Oltre 51 milioni di operazioni chirurgiche vengono effettuate ogni anno. Per fornire l’emostasi durante le procedure chirurgiche, una gestione efficace del sanguinamento è necessaria per ottenere risultati positivi. Durante il processo naturale dell’emostasi umana, si verifica una risposta trombotica che coinvolge una complessa interazione tra i fattori di coagulazione e fibrinolitici, nonché le piastrine e la parete dei vasi fino al danno endoteliale. L’emostasi comporta due fasi. La fase primaria è una fase cellulare che inizia con un danno endoteliale. Successivamente, il flusso sanguigno viene rallentato attraverso la vasocostrizione. La vasocostrizione è seguita dall’adesione delle cellule piastriniche effettrici infiammatorie e dalla formazione di un tappo aggregato sciolto contenente piastrine e fibrinogeno. Nella fase secondaria, il tappo morbido si stabilizza con la formazione di un coagulo. Le piastrine che mantengono la vasocostrizione e una riduzione del flusso sanguigno attraverso il rilascio di serotonina e trombossano facilitano questa fase. La cascata di coagulazione trasforma il fibrinogeno solubile nel plasma in fibrina insolubile attraverso la trombina. Allo stesso tempo, la reticolazione dei monomeri di fibrina risultante con la formazione di un coagulo stabile viene avviata tramite la conversione del fattore XIII in fattore XIIIa.

Quando i chirurghi forniscono un’emostasi rapida, ci si aspettano i seguenti vantaggi: tempo di operazione più breve, riduzione del fabbisogno di trasfusioni, migliore gestione del paziente anticoagulato e miglioramento generale del tempo di recupero del paziente.

Agenti emostatici, sigillanti e adesivi sono utilizzati per migliorare l’emostasi e forniscono molti vantaggi nella chirurgia vascolare. L’importanza dell’emostasi ha accelerato lo sviluppo di nuovi agenti come la cellulosa rigenerata ossidata (ORC), la gelatina suina, il collagene bovino, le sfere di polisaccaridi e la trombina. Questi agenti sono abbastanza vari nel loro meccanismo d’azione, struttura chimica, facilità di applicazione, adesione ai tessuti umidi o secchi, immunogenicità e costo. Gli agenti emostatici sono principalmente classificati in tre tipi: emostatici, sigillanti e adesivi. Inoltre, gli emostatici sono anche suddivisi in emostatici meccanici, attivi e fluidi. I sigillanti sono noti come sigillanti di fibrina e sintetici. Gli adesivi sono sotto-categorizzati come cianoacrilato o come albumina e glutaraldeide.

1. Emostatici

a. Meccanici

Gli agenti meccanici (chiamati anche sostanze passive) sono generalmente ritenuti i più efficaci per piccole quantità di sanguinamento e creano una barriera per fermare il flusso di sangue e una superficie che permette al sangue di coagulare più rapidamente. Questi agenti emostatici meccanici sono stati utilizzati in chirurgia vascolare per più di 50 anni. All’inizio del ventesimo secolo, l’emostasi veniva mantenuta attraverso morsetti, clip, suture, cauterizzazione o compressione diretta. Recentemente sono stati sviluppati nuovi agenti meccanici come la gelatina, il collagene e i materiali ORC per la chirurgia vascolare.

• Gelatina: La gelatina è conosciuta come idrocolloide che è fatta di idrolisi parziale acida del collagene suino convertito in schiuma e poi asciugato. Si può trovare sotto forma di spugna e di polvere. Sebbene possa essere utilizzata da sola, è anche possibile utilizzarla con la combinazione di trombina topica. La gelatina ha la capacità di assorbire il sangue 40 volte il suo peso e può ingrandirsi fino al 200% delle sue dimensioni iniziali. È possibile tagliare la forma di spugna secca in qualsiasi dimensione e forma. Deve essere applicata a secco o direttamente sul sito di sanguinamento con una sola pressione. La gelatina può essere lasciata sul posto e il suo tempo di assorbimento è tra le 4 e le 6 settimane. Non potrebbe essere utilizzata come intravascolare poiché ha alcuni problemi di sicurezza come l'”overswelling” quando viene applicata in piccole aree.
• Collagene: Gli emostatici in collagene sono fatti di pelle bovina. Per fornire una matrice per la formazione del coagulo e per aumentare l’aggregazione piastrinica, la degranulazione e il rilascio di fattori di coagulazione, sono strettamente legati alla superficie del sangue e quindi aumentano ulteriormente la formazione del coagulo. È molto efficace sui pazienti con un basso numero di piastrine ed è anche efficace per controllare il sanguinamento arterioso. Anche se è più costosa della gelatina suina, l’emostasi si ottiene in 1-5 minuti. Può essere facilmente rimosso attraverso l’irrigazione e l’aspirazione. Riduce il sanguinamento e la necessità di applicazioni multiple. Quando viene lasciato in posizione, si prevede che venga assorbito in 8-10 settimane. I principali problemi con il collagene bovino sono il gonfiore e la reazione allergica. Pertanto, non è raccomandato l’uso di emostatici di collagene nelle aree in cui possono esercitare pressione. Il collagene bovino non dovrebbe essere usato in pazienti con sensibilità e allergia ai materiali di origine bovina.
• Cellulosa ossidata rigenerata: I prodotti ORC sono fatti da alfa-cellulosa di origine vegetale. Si possono trovare come fogli singoli o multipli, come tessuto a maglia assorbibile e possono essere a bassa o alta densità. Si conservano a temperatura ambiente, pronti all’uso e hanno una capacità di assorbire il sangue 7-10 volte del suo peso. Agiscono in modo intrinseco con conseguente contatto e attivazione delle piastrine. Quando vengono assorbiti, si crea una massa simile a gelatina e aiutano la coagulazione. Gli emostatici ORC sono utilizzati principalmente per controllare il sanguinamento capillare, venoso e delle piccole arterie. Devono essere applicati a secco. Il loro tempo di assorbimento è di 4-8 settimane. Non sono raccomandati per essere usati in aree chiuse o per emorragie causate da grandi arterie a causa del rischio di gonfiore.

b. Attivi

Gli emostatici attivi includono l’enzima trombina che catalizza la trasformazione del fibrinogeno in fibrina che è la parte finale della coagulazione del sangue. La FDA ha approvato l’enzima trombina topica per utilizzarla in chirurgia per fornire emostasi alla fine degli anni ’70. Da allora, la trombina è stata purificata da risorse bovine, umane e ricombinanti. La prima trombina utilizzata era di origine bovina, ma è complicato utilizzarla a causa della formazione di anticorpi che reagiscono in modo incrociato con i fattori di coagulazione umani. Per diminuire questo rischio, la trombina umana viene utilizzata con la combinazione di spugne di gelatina. D’altra parte, è rischioso utilizzare la trombina umana poiché può provocare la trasmissione di agenti patogeni trasportati dal sangue.

c. Flowable

Questa categoria potrebbe essere ulteriormente suddivisa in due classi: prodotti di gelatina porcina (potrebbe essere combinata con tre trombine: bovina, umana o rhThrombin) e prodotti di collagene bovino confezionati con trombina di plasma umano. Gli emostatici fluidi sono conosciuti come i più efficaci tra gli emostatici.

2. Sigillanti

a. Sigillanti di fibrina

I sigillanti di fibrina sono fatti da prodotti del sangue umano e/o animale che imitano l’ultima parte della cascata di coagulazione durante la formazione del coagulo. Le proteine coagulanti liofilizzate (ad esempio il fibrinogeno) e la combinazione di trombina si trovano in fiale separate. Essi interagiscono per formare un coagulo stabile durante l’applicazione. La preparazione e l’applicazione del sigillante di fibrina è un po’ complicata. Mentre il fibrinogeno è solubilizzato in acqua, la trombina è solubilizzata in una soluzione diluita di CaCl2. Successivamente, le due soluzioni vengono trasferite in siringhe a doppia canna per facilitare la combinazione di entrambe le soluzioni quando vengono applicate. Alcuni sigillanti includono due componenti aggiuntivi: il fattore XIII del sangue umano e l’aprotinina che inibisce gli enzimi che danneggiano il coagulo di sangue.

Alcuni studi suggeriscono che hanno un effetto positivo sui risultati chirurgici. I principali vantaggi dei sigillanti di fibrina sono il basso tasso di infezione, il tempo di operazione più breve e la riduzione della perdita di sangue.

b. Sigillanti sintetici

I sigillanti sintetici contengono polimeri di polietilenglicole (PEG) e almeno un ingrediente aggiuntivo. Questi agenti sono noti come agenti biodegradabili che agiscono sia come barriera ai fluidi che come agenti emostatici. Costruiscono rapidamente un legame adesivo e si degradano in 1-6 settimane. I sigillanti sintetici sono più costosi di altri agenti emostatici.

3. Adesivi

Gli agenti emostatici adesivi sono principalmente utilizzati in chirurgia cardiovascolare come parte delle misure emostatiche tipiche.

a. Cianoacrilato

I cianoacrilati richiedono una bassa quantità di umidità per influenzare l’adesione anche se la maggior parte degli adesivi richiede l’evaporazione dell’umidità. A causa dell’intensa risposta infiammatoria quando viene applicato alle superfici non cutanee, è stato utilizzato esternamente fino a tempi recenti. Lo scopo chirurgico principale dei cianoacrilati era la chiusura delle incisioni cutanee. I cianoacrilati sono stati utilizzati nel trattamento delle varicosità per più di 20 anni. È stato utilizzato per la prima volta nelle iniezioni endovenose endoscopiche di varicosità peptiche.

b. Albumina e glutaraldeide

L’adesivo tissutale albumina e glutaraldeide è stato utilizzato come trattamento di supporto per l’emostasi dei grandi vasi. Si lega fortemente al tessuto in 2-3 minuti con una forza eccellente. Per aiutare la sigillatura degli strati di separazione della parete aortica, viene utilizzato principalmente nelle riparazioni cardiache complicate (ad esempio, dissezione di aneurismi aortici).