Sviluppo di una pipeline computazionale paziente-specifica per la pianificazione dell'impianto di occlusore dell'auricola sinistra

Atrial fibrillation (AF) is the most common cardiac arrhythmia in adults and accounts for a substantial proportion of ischemic strokes of cardioembolic origin. Because AF-related thrombi are predominantly located in the left atrial appendage (LAA), percutaneous left atrial appendage occlusion (LAAO) represents a targeted therapeutic option to reduce thrombotic risk in patients for whom oral anticoagulation is contraindicated or poorly tolerated. In this setting, computational simulations based on finite element analysis offer a valuable means of supporting procedural planning. However, the implementation of in silico occluder implantation in patient-specific anatomies raises several challenges, including pre-implant positioning of the device, assignment of realistic wall properties, and incorporation of atrial cycle dynamics. In the present study, these aspects are investigated in the context of in silico implantation of the Watchman FLX™ occluder, and methodological solutions are proposed to enhance the robustness and usability of the numerical framework. The results show that the calibration of patient-specific wall properties and the inclusion of LAA pressurization have a decisive influence on implantation outcomes. Furthermore, the development of dedicated tools for automated positioning of the delivery system and generation of what-if scenarios enables in silico analyses to be extended to larger patient cohorts, thereby supporting the design and interpretation of future clinical trials.

La fibrillazione atriale (FA) costituisce la più comune aritmia cardiaca nell’adulto ed è responsabile di una quota significativa di ictus ischemici di origine cardioembolica. Poiché i trombi correlati alla FA si localizzano prevalentemente nell’appendice atriale sinistra (LAA), l’occlusione percutanea della auricola (LAAO) rappresenta una strategia terapeutica mirata per ridurre il rischio di trombosi nei pazienti in cui la terapia anticoagulante orale è controindicata o mal tollerata. In questo scenario, il ricorso a simulazioni computazionali basate sull’analisi a elementi finiti rappresenta un valido strumento di supporto alla pianificazione chirurgica. Tuttavia, l’implementazione di simulazioni di impianto di occlusore in anatomie paziente-specifiche comporta diverse criticità, quali il posizionamento del dispositivo pre-impianto, la definizione delle corrette proprietà di parete e l’inclusione della dinamica del ciclo atriale. Nel presente studio si sono approfondite tali problematiche, nel contesto di impianto in silico dell’occlusore Watchman FLX™, proponendo soluzioni volte a migliorare la robustezza e l’usabilità del framework numerico. Dai risultati è emerso come la calibrazione delle proprietà di parete paziente-specifiche e la pressurizzazione della LAA influenzino in modo determinante gli outcome di impianto. Inoltre, lo sviluppo di tools dedicati per il posizionamento del sistema di rilascio e la generazione automatica di what if scenarios consentono infine di eseguire studi in silico su un campione di pazienti consistente, a supporto di futuri trial clinici.