hernia, biomaterial

1. Biomateriales en
Hernioplastia
Isaac Benítez Solís R1CG Hospital Atizapán

2. Historia
El material protésico (malla) reemplaza tejido propio debilitado o reforzarlo
Primeros implantes en 1832 Belams vejigas natatorias de peces.
• efecto benéfico de retracción y fibrosis por inflamación de los tejidos
1889 Witzel usó tejido en forma de malla (hilos de plata).
• Gran reacción inflamatoria, obligaba al retiro
1901 MacArthur primero con tejidos autólogos (fascia)
• desechadas por y distensión e infección.
1909 uso de piel total
• quistes epidérmicos de inclusión
1949 Gossec modificado los parches de piel para evitar los quistes
•Hoy en día uso de duramadre liofilizada como bioprótesis

3. Historia (2)
• infección más alta metales y tejidos autólogos,
degrada por macrófagos y granulomas
1918 Handley malla de seda
• mínima respuesta inflamatoria, pero extrema rigidez,
difícil manipulación y alto costo
1928 Goeper malla de acero
inoxidable
• Fragmentaciones a los 11 meses, fístulas intestinales y
migración de fragmentos de malla hacia la piel
1948 Koontz malla de tantalio
• desplazó a l 1958 Usher polietileno os metales utilizados hasta entonces.
1960 descubrió el polipropileno
• Para laparoscopia incursione en hernias incisionales
1985Wool utilizó
politetrafluoroetileno expandido
(PTFEe),

4. Mecanismo de acción
• Principal problema en las hernias era el crecimiento del anillo
herniario,
• Peritoneo distensible y protruye por el defecto y dilata el
anillo.
• Los lineamientos básicos
• Reforzamiento de tejidos debilitados con tejido “fuerte” (malla),
ayudado por la reacción fibroplástica
• se endurece el peritoneo, pierde su capacidad de distensibilidad y
deja de protruir.
• sólo si la malla se coloca en el espacio preperitoneal,
• efecto de “tapón”, en vez del efecto de “parche”
• Colocar un segmento de malla mucho más grande que el defecto
herniario (Principio de Pascal) al redistribuir la presión abdominal
en un área más grande

6. CLASIFICACIONES

7. • A pesar de los grandes avances aun no hay material protésico
ideal para las hernioplastias
• 1952 Cumberland y Scales plantearon biomaterial ideal
• Ser físicamente inalterable por los fluidos tisulares.
• Ser químicamente inerte.
• Generar poca reacción como cuerpo extraño y leve respuesta
inflamatoria.
• No ser carcinogénico.
• No producir reacciones de alergia o hipersensibilidad.
• Tener alta resistencia mecánica.
• Poder ser fabricado y moldeado en las presentaciones y formas
requeridas.
• Ser esterilizable (y reesterilizable).

9. Por origen
No sintéticos o biológicos
• Autólogos de fascia
• Matriz acelular submucosa intestinal porcina
• Piel de cadáver humano o porcino
• Pericardio bovino
• Duramadre de cadáver
• Modificados por los líquidos orgánicos, calcificándolos y
fragmentándolos a corto plazo
Sintéticos, absorbibles y no absorbibles.
• Material sintético es permanente y efectivo
• Disponibilidad es casi ilimitada
• Variedad de opciones en cuanto a formas y tamaños.

10. Tamaño de los poros
Parviz Amid se basa en el tamaño de los poros de la malla (importancia capital
en la elección de la prótesis)
Diámetro de las bacterias es de 1 μ y el de macrófagos es de 10 μ.
En malla microporo bacterias pueden anidarse en poros sin que puedan infiltrarse los
macrófagos (infección temprana o tardía de la malla).
Fibroblastos necesarios para el crecimiento de tejido entre poros miden 75 μ.
No permiten la integración de la malla al tejido
No permiten la formación de fibras de colágeno entre la malla y el tejido
No neovascularización del tejido (espacios muertos, seromas, hematomas y recidivas
Uso de mallas inadecuadas “rechazos al material protésico”.

12. Tamaño de los poros (2)
Con mallas
de poro
grande se
disminuye
la
posibilidad
de
infecciones
Cuanto mayor es el tamaño de los poros mayor dureza, menos
moldeables y más anormal el proceso de cicatrización (fibrosis
y adherencias).
Tendencia al encogimiento o contracción pasiva
Polipropileno alcanza hasta 30% de su tamaño original.
Se origina porque el tejido que infiltra la malla (cicatrizal) se
contrae y arrastra a la malla, reduciendo el tamaño de sus
poros y las dimensiones de la malla.
Cuando se retira la malla de un paciente y se elimina el tejido
humano, vuelve a sus dimensiones originales.

13. Peso de la malla
• Pesadas (46 y 100 g/m2), Ligeras (29 a 45 g/m2) Ultraligeras
(28 g/m2)
• Prótesis pesadas
• Mallas tradicionales: 100 g de polipropileno por metro
cuadrado (Prolene de Ethicon 108 g/m2).
• Trenzado cuadriculado “convencional” con hilos 0.8 mm dm
espaciados 0.8 mm tiene 64 y 81 “entrecruzamientos” por cm2
(poros).
• “tejido de punto” más metros lineales de polipropileno (108.5
g/m2)

14. Peso de la malla (2)
Prótesis ligeras
• Polipropileno genera una gran respuesta inflamatoria con PMN, fibroblastos y
macrófagos, y es mantenida durante mucho tiempo
• Mallas con 50% o menos de polipropileno
• Primer método fue cambiar la estructura del trenzado;
• Poros más grandes reducir la densidad de polipropileno.
• Los nuevos trenzados tienen poros de 3 a 5 mm de diámetro
• Reducir el índice de encogimiento a 13 - 10%.
• Límite en la reducción del peso es 50 g/m2 (maleabilidad inaceptable).
Mas disminución trenzar el polipropileno con material
biodegradable para soporte estructural
Otra alternativa reciente sin perder maleabilidad y sin adicionar
materiales biodegradables: metales altamente biocompatibles

15. Sintéticos no absorbibles
Nylon (poliamida 6—6)
• Primera fibra puramente sintética
• 1930 Carothers y producción 1939.
• Material de sutura para sustituir seda
• 1944 Aquaviva y Bounet hernioplastias con mallas
• Produce una menor reacción inflamatoria que el polipropileno,
• Suficiente para proceso de cicatrización adecuado.
• Es degradado por tripsina y quimiotripsina, pierde sus propiedades
elásticas hasta en 67% de los casos en mas de 2 años
• Otros materiales sintéticos y permanentes, e intereses comerciales
la pusieron en desuso
• Resurgimiento de las mallas en el tercer mundo y mallas “caseras”
• Resultados clínicos similares a mallas comerciales hechas de otros
materiales

16. Sintéticos no absorbibles (2)
Polipropileno monofilamento
• El más usado, se acerca al ideal
• Paul Hogan y Robert Banks inventaron 1951
• 1959 Francis Usher reparaciones exitosas de defectos de la pared con una malla de
polipropileno (Marlex)
• Polímero vinílico se deriva del polietileno, bajo costo, muy maleable y gran resistencia
mecánica, Se deforma 100C no se funde debajo 160 C (reesterilización).
• Monofilamento (fibras monofilamento y trenzado macroporo >75 μ) moderadamente
moldeable, que puede cortarse sin que se deshebre.
• No se modifica con líquidos orgánicos, no pierde su fuerza tensil.
• “efecto velcro” (autoadherencia).
• 2 variedades: polipropileno pesado y reducido o ligero.
Pesado
• 80 a 100 g/m2, diámetro 0.6 mm y una fuerza tensil 40 a 100N/cm, (abdomen 2 a 26
N/cm p: 16 y 10N/cm en la región inguinal).

17. Sintéticos no absorbibles (3)
Desventajas
No permanecer
completamente plana
(memoria)
Moverse de su sitio original,
arrugarse y enrollarse cuando
no se fija (mov musculares)
Elasticidad de la malla es
mínima (restricción en la
movilidad, distensibilidad o
“adaptabilidad” abdominal)
Se encoge hasta 30% en cinco
años, espacios de 0.8 mm
Reacción a cuerpo extraño
(macrófagos y
polimorfonucleares)
Schumpelick: chronic wound o
“inflamación crónica persistente”
Favorece infecciones tardías,
aumento de grosor en pared
deferentes (disminución de su
luz) y sarcomas a largo plazo.
Adherencias firmes y
fistulizaciones contacto directo
con asas intestinales.
Si queda en contacto con la
dermis fistuliza la piel y es
difícil la granulación
Se puede reesterilizar en gas
(no contaminada con sangre)
Mallas reesterilizadas no se
relacionan con pérdida
significativa de la fuerza tensil
(de 100 N/cm a 58 a 66 N/cm)
Cisneros y Cingi.

18. Sintéticos no absorbibles (4)
Ligero o reducido (Ethicon: Prolene Soft, Bard Soft Mesh).
• Peso 29 g/m2 , diámetro de sus fibras de 0.5 mm, Fuerza tensil 20 N/cm
• Poros más amplios, se transparentan las estructuras al colocarla en el sitio
implantado
• Contracción pasiva de13%, al final poros de 5 mm,
• Amplia elasticidad disminución notable a la restricción o adaptabilidad abdominal
• Polipropileno de 60 a 70% menos que la pesada
• Menor respuesta inflamatoria posoperatoria
No puede quedar en contacto con vísceras ni con la piel (erosión y
fistulizaciones)
• Prótesis sea muy flexible y carezca de firmeza, dificulta su manejo
• Se agrega materiales no absorbibles (titanio) o absorbibles (poliglactina,
poliglecaprone o polidioxanona) al reabsorberse sólo dejan el polipropileno.
• Disminuye la respuesta inflamatoria celular local sin llegar a inhibirla
• Mejora evolución clínica y favorece integración de la malla.

20. Sintéticos no absorbibles (5)
• Polipropileno multifilamento (Surgipro)
• Multifilamento
• Macroporo y microporo con mayor tendencia a la infección.
• Propiedades y desventajas, así como sus indicaciones iguales a
monofilamento
• Uso poco frecuente

21. Sintéticos no absorbibles (6)
Poliéster
(Mersilene,
Parietex)
Polímero sintético derivado del tereftalato del polietileno (1938)
Desarrollado por Whinfield y Dickson en 1941 como material de sutura
(Mersilene)
Multifilamentos (macroporo y microporo), fácilmente moldeable y adaptable a la
región
Cortar sin que se deshebre y se reesteriliza (polipropileno).
Ruptura, formación de seromas y fístulas
Degradación por hidrólisis, Colonizado por bacterias.
Resistencia disminuía hasta 70% a 10 años.
Al estar en contacto con los intestinos crea adherencias firmes y fistulizaciones
también en piel
Su uso se limita a plastias abiertas de la pared.

22. Sintéticos no absorbibles (7)
Politetrafluoroetileno expandido PTFEe (Gore--
Tex, Dualmesh, Bard Reconix)
• Polímero derivado del Teflón descubierto accidentalmente
por Roy Plunkett 1938.
• Gore 1950 a prótesis vasculares y en 1990 como malla para
hernioplastia .
• Multifilamento y microporo (poros <10 μ, promedio 20-25 μ).
• Moderadamente moldeable, se corta sin deshebrarse y se
puede reesterilizar
• No se modifica con los líquidos orgánicos
• No produce adherencias con intestinos y no se encoge
• Predisposición a las infecciones Fibroblastos no crecen entre
la malla no produce neovascularización entre sus poros.
• No se fija adecuadamente a pared abdominal (espacios
muertos, seromas, hematomas e infecciones tardías).

23. Sintéticos no absorbibles (8)
Superficie rugosa y con poros de 17 a 22 μ contacto pared abdominal; la otra
cara se conservó lisa poros de 3μ contacto con los intestinos (Dual Mesh)
Algunos modelos antiséptico (Carbonato de plata y diacetato de clorhexidina)
resista la colonización bacteriana por 10 días (Dual Mesh Plus)
Otros modelos incluyen algunos orificios para disminuir formación de
seromas
Elevado costo.
Usarlo en plastias incisionales abiertas donde imposible preservar peritoneo
para evitar el contacto de intestinos con la malla, y en las
Plastias laparoscópicas con técnica de IPOM (intraperitoneal onlay mesh),
malla en contacto con los intestinos.

24. Sintéticos Absorbibles
Poliglactina (Vicryl, Dexon)
• Absorbe por completo en 90 días
• Poros (13 μ) no es impedimento para usarlo en un área
quirúrgica contaminada.
• Permite formación de peritoneo por debajo de la malla desde el
momento de su implante
• No presenta adherencias al contacto directo con los intestinos.
• No debe ser utilizado como único material (Desaparece).
• Material temporal en alguna plastia contaminada (no infección
franca) para contener las vísceras.
• Parche cuando segmento de saco sin poder cerrar peritoneo y
• Aisla la malla de polipropileno de las asas intestinales, al
colocarla entre ambas.

25. Sintéticos compuestos
• Una sola malla por un lado determinadas características y por
el otro diferente en cuanto a material
• 3 o 4 capas diferentes
• Darle mayor firmeza a malla y permitir la fácil integración a la
pared abdominal
• No se integre a las vísceras o intestinos por el otro.

26. Sintéticos compuestos (2)
Polipropileno más
politetrafluoroetileno
expandido (Composix,
Composix E/X)
Cara con capa muy delgada de PTFEe contacto con intestinos y evitar
adherencias,
Otra de polipropileno, debe quedar hacia la pared abdominal (favorecer
integración).
Plastias incisionales abiertas con técnica intraperitoneal.
Manejo es difícil durante laparoscopia (rigidez y grosor)
Sin cortarse, descubre las fibras de polipropileno (adherencias intestinales)
Puede “arrugarse” por diferencia en el porcentaje y velocidad de contracción de
sus componentes.
Alta frecuencia de infección y colonización de la capa de PTFEe y adherencias
intestinales (demasiado delgada)
Nueva versión polipropileno más delgado y PTFEe más gruesa,
Buena firmeza y suficiente flexibilidad (laparoscopia)

27. Sintéticos compuestos (3)
• Poliéster más colágena hidrofílica (Sofradim, Parietex)
• Poliéster contacto con la pared abdominal
• Colágena contacto hacia la cavidad
• Se absorbe en su totalidad a los 28 días (forma peritoneo.
• Evitar cortarla para que no se expongan las fibras de poliéster.
• Útil en cirugías incisionales abiertas o laparoscópicas

28. Sintéticos compuestos (4)
• Polipropileno más celulosa en ácido hialurónico (Sepramesh)
• Polipropileno hacia la pared abdominal
• Celulosa hacia las asas intestinales
• Absorbe por completo a los 28 días (formación de peritoneo)
• Debe humedecerse antes de aplicarla y no debe cortarse.
• Plastias incisionales abiertas y laparoscópicas

29. Sintéticos compuestos (5)
• Polipropileno reducido más poliglactina (Vypro y Vypro II)
• No es bicapa, sino polipropileno ligero o reducido entrelazado
con fibras de poliglactina (Vicryl).
• 70% menos polipropileno, tejido más separado y elástico,
menor restricción al movimiento de la pared abdominal
• Primera versión (50% de polipropileno y 50% de poliglactina)
aun flexible

30. Sintéticos compuestos (6)
• Segunda versión (75% de poliglactina y 25% de polipropileno ligero)
• transparencia mejor de los tejidos
• Poliglactina desaparece poco a poco y su absorción en 90 días
(hidrólisis)disminuye respuesta inflamatoria
• Sólo para hernioplastias donde la malla no quede en contacto con
intestinos.
• Menos dolor y menos restricción a la movilidad y distensibilidad
abdominal

31. Sintéticos compuestos (7)
• Polipropileno reducido más poliglecaprone (Ultrapro)
• Parecido al Vypro
• Prolene ligero se le entretejen bandas de fibras de poliglecaprone
(monocryl en proporción 50:50%)
• Firmeza necesaria para un buen manejo abierto y laparoscópico.
• Mismas ventajas que los Vypro en cuanto a manejo, elasticidad,
transparencia e hidrólisis del poliglecaprone.
• Uso para hernias inguinales abiertas o laparoscópicas y para hernias
ventrales por vía abierta.
• No puede estar en contacto con los intestinos

32. Sintéticos compuestos (8)
Polipropileno reducido más polidioxanona más celulosa
oxidada y regenerada (Proceed)
• Más versátiles donde la malla en contacto con los intestinos,
• 3 diferentes materiales en cuatro capas: una de polipropileno
reducido con una capa superior y otra inferior de polidioxanona
(PDS).
• En una de las capas de polidioxanona se agrega otra de celulosa,
(En contacto con las vísceras) desaparece entre 15 y 21 días.
• 2 capas de polidioxanona le proporcionan firmeza a la malla y
reducen la respuesta inflamatoria al hidrolizarse.
• Ventajas de una malla de polipropileno reducido (queda de manera
permanente).
• Se recomienda en la reparación de hernias ventrales abiertas
intraperitoneales o laparoscópicas

34. Sintéticos compuestos (8)
Polipropileno reducido más titanio (T--Mesh)
Polipropileno con fibras recubiertas por titanio altamente biocompatible
Lograr una reducción importante en la concentración de polipropileno sin perder
maleabilidad y sin adicionar materiales biodegradables
“ligera” Peso 35 g/m2, y “extraligera” peso 16 g/m2.
Mayor transparencia a los tejidos.
Titanio tiene presencia permanente y evita que se le adhieran los intestinos
Respuesta inflamatoria es menor y brinda una distensibilidad adecuada de la pared
abdominal.
Se usa en hernias inguinales y ventrales, tanto abiertas como laparoscópicas

36. Biomaterial no sintético
3 materiales base para la elaboración de mallas submucosa intestinal porcina, la
dermis porcina y la dermis humana de cadáver.
Se retiran todos los elementos celulares, para dejar al final una matriz colágena
acelular.
No produce reacción antígeno - anticuerpo, pero sí permite la integración al ser
infiltrada por fibroblastos y angioblastos para neovascularización.
Se reabsorberá en un plazo de 18 meses.
Colocarse en áreas contaminadas y resistencia importante a la infección.
Disponibilidad limitada, es muy cara y aún no hay seguimiento a largo
No se sabe si habrá un porcentaje mayor de recidivas cuando desaparezca la “malla”
y sólo quede tejido cicatricial

37. Biomaterial no sintético (2)
• Submucosa intestinal porcina (Surgisis)
• Unión de 6 a 8 capas de matriz colágena acelular de submucosa
intestinal, compactadas y deshidratadas
• Desaparece a los 18 meses, quedando solo tejido del paciente
• Puede aplicarse en contacto con intestinos.
• Útil en superficies contaminadas
• Malla de refuerzo de los pilares diafragmáticos en las
funduplicaturas hiatales.
• Requiere hidratación previa a su utilización
• Reduce sus dimensiones al humedecerse

38. Biomaterial no sintético (3)
Dermis porcina (Permacol)
• Matriz colágena acelular proveniente de la dermis de cerdo.
• Mismas características y desventajas que la anterior.
• La superficie en contacto con los intestinos es indistinta
Dermis humana cadavérica (AlloDerm)
• Tiene las mismas características que los dos materiales
anteriores.
• No se debe poner la parte interna, o dermis, en contacto con los
intestinos, sino la cara de la epidermis.
• Sólo se presenta en segmentos de 4 x 11 cm
• Varios segmentos para cubrir defectos herniarios moderados y
grandes

40. Complicaciones de las hernias
Cuidan los principios de la técnica, se vigila la asepsia y se elige
adecuadamente el tipo de prótesis menos posibilidades de complicación
• Infecciones tempranas y tardías (hasta un año después de la cirugía)
• Adherencias intestinales
• Fistulización a intestinos o piel
• Dolor crónico.
• Seromas y hematomas
• Seromas quísticos
• Disminución de la distensibilidad abdominal.
• Erosión de la malla a estructuras viscerales o vasculares.
• Migración de la malla
• Recidivas tempranas o tardías
• Alteración en la fertilidad engrosamiento de la pared de deferentes
• Contacto directo de la malla contra los deferentes y la inflamación crónica

42. Consideraciones de la respuesta
inflamatoria
• Benéfica e Importante para integración de las mallas a los
tejidos, pero si exagera es perjudicial
• Mallas de polipropileno ha demostrado formación de
granulomas y contacto de las mallas con los deferentes
(erosiones y necrosis)
• Células proliferativas con DNA dañado, células TÚNEL y PCNA
positivo alrededor de las fibras de polipropileno
• Respuesta inflamatoria generó condiciones adecuadas para
carcinogénesis.
• Reportes de sarcomas relacionados con implantes de
materiales protésicos (30%)
Terminal Transferase dUTP-biotin
Nick End-Labeling, Heat Shock
Proteins

43. Consideraciones de la respuesta
inflamatoria (2)
• Estudios en humanos (prótesis en jóvenes) incremento del
infiltrado inflamatorio, aumento del tejido conectivo,
disminución de HSP70, marcadores Ki67 positivos y células
TÚNEL en los sitios de implantación de mallas (carcinogénicos
después de 30 años).
• No reportes en humanos sobre formación de sarcomas u otro
cáncer por uso de mallas para hernias, prótesis ortopédicas o
injertos vasculares
• Cada vez más reportes de colocación de prótesis en pacientes
de menor edad (recidivas múltiples)
Terminal Transferase dUTP-biotin
Nick End-Labeling, Heat Shock
Proteins