Co roku wykonuje się ponad 51 milionów operacji chirurgicznych. W celu zapewnienia hemostazy podczas zabiegów chirurgicznych, dla uzyskania pozytywnych wyników konieczne jest skuteczne postępowanie z krwawieniem. Podczas naturalnego procesu hemostazy u człowieka, w wyniku złożonej interakcji pomiędzy czynnikami krzepnięcia i fibrynolitycznymi oraz płytkami krwi i ścianą naczynia, dochodzi do reakcji zakrzepowej, która prowadzi do uszkodzenia śródbłonka. Hemostaza składa się z dwóch etapów. Etapem pierwotnym jest etap komórkowy, który rozpoczyna się od uszkodzenia śródbłonka. Następnie dochodzi do spowolnienia przepływu krwi poprzez skurcz naczyń. Po skurczu naczyń następuje adhezja zapalnych efektorowych komórek płytkowych i utworzenie luźnego zagregowanego korka zawierającego płytki krwi i fibrynogen. W fazie wtórnej miękki korek stabilizuje się tworząc skrzep. Płytki krwi utrzymując skurcz naczyń i zmniejszenie przepływu krwi poprzez uwalnianie serotoniny i tromboksanu ułatwiają ten etap. Kaskada koagulacyjna przekształca rozpuszczalny w osoczu fibrynogen w nierozpuszczalną fibrynę za pośrednictwem trombiny. Jednocześnie poprzez konwersję czynnika XIII do czynnika XIIIa rozpoczyna się proces wiązania krzyżowego monomerów fibryny, co prowadzi do powstania stabilnego skrzepu.

Gdy chirurdzy zapewniają szybką hemostazę, oczekuje się następujących korzyści: krótszego czasu operacji, zmniejszenia zapotrzebowania na transfuzję, lepszego zarządzania pacjentem poddanym antykoagulacji oraz ogólnej poprawy czasu powrotu pacjenta do zdrowia.

Środki hemostatyczne, uszczelniacze i kleje są wykorzystywane do poprawy hemostazy i zapewniają wiele korzyści w chirurgii naczyniowej. Znaczenie hemostazy przyspieszyło rozwój nowych środków, takich jak oksydowana regenerowana celuloza (ORC), żelatyna wieprzowa, kolagen wołowy, kule polisacharydowe i trombina. Środki te są dość zróżnicowane pod względem mechanizmu działania, struktury chemicznej, łatwości stosowania, przylegania do mokrych lub suchych tkanek, immunogenności i kosztów. Środki hemostatyczne dzieli się głównie na trzy rodzaje: hemostatyki, uszczelniacze i kleje. Ponadto hemostatyki dzielą się również na hemostatyki mechaniczne, aktywne i przepływowe. Uszczelniacze znane są jako uszczelniacze fibrynowe i syntetyczne. Kleje dzieli się na cyjanoakrylowe lub albuminowe i glutaraldehydowe.

1. Hemostatyki

a. Mechaniczne

Środki mechaniczne (zwane również substancjami biernymi) są ogólnie uważane za najbardziej skuteczne w przypadku małych ilości krwawienia i tworzą barierę zatrzymującą przepływ krwi oraz powierzchnię, która pozwala na szybsze krzepnięcie krwi. Te mechaniczne środki hemostatyczne są stosowane w chirurgii naczyniowej od ponad 50 lat. Na początku XX wieku hemostazę utrzymywano za pomocą zacisków, klipsów, szwów, kauteryzacji lub bezpośredniego ucisku. Ostatnio opracowano nowe środki mechaniczne, takie jak żelatyna, kolagen i materiały ORC dla chirurgii naczyniowej.

• Żelatyna: Żelatyna jest znana jako hydrokoloid, który jest wykonany z kwasowej częściowej hydrolizy kolagenu wieprzowego przekształconego w piankę, a następnie wysuszony. Można ją znaleźć w formie gąbki i proszku. Chociaż może być stosowany samodzielnie, możliwe jest również stosowanie go w połączeniu z trombiną miejscową. Żelatyna ma zdolność do absorbowania krwi 40 razy swojej wagi i może powiększyć do 200% swoich początkowych rozmiarów. Suchą formę gąbki można ciąć na dowolne wymiary i kształty. Należy ją stosować na sucho lub przykładać bezpośrednio do miejsca krwawienia z pojedynczym uciskiem. Żelatyna może być pozostawiona na miejscu, a czas jej wchłaniania wynosi od 4 do 6 tygodni. Nie może być stosowana jako środek wewnątrznaczyniowy, ponieważ ma pewne problemy z bezpieczeństwem, takie jak „nadmierne pęcznienie”, gdy jest stosowana na małych obszarach.
• Kolagen: Kolagenowe hemostatyki są wykonane z bydlęcej skóry. W celu zapewnienia matrycy do tworzenia skrzepu i zwiększenia agregacji płytek krwi, degranulacji i uwalniania czynników krzepnięcia, są one ściśle związane z powierzchnią krwi, co dodatkowo zwiększa tworzenie skrzepu. Jest bardzo skuteczna u pacjentów z niską liczbą płytek krwi i jest również skuteczna w kontrolowaniu krwawienia tętniczego. Mimo, że jest droższy od żelatyny świńskiej, hemostazę uzyskuje się w ciągu 1-5 minut. Może być łatwo usunięty poprzez irygację i odsysanie. Ogranicza ponowne krwawienie i konieczność wielokrotnego stosowania. Oczekuje się, że po pozostawieniu na miejscu wchłonie się w ciągu 8-10 tygodni. Głównymi problemami związanymi z kolagenem wołowym są obrzęk i reakcja alergiczna. Dlatego nie zaleca się stosowania hemostatyków kolagenowych w miejscach, na które mogą one wywierać ucisk. Kolagen bydlęcy nie powinien być stosowany u pacjentów z uczuleniem i alergią na materiały pochodzenia bydlęcego.
• Oksydowana regenerowana celuloza: Produkty ORC są wytwarzane z alfa-celulozy pochodzenia roślinnego. Mogą występować jako pojedyncze lub wielokrotne arkusze, jako wchłanialne dzianiny i mogą mieć niską lub wysoką gęstość. Są przechowywane w temperaturze pokojowej, gotowe do użycia i mają zdolność wchłaniania krwi w ilości 7-10 razy większej niż ich waga. Działają one w sposób samoistny, powodując kontakt i aktywację płytek krwi. Po wchłonięciu tworzy się masa żelatynopodobna, która wspomaga krzepnięcie. Hemostatyki ORC stosuje się głównie do tamowania krwawień z naczyń włosowatych, żylnych i małych tętnic. Powinny być stosowane na sucho. Czas ich wchłaniania wynosi od 4 do 8 tygodni. Nie zaleca się ich stosowania w miejscach zamkniętych lub przy krwawieniach z dużych tętnic ze względu na ryzyko obrzęku.

b. Aktywne hemostatyki

Aktywne hemostatyki zawierają enzym trombinę katalizujący przemianę fibrynogenu w fibrynę, która jest końcową częścią krzepnięcia krwi. FDA zatwierdziła miejscowy enzym trombiny do wykorzystania go w chirurgii w celu zapewnienia hemostazy pod koniec lat 70-tych. Od tego czasu trombina była oczyszczana z zasobów bydlęcych, ludzkich i rekombinowanych. Pierwsza zastosowana trombina pochodziła od bydła, ale jej użycie jest skomplikowane ze względu na powstawanie przeciwciał, które reagują krzyżowo z ludzkimi czynnikami krzepnięcia. W celu zmniejszenia tego ryzyka stosuje się trombinę ludzką w połączeniu z gąbkami żelującymi. Z drugiej strony, stosowanie ludzkiej trombiny jest ryzykowne, ponieważ może powodować przenoszenie patogenów krwiopochodnych.

c. Przepływowe

Kategoria ta może być dalej podzielona na dwie klasy: produkty z żelatyny wieprzowej (mogą być połączone z trzema trombinami: bydlęcą, ludzką lub rhThrombiną) i produkty z kolagenu bydlęcego pakowane z ludzką trombiną osoczową. Hemostatyki przepływowe są znane jako najbardziej skuteczne wśród hemostatyków.

2. Uszczelniacze

a. Uszczelniacze fibrynowe

Uszczelniacze fibrynowe są wytwarzane z produktów krwi ludzkiej i/lub zwierzęcej, które naśladują ostatnią część kaskady krzepnięcia podczas tworzenia skrzepu. Liofilizowane połączenie białka krzepnięcia (np. fibrynogenu) i trombiny znajduje się w oddzielnych fiolkach. Współdziałają one ze sobą, tworząc stabilny skrzep podczas aplikacji. Przygotowanie i zastosowanie uszczelniacza fibrynowego jest nieco skomplikowane. Podczas gdy fibrynogen rozpuszczany jest w wodzie, trombina rozpuszczana jest w rozcieńczonym roztworze CaCl2. Następnie oba roztwory są przenoszone do strzykawek o podwójnych ściankach, aby ułatwić połączenie obu roztworów podczas ich stosowania. Niektóre uszczelniacze zawierają dwa dodatkowe składniki: ludzki czynnik krwi XIII oraz aprotyninę hamującą enzymy uszkadzające skrzep krwi.

Niektóre badania sugerują, że wpływają one korzystnie na wyniki leczenia chirurgicznego. Główne zalety uszczelniaczy fibrynowych to niski wskaźnik infekcji, krótszy czas operacji i zmniejszenie utraty krwi.

b. Uszczelniacze syntetyczne

Uszczelniacze syntetyczne zawierają polimery glikolu polietylenowego (PEG) i co najmniej jeden składnik dodatkowy. Środki te są znane jako środki ulegające biodegradacji, działające zarówno jako bariera dla płynów, jak i środki hemostatyczne. Szybko budują połączenie adhezyjne i ulegają degradacji w ciągu 1-6 tygodni. Syntetyczne środki uszczelniające są droższe niż inne środki hemostatyczne.

3. Kleje

Klejące środki hemostatyczne są głównie wykorzystywane w chirurgii sercowo-naczyniowej jako część typowych środków hemostatycznych.

a. Cyjanoakrylan

Cyjanoakrylany wymagają niskiej ilości wilgoci, aby wpłynąć na adhezję, chociaż większość klejów wymaga odparowania wilgoci. Ze względu na intensywną reakcję zapalną, gdy jest stosowany na powierzchnie nie-skórne, do niedawna był stosowany zewnętrznie. Głównym przeznaczeniem chirurgicznym cyjanoakrylanów było zamykanie nacięć skóry. Cyjanoakrylany są stosowane w leczeniu żylaków od ponad 20 lat. Po raz pierwszy zastosowano je w endoskopowych dożylnych iniekcjach żylaków żołądka.

b. Klej tkankowy z albuminą i aldehydem glutarowym

Klej tkankowy z albuminą i aldehydem glutarowym został wykorzystany jako środek wspomagający hemostazę dużych naczyń. Silnie wiąże się z tkanką w ciągu 2-3 minut z doskonałą wytrzymałością. W celu ułatwienia uszczelnienia oddzielających się warstw ściany aorty jest on stosowany głównie w skomplikowanych naprawach serca (np. rozwarstwienie tętniaków aorty).

.