řazeny mezi dlahové osteosyntézy [44]. Na rozdíl od dlah jsou implantovány peristernálně a jejich fixace neprobíhá pomocí vrutů. Sternální klipy jsou zpravidla rozdělovány na dvě podskupiny, lišící se od sebe metodou fixace uzávěru. Mechanické klipy jsou vybaveny centrálním šroubem, jehož dotažením dochází ke stabilizaci uzávěru. Zástupcem této skupiny je např. Talon system (Rapid Sternal Closure, KLS Martin, Tuttlingen, Německo). Druhou podskupinu reprezentují termoaktivní klipy (např. Flexigrip, Praesidia SRL, Bologna, Itálie), které jsou při zchlazení flexibilní a modelovatelné, ke zpevnění (a tím fixaci a stabilizaci sternálního uzávěru) dochází ohřátím klipu na tělesnou teplotu pacienta [45].

Bennett-Guerrero [46] ve své pilotní studii rozdělil 51 pacientů s vysokým rizikem poruchy hojení sterna na skupinu s uzávěrem sternotomie provedenou Talon systémem (28 pacientů) a skupinu s uzávěrem drátěnou cerkláží (23 pacientů). Srovnáním zjistil, že pacienti s Talon systémem vykazovali lepší ventilační parametry, menší pooperační bolestivost a vyšší svalovou sílu, což vedlo ke kratší délce hospitalizace. Levin popisuje použití Talon systému na skupině 42 vysoce rizikových pacientů. Ani v jednom případě nedošlo k nestabilitě sterna nebo mediastinitidě [44]. Bejko srovnal 1072 pacientů se sternotomií uzavřenou technikou parasternální drátěné cerkláže se skupinou 572 pacientů, u kterých byly k uzávěru sterna použity Flexigripy. Incidence poruchy hojení sterna byla signifikantně vyšší ve skupině pacientů s drátěnou cerkláží (4,1 % vs. 1,7 %). Bejko ve své studii zhodnotil i ekonomické faktory a přišel ke zjištění, že použití nitinolových Flexigripů vedlo k absolutní úspoře nákladů ve výši 510 864 eur [47].

Sternální klipovací systémy jsou s výhodou využívány také u sekundárních sutur sterna. Jejich aplikací odpadá nutnost preparace spodiny, čímž je sníženo riziko poranění nitrohrudních struktur.

Závěr

V přehledové studii jsme se pokusili podat výčet soudobých základních metod primárního uzávěru sterna s uvedením literárně publikovaných výsledků. Jednoznačné doporučení jediné univerzální metody, která by eliminovala hlubokou poruchu hojení po střední sternotomii a zároveň byla technicky i finančně nenáročná, však zatím neexistuje.

Velmi zjednodušeně platí fakt, že čím vyšší stabilitu a menší riziko selhání metoda vykazuje, tím vyšší je její technická a/nebo finanční náročnost. Přesto ani techniky s nejvyšší stabilitou a pevností nejsou zcela bez rizika hluboké poruchy hojení sterna. Faktorů komplikujících hojení střední sternotomie je popisováno několik desítek, přičemž jako nejrizikovější jsou uváděny: věk, obezita, CHOPN, nikotinismus, diabetes mellitus, ateroskleróza, chronická imunosuprese, excentricky provedená sternotomie, osteoporóza, dlouhý operační výkon, velké krevní ztráty, revize operační rány, dlouhodobá umělá plicní ventilace, psychomotorický neklid, pooperační infekce [48,49,50,51].

Na základě získaných informací a s přihlédnutím k technické náročnosti i ekonomickým nákladům jednotlivých metod se nám jako vhodný jeví následující algoritmus:

  1. U astenických starších pacientek s osteoporotickým sternem mohou být s výhodou použity polydioxanonové stehy.
  2. Pro většinu pacientů zcela postačuje k uzávěru sternotomie drátěná cerkláž. V tomto případě doporučujeme techniku peristernálních jednotlivých drátů nebo alternujících peristernálních a transsternálních drátů v počtu minimálně 8 a více.
  3. U pacientů sdružujících více rizikových faktorů sternální dehiscence je vhodné použití sternálních kabelů nebo pruhů, popř. kombinace těchto technik s drátěnou cerkláží. V případě extrémně rizikových obézních a polymorbidních pacientů vyplývá z citovaných studií jednoznačné doporučení primárního uzávěru sterna pomocí metod rigidní fixace (dlahová osteosyntéza nebo sternální klipy).

V každém případě je však při uzávěru sternotomie doporučováno zohlednit práci Gregora [52], který na základě výsledků své biomechanické studie sil působících na sternum zdůrazňuje nutnost maximálního zpevnění sterna v blízkosti mečovitého výběžku, kde je působení distrakčních sil největší.

Výběr metody primárního sternálního uzávěru je zpravidla vždy v kompetenci operatéra. Ten by měl zohledněním rizikových faktorů zvolit nejvhodnější metodu, maximálně limitující vznik sternální nestability nebo dehiscence.

Konflikt zájmů

Autoři článku prohlašují, že nejsou v souvislosti se vznikem tohoto článku ve střetu zájmů a že tento článek nebyl publikován v žádném jiném časopise.

MUDr. David Nešpor

Pod Remízkem 655/15

664 48 Moravany

e-mail: dane@email.cz


Zdroje

1. Kun H, Xiubin Y. Median sternotomy closure: review and update research. Journal of Medical Colleges of PLA 2009;24:112–7.

2. Mauermann WJ, Sampathkumar P, Thompson RL. Sternal wound infections. Best Practice & Research Clinical Anaesthesiology 2008;22:423–36.

3. Kreitmann B, Riberi A, Metras D. Evaluation of an absorbable suture for sternal closure in pediatric cardiac surgery. J Cardiac Surgery 1992;7:254–6.

4. Schwab R, Hähnel J, Paek S, et al. Sternal Closure with Resorbable Synthetic Suture Material in Children. Thorac Cardiovasc Surg 1994;42:185–6.

5. Keçeligil HT, Kolbakır F, Akar H, Konuralp C, Demir Z, et al. Sternal closure with resorbable synthetic loop suture material in children. Journal of Pediatric 2000;35:1309–11.

6. Casha A. Fatigue testing median sternotomy closures. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery 2001;19:249–53.

7. Casha A. A biomechanical study of median sternotomy closure techniques. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery1999;15:365–9.

8. Luciani N, Anselmi A, Gandolfo F, et al. Polydioxanone sternal sutures for prevention of sternal dehiscence. J Cardiac Surgery 2006;21:580–4.

9. Mulch J, Stertmann W, Kling D, et al. Closure of longitudinal sternotomy with absorbable sutures. Thorac cardiovasc Surg 1986;34:191–3.

10. Van Sterkenburg S, Delariviere A, Vermeulen F. Sternal fixation with resorbable suture material. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery 1990;4:345.

11. Usui A, Oshima H, Akita T, et al. Polydioxane (PDS) cord has insufficient reliability to securely close the sternum. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 2006;131:1174–5.

12. Yang XN, Pastorino U. Are absorbable sutures inadequate to close the sternum? The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 2006;132:1503.

13. Dogan OF, Oznur A, Demircin M. A new technical approach for sternal closure with suture anchors (Dogan Technique). The Heart Surgery Forum 2004;7:E328–E32.

14. Ozaki W, Buchman SR, Iannettoni MD, et al Biomechanical study of sternal closure using rigid fixation techniques in human cadavers. The Annals of Thoracic Surgery 1998;65:1660–5.

15. Losanoff JE, Collier AD, Wagner-Mann CC, et al. Biomechanical comparison of median sternotomy closures. The Annals of Thoracic Surgery 2004;77:203–9.

16. Kiessling A-H, Isgro F, Weisse U, et al. Advanced sternal closure to prevent dehiscence in obese patients. The Annals of Thoracic Surgery 2005;80:1537–9.

17. Shaikhrezai K, Robertson FL, Anderson SE, et al. Does the number of wires used to close a sternotomy have an impact on deep sternal wound infection? Interact CardioVasc Thorac Surg 2012;15:219–22.

18. Kamiya H, Al-maisary SSA, Akhyari P, et al. The number of wires for sternal closure has a significant influence on sternal complications in high-risk patients. Interact CardioVasc Thorac Surg 2012;15:665–70.

19. Glennie S, Shepher D, Jutley R. Strength of wired sternotomy closures: effect of number of wire twists. Interact CardioVasc Thorac Surg 2003;2:3–5.

20. Schimmer C, Reents W, Berneder S, et al. Prevention of sternal dehiscence and infection in high-risk patients: A prospective randomized multicenter trial. The Annals of Thoracic Surgery 2008;86:1897–1904.

21. Fedak PWM, Kolb E, Borsato G, et al. Kryptonite bone cement prevents pathologic sternal displacement. The Annals of Thoracic Surgery 2010;90:979–85.

22. Bayramoglu Z, Durak Y, Bayram M, et al. Bone cement-enhanced sternal closure technique in cardiac surgery: effects on sternal union, pain and life quality. Journal of Cardiothoracic Surgery 2013;8:182.

23. Zurbrügg HR, Freestone T, Bauer M, et al. Reinforcing the conventional sternal closure. The Annals of Thoracic Surgery 2000;69:1957–8.

24. Jutley RS, Shepherd D, Hukins D, et al. Sternum screw: analysis of a novel approach to the closure of the chest after surgery. Heart Surg Forum 2002;5:69–74.

25. Rainer A, Spadaccio C, Sedati P, et al. Electrospun hydroxyapatite-functionalized PLLA scaffold: Potential applications in sternal bone healing. Annals of Biomedical Engineering 2011;39:1882–90.

26. Saito T, Iguchi A, Sakurai M, et al. Biomechanical study of a poly-L-lactide (PLLA) sternal pin in sternal closure after cardiothoracic surgery. The Annals of Thoracic Surgery 2004;77:684–7.

27. Cheng W, Cameron DE, Warden KE, et al. Biomechanical study of sternal closure techniques. The Annals of Thoracic Surgery 1993;55:737–40.

28. Grapow MT, Melly LF, Eckstein FS, et al. A new cable-tie based sternal closure system: description of the device, technique of implantation and first clinical evaluation. Journal of Cardiothoracic Surgery 2012;7:59.

29. Franco S, Herrera AM, Atehortua M, et al. Use of steel bands in sternotomy closure: implications in high-risk cardiac surgical population. Interact CardioVasc Thorac Surg 2008;8:200–5.

30. Bhattacharya S, Sau I, Mohan M, et al. Bands for closure of midline sternotomy leads to better wound healing. Asian Cardiovascular and Thoracic Annals 2007;15:59–63.

31. Soroff HS, Hartman AR, Pak E, et al. Improved sternal closure using steel bands: Early experience with three-year follow-up. The Annals of Thoracic Surgery 1996;61:1172–6.

32. Puc MM, Antinori CH, Villanueva DT, et al. Ten-year experience with Mersilene-reinforced sternal wound closure. The Annals of Thoracic Surgery [2000;70:97–9.

33. Cohen CDJ, Griffin LV. A biomechanical comparison of three sternotomy closure techniques. The Annals of Thoracic Surgery 2002;73:563–8.

34. Losanoff JE, Richman BW, Jones JW, et la. Which is the best sternotomy closure technique? The Annals of Thoracic Surgery 2003;75:1065.

35. Wangsgard C, Cohen DJ, Griffin LV. Fatigue testing of three peristernal median sternotomy closure techniques. Journal of Cardiothoracic Surgery 2008;3:52.

36. Eich BS, Heinz TR. Treatment of sternal nonunion with the Dall-Miles cable System. Plastic and Reconstructive Surgery 2000;106:1075–8.

37. McGiffin DC, Alonso JE, Zorn GL, et al. Sternal approximation for bilateral anterolateral transsternal thoracotomy for lung transplantation. The Annals of Thoracic Surgery 2005;79:e19–e20.

38. Marissen R. A comparison between the mechanical behaviour of steel wires and ultra high molecular weight poly ethylene cables for sternum closure. MSA 2011;02:1367–74.

39. Song DH, Lohman RF, Renucci JD, et al. Primary sternal plating in high-risk patients prevents mediastinitis. European Journal of Cardio-Thoracic 2004;26:367–72.

40. Jirásek V, Škuřil A, Marounek J, a kol. Výsledky primárních a sekundárních sutur sterna s použitím dlahové osteosyntézy – soubor 40 pacientů. Abstrakt. 63. V. sjezd České společnosti kardiovaskulární chirurgie, Brno 2012.

41. Wu LC, Renucci JD, Song DH. Sternal nonunion: A review of current treatments and a new method of rigid fixation. Annals of Plastic Surgery 2005;54:55–8.

42. Kaláb M, Molitor M, Kubešová B, et al. Use of allogenous bone graft and osteosynthetic stabilization in treatment of massive post-sternotomy defects. Eur J Cardiothorac Surg 2012;41: e182–e4.

43. Graf K, Ott E, Vonberg R-P, et al. Economic aspects of deep sternal wound infections. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery 2010;37:893–6.

44. Levin LS, Miller AS, Gajjar AH, et al. An Innovative Approach for Sternal Closure. The Annals of Thoracic Surgery 2010;89:1995–9.

45. Fila P, Ondrášek J. Flexigrip – první zkušenosti s používáním termoreaktivních svorek při uzávěru sterna. Abstrakt. 10. 2. sjezd České společnosti kardiovaskulární chirurgie, Brno, 2006.

46. Bennett-Guerrero E, Phillips-Bute B, Waweru PM, et al. Pilot study of sternal plating for primary closure of the sternum in cardiac surgical patients. Innovations: Technology and Techniques in Cardiothoracic and Vascular Surgery 2011;6:382–8.

47. Bejko J, Tarzia V, De Franceschi M, et al. Nitinol flexigrip sternal closure system and chest wound infections: Insight from a comparative analysis of complications and costs. The Annals of Thoracic Surgery 2012;94:1848–53.

48. Orgill DP. Surgical management of sternal wound complications. Dostupné na http://www.uptodate.com/contents/surgical-management-of-sternal-wound-complications.

49. Careaga Reyna G, Aguirre Baca GG, Medina Concebida LE, at al. Risk factors for mediastinitis and sternal dehiscence after cardiac surgery. Revista Española de Cardiología (English Edition) 2006;59:130–5.

50. Immer FF, Durrer M, Mühlemann KS, et al. Deep sternal wound infection after cardiac surgery: Modality of treatment and outcome. The Annals of Thoracic Surgery 2005;80:957–61.

51. Borger MA, Rao V, Weisel RD, et al. Deep sternal wound infection: Risk factors and outcomes. The Annals of Thoracic Surgery 1998;65:1050–6.

52. McGregor WE, Trumble DR, Magovern JA. Mechanical analysis of midline sternotomy wound closure. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 1999;117:1144–50.

Štítky
Chirurgie všeobecná Ortopedie Urgentní medicína

Článek vyšel v časopise

Rozhledy v chirurgii

Číslo 2

2015 Číslo 2

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se

VIRTUÁLNÍ ČEKÁRNA ČR Jste praktický lékař nebo pediatr? Zapojte se! Jste praktik nebo pediatr? Zapojte se!

×