Use of a Collagen Coated Vicryl Tube in Reconstruction of the Porcine Esophagus

Abstract

This experimental study assessed the use of a collagen-coated vicryl mesh tube to reconstruct the esophagus in growing piglets. Initial experiments, in which a segment of thoracic esophagus was excised and replaced by this prosthetic tube, resulted in all the animals succumbing to mediastinitis within the first 3-4 days. This was shown, at post-mortem, to be due to leakage of the prosthesis, secondary to acid reflux, resulting in dissolution of the prosthesis. The collagen-coated vicryl mesh was thereafter treated with glutaraldehyde and in-vitro studies showed that the glutaraldehyde-treated material exhibited a higher resistance to 0.01 M HCl at pH 2.0, when compared with untreated material. In addition, the glutaraldehyde-treated material also showed an increased resistance to digestion by bacterial collagenase. Further experiments to reconstruct the cervical esophagus in growing piglets were performed using the revised glutaraldehyde cross-linked collagen coated vicryl mesh tube. All the animals survived the procedure and the prosthesis were leakproof immediately post-operatively. The animals, however, developed severe stenosis at a mean of 11 days post-operatively. Attempts at neo-epithelialization of the graft were seen histologically. There was considerable granulation tissue and scar tissue formation on the mediastinal aspect of the graft. It is suggested that collagen coated vicryl mesh tube may find applications in the treatment of esophageal atresia only if the problem of stenosis of the prosthesis can be solved.

Zusammenfassung

In einer experimentellen Untersuchung wird die Verwendung von kollagenbeschichteten Vicrylnetzschläuchen zur Rekonstruktion des Ösophagus bei heranwachsenden Schweinen untersucht. In einer ersten Untersuchungsreihe wurde ein Segment des thorakalen Ösophagus exzidiert und durch die Vicrylprothese ersetzt. Alle Tiere verstarben nach 3-4 Tagen an einer Mediastinitis. Die pathologische anatomische Untersuchung der Tiere zeigte, daß es in Folge eines gastro-ösophagealen Säurerefluxes zu einer Insuffizienz der Prothese mit Ablösung vom Ösophagus gekommen war.

In einer zweiten Untersuchungsserie wurden deshalb kollagenbeschichtete Vicrylnetze, die mit Glutaraldehyd behandelt waren, verwandt, nachdem gezeigt werden konnte, daß Glutaraldehyd behandeltes Gewebe eine höhere Widerstandskraft gegenüber 0,01 n HCl bei pH 2,0 aufwies als unbehandeltes Gewebe. Darüber hinaus hatte es sich gezeigt, daß das glutaraldehydbehandelte Material eine höhere Resistenz gegenüber einer Andauung durch bakterielle Kollagenasen besitzt. Alle Tiere, bei denen eine glutaraldehydvorbehandelte Prothese verwandt wurde, überlebten; eine Anastomoseninsuffizienz trat unmittelbar postoperativ nicht mehr auf. Es kam jedoch bei allen Tieren nach durchschnittlich 11 Tagen zu einer schweren Ösophagusstenose. Die histologische Untersuchung zeigte Ansätze einer Neoepithelisierung der Prothese, gleichzeitig jedoch beträchtliches Granulationsgewebe und Narbenbildungen im mediastinalen Prothesenbereich.

Die vorliegende Arbeit zeigt, daß die Problematik einer Anastomoseninsuffizienz durch die Glutaraldehydvorbehandlung als gelöst betrachtet werden kann, daß eine so vorbehandelte kollagengeschichtete Vicrylnetzprothese jedoch nur dann eine Verwendung bei der Behandlung menschlicher Ösophagusatresien finden kann, wenn auch die Problematik der Stenosierung der Prothese gelöst sein wird.

Key words

Collagen-coated vicryl mesh - Esophagus - Piglet vicryl prosthesis

Schlüsselwörter

Ösophagusatresie - Ösophagusprothese - Vicrylnetz