Surgery : basic science and clinical evidence,2nd ed

Section One Fundamentals of Surgical Care Origins of Modem Surgery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Ira M. Rutkow 2 Evidence-Based Surgery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Robin S. McLeod 3 Cell Structure, Function, and Genetics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Siobhan A. Corbett and Ramsey A. Foty 4 Mediators of Inflammation and Injury. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Stephen F. Lowry, Edward Lin, and Steve E. Calvano 5 Substrate Metabolism. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Edward Lin and Stephen F. Lowry 6 Nutrition.................................................................... III Kenneth A. Kudsk and Danny O. Jacobs 7 Perioperative Fluids and Electrolytes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Avery B. Nathens and Ronald V. Maier 8 Hemostasis and Coagulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Marcel Levi and Tom van der Poll 9 Transfusion Therapy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Lena M. Napolitano 10 Wounds: Biology, Pathology, and Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 H. Peter Lorenz and Michael T. Longaker 11 Diagnosis and Treatment of Infection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 David L. Dunn 12 Infections of Skin and Soft Tissue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 Philip S. Batie and Soumitra R. Eachempati 13 Intraabdominal Infections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 Michael A. West and Michael B. Shapiro xi xii CONTENTS 14 Nosocomial Infections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 Pamela A. Lipsett 15 Severe Sepsis and Septic Shock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 Steven M. Opal 16 Shock and Resuscitation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 Avery B. Nathens and Ronald V. Maier 17 Perioperative Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 Philip S. Barie 18 Anesthesia................................................................... 353 Joseph D. Tobias and Russell Wall 19 Management of Perioperative Pain. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 Susannah S. Wise Section Two Biology and Practice of Trauma and Critical Care 20 Development of Trauma and Critical Care. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397 G. Tom Shirest 21 Trauma Systems, Triage, and Disaster Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403 Jeffrey Hammond 22 Monitoring of Cardiovascular and Respiratory Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409 Philip S. Barie and Soumitra R. Eachempati 23 Imaging of the Critically III Patient. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423 Amy D. Wyrzykowski and Grace S. Rozycki 24 Risk Prediction, Disease Stratification, and Outcome Description in Critical Surgical Illness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 John C. Marshall 25 Bums and Inhalation Injury. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447 Roger W. Yurt 26 Traumatic Brain Injury. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 Kyle Chapple and Roger Hartl 27 Trauma to the Torso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 Deborah M. Stein and Thomas M. Scalea 28 Trauma to the Pelvis and Extremities. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505 Dean G. Lotich, Michael J. Gardner, and David L. Helfet 29 Vascular Trauma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521 Peter P. Lopez and Enrique Ginzberg 30 Traumatic Injury of the Spine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545 Justin F. Fraser, John Boockvar, and Roger Hartl 31 Multiple Organ Dysfunction Syndrome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563 Donald E. Fry 32 Mechanical Ventilation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577 David J. Dries and John F. Perry, Jr. 'Deceased CONTENTS xiii 33 Renal Replacement Therapy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597 John C.L. Wang, Roxana M. Bologa, and Stuart D. Saal 34 Open Abdomen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613 Claudia E. Goettler and Michael F. Rotondo 35 Principles of Surgical Rehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631 Michael W. O'Dell and Tammy Noren Section Three Care of Unique Populations 36 Pediatric Surgery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 649 Russell K. Woo and Craig T. Albanese 37 Surgery in the Immunocompromised Patient. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697 John Mihran Davis and Kathleen King Casey 38 Evidence-Based Bariatric Surgery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 709 John Morton 39 Surgical Care of the Pregnant Patient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729 Erika J. Lu and Myriam J. Curet 40 Palliative and End-of-Life Care. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 737 Sharon M. Weinstein and Olivia Walton Section Four Gastrointestinal and Abdominal Surgery 41 History of Surgery of the Gastrointestinal Tract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743 Sean J. Mulvihill and Haile T. Debas 42 Assessment of Acute Abdominal Symptoms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 759 William P. Schecter 43 Principles of Minimally Invasive Surgery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 771 Theodore N. Pappas and Alison M. Fecher 44A Esophagus: Benign Diseases of the Esophagus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 791 C. Daniel Smith and David A. McClusky III 44B Malignant Tumors of the Esophagus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 827 Gail Darling 45 Stomach and Duodenum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 841 Robert E. Glasgow and Michael D. Rollins 46 Pancreas.................................................................... 875 Robert E. Glasgow and Sean J. Mulvihill 47 Biliary System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 911 Hobart W. Harris 48 Liver....................................................................... 943 Courtney Scaife 49 Small Intestine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 963 Richard A. Hodin and Jeffrey B. Matthews 50 Appendix.................................................................... 991 David Soybel xiv CONTENTS 51 Colon, Rectum, and Anus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1011 Mark L. Welton, Andrew A. Shelton, George J. Chang, and Madhulika G. Varma 52 Spleen...................................................................... 1111 Alan T. Lefor and Edward H. Phillips 53 Hernias and Abdominal Wall Defects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1133 Daniel J. Scott and Daniel B. Jones Section Five Endocrine Surgery 54 History of Endocrine Surgery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1181 Jeffrey A. Norton 55 Parathyroid.................................................................. 1189 Matthew B. Bloom and Jeffrey A. Norton 56 Thyroid..................................................................... 1211 Ronald J. Weigel 57 Adrenal..................................................................... 1229 Robert Udelsman 58 Neuroendocrine Tumors of the Pancreas and Gastrointestinal Tract and Carcinoid Disease. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1249 David A. Peterson, James P. Dolan, and Jeffrey A. Norton 59 Multiple Endocrine Neoplasia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1285 Terry C. Lairmore Section Six Vascular Surgery 60 History of Vascular Surgery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1299 Jesse E. Thompson 61 Pathobiology of Vascular Disease. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1317 Bryan W. Tillman and Randolph L. Geary 62 Cerebrovascular Disease. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1337 Peter L. Faries, Sheela T. Patel, and K. Craig Kent 63 Diseases of the Thoracic Aorta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1359 Marineh Yagubian and Thoralf M. Sundt 64 Diseases of the Great Vessels and the Thoracic Outlet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1375 Spencer J. Melby and Robert W. Thompson 65 Abdominal Aortic Aneurysms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1397 B. Timothy Baxter and Brad A. Winterstein 66 Arterial Disease of the Lower Extremity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1413 Michael A. Golden 67 Venous Disease and Pulmonary Embolism. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1429 Gregory L. Moneta and Mathew 1. Foley 68 Vascular Access for Dialysis, Chemotherapy, and Nutritional Support. . . . . . . . . . . . . . . .. 1457 R. Randal Bollinger and Stuart J. Knechtle CONTENTS Section Seven Thoracic Surgery xv 69 History of Cardiac Surgery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1471 Larry W. Stephenson 70 Preoperative and Postoperative Care of the Thoracic Surgery Patient. . . . . . . . . . . . . . . . .. 1481 Jessica Scott Donington 71 Lung Neoplasms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1491 Frank C. Detterbeck, Scott N. Gettinger, and Mark A. Socinski 72 Thoracic and Pulmonary Infections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1525 Frank A. Baciewicz, Jr. 73 Video-Assisted Thoracic Surgery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1535 Matthew J. Schucbett, James D. Luketich, and Hitan C. Fernando 74 Pleura: Anatomy, Physiology, and Disorders. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1551 Joseph S. Friedberg and John C. Kucharczuk 75 Mediastinum................................................................. 1571 Mark 1. Block 76 Congenital Heart Disease. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1601 Carl L. Backer and Constantine Mavroudis 77 Adult Heart Disease. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1621 Todd K. Rosengart, William de Bois, Edgar Chedrawy, and Malica Vukovic 78 Cardiac Replacement Therapy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1669 Benjamin C. Sun Section Eight Transplantation Surgery 79 History of Clinical Transplantation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1681 Thomas E. Starzl 80 Immunology of Transplantation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1705 Allan D. Kirk and Eric A. Elster 81 Rejection.................................................................... 1737 J. Richard Thistlethwaite and David Bruce 82 Principles of Organ Preservation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1747 Brian Lima and J.E. Tuttle-Newhall 83 Kidney Transplantation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1759 Stuart J. Knechtle 84 Pancreas and Islet Transplantation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1773 Robert C. Harland and Marc R. Garfinkel 85 Liver Transplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1787 Douglas W. Han to, Scott R. Johnson, Seth J. Karp, and Khalid Khwaia 86 Transplantation of the Intestine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1827 Fady M. Kaldas and Douglas G. Farmer 87 Lung Transplantation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1839 Christine L. Lau, G. Alexander Patterson, and R. Duane Davis xvi CONTENTS 88 Heart Transplantation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1861 Catherine Sudarshan, DanielKreisel. and Bruce R. Rosengard Section Nine Cancer Surgery 89 History of Surgical Oncology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1889 Walter Lawrence, Jr. 90 Genetics of Cancer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1901 John E. Phay and Jeffrey F. Moley 91 Fundamentals of Cancer Genomics and Proteomics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1925 Jimmy C. Sung, Alice Y. Lee, and Timothy J. Yeatman 92 Fundamentals of Cancer Cell Biology and Molecular Targeting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1933 Steven N. Hochwald, David Bloom, Vita Golubovskaya, and William G. Cance 93 Immunology of Cancer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1947 Craig L. Slingluff, Jr. 94 Principles of Cancer Surgery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1965 John H. Donohue 95 Radiation as an Adjunct to Surgery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1985 Barbara-Ann Millar and Laura A. Dawson 96 Benign and Malignant Diseases of the Breast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2005 Helen A. Pass 97 Melanoma and Other Cutaneous Malignancies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2037 Vernon K. Sondak, Eric H. Jensen, and Kim A. Margolin 98 Soft Tissue Sarcoma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2061 Peter W. T. Pisters 99 Gastrointestinal Stromal Tumors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2087 Jason S. Gold and Ronald P. DeMatteo 100 Head and Neck Malignancies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2097 Jeffrey S. Moyer and Carol R. Bradford 101 Surgical Emergencies in the Cancer Patient. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2117 Jeffrey J. Sussman 102 Nutritional Care of Cancer Patients. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2123 David A. August and Maureen B. Huhmann 103 Regional Therapy of Cancer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2151 Douglas L. Fraker Section Ten Associated Disciplines 104 Urology..................................................................... 2175 Joseph C. Presti, Jr. 105 Gynecology.................................................................. 2197 Hillary B. Boswell, Janet S. Rader, and David E. Cohn CONTENTS xvii 106 Neurosurgery................................................................ 2217 Philip Starr 107 Orthopaedic Surgery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2233 David W. Lowenberg and Andrew Fang 108 Plastic Surgery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2263 W. Thomas Lawrence and Adam Lowenstein Section Eleven Modern Practice of Surgery Technology, the Surgeon, and Surgical Innovation: An Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2289 Michael E. Gertner and Thomas Krummel 109 Biomaterials and the Evolution of Hernia Repair I: The History of Biomaterials and the Permanent Meshes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2291 Raul A. Cortes, Edward Miranda, Hanmin Lee, and Michael E. Gertner 110 Biomaterials and the Evolution of Hernia Repair II: Composite Meshes. . . . . . . . . . . . . . .. 2305 Raul A. Cortes, Edward Miranda, Hanmin Lee, and Michael E. Gertner 111 Biomaterials and the Evolution of Hernia Repair III: Biologically Derived Prosthetic Meshes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2317 Raul A. Cortes, Edward Miranda, Hanmin Lee, and Michael E. Gertner 112 Injectable Biomaterials in Surgery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2325 Bilal Shaii, Carlos Mery, Gary Binyamin, Joseph Knight, and Michael E. Gertner 113 Energy Transfer in the Practice of Surgery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2345 Tames Wall and Michael E. Gertner 114 Robot-Assisted Surgery: Technology and Current Clinical Status .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2355 Russell K. Woo, David A. Peterson, David Le, Michael E. Gertner, and Thomas Krummel