Rischio trombogenico dopo l'occlusione dell'auricola in pazienti affetti da fibrillazione atriale: analisi computazionale del ruolo della fluidodinamica interatriale in anatomie paziente-specifiche

Atrial fibrillation (AF) is the most common form of supraventricular arrhythmia, with a constantly increasing prevalence. It is estimated that more than 10% of the population over the age of 80 is affected. AF is characterized by rapid and disorganized electrical activity that impairs cardiac function. The most concerning aspect is its strong association with thromboembolic events, as AF patients have a fivefold increased risk of stroke. Additionally, in 90% of patients with non-valvular AF, thrombus formation occurs in the left atrial appendage (LAA) due to its elongated morphology and reduced contractile capacity. The primary therapy to mitigate stroke risk consists of chronic anticoagulation; however, this treatment is associated with multiple side effects, including bleeding and interactions with other drugs. For this reason, in recent years, the minimally invasive procedure of LAA occlusion using dedicated devices has been introduced into clinical practice. The success of the procedure is highly dependent on the compatibility between the device and the patient's anatomy. Given the significant morphological variability of the LAA, it becomes crucial to quantify the changes in atrial fluid dynamics induced by different occlusion devices. This study aims to investigate thromboembolic risk through computational analysis of atrial fluid dynamics. To this end, 3D atrial models derived from CT scans of AF patients were used to simulate LAA occlusion with two widely adopted clinical devices (plug- and pacifier-type). CFD simulations were performed to analyse specific thromboembolic risk indices before and after occlusion, highlighting how the structural characteristics of the selected device can significantly influence thrombogenesis and lead to different risk conditions.

La fibrillazione atriale (FA) è la più comune forma di aritmia sopraventricolare, con una prevalenza in costante aumento, si stima che più del 10% della popolazione al di sopra degli 80 anni ne sia affetta. Questa si presenta attraverso un’attività elettrica rapida e disorganizzata in grado di compromettere la funzionalità cardiaca. Il dato più preoccupante riguarda la sua associazione con eventi di natura tromboembolica, i soggetti affetti da FA presentano un rischio cinque volte superiore di sviluppare ictus. In aggiunta, nel 90% dei soggetti con FA non-valvolare la coagulazione avviene nell’appendice atriale sinistra (LAA) a causa della sua morfologia allungata e scarsa capacità contrattile. La terapia principale per contenere il rischio di ictus consiste nella somministrazione cronica di anticoagulanti; tuttavia, ad essa si associano molteplici effetti collaterali, tra i quali il sanguinamento e l’interferenza con altri farmaci. Per questo motivo negli ultimi anni è entrata nella pratica clinica la procedura mininvasiva di occlusione della LAA tramite appositi dispositivi. Il successo dell’intervento è fortemente determinato dall’accoppiamento del dispositivo con l’anatomia, e data l’estrema variabilità morfologica dell’auricola diventa interessante poter quantificare le modificazioni della fluidodinamica atriale in presenza di diverse tipologie di occlusore. Lo studio si pone l’obiettivo di indagare il rischio tromboembolico, attraverso l’analisi computazionale della fluidodinamica atriale. In tal senso modelli di atrio 3D ottenuti dalla TC di pazienti in FA, sono stati utilizzati per simulare l’occlusione della LAA mediante due diversi dispositivi ampiamente utilizzati nella pratica clinica (plug- and pacifier- device). Le simulazioni CFD sono state eseguite per analizzare specifici indici di rischio tromboembolico prima e dopo l’occlusione, evidenziando come la struttura del dispositivo scelto per l’impianto possa influenzare significativamente la trombogenesi e determinare condizioni di rischio differenti.