Die Wahl des chirurgischen Nahtmaterials ist von einer Vielzahl verschiedener Faktoren abhängig, die von dem Gefäßchirurgen differenziert gegeneinander abzuwägen sind. Auf der einen Seite ist die Wahl des Materials von objektiven Kriterien abhängig, die sich aus physikalischen Materialeigenschaften sowie aus biochemischen Eigenschaften im Körpergewebe definieren. Auf der anderen Seite müssen subjektive Kriterien abgewogen werden, die sich aus den Handhabungseigenschaften und Anwendungsgewohnheiten des Chirurgen ergeben. In Abhängigkeit vom Implantationsort (Gefäß, Faszie, Fettgewebe) und der Umgebungssituation (steril, infiziert) sind Nahtmaterialien unterschiedlichen Anforderungen unterworfen. Die Kenntnis der Materialeigenschaften stellt daher für den anwendungsgerechten Einsatz eine wichtige Voraussetzung dar.
Geschichtlicher Überblick
Die ältesten bekannten Aufzeichnungen über chirurgische Nähte und Wundversorgungen stammen aus dem Jahre 3500 vor Christus, wie ägyptische Papyri belegen. Als Nahtmaterialien fanden damals Tiersehnen, geflochtenes Pferdehaar, Lederstreifen oder Baumwollfasern Verwendung. Nahttechniken in den Anfängen der Medizin sind eng mit den Namen Hippokrates (460–377 v. Chr.) und Cornelius Celsus (um 100 v. Chr.) verbunden. Galen (129–199 n. Chr.) beschrieb erstmals eine Anwendung zum Stoppen von Blutungen, die er „Ligaturen“ nannte. Dazu empfahl er Darmsaiten (Snyder
1976).
Im Laufe der Jahrhunderte folgten zwar stetige Verbesserungen der chirurgischen Techniken, Veränderungen und Weiterentwicklungen der Nahtmaterialien selbst erfolgten aber nur langsam. Wesentlicher Motor für die Weiterentwicklung der Nahtmaterialien in der Medizin war das Problem der Infektion. Insbesondere während des 18. und 19. Jahrhundert fielen mehr Patienten – aufgrund fehlender Desinfektionsmaßnahmen – durch Übertragung von
Bakterien durch das eingebrachte Fremdkörpermaterial während des Eingriffs zum Opfer als durch die initiale Krankheit (Snyder
1976).
Erst durch die Einführung einer antiseptischen Chirurgie, an der Lord Joseph Lister (1827–1912) maßgeblichen Anteil hatte, kam es zu einem deutlichen Rückgang der Infektionsrate. Lister war es auch, mit dessen Hilfe im Jahre 1860 erstmals ein spezielles Nahtmaterial für die Chirurgie geschaffen wurde, das Carbol-Catgut. Damit begann die eigentliche Ära der „professionellen Nahtmaterialien“, die von nun an eine deutliche Entwicklung erfuhr. 1881 folgte das nach gleichem Verfahren desinfizierte Chromatgut, eine weitere Entwicklung war das erste wirklich sterile Catgut durch eine sporentötende Behandlung mit Jod. 1909 folgte die erste Fertigung im industriellen Maßstab durch Kuhn und Braun, das Kuhn’sche Catgut [Dietz].
Catgut wurde aus der Submukosa von Schafsdärmen gewonnen, seine Besonderheit lag in der Resorptionsfähigkeit des Materials mittels enzymatischer und zellulärer Mechanismen. Infolge seiner tierischen Herkunft führte das Catgut jedoch zu allergischen wie auch zu starken entzündlichen Gewebsreaktionen, auch die Ausbildung von Mikroabszessen kam immer wieder vor (Echeverria und Jimenez
1970). Nachteilig war auch eine nicht unerhebliche Quellwirkung des Materials, die einerseits eine sekundäre Lösung von Knoten (Blomstedt und Jacobsson
1970), als auch lokale Ischämien bis hin zu Nekrosen mit septischen Reaktionen bewirken konnte. Die Dochtwirkung (Kapillarität) von Catgut begünstigte zudem einen Bakterientransport (Thiede und Lünstedt
1979). Letztlich mussten starke Schwankungen der Reißkraft in Kauf genommen werden, die in einer inhomogenen Beschaffenheit des Fadens begründet waren. Auch wenn Catgut den heutigen Ansprüchen nicht mehr genügt, konnte es sich lange Zeit als das resorbierbare Nahtmaterial der Wahl behaupten. Nach einer Entscheidung der EU Kommission vom 4.1.2001 (2001/2/EG) darf Catgut boviner Herkunft weder in der Veterinär- noch in der Humanmedizin verwendet werden, da es als spezifiziertes Risikomaterial bei der Übertragung von BSE-Erregern eingestuft wird.
Mit dem Beginn der 1930er-Jahre begann die Entwicklung von sterilen synthetischen, resorbierbaren Nahtmaterialien. 1931 wurde ein resorbierbarer Faden aus Polyvinylalkohol, 1939 ein synthetischer Kollagenfaden namens Collafil eingeführt. Daneben entstand 1939 ein ummantelter Polyamidfaden, das nicht-resorbierbare Supramid, das zwischen 1946 und 1949 in die Klinik eingeführt wurde. In den 1950er-Jahren folgte die Entwicklung von Polyethylenterephthalatester (Polyester), das ab 1960 Einzug in die Humanmedizin fand. Diese hochwertigen Materialien zeichneten sich insgesamt durch hohe Reißfestigkeit, geringe Gewebereaktion, deutlich reduzierte lokale Entzündungsreaktion und günstige Handhabungseigenschaften aus. Zudem eignete sich der Polyesterfaden auch sehr gut für die etwa zur gleichen Zeit für Nahtmaterialien entwickelte Strahlensterilisation.
In der zweiten Hälfte der 1960er-Jahre setzte mit der Entwicklung von Fäden aus Polyglykolsäure
(PGS) eine neue Ära absorbierbarer Nahtmaterialien ein. Dabei handelt es sich um ein Polymer aus Glykolid-Polymeren. Im Gegensatz zu Catgut enthält es keine Proteinanteile mehr, so dass beim Abbau der Polyglykolsäure keine zellulären oder enzymatischen Mechanismen mehr stattfinden. Die Aufspaltung des Polymers geschieht ausschließlich durch Hydrolyse (Salthouse und Matlaga
1976). Die Abbauprodukte können im Zuckerstoffwechsel weiter metabolisiert werden, die Ausscheidung erfolgt über Leber und Niere (Anscombe et al.
1970). Es handelt sich somit um ein Material ohne
antigene oder pyrogene Eigenschaften; Fremdkörper- und Entzündungsreaktionen sind im Rahmen der Fadenresorption auf ein
Minimum beschränkt. Daneben weist der Faden relativ konstante Zugfestigkeit bei kontinuierlicher Abnahme der Reißfestigkeit auf, zudem erfolgt ein geringerer Verlust der Reißfestigkeit in den ersten Tagen der Wundheilung als bei Catgut. Als weitere Besonderheit zeichnet sich das Material durch die bakterizide und fungizide Wirkung seiner Abbauprodukte, der Glykolsäure, aus, die einen Bakterientransport im Fadeninneren und damit eine mögliche Ausbreitung einer Entzündung verhindert (Thiede et al.
1980; Thiede und Hamelmann
1982). Zwischen 1970 und 1971 wurde das Nahtmaterial weltweit unter dem Namen „Dexon“ eingeführt und begann – nicht zuletzt durch ständige Weiterentwicklungen (z. B. durch Verwendung zusätzlicher Beschichtungen, Herstellung immer feinerer Fadenstärken bzw. Filamentdurchmesser etc.) – das Catgut wie auch andere Nahtmaterialien pflanzlichen und tierischen Ursprungs aus der klinischen Anwendung zu verdrängen.
Neben den Polymeren aus reiner Glykolsäure entstand in den 1970er-Jahren ein weiteres absorbierbares Nahtmaterial, das Polyglactin
910 (Vicryl, Polysorb), dessen Polymere aus Glycolid- und Lactid-Untereinheiten im Verhältnis 9:1 bestehen. Diese Nahtmaterialien weisen die gleichen günstigen Abbaueigenschaften wie die reine PGS auf. Die beim hydrolytischen Abbau zusätzlich entstehende Milchsäure mündet in den Tricarbonsäurezyklus ein und wird dort weiter verstoffwechselt (Salthouse und Matlaga
1976).
Als weitere Neuentwicklungen kamen Mitte der 1980er-Jahre monofile Nahtmaterialien aus Polydioxanon (PDS) sowie ein Polymer aus PGS und Trimethylencarbonat mit dem Handelsnamen Maxon auf den Markt. Beide zeigen durch besonders glatten atraumatischen Gewebedurchzug geringste Traumatisierungen und Fremdkörperreaktionen auf, gleichzeitig führt deren Zusammensetzung zu einem verzögerten Abbau und damit zur höchsten Reißfestigkeit, insbesondere in der kritischen Phase der Wundheilung.
Als Beispiel der neueren Entwicklung kann Monocryl erwähnt werden, ein Mischpolymer aus Glykolsäure und ɛ-Capronolacton. Dieser Faden zeichnet sich durch eine besonders kurze Resorptionszeit aus und ist damit besonderen Indikationen vorbehalten.
Differenzierter Einsatz von chirurgischem Nahtmaterial
Die unterschiedlichen Eigenschaften chirurgischen Nahtmaterials sollten im klinischen Einsatz zu einem differenzierten Einsatz führen.
Zur
aseptischen Gefäßnaht
werden vornehmlich nicht-resorbierbare Nahtmaterialien verwandt, die mit einer minimalen Fremdkörperreaktion einhergehen. Um der Dauerbelastung durch die Pulswelle standzuhalten, sollten sie keine plastische Deformierung aufweisen. Diesen Ansprüchen wird beispielsweise Polypropylen gerecht. Eine reversible
Elongation kann hingegen durchaus erwünscht sein: Von einigen Gefäßchirurgen wird Polybutester (Novafil, Vascufil) unter der Vorstellung einer pulssynchronen, elastischen Dehnung des Fadens verwandt. Monofile Nahtmaterialien führen durch glatten Gewebedurchzug zu einer nur minimalen Gewebetraumatisierung und stellen daher für Gefäßnähte die weitaus beste Option dar. Geflochtene Nahtmaterialien sollten hingegen heutzutage vermieden werden. Aufgrund einer erhöhten Traumatisierung des empfindlichen Gefäßendothels durch ihr raues Gewebedurchzugsverhalten können sie der Entwicklung einer Intimahyperplasie Vorschub leisten. Die höhere Rigidität und die schlechteren Handhabungseigenschaften monofiler Nahtmaterialien machen eine aufwendigere Schlingenkombination zum Erreichen eines sicheren Knotensitzes zwingend erforderlich. In der Regel sind z. B. bei Verwendung von Polypropylenen der Stärken 6/0 oder 7/0 USP 6–8 Schlingen für die Erstellung eines sicheren Knotens notwendig.
In Infektsituationen werden dagegen auch resorbierbare, synthetische, monofile Fäden verwendet; allerdings kann eine Nahtruptur durch vorzeitige bakterielle Resorption nicht ausgeschlossen werden. Daher sollten zumindest langfristig resorbierbare Nahtmaterialien (z. B. Polydioxanon) verwandt werden. Die Rationale dieses Konzeptes besteht in der Befürchtung, dass nicht-resorbierbare Materialien als persistierende Fremdkörper im Infektgebiet ein permanenter Träger von Keimen sein und somit einen Infekt unterhalten könnten. Für monofile Polypropylene-Fäden steht der Nachweis dieser Hypothese jedoch aus. Die Gefäßnaht erfolgt immer mit einer atraumatischen Nadel-Faden-Kombination. Speziell für die Infektsituation steht mittlerweile der mit Triclosan beschichtete, geflochtene Vicryl-Plus-Faden zur Verfügung. Das zur Stoffgruppe der polychlorierten Phenoxyphenole zählende Triclosan ist ein bakterienhemmender Wirkstoff, der in einer breiten Palette von medizinischen Anwendungsgebieten eingesetzt wird. Vicryl Plus wird von einigen Gefäßchirurgen gezielt in Infektsituationen, aber auch prophylaktisch zum Wundverschluss bei Rezidiveingriffen eingesetzt.
Zum
plastischen Hautverschluss werden ebenfalls überwiegend monofile nicht-resorbierbare Nahtmaterialien verwendet, um zum einen den glatten und atraumatischen Gewebedurchzug zu gewährleisten zum anderen aber auch Fadengranulome oder überschießende Abbaureaktionen zu vermeiden. Der Faden soll möglichst reaktionslos im Gewebe verbleiben, bis er entfernt wird. Allerdings wird in der überwiegenden Mehrzahl zusätzlich eine Koriumnaht verwendet, mit der die Gewebespannung vom Hautniveau in tiefere Schichten verlagert wird, um oberflächliche
Wundheilungsstörungen zu vermeiden und das kosmetische Ergebnis nicht zu beeinträchtigen. Da im Rahmen der primären Wundheilung innerhalb von 14 Tagen eine Wundfestigkeit erreicht ist, die der Umgebung entspricht, sollten hier resorbierbare Materialien verwendet werden, deren Funktionsdauer diesen Zeitrahmen nicht wesentlich überschreiten.
Die Wahl des chirurgischen Nahtmaterials ist abhängig von dem zu vereinigenden Gewebe und sollte sich an den speziellen Eigenschaften der einzelnen Nahtmaterialien orientieren. Wenn möglich, sollte – ausgenommen in Situationen mit dauerhafter mechanischer Belastung (Hernien, Gefäßnaht) – synthetisch resorbierbares Material verwendet werden, um eine persistierende Fremdkörperreaktion zu vermeiden. Wegen der geringeren Gewebetraumatisierung und des fehlenden interfilamentären Transportes sollte in der Regel monofilen Fäden der Vorzug vor geflochtenen Fäden gegeben werden. Jedoch müssen die schlechtere Knotenfunktion und ungünstigeren Handhabungseigenschaften monofiler Nahtmaterialien berücksichtigt werden.
Nahthilfsmaterial
Das Vorliegen von Infektionen stellt eine Risikosituation für die Anastomose dar. Wird hier eine Anastomose angelegt, so stehen verschiedene Möglichkeiten zur Anastomosenprotektion zur Verfügung. Alle diese sogenannten Nahthilfsmaterialien besitzen jedoch keine ausreichende eigene mechanische Belastungsfähigkeit. Sie sind demzufolge nicht in der Lage, einer primär insuffizienten Anastomose zusätzliche Stabilität zu verleihen. Somit ist es obsolet, sich auf die mechanische Wirkung dieser Hilfsmittel zu verlassen. Sowohl die Wertigkeit als auch die Wirkungsweise der unten dargestellten Hilfsmethoden sind vielfach im Einzelnen nicht evaluiert. Dennoch werden sie in der Praxis häufig angewendet – und sei es nur, um dem Sicherheitsbedürfnis des Operateurs Genüge zu tun.
Im Folgenden werden die verschiedenen Methoden, die als Nahthilfsmittel fungieren können, dargestellt und deren mögliche Funktionsweisen diskutiert.
Autologe Hilfsmittel
Generell erfolgt der Einsatz von Nahthilfsmitteln situationsadaptiert. Intraabdominell bietet sich die Einscheidung der Rekonstruktion in eine (vaskulär gestielte) Omentumplastik an. Ihre Wirkung entfalten diese Plastiken wahrscheinlich primär durch deren Serosaüberzug. In diesem sind
Enzyme mit hoher regenerativer Potenz enthalten, die von außen einen wundheilungsfördernden Effekt auf die Anastomose besitzen können. Die appositionelle Freisetzung wundheilungsstimulierender
Zytokine und
Chemokine könnte auf diese Weise Reparaturprozesse im Rahmen der Anastomosenheilung initialisieren oder fördern. Die Tatsache, dass bei Reoperationen diese Plastiken in der Regel fest mit der Anastomosenregion verwachsen sind, unterstützt diese Theorie.
Stellen sich im Zugangsbereich ausgedehnte Infektionen ein, die zu großflächigen Resektionen befallener Gewebsareale zwingen, stehen plastisch-chirurgische Maßnahmen zur Deckung zur Verfügung. Gitternetzplastiken, kutane, fasziokutane oder myokutane Verschiebelappen sowie gestielte Lappenplastiken können hier Verwendung finden. Die Wahl des Rekonstruktionsverfahrens muss in diesen Fällen situationsadaptiert und interdisziplinär zusammen mit einem Plastischen Chirurgen erfolgen.
Gewebekleber
Der rationale Einsatz von Gewebeklebern in der Medizin beruht auf der Entwicklung von natürlichen Polymeren und synthetischen Gewebeklebern. Der bekannteste
biologische Gewebekleber ist der Fibrinkleber
, zu dem die umfangreichsten Daten aus der Literatur vorliegen. Erstmals wurden diese Klebstoffe in den 1950er-Jahren klinisch eingesetzt und zur Klebung von Nerven und Hauttransplantaten verwendet. Es zeigte sich jedoch schnell, dass eine suffiziente, d. h. mechanisch ausreichend stabile Festigkeit der zu vereinigenden Gewebe allein durch Klebung nicht zu erzielen ist und auch durch den Zusatz von stabilisierenden Substanzen (d. h.
Faktor XIII) nicht erreicht werden konnte. Darüber hinaus besitzen die natürlichen Klebstoffe eine gewisse allergene Potenz sowie die Möglichkeit der viralen Transfektion. Die bekannteste Gruppe der synthetischen Gewebekleber stellt die Gruppe der Cyanoacrylate dar, die ebenfalls in den späten 1950er-Jahren eingeführt wurden und deren bekanntester Vertreter das Histoacryl ist.
Synthetische Gewebekleber auf Gelatine-Resorcin-Basis zeichnen sich in ihren physikalischen Eigenschaften vor allem hohe Adhäsion und Kohäsion, schnelle Abbindezeiten und im Vergleich zu den übrigen Klebern extrem hohe mechanische Belastbarkeit aus (Stemberger et al.
1993). Durch diese und die Eigenschaft, auch im feuchten Milieu zu einer sicheren Verklebung der Organe zu führen, werden diese Kleber in der Herz- und herznahen Gefäßchirurgie eingesetzt.
Netze
Die Verwendung von Netzen kann zur Sicherung von Bauchdeckendefekten in der Gefäßchirurgie durchaus sinnvoll sein. Insbesondere von Aneurysmaträgern ist bekannt, dass diese zu einer erhöhten Narbenhernienbildung nach transabdomineller Gefäßrekonstruktion neigen. Eine prophylaktische Netzanlage wäre daher bei dieser Patientenklientel möglicherweise zu diskutieren.
Resorbierbare Netze aus Polyglycolsäure und Polyglactin 910 haben sich zur Rekonstruktion von Bauchdeckendefekten und (Rezidiv-)Narbenhernien in der Infektsituation durchgesetzt. Sie heilen in der Regel komplikationslos ein und führen nicht zu Abstoßungsreaktionen. Die resorbierbaren Netze dienen dem einsprossenden Granulationsgewebe als schienendes Gerüst, an dem der Defekt aufgefüllt wird. Kunststoffnetze werden zum Bauchdeckenersatz häufig verwendet und haben hier ihre feste Indikation. Makroporöse Polypropylennetze können zur Rekonstruktion von Bauchdeckendefekten und (Rezidiv-)Narbenhernien ebenfalls eingesetzt werden, und auch eine Infektion führt in den meisten Fällen nicht zum Netzverlust (Carlson
2000). Multifilamentäre makroporöse Netze (z. B. Mersilene) oder mikroporöse Netze (z. B. ePTFE) besitzen dagegen ein erheblich höheres Risiko mit der Notwendigkeit der Entfernung in der Infektsituation.