An innovative design of transcatheter implantable mitral valve prosthesis. Anatomy of the mitral valve in patients with functional mitral regurgitation and preliminary results of the implant in the animal model using quantitative 3D echocardiography and particle imaging velocimetry

Premesse: La sostituzione percutanea della valvola mitralica rappresenta una nuova opzione terapeutica per i pazienti con insufficienza mitralica (IM) ad alto rischio chirurgico. Attualmente molte protesi percutanee sono in differenti fasi di sviluppo. I prototipi valvolari, prima di ottenere il marchio CE ed iniziare l’uso clinico, devono essere sottoposti a test su animale per raggiungere il design finale. Inoltre, la valutazione della geometrica valvolare mitralica è fondamentale per il successo procedurale e l’ecocardiografia transtoracica 3D rappresenta un utile strumento di screening. Scopi: Valutare la fattibilità dell’impianto e i risultati emodinamici in acuto di una nuova bioprotesi percutanea auto-espandibile caratterizzata da una forma a D con stent asimmetrico e da un unico lembo. Valutare la geometrica della valvola mitralica in pazienti con IM funzionale (IMF) che potrebbero potenzialmente beneficiare della sostituzione percutanea della valvola mitralica, confrontando i pazienti con IMF secondaria a cardiopatia ischemica (IMF-I) e non-ischemica (IMF- nI). Metodi: Da Maggio 2015 ad Agosto 2018 sono stati impiantati prototipi della nuova bioprotesi su 112 ovini sani di piccola taglia usando l’approccio trans-atriale (Ta) e trans-apicale (TA). La selezione degli ovini è avvenuta mediante tomografia computerizzata ed ecocardiografia, mentre l’impianto è stato guidato tramite ecocardiografia trans-pericardica (ETP) che ha permesso di ottenere immagini “umanizzate”. Inoltre, l’analisi della velocità delle particelle è stata utilizzata per valutare la dinamica del flusso intracavitario prima e dopo impianto della bioprotesi. Sono stati retrospettivamente selezionati 94 pazienti con IMF severa. L’analisi 3D dell’AM è stata eseguita su immagini 3D dedicate, utilizzando un nuovo software d’analisi disponibile in commercio, in due momenti del ciclo cardiaco (protodiastole e mesosistole). Sono state misurate le dimensioni e la geometria dell’AM e i volumi atriali e ventricolari sinistri. Risultati: ETP 2D e 3D è stata utilizzata per misurare le dimensioni dell’AM nel modello ovino (area: 6.4 ± 0.8 cm2, perimetro: 9.4 ± 0.8 cm) e per valutare l’allineamento ed il funzionamento della protesi. La maggioranza degli impianti hanno mostrato nessuna o solo minima insufficienza intra- (n=104, 93%) e peri-protesica (n=86, 77%) ed un buon funzionamento della protesi (gradiente medio 4 ± 3 mmHg). Inoltre, all’analisi della velocità delle particelle, le proprietà dei vortici del ventricolo sinistro rimangono invariati dopo l’impianto. Nei pazienti con IMF severa, 41 (43.6%) con IMF-I e 53 (56.4%) con IMF-nI, l’area massima 3D dell’AM (10.7±2.5 cm2 vs 11.6±2.7 cm2, p=0.124) ed a livello del best fit plane (9.9±2.3 cm2 vs 10.7±2.5 cm2, p=0.135, rispettivamente) sono simili tra i pazienti con IMF-I e IMF-nI. In mesosistole, i pazienti con IMF-nI mostrano una maggiore area 3D (9.8±2.3 cm2 vs 10.8±2.7 cm2, p=0.046) e perimetro (11.2±1.3 cm vs 11.8±1.5 cm, p=0.048) con lembi più lunghi e grandi, ed un più ampio angolo aorto-mitralico (135±10° vs 141±11°, p=0.011). Mentre l’area dell’AM a livello del best fit plane non differisce tra i pazienti con IMF-I e IMF-nI (9±1.1 cm2 vs 9.9±1.5 cm2, p=0.063). Conclusioni: L’iniziale esperienza pre-clinica della nuova bioprotesi mono-lembo autoespandibile, ha evidenziato che l’impianto della valvola tramite approccio TA è fattibile e sicuro con un buon risultato emodinamico. L’utilizzo di metodi ecocardiografici avanzati su modello animale è stato fattibile ed ha supportato il continuo sviluppo di un nuovo concetto di bioprotesi. I pazienti con IMF ad eziologia ischemica e non-ischemica hanno simili dimensioni massime dell’AM; le differenze sistoliche nella geometria dell’AM dovrebbero essere prese in considerazioni per l’accurata selezione delle protesi.