Biomechanical Studies of Novel Hernia Meshes with Enhanced Surface Behaviour

• Autorzy: Struszczyk M. H. , Komisarczyk A. , Krucińska I. , Gutowska A. , Pałys B , Ciechańska D.

Warianty tytułu

PL

Badania biomechaniczne nowych konstrukcji implantów przepuklinowych o rozwiniętej powierzchni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Research on hernia implants, especially less-invasive implantation techniques, is an important focus of study around the world. Practitioners require that these elaborate structures, which are primarily designed using textile technology, possess biomimetic behaviour to significantly reduce post-implantation complications. Novel textile hernia implants are designed with surface modifications that prevent prosthesis migration after implantation. The specialised structural design and enhanced prosthesis surface with stitched loops enables increased surface contact with the fascia, which improves the integration of connective tissue with the prosthesis without overgrowth (thick scar formation). The main intra-operative clinical benefit of the novel implant is its potential utility in suture-less techniques. The aim of this study was to compare novel hernia implant designs to clinically proven, commercially available knitted hernia meshes in vitro. TEMA MOTION 3.5 software was used to analyse motion and estimate the tendency of the non-fixed implants to remain in a stable position at the sublay in a simulated hydrodynamic model of the abdominal wall hernia system. The mechanical resistance of the implant against simulated maximal intra-abdominal pressure, the height of the simulated abdominal wall in the reconstruction region and the curvature of the reconstructions were determined and compared with results obtained with commercial hernia meshes of low surface mass that differ in structure, stiffness and thickness.

PL

Badania nad konstrukcją implantów przepuklinowych, szczególnie stosowanych w zabiegach małoinwazyjnych, stanowią ważny obszar badawczy na całym świecie. Chirurdzy wymagają, aby struktury zaprojektowane przy zastosowaniu technologii włókienniczych charakteryzowały się biomimetyzmem, co w znaczący sposób obniża ryzyko powikłań po implantacji. Nowoczesne, włókiennicze implanty przepuklinowe zostały zaprojektowane w oparciu o modyfikację ich powierzchni, która przeciwdziałała migracji protezy po implantacji. Wysoce specjalistyczna struktura oraz rozwiniecie powierzchni implantu poprzez pętle wystające z jego powierzchni zwiększa powierzchnię kontaktu z powięzią, poprawiając integrację tkanki łącznej z protezą bez nadmiarowego przerostu tkanką łączną (formowanie grubej blizny pooperacyjnej). Główną zaletą nowych implantów dzianych jest ich potencjalne zastosowanie kliniczne w technikach wszczepiania bez szwu tzw. „suture-less”. Celem badań było porównanie nowych dzianych implantów przepuklinowych z klinicznie stosowanymi w warunkach in vitro (symulacja implantacji). Do analizy dynamicznej zachowania implantów pod wpływem stosowanej siły symulującej ciśnienie wewnątrzbrzuszne zastosowano oprogramowanie TEMA MOTION 3.5. Oceniono stabilność implantów przepuklinowych niemocowanych szwami w hydrodynamicznym modelu przepukliny brzusznej.

Słowa kluczowe

EN

hernia meshes; knitted textile implants; surface modification; mechanical resistance

PL

siatka przepuklinowa; implant tekstylny dziany; modyfikacja powierzchni; odporność mechaniczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 22, no. 1 (103)
• Strony: 129--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Struszczyk M. H.

• Poland, Łódź, Lodz University of Technology, Faculty of Material Technologies and Textile Design, Department of Material and Commodity Sciencs and Textile Metrology

autor

Komisarczyk A.

• Poland, Łódź, Lodz University of Technology, Faculty of Material Technologies and Textile Design, Department of Material and Commodity Sciencs and Textile Metrology

autor

Krucińska I.

• Poland, Łódź, Lodz University of Technology, Faculty of Material Technologies and Textile Design, Department of Material and Commodity Sciencs and Textile Metrology

autor

Gutowska A.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Pałys B

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Ciechańska D.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

Bibliografia

• 1. Klinge U, et al. Influence of Polyglactin- Coating on Functional and Morphological Parameters of Polypropylene-Mesh Modifications for Abdominal Wall Repair. Biomaterials 1999; 20: 613-623.
• 2. Klosterhalfen B, et al. The Lightweight and Large Porous Mesh Concept for Hernia Repair. Expert Rev. Devices 2005; 2, 1: 1-15.
• 3. Seidel W. Messungen zur Festigkeit der Bauchdeckennaht. Chirurg 1974; 45, 366: 272.
• 4. Cobb W.S., et al., NORMAL INTRAABDOMINAL PRESSURE IN HEALTHY ADULTS, J. Surg. Res., 2005, 129, 231
• 5. Welty G, et al. Functional Impairment and Complaints Following Incisional Hernia Repair with Different Polypropylene Meshes. Hernia 2001; 5: 142.
• 6. Struszczyk MH, Kopias K, Golczyk K, Kowalski K. Three-Dimensional, Knitted Implant for Connective Tissue Reconstructions. PL Patent application No. P 394623, 2011.
• 7. Kostanek K, Struszczyk MH, Krucińska I, Urbaniak-Domagała W, Puchalski M. Method of Modification of Three-Dimensional Implant for Low-Invasive Hernia Treatment. PL Patent application No. P-395988, 2011.
• 8. Struszczyk MH, Komisarczyk A, Krucinska I, Kowalski K, Kopias K. Ultra-Light Knitted Structures for Application in Urologinecology And General Surgery – Optimization Of Structure. FiberMed11 Proceedings, ed. P. Talvenmaa, ISBN 978-952-15-2607-15-2607-7, 2011.
• 9. Kostanek K, Struszczyk MH, Urbaniak- Domagała W, Krucińska I. Surface Modification of the Implantable Knitted Structures for Potential Application in Laparoscopic Hernia Treatments. In: FiberMed11. ed. P. Talvenmaa, ISBN 978-952-15-2607-15-2607-7, 2011.
• 10. Struszczyk MH, Gutowska A, Kowalski K, Kopias K, Pałys B, Komisarczyk A, Krucińska I. Ultralight Knitted Structures for the Application in Urologinecology and General Surgery – Optimization of the Structure in Aspects of Physical Parameters. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2011; 5, 88: 92-98.
• 11. Struszczyk MH, et al. Aspects of the Risk Analysis in Designing of Textile Medical Devices For Use in Urogynecology and General Surgeries. In: IXth International Conference Knitt Tech 2010, Rydzyna/ Poland, 17 – 19.06.2010.
• 12. Struszczyk MH, et al. Accelerated Ageing of the Implantable, Ultra-Light, Knitted Medical Devices Modified by Low- Temperature Plasma Treatment – Part 1. Effects on the Physical Behaviour. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2012; 20, 6B: 121-127.
• 13. Binnebösel M, et al. Biomechanical Analyses of Overlap and Mesh Dislocation in an Incisional Hernia Model in Vitro. Surgery 2007; 142, 3: 365 – 371.
• 14. Schwab R, et. al Biomechanical Analyses of Mesh Fixation in Tapp and Tep Hernia Repair. Surg. Endosc. 2008; 22: 731 – 738.
• 15. Klinge U, et al. Impact of Polymer Pore Size on the Interface Scar Formation in a Rat Model. J. Surg. Res. 2002; 103: 208–214.
• 16. Schumpelick V, et al. Minimierte Polypropylene- Netze zur Praeperitonealen Netzplastik (PNP) der Narbenhernia. Chirurg 1999; 70: 422-430.
• 17. Klinge U, et al. Pathophysiology of Abdominal Wall. Chirurg 1996; 67: 229- 233.