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Vol. 76. Núm. 7.
Páginas 566-568 (julio 2023)
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Carta científica
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Impacto fluidodinámico del alineamiento comisural en implante percutáneo de válvula aórtica
Fluid-dynamic impact of commissural alignment in transcatheter aortic valve implantation
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105
Ignacio J. Amat-Santosa,b,
Autor para correspondencia
ijamat@gmail.com

Autor para correspondencia.
, José Sierra-Pallaresc, Alfredo Redondob, Sara Blasco-Turriónb, Juan Pablo Sánchez-Lunab, José Carlos González-Gutiérrezb
a Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV), España
b Servicio de Cardiología, Hospital Clínico Universitario de Valladolid, Valladolid, España
c Grupo de Ingeniería de los Fluidos, Instituto de las Tecnologías Avanzadas de la Producción (ITAP), Escuela de Ingenierías Industriales, Universidad de Valladolid, Valladolid, España
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Sr. Editor:

Las nuevas técnicas de alineamiento comisural en el implante percutáneo de válvula aórtica (TAVI) pueden facilitar el re-acceso coronario si este es necesario y prevenir la obstrucción coronaria en un posible TAVI válvula-en-válvula; además, podrían reducir la insuficiencia aórtica central, la progresión de gradientes y la trombosis subclínica, lo que mejoraría la durabilidad, todos ellos aspectos cruciales en pacientes con bajo riesgo. Sin embargo, en un paciente en particular es imposible analizar las diferencias entre un implante con una correcta alineación de las neocomisuras o un implante con mal-alineamiento. Los modelos de dinámica computacional de fluidos para el sistema cardiovascular están ampliamente validados1 y podrían ayudar a anticipar el impacto de distintos grados de mal-alineamiento comisural en un paciente concreto tanto en los gradientes transvalvulares2 como en el grado de activación plaquetaria3. Basándonos en la tomografía computarizada (TC) de los pacientes incluidos en este estudio, se estimó el eje central de la aorta y se predijo el grado de rotación horario/antihorario que precisaba el sistema de liberación (autoexpandibles) o la prótesis en el crimpado (expandibles con balón) para un correcto alineamiento comisural siguiendo una técnica ya descrita4. Tras el implante se evaluó el grado de alineamiento mediante TC/angiografía. Con la información obtenida de los pacientes (anatómica y de presiones), se realizaron simulaciones de dinámica computacional de fluidos a partir de los campos de velocidad calculados (figura 1A, vídeo 1 del material adicional) con la válvula en máxima apertura mediante un estudio paramétrico de la influencia del ángulo de alineamiento comisural, girando la válvula desde una posición completamente alineada (0°) hasta 119° en 2 situaciones: a) un flujo no realista, completamente uniforme a la salida del ventrículo, como hacen los modelos actuales (figura 1C), y b) un flujo vorticial similar al encontrado en estudios de resonancia magnética (figura 1D). El modelo de activación plaquetaria utilizado es el mismo que el validado en un modelo in vitro de bifurcación coronaria3.

Figura 1.

A: representación tridimensional de la válvula en su plano de implantación con base en la tomografía computarizada de uno de los pacientes y la válvula diseñada por los autores. B: potencial de activación plaquetaria calculado en el pico de la sístole para el perfil de entrada lineal. C: líneas de corriente en el modelo de flujo transvalvular con un perfil de velocidad lineal (uniforme) en el tracto de salida del ventrículo izquierdo. D: líneas de corriente en el modelo de flujo transvalvular con helicidad (vorticial).

(0,22MB).

Se trató mediante TAVI con alineamiento comisural a 40 pacientes con estenosis aórtica grave, válvula tricúspide, calcificación grave y área del anillo aórtico de 478±101mm2 (edad, 81,4±4,9 años; STS-score, 5,2±2,9). La función ventricular era del 57,5±11,9% y el gradiente medio, 51,1±18,5; pasó a 6,3±2,1mmHg a los 30 días, sin diferencia en función del alineamiento (0% de mortalidad). El mal-alineamiento comisural medio fue de 9,2°, leve (< 30°) en todos los casos. Hubo diferencias significativas en el alineamiento entre prótesis autoexpandibles (Acurate neo —Boston Scientific, Estados Unidos— y Evolut —Medtronic, Estados Unidos—: 7±3,2°; n=28) y expandibles con balón (SAPIEN-3/Ultra —Edwards, Estados Unidos— y MyVal —Meril, India—: 11,2±4,9°; p=0,001; n=12). En el análisis de la simulación fluidodinámica con distintos grados de alineamiento en función de la TC de los pacientes tratados (figura 2A), se encontró una gran sensibilidad a las condiciones de salida del ventrículo, de modo que en el flujo más realista (vorticial) la ausencia de mal-alineamiento comisural moderado o grave (en torno a 30° o menos) se asoció con una mayor eficiencia energética de la acción del ventrículo (línea inferior, roja), mientras que en el modelo de flujo uniforme el mejor alineamiento comisural no se asoció con reducción del esfuerzo de cizalladura o shear stress (línea superior, azul). En ninguna de las 2 condiciones (vorticial o uniforme) se encontraron diferencias en el grado de activación plaquetaria según modelos previos validados (figura 2B).

Figura 2.

A: simulación fluidodinámica de la eficiencia energética en la salida de la sangre a través de la válvula (a menor valor, mayor eficiencia) en función del grado de alineamiento (grados) y del tipo de simulación (uniforme o vorticial). La línea de puntos superior (azul) demuestra mayor eficiencia en mala alineación grave (63°) si el flujo es lineal; la línea de puntos inferior (roja) demuestra mayor eficiencia global y en particular en ausencia de mala alineación moderada o grave (38°) si el flujo es vorticial. B: simulación del grado de activación plaquetaria en función del grado de alineamiento comisural (0°: alineamiento perfecto; 30°: mal-alineamiento leve; 60°: mal-alineamiento grave), sin diferencias entre flujo vorticial (izquierda) o lineal (derecha).

(0,3MB).

La progresiva comprensión de la relevancia del alineamiento comisural en el implante de TAVI ha llevado al desarrollo de software específico para ayudar a planificarlo y a cambios técnicos en los dispositivos que permitan dicho implante alineado de manera rápida y sencilla. Por otro lado, es sabido que la activación plaquetaria ocurre en situaciones de incremento del estrés de la pared como la propia estenosis aórtica, pero también en enfermedades con flujos anormales, como la valvulopatía bicúspide5. Dicha activación se ha asociado con mayor riesgo de fenómenos trombóticos y hemorrágicos5. En estudios previos se ha demostrado que los modelos computacionales predicen dicha activación de un modo bastante preciso; por ejemplo, son capaces de predecir trombosis en stenting de bifurcaciones coronarias (figura 1B)3. La ausencia de diferencias en el grado de activación plaquetaria en función del grado de mal-alineamiento ya sea asumiendo un flujo vorticial (figura 2B, izquierda) o uno lineal (figura 2B, derecha) indica que el riesgo de trombosis clínica o subclínica de los velos no parece diferir en función del grado de mal-alineamiento. Dichos modelos se basan en supuestos puramente mecánicos (campos de velocidad de la sangre), aunque no es descartable que el desarrollo de modelos más avanzados, que incluyan elementos de la cascada de coagulación, permita detectar diferencias en trombogenicidad en función del alineamiento comisural.

Por otro lado, el impacto en la eficiencia energética del ventrículo indica que, en cada paciente concreto, el resultado en gradientes podría diferir en función del grado de alineamiento. Para detectar esta diferencia, resulta fundamental que los modelos utilizados simulen flujos lo más realistas posible (vorticiales), puesto que los laboratorios de simulación actuales emplean flujos uniformes a través de las prótesis que investigan1. En caso de que se validen prospectivamente los hallazgos aquí presentados, se podría demostrar que el alineamiento comisural tiene impacto en la durabilidad de las prótesis valvulares.

En conclusión, el análisis por TC previo al TAVI permite predecir con mucha precisión la rotación del sistema para lograr un correcto alineamiento comisural, especialmente con prótesis autoexpandibles, y el análisis por dinámica computacional de fluidos basada en las mismas pruebas de imagen apunta a beneficios del alineamiento comisural en el aprovechamiento de la energía mecánica aportada por la pared ventricular, pero solo detectable mediante simulación realista (vorticial) de los flujos en el tracto de salida. No se ha detectado un impacto del alineamiento comisural en el riesgo de trombosis de los velos.

FINANCIACIÓN

Esta investigación ha recibido financiación de la Sociedad Española de Cardiología (SEC) con el número de beca: SEC/FEC-INV-CLI 21/023 y una beca FIS Nr PI21/01188 (Instituto de Salud Carlos III, Madrid, España).

CONTRIBUCIÓN DE LOS AUTORES

I. Amat-Santos y J. Sierra-Pallares diseñaron y realizaron el estudio. Todos los autores aprobaron la versión final del manuscrito.

CONFLICTO DE INTERESES

Ninguno.

Appendix B
Material adicional

Vídeo 1. Simulación de la deformación en una prótesis aórtica en distintas fases del ciclo cardiaco (azul: menor deformación; rojo: mayor deformación de los velos). Esta simulación se empleó con la misma prótesis en distintos grados de alineamiento y con flujo lineal (en el ejemplo) o vorticial.

(1,47MB)

Bibliografía
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Commissural Alignment After Balloon-Expandable Transcatheter Aortic Valve Replacement Is Associated With Improved Hemodynamic Outcomes.
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