Сравнительное исследование вязкоупругого поведения сеток для грыжи

Сравнительное исследование вязкоупругого поведения сеток для грыжи

Автор: Пашкулева Д., Кирилова-донева М.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 2 (104) т.28, 2024 года.

Бесплатный доступ

Зависимое от времени механическое поведение сеток для грыжи может влиять на качество герниопластики. Было исследовано вязкоупругое поведение сеток, широко используемых в хирургической практике в Болгарии. Девять сеток (стандартные и облегченные), отличающиеся друг от друга по составу и весу, были подвергнуты релаксационным испытаниям ex vivo при приложенных номинальных деформациях в 5 %. Явления релаксации напряжений отслеживались в течение 1800 с. Экспериментальные результаты наглядно демонстрируют ортотропию всех сеток для грыжи. Изменения в снижении напряжения составили 19-100 % через полчаса. Среднее значение снижения напряжения в процессе релаксации Δ T для стандартных сеток составляет 66,84 ± 23,98 %, а Δ T для облегченных сеток - 51,48 ± 34,55 %. Есть четыре сетки, для которых напряжение падает до 0 МПа. Все параметры легких сеток изменяются в более широких интервалах, чем у стандартных сеток, и имеют более высокие значения. Для легких сеток снижение напряжения уменьшается при увеличении плотности, в то время как для стандартных сеток наблюдается обратная тенденция. Параметры полипропиленовых сеток изменяются в более широких интервалах, чем параметры композитных и полиэтилентерефталатных сеток. Полученные нами результаты об уровне снижения напряжения могут быть использованы в качестве ориентира для совершенствования сеток для грыжи

Еще

Грыжевая сетка, ортотропия, релаксация напряжения, биомеханическая характеристика

Короткий адрес: https://sciup.org/146282969

IDR: 146282969   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2024.2.09

Список литературы Сравнительное исследование вязкоупругого поведения сеток для грыжи

  • Brown, C.N. Which mesh for hernia repair? / C.N. Brown, J.G. Finch // The Annals of The Royal College of Surgeons of England. - 2010. - Vol. 92, no. 4. - P. 272-278.
  • Klinge, U. Mesh implants for hernia repair: an update / U. Klinge, B. Klosterhalfen // Expert Review of Medical Devices - 2018. - Vol. 15, no. 10. - P. 735-746.
  • Mesh versus non-mesh for inguinal and femoral hernia repair / K. Lockhart, D. Dunn, S. Teo, J.Y. Ng, M. Dhillon, E. Teo, M.L van Driel // Cochrane. Database. Syst. Rev. - 2018. -No. 9. - 011517.
  • The patenting and technological trends in hernia mesh implants / M. Russo Serafini, F. Medeiros Savi, J. Ren, O. Bas, N. O'Rourke, C. Maher, D.W. Hutmacher // Tissue Engineering Part B: Reviews. - 2021. - Vol. 27, no. 1. -P. 48-73.
  • Ambroziak, A. Mechanical properties of mosquito nets in the context of hernia repair / A. Ambroziak, K. Szepietowska, I. Lubowiecka // Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. - 2016. - Vol. 19, no. 3. -P. 286-296.
  • Ibrahim, A.M. Properties of meshes used in hernia repair: a comprehensive review of synthetic and biologic meshes / A.M. Ibrahim, C.R. Vargas, S. Colakoglu, J.T. Nguyen, S.J. Lin, B.T. Lee // Journal of Reconstructive Microsurgery. -2015. - Vol. 31, no. 2. - P. 83-94.
  • See, C. Hernia mesh and hernia repair: a review / C.W. See, T. Kim, D. Zhu // Engineered Regeneration. - 2020. Vol. 1. -P. 19-33.
  • Tomaszewska, A. Mechanics of mesh implanted into abdominal wall under repetitive load. Experimental and numerical study / A. Tomaszewska., I. Lubowiecka, М. Szymczak // Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. - 2019. - Vol. 107, no. 5. -P. 1400-1409.
  • Assessment of mesh shrinkage using fibroblast-populated collagen matrices: a proof of concept for in vitro hernia mesh testing / R. Khader, T. Whitehead-Clarke, V. Mudera, A. Kureshi // Hernia. - 2024. - P. 1-11.
  • Mirjavan, M. The effect of fabric structure on the mechanical properties of warp knitted surgical mesh for hernia repair / M. Mirjavan, A. Asayesh, A.A. Jeddi // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. - 2017. -Vol. 66. - P. 77-86.
  • Interplay between physicochemical and mechanical properties of poly (ethylene terephthalate) meshes for hernia repair / S. Todros, P. Pachera, P.G. Pavan, G. Pace // Journal of Applied Polymer Science. - 2018. - Vol. 135, no. 13. -P. 46014.
  • Investigation of the mechanical behavior of polyester meshes for abdominal surgery: a preliminary study / S. Todros, P. Pachera, P.G. Pavan, A.N. Natali // Journal of Medical and Biological Engineering. - 2018. - Vol. 38. - P. 654-665.
  • Tomaszewska, A. Mechanical behaviour of knit synthetic mesh used in hernia surgery / A. Tomaszewska // Acta of Bioengineering and Biomechanics. - 2016. - Vol. 18, no. 1. -P. 12-25.
  • Dahesh, M.B. Analysis of the role of the structural characteristics of surgical meshes on the tensile properties in different directions / M.B. Dahesh, A. Asayesh, A.A. Jeddi // Fibers and Polymers. - 2021. - Vol. 22. - P. 3479-3489.
  • Dahesh, M.B. The effect of fabric structure on the bursting characteristics of warp-knitted surgical mesh / M.B. Dahesh, A. Asayesh, A.A. Jeddi // The Journal of the Textile Institute. - 2020. - Vol. 111, no. 9. - P. 1346-1353.
  • Physicomechanical evaluation of polypropylene, polyester, and polytetrafluoroethylene meshes for inguinal hernia repair / C.R. Deeken, M.S. Abdo, M.M. Frisella, B.D. Matthews // Journal of the American College of Surgeons. - 2011. -Vol. 212, no. 1. - P. 68-79.
  • Saberski, E.R. Anisotropic evaluation of synthetic surgical meshes / E.R. Saberski, S.B. Orenstein, Y.W. Novitsky // Hernia. - 2011. - Vol. 15, no. 1. - P. 47-52.
  • Synthetic surgical meshes used in abdominal wall surgery: Part II-Biomechanical aspects / S. Todros, P.G. Pavan, P. Pachera, A.N. Natali // Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. - 2017. - Vol. 105. -P. 892-903.
  • Castañeda Sáenz, A. Development of a novel synthetic coating for abdominal hernia meshes. PhD thesis / A. Castañeda Sáenz // Monterrey: Nuevo Leon, 2020. - P. 84.
  • Wilder, D.G. The biomechanics of lumbar disc herniation and the effect of overload and instability / D.G. Wilder, M.H. Pope, J.W. Frymoyer // Clinical Spine Surgery. -1988. - Vol. 1, no. 1. - P. 16-32.
  • Asayesh, A. Analysis of the stress relaxation of synthetic surgical meshes in view of loading direction / A. Asayesh, S. Yousefi // The Journal of The Textile Institute. - 2022. -Vol. 113, no. 8. - P. 1576-1585.
  • Asayesh, A. Effect of fabric structure on the tensile stress relaxation of net warp knitted fabrics / A. Asayesh, S. Yousefi // Journal of Textiles and Polymers. - 2020. - Vol. 8, no. 2. -P. 65-73.
  • Asayesh, A. The influence of mesh structure and strain level on the stress relaxation of warp-knitted surgical mesh for hernia repair / A. Asayesh, S. Yousefi // Journal of Textiles and Polymers. - 2022. - Vol. 113, no. 3. - P. 440-448.
  • Doneva, M., Comparison study of the viscoelastic properties of light and heavy hernia meshes / M. Doneva, D. Pashkouleva // Innovative Biomedical Technologies and Health Care. - 2017. - Vol. 1, no. 1. - P. 9-13.
  • Dynamic creep properties of a novel nanofiber hernia mesh in abdominal wall repair / B. East, M. Plencner, M. Otahal, E. Amler, A.C. Beaux // Hernia. - 2019. - Vol. 23, no. 5. -P. 1009-1015.
  • Stress relaxation tests in polypropylene monofilament meshes used in the repair of abdominal walls / A. Castañeda Sáenz F.J. Gil, J.M. Manero, J.A. Planell, J. Vidal, J.M. Ferrando, M. Armengol, M.T. Quiles, S. Schwartz, M.A. Arbos // Journal of Materials Science: Materials in Medicine. - 2003. -Vol. 14. - P. 811-815.
  • Kirilova, M. Experimental investigation of the visco-elastic properties of hernia meshes / M. Kirilova // Proc. of the Bulgarian Academy of Sciences. - 2012. - Vol. 652. -P. 225-230.
  • Biomechanical behaviors and visco-hyperelastic mechanical properties of human hernia patches with polypropylene mesh / T. Liu, Z. Ye, B. Yu, W. Xuan, J. Kang, J. Chen // Mechanics of Materials. - 2023. - Vol. 176. - P. 104529.
  • Velayudhan, S. Evaluation of dynamic creep properties of surgical mesh prostheses - uniaxial fatigue / S Velayudhan., D. Martin, J. Cooper-White // Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. - 2009. - Vol. 91. -P. 287-296.
  • Wang, Y.A. Comparative study of polyvinylidene fluoride and polypropylene hernia meshes in creep behavior and elasticity / Y. Wang, P. Zhang // Textile Research Journal. - 2014. -Vol. 84, no. 14. - P. 1558-1566.
  • Application of hernia meshes in Bulgaria and factors that influence their choice / M. Kirilova-Doneva, S. Sopotensky, G. Petrova, N. Gerassimov, M. Dimitrova // Kasmera Journal. - 2015. - Vol. 43, no. 2. - P. 279-287.
  • Kirilova-Doneva, M. Recommendations for personalize choice of hernia meshes used for inguinal hernia operations / M. Kirilova-Doneva, D. Pashkouleva // Journal of Mechanics in Medicine and Biology. - 2023. - Vol. 23, no. 6. -P. 234002
  • Coda, A. Classification of prosthetics used in hernia repair based on weight and biomaterial / A. Coda, R.Lamberti, S. Martorana // Hernia. - 2012. - Vol. 16, no. 1. - P. 9-20.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp