Biomechanics of human pericardium: a comparative study of fresh and fixed tissue

Glutaraldehyde is a fixing agent for heterologus pericardium used in cardiac surgery. It is known to sterilize and stabilize the material and change its properties. However, it is uncertain whether fixation of autologous tissue is necessary. Fresh human pericardium specimens were harvested from c...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Zigras, Tiffany
Other Authors: Richard L Leask (Internal/Supervisor)
Format: Others
Language:en
Published: McGill University 2008
Subjects:
Online Access:http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=18672
Description
Summary:Glutaraldehyde is a fixing agent for heterologus pericardium used in cardiac surgery. It is known to sterilize and stabilize the material and change its properties. However, it is uncertain whether fixation of autologous tissue is necessary. Fresh human pericardium specimens were harvested from cardiac surgery and cut into four smaller samples: two were kept in the native (fresh) state and two chemically treated with Carpentier's Solution (0.625% glutaraldehyde) for 10 min. The equi-biaxial response of each sample was tested with a biaxial tensile machine. Samples of other patch materials (bovine pericardium, Dacron) were also tested. Fresh tissue was significantly stiffer than fixed tissue but was then shown to be the result of significant tissue swelling due to the treatment. The fresh and fixed pericardium tissue displayed anisotropy, with the longitudinal direction being stiffer than the transverse. Comparing human pericardium (fresh and fixed) to Dacron and bovine pericardium (commercially obtained), Dacron was found to be the stiffest material followed by bovine pericardium. Surgeons should be aware of the mechanical differences of patch materials when planning surgery === Le glutaraldéhyde est un agent fixateur utilisé dans la cardiochirurgie pour stériliser et stabiliser les péricardes hétérologues. Cependant, il n'est pas certain quant à savoir si la fixation du tissu autologue est nécessaire. Des spécimens humains du péricarde ont été recueillis de patients de cardiochirurgie et coupés en quatre petits échantillons. L'état initial de deux d'entre eux a été conservé alors que les deux autres ont baignés dans une solution de Carpentier (0.625% glutaraldéhyde) pendant 10 minutes. La tension équibiaxiale de chaque échantillon a été mesurée avec une machine à tension biaxiale. Il a été fait de même pour des échantillons de matériaux substituts (péricarde de bovin, Dacron). Le tissu conservé était manifestement plus rigide que le tissu fixé. Il a été établi que l'écart des résultats s'explique par le gonflement que le tissu fixé a subi lorsqu'il a été immergé dans l'agent fixateur. De plus, il a été démontré que les deux tissus sont anisotropes. Les mesures de tension en direction longitudinale étaient plus élevées que celles en direction transversale. En comparant les échantillons de péricardes humains à deux autres matériaux substituts disponibles sur le marché, il a été établi que le Dacron suivi du péricarde de bovin sont plus rigides. Les chirurgiens doivent connaître les propriétés de ces matériaux afin d'utiliser celui le mieux adapté à leur diagnostic.