Introduction: Deep sternal wound infections (DSWI) are a rare but devastating complication after median sternotomy. Minor perfusion in bone and soft tissue, especially after recruiting the internal mammary artery for bypass supports the development of wound infection and nonunion of the sternal bone. The aim of the study was the macroscopic and radiological presentation of the vascular system supplying the sternum, in particular the compensating blood supply routes in the event that the internal mammary artery is no longer available after use as a bypass vessel. Method: This anatomic study was carried out on the anterior chest wall of 7 specimens. The thorax plates of 7 specimens were analyzed macroscopically after microsurgical preparation. Different anatomic preparations were produced using different contrast or form-giving substances. Radiological analysis and three-dimensional reconstructions were performed to show alternative, collateral sternal vessel perfusion under estimation of the loss of the internal thoracic artery due to a bypass. Results: The length of the ITA (internal thoracic artery), measured from the beginning of the first rib to the division into the superior epigastric artery and musculophrenic artery, was an average of 16.3 cm. On average, 18.5 branches were delivered from each artery, 10 medially to the sternum supply, and 8 to the intercostal muscle. Conclusion: Our analysis gives an overview of the macroanatomic vessel system supplying the sternal bone, describing especially a common trunk deriving from the ITA and supplying multiple branches and playing an important role in building a collateral circulation of the sternum. For better evaluation, in vivo CT analysis with contrast media should be performed in patients prior to the operation and directly after the use of the double ITA to demonstrate the change in perfusion of the sternum. In the future, preconditioning of the sternum by coiling the deriving branches could become an option, although patient selection has to be improved and further analysis of the topic performed.
Einleitung: Tiefe sternale Wundheilungsstörungen sind seltene, aber verheerende Komplikationen nach medianer Sternotomie. Die verminderte Durchblutung von Knochen und Weichgewebe, vor allem nach Verwendung der Arteria thoracica interna in der kardio-chirurgischen Bypass-Chirurgie, unterstützt die Entwicklung von Wundinfektion und ein Nicht-Verheilen des sternalen Knochens. Das Ziel dieser Studie war die makroskopische und radiologische Darstellung der das Sternum versorgenden Gefäße, sowie insbesondere des kollateralen Blutkreislaufes, für den Fall, dass die Arteria thoracica interna, nach Verwendung als Bypass-Gefäß, nicht mehr zu Verfügung steht.Methode: Diese anatomische Studie wurde an den Brustwandpräparaten von 7 Körperspendern durchgeführt. Das Thoraxschild dieser 7 Körperspender wurde nach mikrochirurgischer Präparation makroskopisch evaluiert und ausgewertet. Es erfolgte die Herstellung verschiedener anatomischer Präparate durch die Verwendung von entweder Kontrast- oder Form-stabilisierenden Substanzen. Radiologische Untersuchungen und dreidimensionale Rekonstruktionen wurden durchgeführt, um die alternative kollaterale Durchblutung des Sternums unter der Annahme, dass die Arteria thoracica interna als Bypass-Gefäß Verwendung fand, darzustellen.Ergebnisse: Die Länge der Arteria thoracica interna (ATI), gemessen von der ersten Rippe bis zu der Aufzweigung in die Arteria epigastrica superior und die Arteria musculophrenica, betrug durchschnittlich 16,3 cm. Von jeder Arterie konnten durchschnittlich 18,5 Abgänge identifiziert werden, 10 in das Sternum ziehende und 8 in die Interkostalmuskulatur gehende Arterien.Fazit: Diese Untersuchung gibt einen Überblick des makroanatomischen Gefäßsystems, welches für die Durchblutung des Sternums verantwortlich ist. Im Besonderen konnte bei den Gefäßabgängen der ATI ein sog. gemeinsamer Stamm, welcher sich im Verlauf in verschiedene Äste aufzweigt, dargestellt werden. Dieser spielt eine wichtige Rolle in der Ausbildung der kollateralen Durchblutung des Sternums.Zur weiteren Evaluation sollten bei kardiochirurgischen Patienten, bei welchen die Bypass-Rekonstruktion mittels bilateraler Verwendung der ATI durchgeführt wird, prä- und postoperative Angio-CT-Untersuchungen durchgeführt werden. Hierdurch kann die Veränderung der sternalen Durchblutungssituation direkt sichtbar gemacht werden.Die Präkonditionierung des Sternums durch Coiling der von der ATI abgehenden Äste und hierdurch initiierter frühzeitiger Kollateralisierung des Sternums könnte eine Verbesserung der Durchblutungssituation des sternalen Knochens erzeugen. Zuvor sollten allerdings weitere Untersuchungen zu diesem Thema durchgeführt werden.
Keywords: deep sternal wound infection (DSWI); internal thoracic artery (ITA); vascular system of the sternum.