Comparison of Elastane Fiber with Polyprolene and Polyglecaprone 25 used as Surgical Suture Material: an experimental preliminary study

Abstract

Aim:  Elastane  fiber  is  a  synthetic  monofilament  polymer  which  is  durable  and  highly  flexible.  In  this  preliminary  study  we  compared  Elastane  fiber  with  polypropylene  and  polyglycaprone  25,  surching  the  inflammatory  reaction  in  the  rat  soft  tissue,  considering  that  it  could  be  used  for  sternal  closure  because  of  its  properties. 

Material  and  Methods:  Elastane  fiber,  polypropylene  and  polyglycaprone25  sutures  were  placed  in  3  separate  areas  at  2  cm  intervals  in  the  subcutaneous  tissue  of  each  8  male  wistar  albino  rats  without  any  incision,  using  the  seldinger  method.  After  two  weeks,  the  rats  were  sacrified  and  tissue  specimens,  including  the  suture  fragments,  were  resected.  Histopathological  scoring  in  terms  of  inflammation,  vascularization,  fibrosis  and  histiocytic  reaction  were  achieved  semiquantitatively. 

Results:  There  was  no  statistically  significant  difference  between  three  suture  materials  in  terms  of  inflammation  (p=0.513),  vascularization  (p=0.065),  fibrosis  (p=0.108)  and  histiocytic  reaction  (p=0.630). 

Conclusion:  As  a  conclusion  elastane  fiber  showed  similar  inflammatory  changes  with  other  suture  materials  in  the  rat  soft  tissue  which  is  thought  to  be  useful  for  sternal  closure  due  to  its  high  flexibilityand  durability.  

Keywords

• Suture technic
• inflammation
• polypropylene
• sternotomies
• animal experiment
• flexibility

Elastan Lif ile Polipropilen ve Poliglekapron 25'in Cerrahi Sütür Malzemesi Olarak Karşılaştırılması: Deneysel Ön Çalışma

Abstract

Amaç:  Elastan  lif,  dayanıklı  ve  esnek  sentetik  bir  monofilament  polimerdir.  Bu  ön  çalışmada  sternum  kapatılması  için  uygun  nitelikte  olduğunu  düşündüğümüz  elastan  lif  ile  polipropilen  ve  poliglekapron  25'i  rat  yumuşak  dokusunda  oluşturdukları  inflamatuvar  cevaplar  açısından  karşılaştırdık.

Gereç  ve  Yöntemler:  Elastan  lif,  polipropilen  ve  poliglekapron  25  dikişler  8  adet  erkek  wistar  albino  ratın  subkutan  dokusuna  2  cm  aralıklarla  3  ayrı  alana  herhangi  bir  kesi  yapılmadan  seldinger  yöntemi  ile    yerleştirildi.  İki  hafta  sonra  ratlar  sakrifiye  edilerek  sütür  parçalarını  içerecek  şekilde  doku  örnekleri  alındı.  Enflamasyon,  vaskülarizasyon,  fibrozis  ve  histiyositik  reaksiyon  açısından  yarı  kantitatif  histopatolojik  skorlama  yapıldı.

Bulgular:  Her  üç  sütür  materyali  arasında  inflamasyon  (p  =  0.513),  vaskülarizasyon  (p  =  0.065),  fibrozis  (p  =  0.108)  ve  histiyositik  reaksiyon  (p  =  0.630)  açısından  istatistiksel  olarak  anlamlı  fark  yoktu.

Sonuç:  Yüksek  esneklik  ve  dayanıklılığından  dolayı  sternum  kapatılması  için  faydalı  olacağını  düşündüğümüz  elastan  lif,  rat  yumuşak  dokusunda  diğer  dikiş  materyalleri  ile  benzer  inflamatuvar  değişiklikler  gösterdi.

Keywords

• Sütür tekniği
• inflamasyon
• polipropilen
• sternotomiler
• deneysel hayvan çalışması
• esneklik

References

1. 1. Danter MR, Saari A, Gao, M, Cheung A, Lichtenstein SV, Abel JG. A New Device for Securing Sternal Wires After Median Sternotomy: Biomechanical Study and Retrospective Clinical Assessment. Innovations (Phila) 2018.
2. 2. Schmid C, Akhter SA. Postoperative Sternal Complications. In Cardiac Surgery Springer, Berlin, Heidelberg 2017; 1129-35.
3. 3. Schimmer C, Sommer SP, Bensch M, Bohrer T, Aleksic I, Leyh R. Sternal closure techniques and postoperative sternal wound complications in elderly patients. Eur J Cardiothorac Surg 2008; 34: 132-8.
4. 4. Casha AR, Camilleri L, Manché A, Gauci M, Magri CJ, Agius A, Yang L. Effect of sternal wire twisting on sternotomy closure rigidity. Indian J Thorac Cardiovasc Surg 2018; 34: 25-30.
5. 5. Abbas S, Gul S, Abbas A, Iqbal M, Khan T, Khan JS. Figure-of-8 sternal closure vs simple interrupted sternal closure in reducing sternal dehiscence in patients with coronary artery bypass grafting (CABG). Pakistan Heart J 2017; 50.
6. 6. Park JS, Kuo JH, Young JN, Wong MS. Rigid sternal fixation versus modified wire technique for poststernotomy closures: a retrospective cost analysis. Ann Plast Surg 2017; 78: 537-42.
7. 7. Motomatsu Y, Imasaka KI, Tayama E, Tomita Y. Midterm results of sternal band closure in open heart surgery and risk analysis of sternal band removal. Artif Organs. 2016; 40: 153-8.
8. 8. Allen KB, Thourani VH, Naka Y, Grubb KJ, Grehan J, Patel N, Cohen DJ. Rigid Plate Fixation vs Wire Cerclage: Patient Reported and Economic Outcomes from a Randomized Trial. Ann Tthorac Surg 2018.

9. 9. Hashim S, Chin LY, Krishnasamy S, Sthaneswar P, Mokhtar RAR. Effect of sternal closure with biological bone adhesive on pain visual analogue score and serum cytokine. J Cardiothor Surg. 2015; 10: 32.
10. 10. Wilson RM, Ghareeb PA, McClellan WT, Boustany AN. Biomechanical analysis of the FlatWire Figure 8 sternal fixation device. Plast Surg. 2014; 22: 188-90.
11. 11. Celik F, Kaya MA. “Scientific criterias for surgical suture and needle selection” in Turkish. Ulusal Cerr Derg. 2006; 22: 153-57.
12. 12. Dunn DL. Wound closure manual. Somerwille, NJ: Ethicon inc. ; 2007; 97-102.
13. 13. Birolini C, De Miranda JS, Utiyama EM, Rasslan S. A retrospective review and observations over a 16-year clinical experience on the surgical treatment of chronic mesh infection. What about replacing a synthetic mesh on the infected surgical field?. Hernia 2015; 19: 239-46.
14. 14. Wagner M, Reul G, Teresi J, Kayser KL. Experimental observations on a new and inherently elastic material for sutures and vascular prostheses: Lycra. Am J Surg 1966; 111: 838-41.
15. 15. Boretos JW, Pierce WS. Segmented polyurethane: A polyether polymer. An initial evalution for biomedical applications. J Biomed Mater Res 1968; 2: 121-30.
16. 16. Losanoff JE, Jones JW, Richman BW. Primary closure of median sternotomy: Techniques and principles. Cardiovasc Surg 2002; 10: 102-10.
17. 17. Santos TdeS, Abuna RP, Almedia AL, Beloti MM, Rosa AL. Effect of collagen sponge and fibrin glue on bone repair. J Appl Oral Sci 2015; 23: 623-28.
18. 18. Alhalawani AM, Towler MR. A review of sternal closure techniques. J Biomater Appl 2013; 28: 483-97.
19. 19. Levin LS, MillerAS, Gajjar AH, Bremer KD, Spann J, Milano CA et al. An innovative approach for sternal closure. Ann Thorac Surg 2010; 89: 1995-99.
20. 20. Orhan SN, Ozyazicioglu MH, Colak A. A biomechanical study of 4 different sternum closure techniques under different deformation modes. Interact Cardiovasc Thorac Surg 2017; 25: 750-756.
21. 21. Shirazi M, Noorafshan A, Serhan A. Effects of different suture materials used for the repair of hypospadias: A stereological study in a rat model. Urol Int 2012; 89: 395-401.
22. 22. Yaltirik M, Dedeoglu K, Bilgic B, Koray M, Ersev H, Issever H, et al. Comparison of four different suture materials in soft tissues of rats. Oral Dis 2003; 9: 284-86.
23. 23. Carvalho AC, de Souza AP, de Souza CA, Pereira CC, Okamoto R, Magro FO. Comparative study of the healing process when using Vicryl®, Vicryl Rapid, Vicryl Plus®, and Monocryl® sutures in the rat dermal tissue. Oral Maxillofac Surg 2013; 17: 293-98.
24. 24. Willsallen H, Heller J, Kark L, Hilbert BJ. In vitro mechanical testing of braided polyurethane elastic fiber and braided polyester for equine laryngoplasty. Vet Surg 2015; 44: 223-30.