Remplacement valvulaire pulmonaire transcathéter du péricarde autologue avec un stent au nitinol auto-extensible dans un modèle de mouton adulte
Summary
Cette étude démontre la faisabilité et l’innocuité du développement d’une valve pulmonaire autologue pour l’implantation à la position de la valve pulmonaire native en utilisant un stent nitinol auto-extensible dans un modèle de mouton adulte. Il s’agit d’une étape vers le développement d’un remplacement valvulaire pulmonaire transcathéter pour les patients présentant un dysfonctionnement du tractus d’écoulement ventriculaire droit.
Abstract
Le remplacement valvulaire pulmonaire transcathéter a été établi comme une approche alternative viable pour les patients souffrant de dysfonctionnement du tractus d’écoulement ventriculaire droit ou d’un dysfonctionnement de la valve bioprothétique, avec d’excellents résultats cliniques précoces et tardifs. Cependant, les défis cliniques tels que la détérioration de la valve cardiaque stentée, l’occlusion coronaire, l’endocardite et d’autres complications doivent être abordés pour une application à vie, en particulier chez les patients pédiatriques. Pour faciliter le développement d’une solution à vie pour les patients, un remplacement valvulaire pulmonaire autologue transcathéter a été effectué dans un modèle de mouton adulte. Le péricarde autologue a été récolté chez le mouton par minithoracotomie antérolatérale gauche sous anesthésie générale avec ventilation. Le péricarde a été placé sur un modèle de valve cardiaque en 3D pour une réticulation non toxique pendant 2 jours et 21 h. L’échocardiographie intracardiaque (ICE) et l’angiographie ont été effectuées pour évaluer la position, la morphologie, la fonction et les dimensions de la valve pulmonaire native (VAN). Après la coupe, le péricarde réticulé a été cousu sur un stent nitinol auto-extensible et serti dans un système d’administration auto-conçu. La valve pulmonaire autologue (VAV) a été implantée en position VAN par cathétérisme de la veine jugulaire gauche. L’ICE et l’angiographie ont été répétées pour évaluer la position, la morphologie, la fonction et les dimensions de l’APV. Un APV a été implanté avec succès chez le mouton J. Dans cet article, le mouton J a été sélectionné pour obtenir des résultats représentatifs. Un APV de 30 mm avec un stent au nitinol a été implanté avec précision à la position de la VAN sans changement hémodynamique significatif. Il n’y avait pas de fuite paravalvulaire, pas de nouvelle insuffisance valvulaire pulmonaire ou de migration de la valve pulmonaire stentée. Cette étude a démontré la faisabilité et l’innocuité, dans un suivi à long terme, du développement d’un APV pour l’implantation en position NPV avec un stent Nitinol auto-extensible via un cathétérisme veineux jugulaire dans un modèle de mouton adulte.
Introduction
Bonhoeffer et al.1 ont marqué le début du remplacement valvulaire pulmonaire transcathéter (TPVR) en 2000 en tant qu’innovation rapide avec des progrès significatifs vers la minimisation des complications et la fourniture d’une approche thérapeutique alternative. Depuis lors, l’utilisation du TPVR pour traiter le tractus d’écoulement ventriculaire droit (RVOT) ou le dysfonctionnement de la valve bioprothétique a augmenté rapidement 2,3. À ce jour, les dispositifs TPVR actuellement disponibles sur le marché ont fourni des résultats satisfaisants à long et à court terme pour les patients atteints de dysfonctionnement RVOT 4,5,6. En outre, divers types de valves TPVR, y compris les valves cardiaques décellularisées et les valves cardiaques entraînées par des cellules souches, sont en cours de développement et d’évaluation, et leur faisabilité a été démontrée dans des modèles précliniques de grands animaux 7,8. La reconstruction de la valve aortique à l’aide d’un péricarde autologue a été rapportée pour la première fois par le Dr Duran, pour laquelle trois renflements consécutifs de tailles différentes ont été utilisés comme modèles pour guider la mise en forme du péricarde en fonction des dimensions de l’anneau aortique, avec un taux de survie de 84,53% au suivi de 60 mois9. La procédure Ozaki, qui est considérée comme une procédure de réparation de valve plutôt qu’une procédure de remplacement de valve, consiste à remplacer les feuillets de valve aortique par le péricarde autologue traité au glutaraldéhyde; cependant, par rapport à la procédure du Dr Duran, il s’est considérablement amélioré dans la mesure de la valve malade avec un gabarit pour couper le péricarde fixe10 et des résultats satisfaisants ont été obtenus non seulement à partir des cas adultes, mais aussi des caspédiatriques 11. Actuellement, seule la procédure Ross peut fournir un substitut valvulaire vivant pour le patient qui a une valve aortique malade avec des avantages évidents en termes d’évitement de l’anticoagulation à long terme, du potentiel de croissance et du faible risque d’endocardite12. Mais de nouvelles interventions peuvent être nécessaires pour l’autogreffe pulmonaire et le conduit du ventricule droit à l’artère pulmonaire après une intervention chirurgicale aussi complexe.
Les valves bioprothétiques actuelles disponibles pour un usage clinique se dégradent inévitablement au fil du temps en raison des réactions du greffon contre l’hôte aux tissus xénogéniques porcins ou bovins13. La calcification, la dégradation et l’insuffisance liées aux valves pourraient nécessiter des interventions répétées après plusieurs années, en particulier chez les jeunes patients qui auraient besoin de subir plusieurs remplacements valvulaires pulmonaires au cours de leur vie en raison du manque de croissance des valves, une propriété inhérente aux matériaux bioprothétiques actuels14. En outre, les valves TPVR actuellement disponibles, essentiellement non régénératives, présentent des limitations majeures telles que des complications thromboemboliques et hémorragiques, ainsi qu’une durabilité limitée en raison d’un remodelage tissulaire défavorable qui pourrait entraîner une rétraction de la foliole et un dysfonctionnement valvulaire universel15,16.
On suppose que le développement d’une valve pulmonaire autologue (APV) de type natif montée sur un stent nitinol auto-extensible pour TPVR avec les caractéristiques d’autoréparation, de régénération et de capacité de croissance assurerait la performance physiologique et la fonctionnalité à long terme. Et le péricarde autologue traité par réticulant non toxique peut se réveiller des procédures de récolte et de fabrication. À cette fin, cet essai préclinique a été mené pour implanter une valve pulmonaire autologue stentée dans un modèle de mouton adulte dans le but de développer des substituts valvulaires interventionnels idéaux et une méthodologie procédurale à faible risque pour améliorer le traitement transcathéter du dysfonctionnement RVOT. Dans cet article, le mouton J a été sélectionné pour illustrer la procédure TPVR complète, y compris la péricardiectomie et l’implantation de veines transgéolaires d’une valve cardiaque autologue.
Protocol
Representative Results
Discussion
Cette étude représente une étape importante dans le développement d’une valve pulmonaire vivante pour le TPVR. Dans un modèle de mouton adulte, la méthode a pu montrer qu’un APV dérivé du péricarde du mouton peut être implanté avec un stent nitinol auto-extensible via un cathétérisme de la veine jugulaire. Chez le mouton J, la valve pulmonaire autologue stentée a été implantée avec succès dans la position pulmonaire correcte à l’aide d’un système d’administration universel auto-con?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous exprimons notre sincère gratitude à tous ceux qui ont contribué à ce travail, membres passés et actuels. Ce travail a été soutenu par des subventions du ministère fédéral allemand de l’Économie et de l’Énergie, EXIST – Transfert de recherche (03EFIBE103). Yimeng Hao est soutenu par le China Scholarship Council (CSC: 202008450028).
Materials
| 10 % Magnesium | Inresa Arzneimittel GmbH | PZN: 00091126 | 0.02 mol/ L, 10X10 ml |
| 10 Fr Ultrasound catheter | Siemens Healthcare GmbH | SKU 10043342RH | ACUSON AcuNav™ ultrasound catheter |
| 3D Slicer | Slicer | Slicer 4.13.0-2021-08-13 | Software: 3D Slicer image computing platform |
| Adobe Illustrator | Adobe | Adobe Illustrator 2021 | Software |
| Amiodarone | Sanofi-Aventis Deutschland GmbH | PZN: 4599382 | 3- 5 mg/ kg, 150 mg/ 3 ml |
| Amplatz ultra-stiff guidewire | COOK MEDICAL LLC, USA | Reference Part Number:THSF-35-145-AUS | 0.035 inch, 145 cm |
| Anesthetic device platform | Drägerwerk AG & Co. KGaA | 8621500 | Dräger Atlan A350 |
| ARROW Berman Angiographic Balloon Catheter | Teleflex Medical Europe Ltd | LOT: 16F16M0070 | 5Fr, 80cm (X) |
| Butorphanol | Richter Pharma AG | Vnr531943 | 0.4mg/kg |
| C-Arm | BV Pulsera, Philips Heathcare, Eindhoven, The Netherlands | CAN/CSA-C22.2 NO.601.1-M90 | Medical electral wquipment |
| Crimping tool | Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA | 9600CR | Crimper |
| CT | Siemens Healthcare GmbH | − | CT platform |
| Dilator | Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA | 9100DKSA | 14- 22 Fr |
| Ethicon Suture | Ethicon | LOT:MKH259 | 4- 0 smooth monophilic thread, non-resorbable |
| Ethicon Suture | Ethicon | LOT:DEE274 | 3-0, 45 cm |
| Fast cath hemostasis introducer | ST. JUDE MEDICAL Minnetonka MN | LOT Number: 3458297 | 11 Fr |
| Fentanyl | Janssen-Cilag Pharma GmbH | DE/H/1047/001-002 | 0.01mg/kg |
| Fragmin | Pfizer Pharma GmbH, Berlin, Germany | PZN: 5746520 | Dalteparin 5000 IU/ d |
| Functional screen | BV Pulsera, Philips Heathcare, Eindhoven, The Netherlands | System ID: 44350921 | Medical electral wquipment |
| Glycopyrroniumbromid | Accord Healthcare B.V | PZN11649123 | 0.011mg/kg |
| Guide Wire M | TERUMO COPORATION JAPAN | REF*GA35183M | 0.89 mm, 180 cm |
| Hemochron Celite ACT | International Technidyne Corporation, Edison, USA | NJ 08820-2419 | ACT |
| Heparin | Merckle GmbH | PZN: 3190573 | Heparin-Natrium 5.000 I.E./0,2 ml |
| Hydroxyethyl starch (Haes-steril 10 %) | Fresenius Kabi Deutschland GmbH | ATC Code: B05A | 500 ml, 30 ml/h |
| Imeron 400 MCT | Bracco Imaging | PZN00229978 | 2.0–2.5 ml/kg, Contrast agent |
| Isoflurane | CP-Pharma Handelsges. GmbH | ATCvet Code: QN01AB06 | 250 ml, MAC: 1 % |
| Jonosteril Infusionslösung | Fresenius Kabi Deutschland GmbH | PZN: 541612 | 1000 ml |
| Ketamine | Actavis Group PTC EHF | ART.-Nr. 799-762 | 2–5 mg/kg/h |
| Meloxicam | Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH | M21020A-09 | 20 mg/ mL, 50 ml |
| Midazolam | Hameln pharma plus GMBH | MIDAZ50100 | 0.4mg/kg |
| MRI | Philips Healthcare | − | Ingenia Elition X, 3.0T |
| Natriumchloride (NaCl) | B. Braun Melsungen AG | PZN /EAN:04499344 / 4030539077361 | 0.9 %, 500 ml |
| Pigtail catheter | Cordis, Miami Lakes, FL, USA | REF: 533-534A | 5.2 Fr 145 °, 110 cm |
| Propofol | B. Braun Melsungen AG | PZN 11164495 | 20mg/ml, 1–2.5 mg/kg |
| Propofol | B. Braun Melsungen AG | PZN 11164443 | 10mg/ml, 2.5–8.0 mg/kg/h |
| Safety IV Catheter with Injection port | B. Braun Melsungen AG | LOT: 20D03G8346 | 18 G Catheter with Injection port |
| Sulbactam- ampicillin | Pfizer Pharma GmbH, Berlin, Germany | PZN: 4843132 | 3 g, 2.000 mg/ 1.000 mg |
| Sulbactam/ ampicillin | Instituto Biochimico Italiano G Lorenzini S.p.A. – Via Fossignano 2, Aprilia (LT) – Italien | ATC Code: J01CR01 | 20 mg/kg, 2 g/1 g |
| Surgical Blade | Brinkmann Medical ein Unternehmen der Dr. Junghans Medical GmbH | PZN: 354844 | 15 # |
| Surgical Blade | Brinkmann Medical ein Unternehmen der Dr. Junghans Medical GmbH | PZN: 354844 | 11 # |
| Suture | Johnson & Johnson | Hersteller Artikel Nr. EH7284H | 5-0 polypropylene |
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