Application of fibrin glue in microvascular anastomoses: Comparative analysis with the conventional suture technique using a free flap model

Background: Several studies have already reported the utilization of fibrin glue in microvascular anastomoses to minimize the number of sutures and to decrease the operative time. Despite the good results obtained in most of these experiments, its clinical application has not launched. The aim of this study was to clarify the controversies around the safeness of fibrin glue application in microvascular anastomoses, and also to demonstrate the potential benefits of fibrin glue application in a realistic free flap model. Methods: Twenty-seven rabbits were used in this study The experimental model consisted of a free groin flap transfer to the anterior cervical region. The flap`s circulation was restored by means of an end-to-side anastomosis between the femoral and carotid arteries, and an end-to-end anastomosis between the femoral and external jugular veins. The animals were divided into two groups (n = 10) according to the anastomosis technique: Group I (conventional suture) and group 11 (fibrin glue). Results: The number of sutures required to complete the arterial and venous anastomoses was reduced in 39 and 37% in group 11, respectively. Despite this reduction, the anastomoses maintained adequate patency rates and mechanical strength. Both arterial and venous anastomoses benefited from fibrin glue application, which made them easier and faster to perform. The flaps` ischemic time and the total operative time were also significantly shortened. Conclusions: In this study, the application of fibrin glue in microvascular anastomoses was safe and reliable. The risk-benefit ratio of fibrin glue application in microvascular anastomoses is favorable for its use. (c) 2008 Wiley-Liss, Inc.

Decreased compliance on arterial anastomoses.

The present study was undertaken to examine the cross-sectional vascular compliance at the anastomotic site. METHODS AND MATERIAL: We performed end-to-end anastomosis on the carotid artery of six pigs using continuous 6/0 polypropylene. Four carotid arteries were excised and mounted in a perfusion chamber while the remaining two were left in living animals. We used pulsed ultrasound (NIUS 02) to generate detailed longitudinal profiles of diameter and compliance in the proximity and on the anastomosis. RESULTS: On the anastomosis, the vessel diameter decreases (-1 to -2.6% of diastolic diameter) when blood pressure increases with an exponential correlation (R2 = 0.75). The arterial compliance at the anastomosis was negative: the vessel cross-section reduction for a pulse pressure of 1 up to 32 mmHg was 0.9 to 2% of diastolic vessel cross-section. CONCLUSIONS: Vessel movement generated a dynamic stenosis whose magnitude seems to depend on blood pressure level. Increasing blood pressure causes the retraction of vessel ends which causes vessel lumen reduction. These results suggest that continuous suture does not provide the continuity of mechanical properties of the artery.

Is the GraftConnector a valid alternative to running suture in end-to-side coronary arteries anastomoses?

BACKGROUND: An animal study was carried out to compare long-term patency rates of coronary anastomoses performed with the GraftConnector versus running suture technique. METHODS: 10 sheep, 45 to 55 kg, underwent off-pump coronary artery bypass grafting (right internal mammary artery to left anterior descending artery). In 5 animals, the anastomosis was performed with a GraftConnector and in 5 animals with 7-0 running suture. Intraoperative fluoroscopy and a fluoroscopic control at 6 months were performed. After 6 months, the animals were sacrificed and the anastomoses were examined histologically. RESULTS: All animals survived at 6 months with 100% anastomosis patency rates in both groups. In the GraftConnector group, the anastomosis diameter at 6 months fluoroscopy was 118% of native left anterior descending artery versus 97% of the control group. Luminal anastomotic width at histology was 1.7 +/- 0.2 mm in the device group versus 1.6 +/- 0.1 mm in the control group. Mean intimal hyperplasia thickness was 0.21 +/- 0.1 mm in the device group versus 0.01 mm in the control group. CONCLUSIONS: The GraftConnector provides a consistent and reproducible coronary artery anastomosis and reduces technical demand and manual dexterity in coronary operations. Long-term results demonstrate that off-pump coronary artery bypass grafting performed with the GraftConnector had the same patency rate and luminal width as those performed with running suture.

Animal model to compare the effects of suture technique on cross-sectional compliance on end-to-side anastomoses.

OBJECTIVE: An animal model has been developed to compare the effects of suture technique on the luminal dimensions and compliance of end-to-side vascular anastomoses. METHODS: Carotid and internal mammalian arteries (IMAs) were exposed in three pigs (90 kg). IMAs were sectioned distally to perform end-to-side anastomoses on carotid arteries. One anastomosis was performed with 7/0 polypropylene running suture. The other was performed with the automated suture delivery device (Perclose/Abbott Labs Inc.) that makes a 7/0 polypropylene interrupted suture. Four piezoelectric crystals were sutured on toe, heel and both lateral sides of each anastomosis to measure anastomotic axes. Anastomotic cross-sectional area (CSAA) was calculated with: CSAA = pi x mM/4 where m and M are the minor and major axes of the elliptical anastomosis. Cross-sectional anastomotic compliance (CSAC) was calculated as CSAC=Delta CSAA/Delta P where Delta P is the mean pulse pressure and Delta CSAA is the mean CSAA during cardiac cycle. RESULTS: We collected a total of 1200000 pressure-length data per animal. For running suture we had a mean systolic CSAA of 26.94+/-0.4 mm(2) and a mean CSAA in diastole of 26.30+/-0.5 mm(2) (mean Delta CSAA was 0.64 mm(2)). CSAC for running suture was 4.5 x 10(-6)m(2)/kPa. For interrupted suture we had a mean CSAA in systole of 21.98+/-0.2 mm(2) and a mean CSAA in diastole of 17.38+/-0.3 mm(2) (mean Delta CSAA was 4.6+/-0.1 mm(2)). CSAC for interrupted suture was 11 x 10(-6) m(2)/kPa. CONCLUSIONS: This model, even with some limitations, can be a reliable source of information improving the outcome of vascular anastomoses. The study demonstrates that suture technique has a substantial effect on cross-sectional anastomotic compliance of end-to-side anastomoses. Interrupted suture may maximise the anastomotic lumen and provides a considerably higher CSAC than continuous suture, that reduces flow turbulence, shear stress and intimal hyperplasia. The Heartflo anastomosis device is a reliable instrument that facilitates performance of interrupted suture anastomoses.

Progress in cardiovascular anastomoses: will the vascular join replace Carrel's technique?

BACKGROUND: Vascular reconstructions are becoming challenging due to the comorbidity of the aging population and since the introduction of minimally invasive approaches. Many sutureless anastomosis devices have been designed to facilitate the cardiovascular surgeon's work and the vascular join (VJ) is one of these. We designed an animal study to assess its reliability and long-term efficacy. METHODS: VJ allows the construction of end-to-end and end-to-side anastomoses. It consists of two metallic crowns fixed to the extremity of the two conduits so that vessel edges are joined layer by layer. There is no foreign material exposed to blood. In adult sheep both carotid arteries were prepared and severed. End-to-end anastomoses were performed using the VJ device on one side and the classical running suture technique on the other side. Animals were followed-up with Duplex-scan every 3 months and sacrificed after 12 months. Histopathological analysis was carried out. RESULTS: In 20 animals all 22 sutureless anastomoses were successfully completed in less than 2 min versus 6 +/- 3 min for running suture. Duplex showed the occlusion of three controls and one sutureless anastomosis. Two controls and one sutureless had stenosis >50%. Histology showed very thin layer of myointimal hyperplasia (50 +/- 10 microm) in the sutureless group versus 300 +/- 27 microm in the control. No significant inflammatory reaction was detected. CONCLUSIONS: VJ provides edge-to-edge vascular repair that can be considered the most physiological way to restore vessel continuity. For the first time, in healthy sheep, an anastomotic device provided better results than suture technique.

Avaliação do efeito da colostomia proximal na cicatrização de anastomoses colocólicas em ratos com obstrução intestinal

OBJETIVO: Avaliar o efeito da colostomia proximal na cicatrização de anastomoses colocólicas em ratos com obstrução intestinal. MÉTODO: 72 ratos foram divididos em três grupos: grupo controle (C), submetido à anastomose colocólica e à colostomia proximal na ausência de oclusão intestinal; grupo sem colostomia (SC), submetido à oclusão intestinal de 72 horas e à anastomose colocólica primária; grupo com colostomia (CC) submetido à oclusão intestinal de 72 horas, à anastomose colocólica primária e à colostomia proximal. A cicatrização anastomótica foi avaliada em dois períodos, nos 2º e 7º dias de pós-operatório, em relação à deiscência anastomótica, aderências, epitelização mucosa, pressão de ruptura e a variáveis histológicas por estudo convencional e informatizado. RESULTADOS: verificou-se maior tendência a deiscência anastomótica no grupo SC (12,5%), e elevada incidência de complicações da colostomia no grupo CC (13%), entretanto tais resultados não apresentaram diferença estatística significante. No que se refere às demais variáveis analisadas para verificação da cicatrização anastomótica deve-se considerar que houve equivalência entre os três grupos nos dois períodos analisados. CONCLUSÃO: Não há diferença entre a cicatrização de anastomoses colocólicas associadas ou não à colostomia proximal, em ratos com obstrução intestinal.

Os ácidos graxos de cadeia curta na cicatrização de anastomoses colônicas: estudo experimental em ratos

OBJETIVO: Avaliar a ação dos ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) na cicatrização de anastomoses colônicas em ratos. MÉTODO: Utilizaram-se 50 ratos divididos em 4 grupos. Dois desses grupos, vinte e seis animais, foram submetidos à operação de Hartmann; metade destes (grupo HF) recebeu infusões retais diárias, no pós-operatório, de solução fisiológica a 0,9% ; a outra metade (grupo HA) recebeu solução de butirato de sódio à 80mmol/l (AGCC) (HA). Os dois grupos restantes, vinte e quatro animais foram submetidos à anastomose colônica término-terminal a 4 cm da borda anal. Destes, 12 animais (grupo AF) receberam infusões retais de soro fisiológico a 0,9% e 12 animais (grupo AA) receberam a solução com AGCC. Os animais foram avaliados no 7º e 14º dia do pós-operatório. Foi realizada análise histológica da densitometria do colágeno pela coloração do sirius red, utilizando-se a microscopia de polarização com método computadorizado. RESULTADOS: Comparando-se os grupos submetidos à cirurgia de Hartmann, portanto na ausência do trânsito intestinal, observou-se concentração significativamente maior de colágeno I e total no grupo que recebeu AGCC (p=0,001). Comparando-se os grupos submetidos à anastomose término-terminal, com interferência do trânsito intestinal, não se encontrou diferença significante da concentração de colágeno I e total (p=0,056 e p=0,397, respectivamente). A ação isolada do trânsito intestinal promoveu também aumento da produção de colágeno, quando comparado ao grupo sem atuação do trânsito intestinal. CONCLUSÃO: A administração via retal de AGCC, na ausência do trânsito intestinal mostrou-se de grande valia, promovendo aumento da síntese do colágeno. Independentemente da interferência do trânsito intestinal, o principal efeito do AGCC esteve relacionado com o aumento da maturação do colágeno.

Efeitos do fator de crescimento de fibroblasto básico (FCFbeta) na cicatrização de anastomoses do esôfago

OBJETIVO: Os fatores de crescimento são substâncias moduladoras do processo de cicatrização. O fator de crescimento de fibroblastos básico (FCFbeta) liberado pelas plaquetas, macrófagos e pelos próprios fibroblastos, estimulam a proliferação celular, a produção de colágeno e de outros elementos da matriz celular, favorecendo o processo da cicatrização, mesmo em situações adversas, como diabetes e uso de corticosteróides. O presente estudo objetivou determinar a influência do FCFbeta no processo de cicatrização de anastomoses esofageanas em modelo de experimentação animal, avaliando-se a resistência à pressão, formação de tecido de granulação e deposição de colágeno. MÉTODO: Foram estudados dois grupos A e B, ambos com 10 ratos de linhagem Wistar, separados de forma aleatória, todos submetidos à secção e anastomose do esôfago por via abdominal. Nos animais do grupo A, foi feita aplicação tópica na linha de sutura de 10ng de FCFbeta. No grupo B (controle) foi aplicado igual volume de solução salina. Os animais foram sacrificados no 7º dia, o esôfago ressecado para teste de resistência da anastomose, estudo qualitativo do aporte de células inflamatórias, da angiogênese e quantificação do colágeno na zona da anastomose, através de sistema digital. RESULTADO: A densidade média dos parâmetros histológicos do grupo A foi 9095,51±1284,5, maior que no grupo B, que teve densidade 7162,4±1273,19 (p=0,013). A resistência da anastomose do grupo A teve a média 210±18,88 mmHg, significativamente maior que no grupo B, que atingiu o valor 157±29,55 mmHg (p=0,0024). CONCLUSÃO: Este estudo concluiu que o FCFbeta atuou melhorando a cicatrização e aumentando significativamente a resistência de anastomoses do esôfago realizadas em ratos.

Estudo comparativo entre as técnicas de sutura total e serosubmucosa em anastomoses colônicas na presença de um protetor intraluminar em cães

OBJETIVO: Avaliar a cicatrização comparando as técnicas de sutura total e parcial em anastomoses colônicas término-terminais na presença de um protetor intraluminar confeccionado a partir de um dreno de Penrose. MÉTODOS: Foram realizadas anastomoses colônicas em 10 cães nos quais foi suturado a mucosa / submucosa um protetor intraluminar por meio da eversão do segmento intestinal proximal em 10 cm. Os animais foram distribuidos em dois grupos experimentais: Grupo 1 - sutura total e Grupo 2 - sutura serosubmucosa. Os animais foram reoperados com sete dias de pós-operatório para coleta de material e subseqüente análise histopatológica. RESULTADOS: Observamos no exame histopatológico das anastomoses realizadas com sutura serosubmucosa (Grupo 2) uma melhor cicatrização caracterizada por um menor infiltrado inflamatório e por uma maior integridade das camadas intestinais quando comparadas com o Grupo 1. CONCLUSÃO: O uso da técnica de sutura parcial mostrou-se superior a de sutura total nas anastomoses colônicas na presença de protetor intraluminar.

Estudo comparativo entre as anastomoses cervicais esofagogástrica término-terminal com e sem invaginação após esofagectomia para câncer

OBJETIVO: Avaliar a incidência de fístula e estenose da anastomose esofagogástrica cervical com invaginação do coto esofágico no interior do estômago na esofagectomia para tratamento do carcinoma do esôfago. MÉTODOS: Foram estudados dois grupos de doentes com carcinoma do esôfago torácico ou abdominal submetidos à esofagectomia subtotal e esofagogastroplastia. O grupo I (estudo) foi constituído por 29 doentes operados no período de 1998 a 2007, no qual foi realizada a anastomose esofagogástrica cervical com invaginação de segmento do coto esofágico no interior do estômago. O grupo II (controle) foi constituído por 36 doentes operados no período de 1989 a 1997 submetidos à anastomose esfagogástrica cervical término-terminal sem invaginação. RESULTADOS: No grupo I, 3 (10,3%) doentes apresentaram fístula da anastomose esofagogástrica com repercussão clínica mínima. No grupo II observou-se fístula com franca saída de saliva em 11 (30,5%) doentes. A freqüência de fístula nos doentes do grupo I foi significantemente menor (p=0,04) do que nos do grupo II. No grupo I, estenose fibrótica da anastomose ocorreu em 7 (24,1%) enfermos, ao passo que no grupo II 10 (27,7%) evoluíram com estenose, não se constatando diferença significante (p=0,72) entre esses grupos. CONCLUSÃO: No tratamento do carcinoma do esôfago, a esofagectomia com anastomose esofagogástrica cervical com invaginação do coto esofágico no interior do estômago determina menor ocorrência de fístula esofagogástrica quando comparado à anastomose sem invaginação. A incidência de estenose da anastomose esofagogástrica não diferiu em ambos os grupos.

Efeitos da bromoprida na cicatrização de anastomoses no cólon esquerdo de ratos

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da bromoprida sobre a formação de aderências e a cicatrização de anastomoses de cólon esquerdo de ratos. MÉTODOS: Foram incluídos 40 ratos, divididos em dois grupos contendo 20 animais, para administração de bromoprida (grupo de estudo- E) ou solução fisiológica (grupo controle- C). Cada grupo foi dividido em subgrupos contendo 10 animais cada, para eutanásia no terceiro (E3 e C3) ou no sétimo dia (E7 e C7) de pós-operatório. Os ratos foram submetidos à secção do cólon esquerdo e anastomose término-terminal. No dia da relaparotomia, foi avaliada a quantidade total de aderências e removido um segmento colônico contendo a anastomose para análise histopatológica, da força de ruptura e da concentração de hidroxiprolina. RESULTADOS: Não houve diferença entre os grupos em relação à evolução clínica. Dois animais do grupo de estudo apresentaram deiscência de anastomose bloqueada. Os animais que receberam bromoprida apresentaram número de aderências intracavitárias e aderências à anastomose semelhantes ao grupo controle. As anastomoses dos animais do grupo E3 apresentaram menor resistência de ruptura do que as do grupo C3 (p=0,04). Este efeito não ocorreu no sétimo dia de pós-operatório (p=0,37). Não houve diferença significativa entre os grupos em relação à histopatologia ou concentração de hidroxiprolina das anastomoses. CONCLUSÃO: O uso da bromoprida está associado à diminuição da resistência tênsil de anastomoses do cólon esquerdo de ratos no terceiro dia de pós-operatório.

Influence of preoperative supplementation of omega-3 fatty acid in the healing of colonic anastomoses in malnourished rats receiving paclitaxel

OBJECTIVE: To evaluate the effect of preoperative supplementation of omega-3 fatty acids on the healing of colonic anastomoses in malnourished rats receiving paclitaxel. METHODS: we studied 160 male Wistar rats, divided in two groups: one subjected to malnutrition by pair feeding (M) for four weeks, and another that received food ad libitum (W). In the fourth week, the groups were further divided into two subgroups that received omega-3 or olive oil by gavage. The animals were submitted to colonic transection and end-to-end anastomosis. After the operation, each of the four groups was divided into two subgroups that received intraperitoneal isovolumetric solutions of saline or paclitaxel. RESULTS: mortality was 26.8% higher in the group of animals that received paclitaxel (p = 0.003). The complete rupture strength was greater in well-nourished-oil Paclitaxel group (WOP) compared with the the malnourished-oil Paclitaxel one (MOP). The collagen maturation index was higher in well-nourished-oil saline group (WOS) in relation to the malnutrition-oil-saline group (MOS), lower in malnourished-oil-saline group (MOS) in relation to malnourished-ômega3-saline one (M3S) and lower in the well-nourished-omega3-saline group (W3S) compared with the malnourished-omega3-saline (M3S). The blood vessel count was higher in the malnourished-oil-saline group (MOS) than in the malnourished-oil-paclitaxel group (MOP) and lower in the malnourished-oil-saline group (MOS) in relation to the malnourished-omega3-paclitaxel group (M3P). CONCLUSION: supplementation with omega-3 fatty acids was associated with a significant increase in the production of mature collagen in malnourished animals, with a reversal of the harmful effects caused by malnutrition associated with the use of paclitaxel on the rupture strength, and with a stimulus to neoangiogenesis in the group receiving paclitaxel.

Effect of sodium carboxymethylcellulose and methylprednisolone on the healing of jejunal anastomoses in rats

Sodium carboxymethylcellulose (SCMC) has been effective in reducing adhesion formation and corticosteroids reduce the inflammatory process. The objective of this study was to define the intraperitoneal (ip) effects of SCMC combined with intramuscular (im) methylprednisolone on peritoneal adhesion formation and on jejunal anastomosis healing in rats. Twenty Wistar rats (200-350 g) were divided into four groups (N = 5): groups I and III (controls) 5 and 21 days of treatment before sacrifice, respectively; groups II and IV (experimental groups) 5 and 21 days of treatment, respectively. SCMC (1%) was infused into the abdominal cavity and methylprednisolone (10 mg kg-1 day-1) was injected im daily from the day before surgery for animals of groups II and IV. All rats were submitted to a jejunal anastomosis. Sections of the anastomosis were prepared for routine histopathological analysis. The abdominal adhesion of group IV was less intense when compared with group III (P<0.0008). Anastomotic resistance was higher in groups II and IV when compared with groups I and III, respectively (P<0.05). There was no histological difference between groups I and II (exuberant granulation tissue on the serosal surface). Group III presented little peritoneal fibrinous tissue, with numerous thick collagen fibers. Group IV presented extensive although immature young fibrous tissue with rare thick collagen fibers. Sodium carboxymethylcellulose combined with corticosteroids seemed to diminish peritoneal adhesion but did not reduce anastomotic resistance.