Vývoj chirurgie a následně jednotlivých operačních oborů je od počátku až do současnosti provázen postupným technickým zdokonalováním možností spojování jednotlivých tkání. Od šití pomocí koňské žíně přes různé trny a kostěné jehlice spojované s konopným vláknem či lýkem chirurgie dospěla ke spojování operovaných tkání použitím stehů, svorek či lepení. Dnes je v chirurgii k dispozici velké množství různých šicích materiálů a typů jehel, které se od sebe navzájem liší technologií výroby, vlastnostmi, kvalitou a samozřejmě i cenou. K nejdůležitějším kritériím patří síla vlákna, jeho struktura, materiál vlákna a profil vstřebatelnosti. Moderním trendem v chirurgii je používání vstřebatelných syntetických materiálů, které mají pro lidský organismus výhodnější biologické vlastnosti než materiály přírodní.
Jehly v chirurgii
Chirurgické jehly mají různé velikosti, profily a tvary. Každá má určité užití a hodí se pro šití určité tkáně. Jehly jsou rovné, nebo zahnuté. Zahnutí může být například 1kruhové, 1kruhové, / kruhu, / kruhu nebo zvláštního tvaru. Speciální tvar „J“ je např. vhodný pro uzávěr incizí po portech při laparoskopii. V současnosti se stále častěji používají tzv. atraumatické jehly, které mají vlákno zataveno v konci jehly a průnik tkání je oproti navlékacím jehlám s ouškem výrazně šetrnější. Tento typ atraumatických stehů je již nezbytností v oborech, kde vyloučení traumatizace tkání garantuje jejich dokonalé spojení, jako jsou viscerální chirurgie, cévní chirurgie, kardiochirurgie, neurochirurgie, mikrochirurgické operace a další.
Podle geometrie hrotu se rozlišují: • jehly s tupým hrotem (blunt point) – snižují riziko poranění operatéra, vhodné k šití parenchymu jater nebo sleziny, • jehly s ostrým hrotem (taper point) – vhodné pro anastomózy na trávicím a žlučovém traktu, • jehly řezací (cutting point) – konveční ( třetí řezný hrot míří dovnitř oblouku), nebo reverzní ( třetí řezný hrot míří vně oblouku), vhodné k sutuře kůže, fascie a vazů. Reverzní řezací jehly díky svému profilu snižují riziko proříznutí tkáně.
Základní charakteristika šicího materiálu
Šicí materiál se v praxi rozděluje podle síly a struktury vlákna a podle toho, jde-li o vstřebatelný, či nevstřebatelný materiál. K hodnocení a označení síly vlákna se souběžně používá americká (USP) a evropská stupnice (EP). Americká stupnice udává pevnost vlákna v tahu počtem nul (čím více nul, tím je pevnost vlákna v tahu nižší), evropská stupnice naproti tomu udává sílu vlákna v desetinách mm (např. EP1 znamená vlákno o síle 0,1 mm). Struktura vlákna může být buď monofilní, kdy jde o jedno homogenní vlákno bez struktury, hladkého povrchu, nebo polyfilní tvořené větším počtem jemných vláken vzájemně spletených (pletené vlákno) nebo stočených v podélné ose (skané vlákno).
Monofilní vlákna hladce pronikají tkání, netraumatizují a zároveň mají menší tendenci ke kolonizaci bakteriemi. Na druhé straně jejich elasticita a tvarová paměť negativně ovlivňují snadnou manipulaci a uzlení. K dosažení stejné pevnosti spojení s vlákny pletenými vyžadují monofilní vlákna založení většího počtu uzlů se střídáním směru jejich naložení (6 až 10).
Pletená vlákna jsou poddajná, snadno se váží, uzly lépe drží, nepovolují se a po odstřižení vlákna netrčí a mechanicky tak nedráždí okolní kůži. Nevýhodou je značná kapilarita a méně šetrný průnik tkání.
Vstřebatelné materiály se obecně posuzují podle doby, po kterou si vlákno zachovává pevnost v tahu (tensile strength reten tion, TSR). Po několika týdnech až měsících – podle typu materiálu – se vlákna zcela rozpadnou (complete mass absorption, CMA). V té době je již zpravidla obnovena původní pevnost tkání. Dnes se používají pouze syntetické vstřebatelné materiály. Jejich charakter zajišťuje minimální reakci tkání. Ve tkáních se odbourávají hydrolýzou, která u každého pacienta probíhá uniformně. TSR a CMA tak nejsou ovlivněny změnou teploty, nepřítomností proteinu či jinými faktory. Syntetická vstřebatelná vlákna se vyrábějí z polymerů s rozdílnými parametry vstřebatelnosti – polyglykolová kyselina, polyglaktin 910, polyglekapron 25, polydioxanon a další. Nejdéle podporujícím vláknem je v současné době polydioxanon (PDS, Caprolon, Dixon) s efektivní podporou hojení 6 týdnů. Přírodní vstřebatelné materiály se v těle odbourávají enzymatickou degradací, která je často provázena nadměrnou tkáňovou reakcí s rizikem tvorby stehových granulomů a píštělí. Donedávna hojně využívaný catgut – vyráběný z kolagenních vláken ovčích a hovězích střev – byl plně nahrazen syntetickými vstřebatelnými vlákny a v současné době je podle norem Evropské unie určen pouze pro veterinární účely.
Nevstřebatelné materiály se používají tam, kde je nutná trvalá podpora hojení tkáně – uzávěr hrudní kosti, operace na srdečních chlopních, implantace cévní protézy, sutura nervu či cévní anastomóza – nebo v místech, kde je možné steh následně odstranit – sutura kůže, fixace drénu. Vlákna se dnes vyrábí převážně ze syntetických materiálů – polyamidu (nylon), polyesteru a polypropylenu –, z přírodních se používá např. hedvábí a nerezavějící ocel či jiné inertní kovy. Důležitou vlastností je i barva vlákna, která chirurgovi může usnadnit viditelnost při šití či podvazování v méně přístupné lokalitě.
Požadavky na šicí materiál
Šicí materiál má v ideálním případě splňovat řadu požadavků. Vlákno má být: • dostatečně pevné v tahu i v uzlu, aby odolalo do doby zhojení tkáně, • poddajné, aby se s ním lehce manipulovalo, • hladké, aby snadno procházelo tkání bez její traumatizace, • nenasákavé, odolné proti bakteriální kolonizaci, • s co nejmenší tvarovou pamětí, • s co nejmenším antigenním potenciálem, • vstřebatelné – nejlépe hydrolýzou – nebo snadno odstranitelné, jde-li o nevstřebatelný materiál.
Technicky je velmi obtížně vyrobit šicí materiál, který splní všechny tyto, často protichůdné, požadavky (hladkost – pevnost v uzlu, pevnost – poddajnost apod.). Ve snaze toho docílit jsou např. pletená vlákna potahována zevní vrstvou ke snížení odporu při průniku tkáněmi, nebo dokonce impregnována antiseptiky k ochraně vlákna před bakteriální kolonizací.
Výběr vhodného šicího materiálu
Výběr šicího materiálu se řídí typem a velikostí rány, její lokalizací, stavem operovaného pacienta, osobními preferencemi operatéra i tradicí pracoviště. Například ke stehu cév, nervů nebo žlučovodů se užívají velmi jemná monofilní vlákna o síle 4/0 nebo 5/0, střeva se běžně šijí vláknem silnějším, zpravidla 3/0 nebo 4/0, volí se mezi vláknem monofilním a pleteným potahovaným.
Vstřebatelné materiály se běžně používají při šití útrob zažívacího traktu, nevstřebatelné jsou nezbytné při šití např. cév a nervů. Kůže se šije různými typy stehů, atraumatickým vláknem s řezací jehlou o síle 3/0–4/0, v obličeji 4/0–5/0. Kromě pevného zhojení je cílem sutury i příznivý estetický výsledek. V současně době se obecně preferují vlákna atraumatická, monofilní, která při průniku tkáněmi způsobují minimální trauma a jsou méně osidlována bakteriemi. Tam, kde tkáň nepotřebuje dlouhodobou mechanickou podporu, jsou preferovány vstřebatelné materiály.
Chirurgické stehy
Steh musí zajistit pevné spojení okrajů rány bez nadměrného napětí. Pouze v tomto případě je zajištěno optimální prokrvení operační rány a její následná správná anatomická i funkční reparace. Podle druhu tkáně, procesu hojení a typu chirurgického výkonu operatér volí odpovídající techniku stehu a vhodný šicí materiál. Mezi základní chirurgické stehy patří steh jednotlivý – vlákno se zauzlí po každém stehu – a steh pokračovací, který se šije jedním vláknem, jeden steh navazuje na druhý, steh se uzlí na počátku a po sešití celé rány. Pokračovací steh je v porovnání se stehem jednotlivým rychlejší, znamená snížení přítomnosti cizorodého materiálu v těle pacienta a tah je v něm rovnoměrně rozložen po celé délce sutury. Výhodou jednotlivého stehu je vyšší bezpečnost – při selhání jednoho stehu nedochází k rozpadu celé operační rány – a vyšší odolnost k infekci – stehy nenavazují na sebe a tím nedochází k šíření infekce podél vlákna po linii sutury. Při infekci v místě operační rány lze navíc některé z jednotlivých stehů odstranit a operační ránu vyčistit.
Zvláštním typem jednotlivého stehu je steh matracový (U-steh), který umožňuje bezpečnější sešití rány, jejíž okraje jsou namáhány tahem. Používá se například při sešívání svalů nebo parenchymatózních orgánů, např. jater, sleziny nebo ledvin.
Speciální šicí materiály a techniky
Alternativou ručního šití jsou staplery. Jedná se o chirurgické nástroje určené k mechanickému šití a následnému přerušení tkání či orgánů. Dnes mají staplery široké využití v otevřené i miniinvazivní chirurgii. Existuje mnoho druhů staplerů a zásobníků se svorkami (cartridge) přizpůsobených pro jednotlivé druhy tkání a orgánů – anastomózy na zažívacím traktu, plicní resekce, kožní sutury apod. Staplery umožňují rychlejší, jednodušší a v některých případech (těžko přístupná lokalita) i kvalitnější sešití tkáně v porovnání s ručním šitím. Nevýhodou jsou vyšší finanční náklady.
V laparoskopické chirurgii se běžně k ošetření cév, žlučových cest či pahýlu apendixu používají kovové klipy a svorky. Svorky a klipy jsou vyrobeny ze vstřebatelného materiálu nebo z nemagnetického kovu (titan).
K uzávěru kožní rány bez nutnosti místní anestezie lze užít různé druhy tkáňových lepidel. Lepidlem mohou být ošetřeny všechny řezné, tržné a operační rány, které již nekrvácí a nejsou infikovány. Po vytvoření nové rohové vrstvy na kůži (za 6 až 12 dnů) se krusta lepidla sama odloučí, odpadá tedy vytahování stehů. Tkáňová lepidla jsou využívána zejména v pediatrii a v dětské chirurgii.
Antibakteriální šití je označení pro šicí materiály odolné proti kolonizaci bakteriemi. První šicí materiál tohoto druhu – Vicryl Plus – byl na trh uveden v roce 2001. Princip antibakteriálního účinku je založen na impregnaci vlákna širokospektrálním antiseptikem triclosan. Triclosan vytváří okolo vlákna aktivní prostředí zabraňující průniku bakterií do místa operační rány a následnému rozvoji infekce (SSI). Prevence SSI zahrnuje řadu opatření, antibakteriální šití je pouze jedním z nich.
Jednou z posledních novinek v oblasti chirurgického šití jsou ostnatá vlákna. Název vychází z anglického slova „barbed“ = „ ostnatý“. Jedná se o vlákna, která mají na svém povrchu ostny, jež brání zpětnému prokluzování utaženého vlákna. Ostnatá vlákna se rozdělují na jednostranná a dvoustranná. Jednostranná vlákna ( unidirectional) mají uniformní směr ostnů jedním směrem, na jednom konci mají různý typ jehly a na druhém konci očko. Očko slouží k provléknutí vlákna do smyčky, která tak nahrazuje uzel na počátku sutury. Dvoustranná vlákna (bidirectional) mají střed, od kterého probíhá vlákno s ostny na obě strany, přičemž každý směr má ostny uspořádány uniformně a směry jsou protichůdné. Oba konce vlákna jsou zakončeny jehlou. Ostnatá vlákna jsou někdy označována jako samodržná, protože průběžným utahováním je možné dosáhnout rovnoměrného rozložení tahu na celou délku sutury. Díky přítomnosti ostnů – brání povolení vlákna – není potřeba provádět koncový uzel. To umožňuje provedení bezpečné sutury i v omezeném prostoru při laparoskopických či robotických operacích. Nevýhodou ostnatých vláken je vyšší cena a v případě nesprávně založeného stehu i větší traumatizace tkáně při jejich odstranění.
V dalším vývoji šicího materiálu lze očekávat vznik inteligentních vláken, která např. změní barvu při hrozícím přetržení (signaling overload sutures, SOS) nebo upozorní na přítomnost infekce v místě operační rány.
Závěr
Šití, sutury, stehový a podvazový materiál jsou základní a nezastupitelnou technikou chirurgie a operační oborů. Kvalitní šicí materiály a zejména fyziologické operování jsou hlavními faktory, které mají rozhodující vliv na konečný výsledek operace. Přínos pro nemocného, pro práci operatéra i instrumentářky jednoznačně u moderních šicích materiálů vyváží jejich vyšší cenu oproti materiálům „klasickým“.
Fotodokumentace byla pořízena z archivu Chirurgické kliniky 2. LF UK a FN Motol.
Tab. Šicí vlákna podle druhu materiálu a vstřebatelnosti
druh materiálu vstřebatelný nevstřebatelný
přírodní hedvábí, kov
kyselina polyglykolová polyamid (nylon)
syntetický polyglaktin polyglekapron polypropylen polyester
polydioxanon
O autorovi| MUDr. Petr Kocián, Ph. D., Chirurgická klinika 2. LF UK a FN Motol, petr.kocian@fnmotol.cz
Obr. 1 Jehly v chirurgii – geometrie hrotu
Obr. 2 Střevní anastomóza pokračovacím extramukózním stehem, monofilním, atraumatickým, síla 3/0
Obr. 3 a 4 Opich krvácejícího vředu žaludku, monofilním, atraumatickým stehem, síla 3/0
Obr. 5 a 6 Sutura fascie pokračovacím stehem, monofilním, atraumatickým, PDS loop, síla 0
Obr. 7 a 8 Sutura kůže jednotlivým stehem, monofilním, atraumatickým, síla 3/0
Obr. 9 Sutura kůže kožním staplerem
Obr. 10 Ostnaté vlákno – jednostranné