Reemplazo de la válvula pulmonar transcatéter del pericardio autólogo con un stent de nitinol autoexpandible en un modelo de oveja adulta

Summary

Este estudio demuestra la viabilidad y seguridad de desarrollar una válvula pulmonar autóloga para la implantación en la posición de la válvula pulmonar nativa mediante el uso de un stent de nitinol autoexpandible en un modelo de oveja adulta. Este es un paso hacia el desarrollo del reemplazo de la válvula pulmonar transcatéter para pacientes con disfunción del tracto de salida del ventrículo derecho.

Abstract

El reemplazo de la válvula pulmonar transcatéter se ha establecido como un enfoque alternativo viable para pacientes que sufren de disfunción del tracto de salida del ventrículo derecho o disfunción de la válvula bioprotésica, con excelentes resultados clínicos tempranos y tardíos. Sin embargo, los desafíos clínicos como el deterioro de la válvula cardíaca con stent, la oclusión coronaria, la endocarditis y otras complicaciones deben abordarse para la aplicación de por vida, particularmente en pacientes pediátricos. Para facilitar el desarrollo de una solución de por vida para los pacientes, se realizó un reemplazo autólogo de la válvula pulmonar transcatéter en un modelo de oveja adulta. El pericardio autólogo se cosechó de las ovejas mediante minitoracotomía anterolateral izquierda bajo anestesia general con ventilación. El pericardio se colocó en un modelo de válvula cardíaca con forma 3D para la reticulación no tóxica durante 2 días y 21 h. Se realizó ecocardiografía intracardíaca (ICE) y angiografía para evaluar la posición, morfología, función y dimensiones de la válvula pulmonar nativa (VAN). Después del recorte, el pericardio reticulado se cosió en un stent de nitinol autoexpandible y se engarzó en un sistema de administración de diseño propio. La válvula pulmonar autóloga (APV) se implantó en la posición de VAN a través de un cateterismo de la vena yugular izquierda. Se repitieron el ICE y la angiografía para evaluar la posición, morfología, función y dimensiones de la APV. Un APV fue implantado con éxito en ovejas J. En este trabajo, la oveja J fue seleccionada para obtener resultados representativos. Se implantó con precisión un APV de 30 mm con un stent de nitinol en la posición del VAN sin ningún cambio hemodinámico significativo. No hubo fuga paravalvular, ni nueva insuficiencia de la válvula pulmonar, ni migración de la válvula pulmonar con stent. Este estudio demostró la viabilidad y seguridad, en un seguimiento a largo plazo, de desarrollar una APV para la implantación en la posición de VAN con un stent de Nitinol autoexpandible a través de cateterismo de vena yugular en un modelo de oveja adulta.

Introduction

Bonhoeffer et ^al.1 marcaron el comienzo del reemplazo de la válvula pulmonar transcatéter (TPVR) en 2000 como una innovación rápida con un progreso significativo hacia la minimización de las complicaciones y la provisión de un enfoque terapéutico alternativo. Desde entonces, el uso de TPVR para tratar el tracto de salida del ventrículo derecho (RVOT) o la disfunción de la válvula bioprotésica ha aumentado rápidamente ^2,3. Hasta la fecha, los dispositivos TPVR actualmente disponibles en el mercado han proporcionado resultados satisfactorios a largo y corto plazo para pacientes con disfunción RVOT ^4,5,6. Además, se están desarrollando y evaluando varios tipos de válvulas TPVR, incluidas las válvulas cardíacas descelularizadas y las válvulas cardíacas impulsadas por células madre, y su viabilidad se ha demostrado en modelos preclínicos de animales grandes ^7,8. La reconstrucción de la válvula aórtica utilizando un pericardio autólogo fue reportada por primera vez por el Dr. Durán, para lo cual se utilizaron tres protuberancias consecutivas de diferentes tamaños como plantillas para guiar la conformación del pericardio de acuerdo con las dimensiones del anillo aórtico, con una tasa de supervivencia del 84,53% en el seguimiento de 60 meses⁹. El procedimiento de Ozaki, que se considera un procedimiento de reparación de válvulas en lugar de un procedimiento de reemplazo de válvulas, consiste en reemplazar las valvas de la válvula aórtica con el pericardio autólogo tratado con glutaraldehído; sin embargo, en comparación con el procedimiento del Dr. Durán, mejoró significativamente en la medición de la válvula enferma con una plantilla para cortar el pericardio fijo¹⁰ y no solo se lograron resultados satisfactorios de los casos adultos sino también de los casos pediátricos¹¹. Actualmente, solo el procedimiento de Ross puede proporcionar un sustituto de válvula viva para el paciente que tiene una válvula aórtica enferma con ventajas obvias en términos de evitar la anticoagulación a largo plazo, el potencial de crecimiento y el bajo riesgo de endocarditis¹². Pero es posible que se requieran reintervenciones para el autoinjerto pulmonar y el conducto del ventrículo derecho a la arteria pulmonar después de un procedimiento quirúrgico tan complejo.

Las válvulas bioprotésicas actuales que están disponibles para uso clínico inevitablemente se degradan con el tiempo debido a las reacciones de injerto contra huésped a los tejidos xenogénicos porcinos o bovinos¹³. La calcificación, degradación e insuficiencia relacionadas con las válvulas podrían requerir intervenciones repetidas después de varios años, especialmente en pacientes jóvenes que necesitarían someterse a múltiples reemplazos de válvulas pulmonares en su vida debido a la falta de crecimiento de las válvulas, una propiedad inherente a los materiales bioprotésicos actuales¹⁴. Además, las válvulas TPVR actualmente disponibles, esencialmente no regenerativas, tienen limitaciones importantes como complicaciones tromboembólicas y hemorrágicas, así como una durabilidad limitada debido a la remodelación adversa de los tejidos que podría conducir a la retracción de la valva y a la disfunción valvular universal^15,16.

Se plantea la hipótesis de que el desarrollo de una válvula pulmonar autóloga (APV) similar a la nativa montada en un stent de nitinol autoexpandible para TPVR con las características de autorreparación, regeneración y capacidad de crecimiento garantizaría el rendimiento fisiológico y la funcionalidad a largo plazo. Y el pericardio autólogo tratado con reticulador no tóxico puede despertar de los procedimientos de cosecha y fabricación. Con este fin, se realizó este ensayo preclínico para implantar una válvula pulmonar autóloga con stent en un modelo de oveja adulta con el objetivo de desarrollar sustitutos valvulares intervencionistas ideales y una metodología de procedimiento de bajo riesgo para mejorar la terapia transcatéter de la disfunción RVOT. En este artículo, la oveja J fue seleccionada para ilustrar el procedimiento integral de TPVR que incluye pericardiectomía e implantación de vena trans yugular de una válvula cardíaca autóloga.

Protocol

Este estudio preclínico fue aprobado por el comité legal y ético de la Oficina Regional de Salud y Asuntos Sociales, Berlín (LAGeSo). Todos los animales (Ovis aries) recibieron atención humanitaria de conformidad con las directrices de las Sociedades Europeas y Alemanas de Ciencia de Animales de Laboratorio (FELASA, GV-SOLAS). El procedimiento se ilustra mediante la realización de un reemplazo autólogo de la válvula pulmonar en una oveja J de 3 años, 47 kg. 1. Manejo pr…

Representative Results

En ovejas J, los APV (30 mm de diámetro) se implantaron con éxito en la “zona de aterrizaje” del RVOT. En ovejas J, la hemodinámica se mantuvo estable a lo largo de toda la minitoracotomía anterolateral izquierda bajo anestesia general con ventilación, así como en la resonancia magnética de seguimiento y la ICE (Tabla 1, Tabla 2 y Tabla 3). El pericardio autólogo de 9 cm x 9 cm se recolectó y recortó mediante la extracción de tejido…

Discussion

Este estudio representa un importante paso adelante en el desarrollo de una válvula pulmonar viva para tpVR. En un modelo de oveja adulta, el método fue capaz de demostrar que una APV derivada del propio pericardio de la oveja se puede implantar con un stent de nitinol autoexpandible a través del cateterismo de la vena yugular. En ovejas J, la válvula pulmonar autóloga con stent se implantó con éxito en la posición pulmonar correcta utilizando un sistema de administración universal autodiseñado. Despu?…

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