Il fallimento delle protesi valvolari cardiache

Introduzione generale

Le complicanze delle protesi valvolari cardiache possono essere intese come un insieme eterogeneo di eventi, che comprendono deterioramento strutturale, trombosi, endocardite, pannus, mismatch protesico (per mismatch protesico – PPM Patient-Prosthesis Mismatch – s’intende la condizione in cui la protesi valvolare impiantata risulta emodinamicamente inadeguata rispetto alle dimensioni o alle esigenze funzionali del paziente) e, nel caso delle procedure transcatetere, anche disturbi di conduzione.

Non è forse superlfuo precisare presentemenmte che il pannus e la degenerazione strutturale delle bioprotesi rappresentano meccanismi distinti di disfunzione valvolare. Il pannus consiste in una proliferazione di tessuto fibroso che si sviluppa sulla superficie della protesi e può determinare o contribuire alla stenosi attraverso una riduzione dell’orifizio funzionale. La degenerazione strutturale (Structural Valve Deterioration, SVD) riguarda invece alterazioni intrinseche dei lembi biologici della protesi, caratterizzate da ripiegamento della cuspide, rigidità, depositi calcifici e, in alcuni casi, lacerazioni commissurali correlate al calcio. Ruolo centrale in questo senso riveste l’esame macroscopico, la radiografia del pezzo e la correlazione con il referto operatorio e con l’imaging preoperatorio. La letteratura di riferimento (citata in bibliografia) conferma soprattutto il peso del deterioramento strutturale delle bioprotesi e la rilevanza delle complicanze trombotiche, infettive ed elettriche dopo TAVI [1,2].

Protesi pericardiche e impianto valvolare transcatetere aortico: meccanismi e morfologia del fallimento

La valvola aortica rappresenta il contesto principale sia per la patologia della valvola nativa sia per l’analisi delle protesi chirurgiche e transcatetere. Le bioprotesi pericardiche (così chiamate perché fabbricate utilizzando pericardio bovino) sono sovente soggette a calcificazione distrofica, rigidità dei lembi, stenosi e, in alcuni casi, lacerazioni o insufficienza. Questo quadro trova riscontro nel commento editoriale di Thiene e Valente sulla calcificazione delle bioprotesi [2], nel quale nove espianti di Pericarbon risultano rimossi per deterioramento strutturale da calcificazione distrofica, con stenosi da rigidità delle cuspidi in sette casi e insufficienza da lacerazione commissurale calcio-correlata in due; la mineralizzazione è localizzata soprattutto all’ancoraggio commissurale e alla base delle cuspidi. Gli stessi autori sottolineano che la stenosi da severa calcificazione costituisce la modalità principale di fallimento della Pericarbon.

Il lavoro di Della Barbera sulla Mitroflow [3] pericardica aggiunge un profilo morfologico più dettagliato del fallimento precoce: si tratta per lo più reperti macroscopici e radiografici di calcificazione, stiffening delle cuspidi, in alcuni casi pannus fibroso ostruttivo, e alterazioni strutturali del collagene, documentate con metodiche istologiche e ultrastrutturali. In questo senso, grande importanza è attribuibile all’esame macroscopico e alla radiografia del pezzo, ma i paper mostrano che, nei casi di deterioramento precoce, la sola descrizione macroscopica non esaurisce la risoluzione del problema patogenetico.

La TAVI

Per quanto concerne la procedura TAVI invece, i case report allegati mostrano due complicanze particolarmente rilevanti. 

• Nel caso di D’Onofrio et al.,[4] una paziente con policitemia vera sviluppa, sei ore dopo impianto transapicale di SAPIEN 3, una massiva trombosi della bioprotesi, con severa riduzione dell’escursione dei lembi, embolizzazione coronarica distale e riscontro autoptico di trombosi bianca massiva sui versanti aortico e ventricolare; istologicamente, il materiale trombotico era  costituito prevalentemente da aggregati piastrinici in una rete di fibrina. 
• Nel caso di Santos et al., [5] una TAVI transapicale Edwards Sapien in un paziente di 91 anni si complica con endocardite da Candida albicans, con stenosi protesica, grandi vegetazioni polipoidi friabili che occupano e bloccano un lembo pericardico; l’istologia documenta la presenza di ife e pseudoife intrappolati in fibrina con piastrine, eritrociti e leucociti. 

Disturbi di conduzione dopo TAVI

Tra i paper citati, lo studio di Fraccaro et al. [1] è quello che fornisce il quadro più sistematico dei disturbi di conduzione dopo impianto transcatetere aortico autoespandibile. In 64 pazienti valutabili sottoposti a TAVI con CoreValve di terza generazione, il 50% presentava già all’inizio uno o più disturbi atrioventricolari o intraventricolari; dopo procedura, la TAVI induceva un peggioramento dei disturbi di conduzione nel 77% dei casi e il 39% richiedeva impianto di pacemaker permanente in ospedale.

All’analisi multivariata, i predittori indipendenti di impianto di pacemaker erano la profondità di impianto della protesi e il blocco di branca destra preesistente (e per ben comprendere il modo in cui la profondità dell’impianto possa disturbare la conduzione si consulti l’eloquente ed informativa figura 3 del paper). Gli autori segnalano inoltre una tendenza al recupero dei disturbi nel follow-up, pur con due casi di blocco atrioventricolare completo tardivo che hanno richiesto pacemaker un mese dopo la dimissione. 

Questi dati conferiscono rilievo procedurale alla profondità di impianto e mostrano che, nella TAVI, la valutazione della complicanza non può limitarsi al solo dispositivo o al solo lembo protesico: esiste una componente elettrica post-procedurale con impatto clinico immediato e tardivo, esplicitamente documentata nello studio.

Complicanze legate ad altre protesi valvolari: il leaflet escape.

Per quanto attiene alle protesi mitraliche e meccaniche, il lavoro di Bottio et al.[6] documenta una complicanza strutturale rara ma di massimo rilievo: il leaflet escape in una nuova protesi meccanica bileaflet TRI Technologies. Nella loro esperienza, due pazienti, uno con protesi in posizione aortica ed uno protesi in posizione mitralica, presentano questa complicanza a 10 giorni e a 20 mesi dall’intervento; in entrambi i casi l’esame della protesi mostra frattura del sistema di pivoting (che è il meccanismo meccanico che permette ai lembi di una valvola cardiaca artificiale di ruotare per aprirsi e chiudersi), con morte improvvisa nel caso aortico e reintervento urgente riuscito nel caso mitralico. Gli autori interpretano il reperto come fallimento strutturale del dispositivo, potenzialmente attribuibile a flaw di fabbricazione.

Implicazioni anatomo-patologiche e medico-legali

Dalla disamina della bibliografia a disposizione emergono diversi profili che possono essere di interesse medico-legale. In primo luogo, il fallimento protesico può dipendere da meccanismi differenti e morfologicamente distinguibili: calcificazione distrofica con stenosi e lacerazioni nelle bioprotesi, trombosi massiva piastrino-fibrinica nella TAVI, vegetazioni fungine con blocco delle cuspidi, pannus, e, nelle meccaniche, anche frattura del sistema di pivoting con leaflet escape.

Criticità interpretative

In secondo luogo, alcuni lavori richiamano criticità interpretative: nel commento sulla Pericarbon viene osservato che, nei casi di insufficienza protesica, l’assenza di adeguata documentazione macroscopica non consente di escludere l’infezione; viene inoltre criticata ogni valutazione di performance e durabilità fondata su pochi espianti (ovvero s’intende che analizzare solo una piccola selezione di valvole rimosse, come i 10 espianti di Pericarbon, citati nel commento editoriale riportato, non permette di stabilire se il fallimento sia dovuto a un difetto intrinseco del modello o a variabili specifiche del singolo paziente o chirurgo). Nel complesso, si può concordare su un punto essenziale: l’analisi delle complicanze protesiche richiede integrazione stretta tra reperto anatomopatologico, dati procedurali e decorso clinico, mentre l’autopsia e l’esame dell’espianto mantengono un valore decisivo nella definizione del meccanismo di fallimento o di morte post-procedurale.

[1]       Fraccaro C, Buja G, Tarantini G, Gasparetto V, Leoni L, Razzolini R, et al. Incidence, Predictors, and Outcome of Conduction Disorders After Transcatheter Self-Expandable Aortic Valve Implantation. The American Journal of Cardiology 2011;107:747–54. https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2010.10.054.

[2]       Thiene G, Valente M. Calcification of valve bioprostheses: the cardiac surgeon’s nightmare. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery 1994;8:476–7. https://doi.org/10.1016/1010-7940(94)90017-5.

[3]       Della Barbera M, Valente M, Basso C, Pettenazzo E, Thiene G. The pathology of early failure in Mitroflow pericardial valve bioprosthesis (12A/LX). Cardiovascular Pathology 2021;55:107373. https://doi.org/10.1016/j.carpath.2021.107373.

[4]       D’Onofrio A, Rizzo S, Besola L, Isabella G, Rancitelli V, Randi ML, et al. Hyperacute Valve Thrombosis After Transapical Transcatheter Aortic Valve Replacement in a Patient With Polycythemia Vera. JACC: Cardiovascular Interventions 2016;9:1746–7. https://doi.org/10.1016/j.jcin.2016.05.035.

[5]       Santos M, Thiene G, Sievers HH, Basso C. Candida endocarditis complicating transapical aortic valve implantation. European Heart Journal 2011;32:2265–2265. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehr191.

[6]       Bottio T, Casarotto D, Thiene G, Caprili L, Angelini A, Gerosa G. Leaflet Escape in a New Bileaflet Mechanical Valve n.d.