Development of a modular, customizable percutaneous heart valve prosthesis for the pulmonary position with a focus on connection methods for its modular elements

This thesis is part of a project to develop a modular percutaneous pulmonary valve prosthesis (PPV) at the Helmholtz Institute. In this work, an analysis of the state-of-the-art and the challenges associated with the development of a novel prosthesis concept and its implantation procedure are performed. The modular prosthesis conceived at the Helmholtz Institute is presented and several technologic solutions for the connection method between the modular elements are proposed. Prototypes for these connection solutions are built and tested. A comparison of the different connection solutions based on the tests’ results and observations is made to decide which solution would best meet all the requirements of such a connection method. Finally, recommendations for the future development steps are given.

Questa tesi fa parte di un progetto più ampio per lo sviluppo di una protesi modulare utilizzata per la sostituzione per via percutanea della valvola cardiaca polmonare. Il progetto si è svolto all’Istituto Helmholtz di Aachen (Germania). In questo lavoro viene presentato l’analisi dello stato dell’arte e delle sfide associate allo sviluppo di un nuovo concetto per la procedura d’impianto percutaneo di una valvola polmonare. Il concetto di protesi modulare ideato dall’Istituto Helmholtz è illustrato nel dettaglio, e le diverse soluzioni tecnologiche per il metodo di connessione tra gli elementi modulari vengono analizzate. Alcuni prototipi delle soluzioni proposte per le connessioni dei diversi moduli sono stati realizzati e valuati sperimentalmente. Un confronto tra le diverse soluzioni di connessione in base ai risultati delle prove è stato realizzato per decidere la soluzione che meglio soddisfa tutti i requisiti di un tale metodo di connessione. Infine, vengono illustrate le raccomandazioni per le fasi di sviluppo futuro della valvola.