Хирургические клеи и герметики в современной урологической практике

Шадеркина В.А., уролог, СEO Uroweb.ru;
UroDecision · база знаний по урологии.

План обзора

• 1. Место хирургических клеев и герметиков в урологии
• 2. Физико-химические свойства и механизмы действия основных классов адгезивов
  • 2.1. Фибриновые клеи и комбинированные гемостатические матрицы
  • 2.2. Желатино-тромбиновые матричные системы
  • 2.3. Синтетические цианоакрилатные адгезивы
  • 2.4. Белково-альдегидные композиты и полиэтиленгликолевые гидрогели
• 3. Сравнительный анализ физико-химических и эксплуатационных параметров
  • Табл. 1. Сравнительная характеристика основных биохирургических материалов, применяемых в урологии
• 4. Доказательная база и клинические рекомендации мировых урологических сообществ
  • 4.1. Органосохраняющие операции при раке почки
  • 4.2. Реконструктивная урология и детская урогинекология
  • 4.3. Урологическая травма и экстренная хирургия
  • 4.4. Малоинвазивная и эндоваскулярная урология
• 5. Профиль безопасности, специфические осложнения и дифференциальная диагностика
• 6. Выводы

1. Место хирургических клеев и герметиков в урологии

Широкое внедрение малоинвазивных хирургических технологий, таких как лапароскопия и робот-ассистированная хирургия, фундаментально изменило подход к выполнению сложных урологических вмешательств. Стремление к максимальному сохранению функционирующей паренхимы органов, сокращению времени тепловой ишемии и снижению частоты послеоперационных осложнений стимулировало активное интеграционное внедрение биохирургических материалов.

В современной операционной урологии гемостатические агенты, герметики и хирургические клеи перестали выполнять исключительно вспомогательную роль, превратившись в самостоятельный технологический элемент.

Классификация данных материалов основывается на их первичном механизме действия и физико-химических свойствах.

• Гемостатики стимулируют и ускоряют естественный коагуляционный каскад. Тканевые герметики формируют физический непроницаемый барьер, предотвращающий утечку мочи, крови или лимфы.
• Хирургические клеи (адгезивы) обладают высокой прочностью на разрыв и способны удерживать сопоставленные края тканей под воздействием механического напряжения.

В практической работе уролога большинство используемых составов демонстрируют комбинированное действие, сочетая гемостатический, адгезивный и герметизирующий эффекты.

2. Физико-химические свойства и механизмы действия основных классов адгезивов

2.1. Фибриновые клеи и комбинированные гемостатические матрицы

Фибриновые клеи воспроизводят заключительные этапы физиологического каскада свертывания крови. Препараты данной группы поставляются в виде двухкомпонентных систем, смешиваемых непосредственно в момент нанесения. Первый компонент содержит концентрированный фибриноген, фактор XIII и фибронектин, второй — тромбин и ионы кальция Са²⁺.

Рис. 1. Механизм действия фибринового клея. 

При контакте компонентов тромбин расщепляет молекулы фибриногена с образованием фибрин-мономеров, которые спонтанно полимеризуются в нестабильный фибриновый гель. Одновременно тромбин активирует фактор XIII, который формирует поперечные ковалентные связи между молекулами фибрина, превращая гель в прочный, эластичный фибриновый сгусток (рис. 1).

Ключевым преимуществом фибриновых систем является их абсолютная биосовместимость, полная биодеградация и независимость от коагуляционного статуса пациента. Фибриновый сгусток формируется даже при системных коагулопатиях или на фоне приема антиагрегантов и антикоагулянтов.

Развитием этой концепции стали комбинированные коллагеновые пластины, пропитанные сухими компонентами фибриногена и тромбина (TachoSil), которые активируются при контакте с раневым экссудатом или кровью, формируя адгезивный слой непосредственно на поверхности органа.

2.2. Желатино-тромбиновые матричные системы

Представителем этой категории является матрикс FloSeal, представляющий собой суспензию гранул сшитого свиного желатина, гидратированных в растворе человеческого или бычьего тромбина. Механизм действия FloSeal основан на синергизме физического и биохимического факторов.

При контакте с кровью желатиновые гранулы связывают жидкость и набухают на 10–20%, оказывая мягкое тампонирующее действие на микрососудистое русло в глубине раневого дефекта. Высокая локальная концентрация тромбина мгновенно превращает эндогенный фибриноген крови пациента в фибрин, запечатывая кровоточащие сосуды внутри образовавшейся структуры (рис. 2).

Рис. 2. Механизм действия желатино-тромбиновой матричной системы

Благодаря пластичной гранулированной консистенции желатино-тромбиновый матрикс легко заполняет глубокие и неровные дефекты паренхимы почки, возникающие после энуклеации опухолевых узлов.

2.3. Синтетические цианоакрилатные адгезивы

Цианоакрилаты представляют собой жидкие мономеры, способные к мгновенной анионной полимеризации в присутствии гидроксил-ионов, содержащихся в воде, крови и тканевой жидкости. Процесс полимеризации носит экзотермический характер и приводит к образованию прочной, жесткой полимерной пленки.

Молекулярная структура определяет биологические свойства материала. Короткоцепочечные мономеры (метил- и этил-цианоакрилаты) быстро распадаются в тканях с выделением формальдегида и токсичных продуктов, вызывая выраженный воспалительный ответ и некроз, в связи с чем их применение во внутренней хирургии запрещено.

Длинноцепочечные соединения (N-бутил-2-цианоакрилат [NBCA] и 2-октил-цианоакрилат [2-OCA]) деградируют медленно, обладают минимальной гистотоксичностью, высокой прочностью на разрыв и выраженной бактериостатической активностью.

Модифицированный клей Glubran 2 представляет собой комбинацию N-бутил-2-цианоакрилата и мономерного метакрилоксисульфолана (NBCA + MS). Соединение MS снижает температуру экзотермической реакции до физиологически безопасного уровня, предотвращая термический ожог подлежащих тканей, и обеспечивает высокую эластичность полимеризованной пленки, сохраняя устойчивость к механическим деформациям.

2.4. Белково-альдегидные композиты и полиэтиленгликолевые гидрогели

Белково-альдегидные клеи (BioGlue) состоят из раствора бычьего сывороточного альбумина (45%) и глутарового альдегида (10%). Глутаровый альдегид выступает в качестве сшивающего агента: его функциональные группы вступают в ковалентные связи с лизиновыми остатками как молекул альбумина, так и белков внеклеточного матрикса и клеточных мембран реципиентной ткани.

Это обеспечивает высочайшую механическую адгезию, однако требует нанесения на полностью сухую поверхность. Избыточное скопление альдегидного компонента может вызывать локальный фиброз и воспаление, что ограничит применение материала вблизи нервных стволов и мочеточников.

Синтетические гидрогели на основе полиэтиленгликоля (ПЭГ) и комбинированные ОРЦ-ПЭГ пластыри (Veriset) работают за счет химического сшивания гидрофильных полимеров с нуклеофильными группами тканевых белков.

Инновационный пластырь GATT-Patch, созданный на основе функционализированного поли(2-оксазолина) с реактивными группами N-гидроксисукцинимида (NHS-POx), обеспечивает мгновенное ковалентное связывание с раневой поверхностью без необходимости термической или фотоактивации. Такие материалы формируют водонепроницаемую эластичную мембрану, устойчивую к гидростатическому давлению мочи и крови, и полностью рассасываются в течение 4 недель.

3. Сравнительный анализ физико-химических и эксплуатационных параметров

В таблице 1 ниже приведена систематизированная характеристика основных биохирургических материалов, применяемых в урологической практике.

Табл. 1. Сравнительная характеристика основных биохирургических материалов, применяемых в урологии

4. Доказательная база и клинические рекомендации мировых урологических сообществ

4.1. Органосохраняющие операции при раке почки

Согласно актуальным клиническим рекомендациям Европейской ассоциации урологов (EAU) и Американской урологической ассоциации (AUA), резекция почки (органосохраняющая операция) признана стандартом лечения локализованного рака почки стадий T1a–T1b. Основными хирургическими осложнениями резекции почки остаются геморрагические проявления и формирование мочевых свищей вследствие повреждения элементов чашечно-лоханочной системы.

Традиционная техника реконструкции ложа опухоли требует выполнения двухслойного шва паренхимы, что неизбежно приводит к сдавливанию здоровой паренхимы почки, локальной ишемии и потере функционирующих нефронов. Внедрение современных гемостатических матриксов и герметиков позволило пересмотреть технические аспекты органосохраняющих вмешательств.

Применение гемостатических матриксов (FloSeal), фибриновых пластин (TachoSil) и синтетических пластырей (Veriset) облегчает переход к бесшовным (sutureless) методам или технике однослойного шва без глубокого прошивания паренхимы. Рандомизированные и когортные исследования демонстрируют, что использование Veriset и GATT-Patch при робот-ассистированной резекции почки (RAPN) способствует сокращению времени тепловой ишемии (WIT) в среднем на 5–6 минут и снижает общий объем кровопотери без увеличения частоты гематом или мочевой экстравазации.

Однако экспертные группы EAU и AUA подчеркивают, что аппликация хирургических клеев и герметиков является вспомогательным методом гемостаза и герметизации. Топические агенты не могут полностью заменить выборочное прошивание видимых поврежденных крупных сосудов и чашечек. Использование только адгезивов без шовной фиксации допустимо лишь при небольших экзофитных опухолях с низким индексом нефрометрической шкалы (RENAL/PADUA <=6).

4.2. Реконструктивная урология и детская урогинекология

Применение тканевых адгезивов и герметиков при реконструктивных вмешательствах на мочевыводящих путях направлено на предотвращение микроподтекания мочи, стимулирование заживления ран первичным натяжением и профилактику рубцовых стенозов.

Систематический обзор и метаанализ исследований по использованию тканевых герметиков при коррекции гипоспадии у детей показал, что нанесение фибринового клея или цианоакрилатного адгезива поверх линии уретрального шва формирует водонепроницаемый барьер и достоверно снижает частоту образования уретрокожных свищей — наиболее распространенного осложнения уретропластики. В то же время данные обзоров указывают на отсутствие влияния герметиков на частоту развития стеноза меатуса или расхождения краев головки полового члена.

В хирургии верхних мочевыводящих путей при выполнении уретероуретероанастомоза или пиелопластики укрепление зоны шва фибриновыми или ПЭГ-гидрогелевыми герметиками обеспечивает полную герметичность анастомоза при гидростатическом давлении мочи до 20 мм рт. ст., не выявляя при этом негативного влияния на гидродинамику и не вызывая увеличения сопротивления оттоку мочи.

4.3. Урологическая травма и экстренная хирургия

Обновленные руководства EAU и Всемирного общества экстренной хирургии (WSES) по урологической травме отводят ключевую роль неоперативному консервативному ведению пациентов с тупой и проникающей травмой почек I–IV степеней по шкале AAST при условии гемодинамической стабильности.

В ситуациях, требующих хирургического вмешательства по поводу разрывов паренхимы почки, приоритетом является сохранение органа. Использование желатино-тромбиновых матриксов и фибриновых пластин в комбинации с глубокими П-образными швами на гемостатических подкладках позволяет надежно остановить паренхиматозное кровотечение, предотвратить формирование урогематом и избежать выполнения радикальной нефрэктомии у тяжелобольной категории пациентов.

4.4. Малоинвазивная и эндоваскулярная урология

Синтетические цианоакрилатные клеи нашли новое применение в интервенционной онкоурологии и рентгенохирургии. При выполнении эмболизации простатических артерий (ЭПА) у пациентов с симптоматической доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ) использование N-бутил-2-цианоакрилата (NBCA) в смеси с масляными контрастными веществами обеспечивает стойкую и быструю окклюзию микрососудистого русла простаты.

Систематические обзоры клиник подтверждают, что использование клеевых композиций при ЭПА обеспечивает высокие показатели технического успеха, уменьшает время процедуры и лучевую нагрузку. У 83–94% пациентов отмечено стойкое снижение баллов по шкале IPSS, уменьшение объема предстательной железы на 11–40,5% и сохранение эректильной функции при отсутствии специфических осложнений, связанных с нецелевой эмболизацией.

5. Профиль безопасности, специфические осложнения и дифференциальная диагностика

Широкое применение биохирургических материалов требует от уролога четкого понимания потенциальных рисков и специфических послеоперационных лучевых феноменов.

Наиболее значимой клинико-диагностической проблемой является формирование так называемых «хирургических гранулем» или гранулем инородного тела. При использовании материалов на основе окисленной регенерированной целлюлозы (Surgicel) или сшитого желатина в зоне резекции почки происходит неполное или замедленное рассасывание гемостатического агента с развитием локальной асептической воспалительной реакции.

На контрольных компьютерных томограммах (КТ) и магнитно-резонансных томограммах (МРТ), выполняемых через 3–6 месяцев после операции, эти зоны могут визуализироваться как объемные мягкотканные образования с накоплением контрастного вещества. При выполнении позитрон-эмиссионной томографии (ПЭТ-КТ) гранулемы демонстрируют гиперметаболизм фтордезоксиглюкозы, что приводит к ошибочной установке диагноза локального рецидива почечно-клеточного рака.

Для предотвращения необоснованных повторных хирургических вмешательств и биопсий требуется строгое документирование объемов и точных локализаций нанесенных гемостатиков в протоколе операции. При выявлении подозрительного очага в зоне резекции показано динамическое МРТ-наблюдение или выполнение тонкоигольной биопсии до принятия решения о хирургической ревизии.

К другим специфическим рискам относятся:

• Термическое повреждение тканей при неконтролируемой экзотермической реакции немодифицированных цианоакрилатов короткой цепи.
• Развитие местного фиброза и сужения просвета при попадании белково-альдегидных клеев (BioGlue) на стенку мочеточника или стенки мелких сосудов.
• Инфекционные и аллергические риски, связанные с использованием компонентов плазмы крови человека или бычьего белка, что минимизируется при переходе на полностью синтетические гидрогели и ОРЦ-полимеры.

6. Выводы

• Интеграция хирургических клеев, герметиков и гемостатических агентов в структуру урологических операций позволила оптимизировать хирургические техники и улучшить функциональные результаты лечения пациентов.
• Выбор оптимального агента должен базироваться на учете его биохимического профиля, скорости полимеризации и характера раневой поверхности.
• Гемостатические желатино-тромбиновые матриксы и фибриновые пластины остаются средствами выбора при органосохраняющих операциях на почках, позволяя минимизировать ишемическое повреждение паренхимы.
• Фибриновые клеи и модифицированные цианоакрилаты демонстрируют высокую эффективность в реконструктивной урологии и уретропластике, надежно предотвращая формирование мочевых свищей.
• Дальнейшее развитие данной области связано с разработкой полностью синтетических, бесферментных биоматериалов (таких как NHS-POx), обладающих мгновенной ковалентной адгезией и прогнозируемым сроком биодеградации, что откроет новые перспективы для полностью бесшовной малоинвазивной урологии.

Литература

1. Spotnitz WD. Clinical Applications of Surgical Adhesives and Sealants. Surg Technol Int. 2020;37:37–45. PMCID: PMC7997729.
2. Zhu Y, Liu F, Wang H, et al. The benefit of tissue sealant on urethroplasty in hypospadias patients – A systematic review and meta-analysis. J Pediatr Urol. 2024;20(4):612–620. doi:10.1016/j.jpurol.2024.03.012. PMCID: PMC11226945.
3. Sundaram CP, et al. Cyanoacrylic tissue glues: Biochemical properties and their usage in urology. Urology. 2017;105:10–16. doi:10.1016/j.urology.2017.02.035. PMCID: PMC5330263.
4. Kumar A, et al. A Review of Current Hemostatic Agents and Tissue Sealants Used in Laparoscopic Partial Nephrectomy. J Endourol. 2011;25(8):1235–1242. doi:10.1089/end.2010.0677. PMCID: PMC3221553.
5. Cirocchi R, et al. Suture reinforcement using a modified cyanoacrylate glue to prevent anastomotic leak in colorectal surgery: a prospective multicentre randomized trial. Colorectal Dis. 2024;26(7):1345–1354. doi:10.1111/codi.17012. PMCID: PMC11300475.
6. Breda A, et al. The role of hemostatic agents in preventing complications in laparoscopic partial nephrectomy. World J Urol. 2017;35(11):1707–1714. doi:10.1007/s00345-017-2062-4. PMCID: PMC5791400.
7. Evans LA, et al. The use of fibrin sealant in urology. J Urol. 2002;167(4):1665–1672. PMID: 11832701.
8. Erickson BA, et al. Application of Surgical Adhesive Reduces Ureteroureterostomy Leakage. Urology. 2024;186:45–51. doi:10.1016/j.urology.2024.02.018. PMCID: PMC11906212.
9. Coccolini F, et al. Kidney and uro-trauma: WSES-AAST guidelines. World J Emerg Surg. 2019;14:54. doi:10.1186/s13017-019-0274-0. PMCID: PMC6886230.
10. Keel CE, et al. Profile of renal artery embolization (RAE) for renal trauma: A comparison of data from two major trauma centers. J Trauma Acute Care Surg. 2020;88(5):e145–e151. doi:10.1097/TA.0000000000002673. PMCID: PMC7025829.
11. Gómez R, et al. Oxidized regenerated cellulose granuloma mimicking recurrent mass lesion after laparoscopic nephron sparing surgery. Int Braz J Urol. 2012;38(2):272–275. doi:10.1590/S1677-55382012000200016. PMCID: PMC3324706.
12. Msezane LP, Katz MH, Gofrit ON, Shalhav AL, Zorn KC. Hemostatic agents and instruments in laparoscopic renal surgery. J Endourol. 2008;22(3):403-408. doi:10.1089/end.2007.9831. PMID: 18355135. 
13. Pacheco M, Barros AA, Aroso IM, Autorino R, Lima E, Silva JM, Reis RL. Use of hemostatic agents for surgical bleeding in laparoscopic partial nephrectomy: Biomaterials perspective. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2020;108(5):2099-2114. doi:10.1002/jbm.b.34552. PMID: 32458570. 
14. Evans LA, Morey AF. Current applications of fibrin sealant in urologic surgery. Int Braz J Urol. 2006;32(2):131-141. PMID: 16650292. 
15. Siregar S, Steven S, Mustafa A. The effect of tissue sealant on urethroplasty in hypospadias patients: a systematic review. F1000Res. 2024;13:184. doi:10.12688/f1000research.146312.1. 
16. Kotaska K, Polák M, Brisuda A, Prusa R. Polycyanoacrylate (super glue) as bladder concretion in a patient after bilateral inguinal hernioplasty. Ann Clin Biochem. 2020;57(4):328-331. doi:10.1177/0004563220929280. PMID: 32208738. 
17. The use of fibrin sealant in urology. J Urol. 1994;152(5 Pt 1):1603-1606. PMID: 7933209. 
18. The Effect of Cyanoacrylic Glue on Rat Testis, Urethra and Spongiosal Tissue: An Experimental Study. J Urol. 2006;175(5):1943-1947. doi:10.1016/S0022-5347(05)00921-3.