Ruoyu Zhang, Maximilian Bures, Hans-Klaus Höffler, Norman Zinne, Florian Länger, Theodosios Bisdas, Axel Haverich, Marcus Krüger
{"title":"TissuePatch™ as a novel synthetic sealant for repair of superficial lung defect: in vitro tests results.","authors":"Ruoyu Zhang, Maximilian Bures, Hans-Klaus Höffler, Norman Zinne, Florian Länger, Theodosios Bisdas, Axel Haverich, Marcus Krüger","doi":"10.1186/1750-1164-6-12","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"<p><p></p><p><strong>Background: </strong>Controversies surrounding the efficacy of surgical sealants against alveolar air leaks (AAL) in lung surgery abound in the literature. We sought to test the sealing efficacy of a novel synthetic sealant, TissuePatch™ in an in vitro lung model.</p><p><strong>Methods: </strong>The lower lobe of freshly excised swine lung (n = 10) was intubated and ventilated. A superficial parenchymal defect (40 × 25 mm) was created, followed by AAL assessment. After sealant application, AAL was assessed again until burst failure occurred. The length of defect was recorded to evaluate the elasticity of the sealant.</p><p><strong>Results: </strong>Superficial parenchymal defects resulted in AAL increasing disproportionally with ascending maximal inspiratory pressure (Pmax). Multiple linear regression analysis revealed strong correlation between AAL and Pmax, compliance, resistance. After sealant application, AAL was sealed in all ten tests at an inspired tidal volume (TVi) of 400 ml, in nine tests at TVi = 500 ml, in seven at TVi = 600 ml and in five at TVi = 700 ml. The mean burst pressure was 42 ± 9 mBar. Adhesive and cohesive sealant failures were found in six and three tests respectively. The length of defect before sealant failure was 8.9 ± 4.9% larger than that at TVi = 400 ml, demonstrating an adequate elasticity of this sealant film.</p><p><strong>Conclusions: </strong>TissuePatch™ may be a reliable sealant for alternative or adjunctive treatment for repair of superficial parenchymal defects in lung surgery. The clinical benefits of this sealant should be confirmed by prospective, randomised controlled clinical trials. ABSTRAKT:</p><p><strong>Hintergrund: </strong>Die Wirksamkeit von chirurgischen Klebstoffen zur Prävention von alveolo-pleuralem Luftleck (APL) ist trotz zunehmenden klinischen Anwendungen in Lungenchirurgie immer noch kontrovers diskutiert. Wir evaluierten die Abdichtungswirksamkeit von einem neuartigen synthetischen Kleber, TissuePatch™ mittels eines in vitro Lungenmodels. METHODE: Der Unterlappen von frisch entnommenen Schweinlungen (n = 10) wurde intubiert und beatmet. Eine pleurale Läsion (40 × 25 mm) wurde erstellt und APL mit steigendem inspiratorischem Tidalvolumen (TVi) untersucht. Nach Applikation von TissuePatch™ wurde APL auf die gleiche Weise gemessen bis zur Auftritt von Kleberbruch. Zur Untersuchung der Elastizität des Klebers wurde die Länge der pleuralen Läsion gemessen. ERGEBNIS: Pleurale Läsion führte bei aufsteigendem maximalem inspiratorischem Druck (Pmax) zu überproportionalem Anstieg von APL. Multiple lineare Regressionsanalyse ergab eine starke Korrelation zwischen APL und Pmax, Lungencompliance sowie Widerstand. Nach der Applikation von Klebstoff wurde APL bei TVi = 400 ml in allen zehn Testen versiegelt, bei TVi = 500 ml in neun Testen, bei TVi = 600 ml in sieben und bei TVi = 700 ml in fünf Testen. Der mittlere Pmax, der zu Kleberbruch führte, betrug 42 ± 9 mBar. Bei den Versuchen wurden adhäsiver und kohäsiver Kleberbruch in jeweils sechs und drei Testen gefunden. Die Länge der pleuralen Läsion vor dem Kleberbruch war 8,9 ± 4,9% größer als die bei TVi = 400 ml.</p><p><strong>Schlussfolgerung: </strong>Unsere Versuche zeigten eine zuverlässige Versiegelung von TissuePatch™ unter mechanischer Ventilation. Die klinische Nützlichkeit vom Kleber als unterstützende Maßnahme zur Prävention von alveolo-pleuralem Luftleck in Lungenchirurgie sollte durch prospektive, randomisierte kontrollierte klinische Studien bestätigt werden.</p>","PeriodicalId":87428,"journal":{"name":"Annals of surgical innovation and research","volume":"6 1","pages":"12"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2012-11-19","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1186/1750-1164-6-12","citationCount":"18","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Annals of surgical innovation and research","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.1186/1750-1164-6-12","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
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Abstract
Background: Controversies surrounding the efficacy of surgical sealants against alveolar air leaks (AAL) in lung surgery abound in the literature. We sought to test the sealing efficacy of a novel synthetic sealant, TissuePatch™ in an in vitro lung model.
Methods: The lower lobe of freshly excised swine lung (n = 10) was intubated and ventilated. A superficial parenchymal defect (40 × 25 mm) was created, followed by AAL assessment. After sealant application, AAL was assessed again until burst failure occurred. The length of defect was recorded to evaluate the elasticity of the sealant.
Results: Superficial parenchymal defects resulted in AAL increasing disproportionally with ascending maximal inspiratory pressure (Pmax). Multiple linear regression analysis revealed strong correlation between AAL and Pmax, compliance, resistance. After sealant application, AAL was sealed in all ten tests at an inspired tidal volume (TVi) of 400 ml, in nine tests at TVi = 500 ml, in seven at TVi = 600 ml and in five at TVi = 700 ml. The mean burst pressure was 42 ± 9 mBar. Adhesive and cohesive sealant failures were found in six and three tests respectively. The length of defect before sealant failure was 8.9 ± 4.9% larger than that at TVi = 400 ml, demonstrating an adequate elasticity of this sealant film.
Conclusions: TissuePatch™ may be a reliable sealant for alternative or adjunctive treatment for repair of superficial parenchymal defects in lung surgery. The clinical benefits of this sealant should be confirmed by prospective, randomised controlled clinical trials. ABSTRAKT:
Hintergrund: Die Wirksamkeit von chirurgischen Klebstoffen zur Prävention von alveolo-pleuralem Luftleck (APL) ist trotz zunehmenden klinischen Anwendungen in Lungenchirurgie immer noch kontrovers diskutiert. Wir evaluierten die Abdichtungswirksamkeit von einem neuartigen synthetischen Kleber, TissuePatch™ mittels eines in vitro Lungenmodels. METHODE: Der Unterlappen von frisch entnommenen Schweinlungen (n = 10) wurde intubiert und beatmet. Eine pleurale Läsion (40 × 25 mm) wurde erstellt und APL mit steigendem inspiratorischem Tidalvolumen (TVi) untersucht. Nach Applikation von TissuePatch™ wurde APL auf die gleiche Weise gemessen bis zur Auftritt von Kleberbruch. Zur Untersuchung der Elastizität des Klebers wurde die Länge der pleuralen Läsion gemessen. ERGEBNIS: Pleurale Läsion führte bei aufsteigendem maximalem inspiratorischem Druck (Pmax) zu überproportionalem Anstieg von APL. Multiple lineare Regressionsanalyse ergab eine starke Korrelation zwischen APL und Pmax, Lungencompliance sowie Widerstand. Nach der Applikation von Klebstoff wurde APL bei TVi = 400 ml in allen zehn Testen versiegelt, bei TVi = 500 ml in neun Testen, bei TVi = 600 ml in sieben und bei TVi = 700 ml in fünf Testen. Der mittlere Pmax, der zu Kleberbruch führte, betrug 42 ± 9 mBar. Bei den Versuchen wurden adhäsiver und kohäsiver Kleberbruch in jeweils sechs und drei Testen gefunden. Die Länge der pleuralen Läsion vor dem Kleberbruch war 8,9 ± 4,9% größer als die bei TVi = 400 ml.
Schlussfolgerung: Unsere Versuche zeigten eine zuverlässige Versiegelung von TissuePatch™ unter mechanischer Ventilation. Die klinische Nützlichkeit vom Kleber als unterstützende Maßnahme zur Prävention von alveolo-pleuralem Luftleck in Lungenchirurgie sollte durch prospektive, randomisierte kontrollierte klinische Studien bestätigt werden.
背景:关于外科密封剂在肺手术中防止肺泡空气泄漏(AAL)的有效性的争议在文献中比比皆是。我们试图在体外肺模型中测试一种新型合成密封胶TissuePatch™的密封效果。方法:新切除猪肺下叶(n = 10)插管通气。创建一个浅表实质缺损(40 × 25 mm),随后进行AAL评估。应用密封剂后,再次评估AAL,直到发生破裂失效。记录缺损的长度以评价密封胶的弹性。结果:浅表实质缺损导致AAL随最大吸气压(Pmax)的升高不成比例地增加。多元线性回归分析显示AAL与Pmax、依从性、耐药性有较强的相关性。应用密封胶后,在所有10次试验中,吸入潮气量(TVi)为400 ml, 9次试验TVi = 500 ml, 7次试验TVi = 600 ml, 5次试验TVi = 700 ml, AAL均被密封。平均破裂压力为42±9 mBar。胶粘剂和内聚性密封剂分别在6次和3次试验中失效。失效前的缺损长度比TVi = 400 ml时的缺损长度增加8.9±4.9%,表明该密封膜具有足够的弹性。结论:TissuePatch™可能是一种可靠的密封剂,可用于肺手术中浅实质缺损的替代或辅助修复。该密封剂的临床益处应通过前瞻性随机对照临床试验来证实。摘要:研究背景:Die Wirksamkeit von chirurgischen Klebstoffen zur Prävention von alveolo-pleuralem Luftleck (APL) ist trotz zunehmenden klinischen Anwendungen in Lungenchirurgie immer noch kontrovers diskutiert。在体外肺模型中,组织补丁(TissuePatch™)可用于体外肺模型的评估。方法:对10例患者进行超声心动图和超声心动图分析。Eine胸膜Läsion (40 × 25 mm)和APL mitsteigendem吸气(TVi)等。Nach applied von TissuePatch™wurde APL auf die gleiche Weise gemessen zur Auftritt von Kleberbruch。Zur Untersuchung der Elastizität des Klebers wurde die Länge der pleuralen Läsion gemessen。ERGEBNIS:胸膜瘤Läsion fhrte bei aufsteigendem maximalem inspiratorischem Druck (Pmax) zu berproportionalem Anstieg von APL。多线性回归分析了不同类型的心肌梗死与心肌梗死的相关性。Nach der applikkvon Klebstoff wurde APL在allen zehn Testen版本中贝TVi = 400 ml,在new Testen中贝TVi = 500 ml,在siemens中贝TVi = 600 ml,在f nf Testen中贝TVi = 700 ml。Der mittlere Pmax, Der zu Kleberbruch f hrte,温度为42±9毫巴。北京Versuchen wurden adhäsiver and kohäsiver Kleberbruch in jewelry sechs and drei Testen gefunden。Die Länge der pleuralen Läsion vor dem Kleberbruch war 8,9±4,9% größer als Die bei TVi = 400 ml.Schlussfolgerung: Unsere Versuche zeigten eine zuverlässige Versiegelung von TissuePatch™在机械通气下。Die klinische n tzlichkeit vom Kleber als unterst tzende ma ß namhme zur Prävention von肺脏-胸膜- Luftleck in Lungenchirurgie sollte dura前瞻性,随机对照,klinische studen bestätigt werden。