Tipi di protesi e relativi sistemi di rilascio

Attualmente la tecnologia delle protesi transcatere ha portato allo sviluppo di diversi dispositivi ad applicazione clinica certificata. Per semplicita’ di catalogazione, si possono distinguere in due grossi Gruppi: (1) protesi valvolari ad impianto con pallone espandibile (“balloon expandable”) e (2) autoespandibili. Il primo gruppo e rappresentato da un unico modello protesico, la protesi Sapien (Edwards lifescience, Irvine, CA), arrivato ormai alla terza generazione (Sapien 3). Il secondo gruppo, invece, presenta diversi modelli che si possono a loro volta, sinteticamente, distinguere in (a) parzialmente recuperabili (“partially retrievable”) e (b) totalmente recuperabili (“totally retrievable”). I dispositivi del secondo gruppo hanno design e caratteristiche diverse che saranno brevemente riassunti a seguire.

CoreValve Revalving System e Evolut pro

Ilsistema Core Valve Re-valving, dopo la Sapien, e’ quello che ha avuto il maggior numero di applicazioni cliniche. Il device di prima generazione è costituito da una valvola di pericardio porcino montata su di uno stent di nitinolo auto-espandibile (Figura 5-2).

Figura 5-2. Core Valve System è costituito dai lembi pericardici fissati al interno di una struttura ad auto-espansione in nitinolo. Il sistema dopo il rilascio. La parte più larga si ancora nell’aorta ascendente. Lo stent copre le ostia coronarica, ma la dimensione delle cellule è progettata per consentire la cateterizzazione coronarica nel futuro.

Lo stent ha una forma caratterizzata da una prima porzione tubulare prossimale, che aderisce all’anulus aortico, e da una seconda porzione più larga e distale, che serve per ottenere la massima aderenza a livello dell’aorta ascendente. La porzione prossimale è coperta da pericardio bovino che consente di abolire i leaks peri-valvolari. Il device è costituito quindi in modo tale da consentire il fissaggio della valvola su due livelli, quello anulare e quello sopra-anulare. Inoltre, proprio per la particolare configurazione, tale

valvola si presta bene sia all’impianto in caso di stenosi sia in caso d’insufficienza aortica che nelle forme miste. Il sistema per il rilascio è di diametro di 21 Fr (French) e si utilizza per via retrograda attraverso l’esposizione chirurgica di un’arteria iliaca, arteria femoraleo ascellare. La presenza di uno stent auto-espandibile potrebbe favorire una minor frequenza di leaks para-valvolari. Tuttavia, i primi dati clinici sembrano riportare una frequente insorgenza di blocco atrio-ventricolare dopo impianto di questo device (13%). Il blocco atrio-ventricolare potrebbe essere determinato dal trauma sul setto interventricolare del segmento di stent auto-espandibile. Al momento, il vantaggio maggiore di questa valvola è dato dalla possibilità di usufruire, nella versione più recente (Evolut Pro) (Figura

5-3), di un sistema di rilascio che utilizza introduttori di 18 Fr il quale consente di eseguire

la procedura mediante approccio retrogrado anche in pazienti con alterazioni di calibro a carico dell’asse iliaco-femorale, senza la necessità di ricorrere alla chiusura dell’accesso arterioso per via chirurgica. L’impianto di tale valvola non richiede il pacing ventricolare rapido che viene utilizzato solo durante la predilatazione della valvola aortica.

Figura 5-3. CoreValve Evolut pro, sistema di rilascio e rappresentazione schematica del suo impianto.

Secondo Medtronic, l'Evolut Pro presenta un involucro esterno che aggiunge superficie di contatto tra la valvola e l'anello nativo aortico per migliorare ulteriormente la tenuta

anulare. L'involucro di tessuto pericardico porcino biocompatibile, in aggiunta ad altri elementi di design, riduce il rischio di perdite (leaks) perivalvolari.

Il sistema Evolut Pro è indicato per i vasi di calibro inferiore fino a 5,5 mm. Viene rilasciata attraverso il sistema di rilascio transcatetere EnVeo R e presenta una guaina InLine. Le misure 23-, 26-, e 29 mm del sistema Evolut Pro sono disponibili, ad oggi, per l'uso negli Stati Uniti. Non è disponibile per l'uso in paesi al di fuori degli Stati Uniti.

La società ha dichiarato che i dati clinici di 30 giorni hanno mostrato elevata sopravvivenza, bassi tassi di ictus, il minimo di perdite paravalvolare (PVL), ed eccellenti emodinamica per la valvola auto-espandibile. I dati sono stati annunciati alla ACC.17, l'American College of 66th sessione scientifica annuale di Cardiologia, che si è tenuta 17-19 marzo 2017 a Washington, DC.

Lo studio clinico Evolut Pro (N = 60) ha raggiunto il suo endpoint primario a 30 giorni con alti tassi di sopravvivenza (98,3%); bassi tassi di ictus disabilitante (1,7%). La valvola Evolut Pro ha anche mostrato ottime prestazioni emodinamiche con ampie aree valvolari (2,0 ± 0,5 cm2) e gradienti medi molto contenuti (6,4 ± 2,1 mmHg) a 30 giorni. La maggior parte dei pazienti nello studio (72,4%) non ha avuto alcun/trace PVL, e non sono stati osservati episodi di PVL moderato o grave a 30 giorni. Inoltre, il tasso di nuovo impianto di pacemaker è stata del 10%. Il che e’ un miglioramento sui tassi osservati in studi clinici Evolut R e TVT del mondo reale e registro FORWARD.

Cribier-Edwards/Edwards SAPIEN

La prima protesi transcatetere ad essere impiantata sull’uomo e con attualmente il maggior numero di impianti nel mondo e’ quella prodotta dall’azienda Edwards Lifescience (Irvine, CA) ed impiantata per la prima voltain Francia da Alain Cribier utilizzando il primo p r o t o t i p o C r i b i e r - E d w a r d s 2 3 m m b a l l o o n - e x p a n d a b l e a o r t i c v a l v e prosthesis9,14,15_{(Edwards Lifesciences, Irvine, CA) (Figura 5-4). La valvola, nel suo}

disegno originario (Sapien) era costituita datre lembi di pericardio (originariamente equino, ora bovino) fissati all’interno di una strutturastentlike in acciaio inossidabile. La porzione inferiore della protesi è coperta con polietilene tereftalato (polyethylene terephthalate – PET). La valvola era depositata aperta per evitare i danni ai lembi e doveva essere “crimpata” su di un pallone per valvuloplastica aortica (Figura 5-5) appena prima dell’inserimento. All’inizio erano disponibili solo due misure: quella da 23 mm di diametro x 14 mm di altezza e quello da 26 mm x 16 mm (misure riferite alla massima apertura) che

richiedevano rispettivamente un catetere introduttore del 22 Fr e del 24 Fr. La durabilità della protesi confermata ripetutamente in vitro era di più di 200 milioni di cicli cardiaci, corrispondenti a più di 5 anni di vita. L’impianto della valvola avveniva mediante l’utilizzo di 3 metodiche: approccio anterogrado (vena femorale), approccio retrogrado (arteria femorale) ed approccio trans-apicale.

L'approccio iniziale nella serie più recente dalla Francia quasi esclusivamente era anterogrado transvenoso, la cui metodica e’ riassunta brevemente a seguire.

Viene eseguita la puntura trans-settale e una guida rigida è passata attraverso ilventricolo di sinistra, attraverso la valvola aortica e l'aorta discendente, che poi è esternalizzata attraverso una guaina femorale arteriosa. Dopo un iniziale BAV anterogrado guidato, la valvola Cribier-Edwardsè montata su un pallone di rilascio e avanzataper via anterograda fino a quando non si trova a livello della valvola aortica nativa calcificata. Durante la stimolazione ventricolare rapida, il palloncino è gonfiato e sgonfiato rapidamente, lasciando la protesi a livello dell’anello aortico (una volta che la valvola è posizionata, non può essere recuperata o riposizionata). L’iniezionedel mezzo di contrasto nella radice aortica conferma la competenza della valvola(Figura 5-7). Nella Figura 5-6. sono mostrati i sistemi per il rilascio di prima generazione durante l’approccio retrogrado (Retroflex System) e durante l’approccio trans-apicale descritto in seguito (Ascendra System).

Figura 5-4. La valvola Cribier-Edwards è costituita da tre lembi di pericardio fissati all’interno di uno stent di acciaio. La valvola è depositata aperta per evitare i danni ai lembi (riquadro a sinistra) e deve essere crimpata manualmente su un catetere a palloncino (riquadro a destra) appena prima di procedere con l’impianto.

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Figura 5-5. Device per la preparazione della valvola intorno al palloncino (“crimper device”).

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Figura 5-7. L’aspetto fluoroscopico di posizionamento della valvola Cribier-Edwards. Lo stent si espande gonfiando il palloncino a livello della valvola aortica nativa (riquadro a sinistra). La stimolazione ventricolare rapida consente il posizionamento accurato della valvola. Iniezione del contrasto e visualizzazione della radice aortica dopo il posizionamento della valvola (riquadro a destra).

Passando attraverso un modello evolutivo intermedio (Sapien XT) che ha consentito di allargare il panorama delle indicazioni all’impianto (i.e. Valve-in Valve), l’attuale modello di terza generazione e’ la Sapien 3 (vd fig. 5-7 bis) le cui caratteristiche di impianto sono simili ai modelli precedenti, ma presenta alcune migliorie strutturali che hanno consentito di ridurre molto il tasso di complicanze (i.e. pacemaker rate, PVL, stroke, etc.).

F i g u r a 5 - 7 b i s . La valvola E d w a r d s Sapien 3. A n c h e i sistemi di rilascio sia p e r l’accesso periferico

decisamente migliorati (vd Fig. 5-7 t r i s ) : questo ha consentito di ridurre

significativamente il tasso di complicanze vascolari e di aumentare l’impiego dell’accesso transfemorale come preferenziale.

Figura 5-7 tris. Caratteristiche principali dei sistemi di rilascio Transfemorale (in alto) e TransApicale (in basso).

Nelle Tabelle 1 e 2 sono elencati gli altri modelli di protesi transacatetere che si sono sviluppati sulla scia dell’esperienza CoreValve e Sapien (comunque rappresentate in tabella per utilita’ di confronto). Per poter ottenere uno spazio nel mercato, le aziende produttrici hanno cercato di sviluppare tecnologie e requisiti che li rendessero attraenti per l’applicazione clinica: le tabelle rappresentano quindi anche le caratteristiche principali per ogni protesi valvolare.

Tabella 1. Tabella 2. Ognuna di q u e s t e protesi ha superato, ovviamente, i trial clinici richiesti per l’applicazione estensiva sull’uomo. In generale i risultati sono buoni per tutte le protesi, il che rinforza la bonta’ del concetto, cioe’ che il trattamento della

Stenosi Aortica per via TransCatetere e’ una realta’ e consente di offrire un grande beneficio soprattutto a pazienti che correrebbero un rischio chirurgico di livello medio-alto.