Staged Replacement of the Canine Trachea with Ringed Polyethylene Terephthalate Grafts

Summary

The reconstruction of extensive defects of the trachea ist best accomplished by the use of the patient's own tissue. Unfortunately, this is not always feasible and several prosthetic devices for replacement of the trachea have been described. In an experimental study staged tracheal replacements were performed in five dogs using a ringed polyethylene terephthalate (PET) tubular prosthesis previously cultured in the major omentum of the subjects. A set of stainless-steel arches embodied in silicone compound was designed to prevent collapse of the prosthesis. One of the subjects died on the 10^th post-operative day of an unidentified cause and the remaining four eventually developed signs of respiratory distress. The cause of the respiratory insufficiency was anastomotic stenosis in every case. Infection, erosion, collapse or displacement were not observed. The rings designed to avoid collapse of the prosthesis represent a suitable alternative for use as external reinforcement in the tracheal situation. The PET grafts implanted as tracheal prosthesis according to the guidelines of this protocol consistently developed anastomotic stenosis and failed to support a functional respiratory epithelium. A further conclusion is that the use of absorbable sutures encourages anastomotic dehiscence and thus must be avoided.

Zusammenfassung

Die besten Ergebnisse zur Wiederherstellung ausgedehnter Defekte der Trachea lassen sich durch den Gebrauch von patienteneigenem Gewebe erreichen. Da dies leider nicht immer möglich ist, wurde der Gebrauch verschiedener Techniken für den Ersatz der Trachea beschrieben. An fünf Hunden haben wir einen experimentellen Trachealersatz mit zuvor im Omentum majus des jeweiligen Versuchstieres kultivierten Prothesen aus Polyethylen-Terephthalat (PET) vorgenommen. Eine Serie siliconbeschichteter Spangen aus rostfreiem Stahl wurde entworfen, um die Prothese offenzuhalten. Ein Versuchstier verstarb aus unbekannten Gründen 10 Tage nach dem Eingriff, an den restlichen Tieren zeigten sich im Laufe der Zeit Atemstörungen. In allen Fällen war der Grund der Ateminsuffizienz eine Stenose der Anastomose. Infektionen, Erosionen, Kollaps oder Dislokationen der Implantate wurden nicht beobachtet. Die Implantation von PET-Implantaten als Trachealprothese nach dem hier verwandten Protokoll führte zu Anastomosenstenosen und zeigte kein Wachstum eines funktionellen respiratorischen Epithels. Nahtdehiszenzen der Anastomosen bei Verwendung von absorbierbarem Nahtmaterial werden als der gravierendste Faktor in bezug auf die klinischen Endergebnisse angesehen. Die zur Vermeidung von Instabilitäten der Prothese entworfenen Ringe stellen ein geeignetes Mittel für die externe Verstärkung der Trachea dar.

Key words

Tracheal replacement - Experimental study in dogs - Polyethylene Terephthalate Graft - Prosthesis cultured in Omentum majus