Surgical perspectives regarding application of biomaterials for the management of large congenital diaphragmatic hernia defects

Abstract

This review focuses on the surgical viewpoints on patch repairs in neonates with large congenital diaphragmatic hernia defects. The main focus is on the various biomaterials that have been employed to date with regard to their source of origins, degradation properties as well as tissue integration characteristics. Further focus is on the present knowledge on patch integration when biomaterials are placed in the diaphragmatic defect. The review will also look at the present evidence on the biomechanical characteristics of the most commonly used biomaterials and compares these materials to diaphragmatic tissue to offer more insight on the present practice of patch repairs in large defects. Since tissue engineering and regenerative medicine has offered another dimension to diaphragmatic replacement, a detailed overview of this technology will be undertaken with regard to cell sourcing, scaffolds, in vitro versus in vivo implants as well as quality of tissue produced, to explore the limitations and the feasibility facing the scientific community in its clinical implementation of skeletal muscle-engineered tissue beyond laboratory research for diaphragmatic replacement.

Erfolgreiche biokompatible Therapie von Zwerchfelldefekten im Rattenmodell

“…Dabei wurde eine 6-eckige Form gewählt, die mit Einzelknopfnähten eines resorbierbaren 6/0-Polyglactin-Fadens (Monocryl ® , Ethicon, Deutschland) am Zwerchfell fixiert wurde. Form und Größe wurden gewählt, um der in der Kinderchirurgie etablierten Versorgung von kongenitalen Zwerchfellhernien durch Einsetzen eines defektüberragenden, kegelförmigen Implantats zu entsprechen [8]. Zwei Tiere wurden als Sham-Tiere mit einer Direktnaht des Zwerchfells mittels eines resorbierbaren 6/0-Polyglactin-Fadens versorgt.…”

“…In Zeiten des "Tissue Engineering" treten aber auch biokompatible Materialien immer mehr in den Vordergrund der Forschung [8]. Materialien wie Surgisis ® , Permacol™ oder AlloDerm ® , wurden bereits in der klinischen Praxis verwendet [8 -11].…”

“…In der Therapie von großen kongenitalen Zwerchfelldefekten sind eine Vielzahl von synthetischen Materialien, wie Polypropylen (PPP), Polytretrafluorethylen (PTFE), aber auch biologische Materialien, wie lyophylisierte Dura, porzine intestinale Submukosa und Rinderperikard, im Rahmen von experimentellen und klinischen Studien eingesetzt worden [8]. Keines dieser bisher ein-gesetzten künstlichen und resorbierbaren Materialien zeigte jedoch unserer Meinung nach ideale Materialeigenschaften.…”

“…Weitere biokompatible Materialien, die ebenso wie Lyoplant resorbierbare, azelluläre Kollagenmatrizen darstellen, die als temporäre Gewebestruktur dienen, sind: AlloDerm (hergestellt aus humaner Dermis), Permacol (hergestellt aus dermalem Schweinekollagen) oder Surgisis (hergestellt aus der Dünndarmsubmokusa des Schweins). Für alle diese Materialien wurden eine gute Neovaskularisation sowie ein Remodeling-Prozess beschrieben [8]. Permacol, AlloDerm und Surgisis wurden bereits klinisch eingesetzt [8,12,13].…”

“…Für alle diese Materialien wurden eine gute Neovaskularisation sowie ein Remodeling-Prozess beschrieben [8]. Permacol, AlloDerm und Surgisis wurden bereits klinisch eingesetzt [8,12,13].…”