FSI analysis of a human trachea before and after prosthesis implantation.

In this work we analyzed the response of a stenotic trachea after a stent implantation. An endotracheal stent is the common treatment for tracheal diseases such as stenosis, chronic cough, or dispnoea episodes. Medical treatment and surgical techniques are still challenging due to the difficulties in overcoming potential complications after prosthesis implantation. A finite element model of a diseased and stented trachea was developed starting from a patient specific computerized tomography (CT) scan. The tracheal wall was modeled as a fiber reinforced hyperelastic material in which we modeled the anisotropy due to the orientation of the collagen fibers. Deformations of the tracheal cartilage rings and of the muscular membrane, as well as the maximum principal stresses, are analyzed using a fluid solid interaction (FSI) approach. For this reason, as boundary conditions, impedance-based pressure waveforms were computed modeling the nonreconstructed vessels as a binary fractal network. The results showed that the presence of the stent prevents tracheal muscle deflections and indicated a local recirculatory flow on the stent top surface which may play a role in the process of mucous accumulation. The present work gives new insight into clinical procedures, predicting their mechanical consequences. This tool could be used in the future as preoperative planning software to help the thoracic surgeons in deciding the optimal prosthesis type as well as its size and positioning.

[The use of endoprostheses (stents) in airway stenosis]. / Endoprothesisek (stentek) alkalmazása nagylégúti szükületek esetén.

Six patients with obstruction of the trachea were treated with silicone rubber endothracheal stents implanted with flexible bronchoscope. In every case the stent caused significant clinical improvement of the ventilation. At the postintubation stenosis the stent can result a final recovery, at the malignant processes the implantation seems to be a new palliative method.

[Hydromassage of wound surface of surgically reconstructed laryngeal lumen and upper trachea]. / "Gidromassazh" ranevoi poverkhnosti vosstanavlivaemogo khirurgichskim putem prosveta gortani i verkhnei chasti trakhei.

In surgical reconstruction of laryngostenosis and stenosis of the upper trachea after dissection of the scars we place laryngotracheal prosthesis (LTP) in the created lumen for a year and longer. The LTP dilator prevents regrowing the scars into the larynx and trachea until termination of the wound epithelization. The author has designed a device which provides a pulsed change in the pressure of water-filled latex balloon-dilator of the LTP. This pulsed work is realized by 7-8-s sucking out water and filling again of 1/3 of water volume in the dilator. Such procedures lasting for 20-30 min conducted 2 times a day are called hydromassage of the larynx and trachea. In 7 patients subjected to hydromassage for a full time of wearing the LTP, epithelization of the wound surface of the reconstructed part of the airways occurred within 2-2.5 months. If hydromassage was performed for half the time of LTP wearing (12 patients) epithelization occurred within 3-3.5 months.

Estenosis Laringotraqueales: resección y reconstrucción primaria / Laryngotracheal stenosis: resection and primary reconstruction

Se hace una revisión de los pacientes con estenosis que comprometen laringe y tráquea, tratados en el servicio de cirugía torácica del Hospital de San José con técnicas de resección y reconstrucción con anastomosis primaria, durante el período comprendido entre 1996 y 2005. Se revisaron las historias clínicas y la información recolectada en forma retrospectiva se registró en un base de datos con: sexo, edad, procedencia, causa de la estenosis, localización, severidad, longitud, intervenciones previas relacionadas con el problema actual, antecedente de intubación, causa y duración de la misma, tiempo transcurrido entre la extubación y la aparición de la estenosis, estancia en UCI, antecedentes de traqueostomía, síntomas, manejo de la obstrucción aguda de la vía aérea, imágenes diagnósticas, hallazgos endoscópicos, procedimiento quirúrgico realizado, mortalidad, complicaciones, tiempo de hospitalización y resultados funcionales. Se intervinieron 30 pacientes, 16 hombres y 14 mujeres. El rango de edad varió entre 12 y 80 años, con un promedio de 44. Veintisiete pacientes tuvieron estenosis después de intubación (25 orotraqueal y 2 traqueostomía). Los síntomas de obstrucción se presentaron entre 30 y 90 días después del procedimiento y la duración osciló entre 3 y 45 días. En un paciente se diagnosticó una estenosis idiopática, en otro un seudotumor inflamatorio del cuerpo de la tráquea y en un tercero después de trauma por arma de fuego. En ocho la estrechez comprometió la región laringotraqueal, cuatro en el espacio subglótico y cuatro en el glótico en la comisura posterior. Siete de ellas secundarias a intubación orotraqueal y una idiopática. En 22 pacientes se localizó en el cuerpo de la tráquea. La longitud del segmento estrecho varió entre 2 y 6 cm. La severidad de la obstrucción osciló entre 70% y el 90%. En dos casos hubo combinación de estenosis y traqueomalacia. Los síntomas consistieron en disnea de esfuerzo y estridor laríngeo. Hubo obstrucción aguda de la vía aérea en 18 y fue tratada con traqueostomía en 16 y dilataciones en dos. Doce pacientes tenían cánula de traqueostomía cuando consultaron al hospital. Tres pacientes habían sido sometidos a diferentes procedimientos de resección y reconstrucción en otras instituciones. En todos los casos se realizó TAC de laringe y tráquea y fibrobroncoscopia. Tres traían resonancia nuclear magnética en el momento en que fueron evaluados por primera vez en nuestro servicio. Dos pacientes fueron valorados en otras institu-ciones con tomografía lineal. En 14 que presentaban cuadro clínico de obstrucción de la vía aérea se practicó una curva flujo volumen que mostró un patrón de obstrucción fija de la vía aérea superior. Fueron estudiados con gases arteriales que mostraron hipoxemia leve a severa en diez y retención de CO2 en cinco. Todos los pacientes se sometieron a resección y reconstrucción mediante anastomosis término-terminal de la vía aérea. En 26 se hizo abordaje cervical y cuatro requirieron uno combinado cervical y esternal. En cuatro con estenosis subglóticas se realizaron resecciones de la placa anterior del cartílago y de la mucosa enferma, cobertura del defecto con un colgajo de tráquea membranosa y anastomosis entre el cartílago tiroides y la traquea. En uno se dejó una cánula de traqueostomía; en otro se colocó un tubo en T de silástico como molde, el cual se mantuvo durante siete meses. Los demás fueron extubados al terminar el procedimiento. Cuatro pacientes que presentaron lesiones que comprometían la glotis requirieron reconstrucción compleja que consistió en una laringofisura y resección de toda la porción anterior del cartílago cricoides. En dos se dejó un tubo en T durante seis meses y en otro se colocó una cánula temporal de traqueostomía. Veintidós con estenosis del cuerpo de la tráquea fueron tratados con resección y anastomosis primaria de segmentos de tráquea cuya longitud varió entre los 3 y 6 cm. Quince con resecciones mayores de 3 cm requirieron maniobras de liberación laríngea. Tres con estenosis mayores de 5 cm requirieron una esternotomía media para movilización del hilio pulmonar. En una paciente con estenosis y traqueomalacia causada por compresión por un bocio, el procedimiento se combinó con una tiroidectomía total. Una paciente presentó una nueva obstrucción después de la resección de una estenosis subglótica y fue reintervenida a los seis meses. El tiempo de hospitalización varió entre 8 y 20 días con un promedio de 9. Se produjeron dos muertes por fístulas traqueoinnominadas con hemorragia masiva y siete complicaciones en 30 procedimientos de resección y reconstrucción. Los resultados obtenidos en 26 pacientes fueron excelentes, con restablecimiento de la permeabilidad de la vía aérea y recuperación de la voz normal. En la medida en que las técnicas de reconstrucción quirúrgicas se han perfeccionado y la experiencia con ellas es mayor, estamos cada vez más convencidos de que la resección y la reconstrucción temprana de estas lesiones se encuentra ampliamente justificada y que el tratamiento conservador no representa una alternativa apropiada