Valutazione sperimentale dell'efficacia di un trattamento per l'insufficienza mitralica al variare della severità della patologia

Mitral regurgitation is a disease caused by the retrograde flow of blood from the ventricle to the left atrium through the mitral valve during systole. It is the most common pathology in the world, as more than 2% of the population is affected []. Classifying the types of mitral regurgitation according to etiology, it is possible to identify functional mitral regurgitation caused by ischemia, which causes displacement of the papillary muscles and loss of their synchrony, and remodeling of the left ventricle, resulting in loss of coaptation between the mitral leaflets. The dimensions of the annulus in this type of functional mitral regurgitation remain approximately constant, with the left ventricle tending to dilate. For more delicate patients affected by this condition, who could not sustain open heart surgery, edge-to-edge transcatheter Mitraclip® therapy, inspired by Alfieri's surgical technique, can be used. In this dissertation, a prototype clip of the Mitraclip® system was designed and tested on a model of functional ischemic mitral regurgitation. As a model, the one developed by Jaworek et al. [] was used, which is based on deer heart whose left ventricle was dilated by applying a dilation protocol, which consists of pressurizing the left ventricle for one hour at 150 mmHg. To study the effects of the clip as the severity of ventricular dilatation varied, the device was implanted before the start of the dilation protocol. Along with the clip, the annuloplasty technique was also applied, which in this dissertation was used as a tool to control the dimensions of the annulus and obtain the model of ischemic-type mitral regurgitation, which depended exclusively on left ventricular dilatation and papillary muscle displacement. To test the clip, several indices, acquired in both continuous and pulsatile flow regimes, were analyzed. These quantities were acquired before the start of the experimental protocol, in the middle and at the end of the experimental protocol, to observe the effects of the clip as cardiac dilatation increased. After statistical analysis of the acquired magnitudes, it was observed that none of the indices considered varied significantly as ventricular severity changed, which was the case in the study of Jaworek et al. in the absence of the clip. Then, considering annuloplasty as a therapeutic technique, and thus using a generic functional mitral regurgitation model, it was decided to perform a comparison of the acquired indices for three different treatment configurations: the combination of clip and annuloplasty, the clip alone, and the pathological regurgitation model without any treatment applied. This analysis showed, despite some limitations due to the lack of tissue integrity of the mitral leaflets, that the presence of annuloplasty makes the therapeutic treatment more effective.

Il rigurgito mitralico è una patologia causata dal flusso retrogrado del sangue dal ventricolo all’atrio sinistro, attraverso la valvola mitrale durante la sistole. È la patologia più comune al mondo, in quanto più del 2% della popolazione ne soffre. Classificando le tipologie di rigurgito mitralico in base all’eziologia, è possibile individuare il rigurgito mitralico funzionale causato da ischemia, che causa il dislocamento dei muscoli papillari, perdita di sincronicità di quest’ultimo e rimodellamento del ventricolo sinistro, con conseguente perdita di coaptazione tra i lembi mitralici. Le dimensioni dell’annulus in questo tipo di rigurgito mitralico funzionale rimangono circa costanti, mentre il ventricolo sinistro che tende a dilatarsi. Per i pazienti più delicati affetti da questa patologia, che non potrebbero sostenere un intervento a cuore aperto, è possibile utilizzare la terapia transcatetere edge-to-edge Mitraclip®, ispirata alla tecnica chirurgica di Alfieri. In questo lavoro di tesi, è stato ideato e testato un prototipo di clip del sistema Mitraclip®, su un modello di rigurgito mitralico funzionale di tipo ischemico. Come modello è stato utilizzato quello ideato da Jaworek et al. [], che è basato cuore di cervo il cui ventricolo sinistro è stato dilatato applicando un protocollo di dilatazione, che consiste nella pressurizzazione del ventricolo sinistro per un’ora a 150 mmHg. Per studiare gli effetti della clip al variare della severità della dilatazione ventricolare, essa è stata impiantata prima dell’inizio del protocollo di dilatazione. Insieme alla clip, è stata applicata anche la tecnica dell’annuloplastica, che in questo lavoro di tesi è stata utilizzata come strumento per controllare le dimensioni dell’annulus e ottenere il modello di rigurgito mitralico di tipo ischemico, che dipendesse esclusivamente dalla dilatazione del ventricolo sinistro e dal dislocamento dei muscoli papillari. Per testare la clip sono stati analizzati diversi indici acquisiti sia in regime di flusso continuo sia in regime di flusso pulsatile Queste grandezze sono state acquisite prima dell’inizio del protocollo sperimentale, a metà e al termine di quest’ultimo, per osservare gli effetti della clip all’aumentare della dilatazione cardiaca. In seguito all’analisi statistica delle grandezze acquisite, si è osservato che nessuno degli indici considerati varia significativamente al variare della severità ventricolare, cosa che invece accadeva nello studio di Jaworek et al., in assenza della clip. In seguito, considerando l’annuloplastica come una tecnica terapeutica, e basandosi quindi su un modello di rigurgito mitralico funzionale generico, è stato deciso di effettuare un confronto tra gli indici acquisiti per tre configurazioni di trattamento differenti: la combinazione di clip e annuloplastica, la sola clip e il modello di rigurgito patologico senza alcun trattamento applicato. Da questa analisi è emerso, seppur con qualche limitazione dovuta alla scarsa integrità del tessuto dei foglietti mitralici, come la presenza dell’annuloplastica renda più efficace il trattamento terapeutico.