Nella scelta di una protesi cardiaca è opportuno che la protesi non sia trombogenica. Le prime protesi sono state quelle tipo Starr, costituite da una gabbietta che contiene una pallina di materiale vario, che era silastic (una lega particolare), mentre la pallina all'interno della gabbietta si muoveva e permetteva di bloccare il flusso di sangue attraverso l'orifizio, spinta dalla turbolenza, durante la sistole o la diastole, a seconda della sua posizione in aorta o in sede mitralica. Queste valvole sono state le più impiantate al mondo e hanno permesso di compiere studi di ricerca, consentendo di salvare vite umane di pazienti cardiopatici. Esse presentavano il vantaggio di essere facili da impiantare da un punto di vista tecnico, e di essere valvole user-friendly, ovvero molto facili da essere manipolate.
Le protesi valvolari cardiache si dividono in due
tipi:
- Valvole meccaniche: quelle con la pallina che si muove all'interno della gabbietta.
- Valvole biologiche o bioprotesi che sono prodotte con tessuti di derivazione animale, per esempio di pericardio equino o pericardio bovino, o con il tronco dell'aorta del maiale.
Quelle meccaniche come dicevo sono costituite da elemento mobile, generalmente carbonio, e un elemento strutturale che trattiene l'elemento mobile, che è costituito o da leghe particolari o anch'esso in carbonio. A seconda del design ce ne sono tipi diversi o di biologiche o di meccaniche. Dal punto di vista pratico ai medici interessa che queste valvole meccaniche hanno una maggior tendenza alla formazione dei trombi per cui è necessario prescrivere la terapia con farmaci anticoagulanti nel paziente portatore di valvola meccanica. Al contrario le valvole biologiche non necessitano di trattamento anticoagulante, se si eccettuano i primi tre mesi dal momento dell'impianto. Purtroppo le valvole biologiche hanno una durata di vita minore, per cui un paziente, ad un certo momento, lamenta al proprio dottore dei sintomi cosi come affanno, dispnea, oppure un grosso soffio nel petto. Questi sintomi si possono correlare all'invecchiamento della valvola biologica oppure alla sua degenerazione, con la necessità che questa valvola debba essere sostituita.
Le valvole con la pallina mobile sono
quelle del tipo di Starr-Edwards, si impiantano
semplicemente come tutte le
altre con dei punti, presentano un anello di fissaggio e intorno a questo anello
è possibile applicare le suture
che vengono inseriti sull'anello
nativo o della mitrale o della valvola aortica. Altri tipi di valvole, quelle
ormai in disuso, avevano un sistema di aggancio automatico per cui potevano
ancorarsi automaticamente quando il chirurgo ruotava la gabbia, causando la
attivazione del sistema di agganciamento. I ganci fuoriuscivano e penetravano la
zona dell'anello valvolare.
Dopo qualche tempo furono ideate le valvole del tipo Sorin, costruite da
FIAT, caratterizzate da un elemento mobile, un anello di fissaggio con piccoli
agganci (struts) che contenevano l'elemento mobile. Questa parte della valvola
era mobile, percè si
apriva come una porta, non completamente, ma ad un certo numero di gradi di angolazione,
per consentire il passaggio del flusso del sangue in maniera meno turbolenta
possibile e successivamente il flusso retrogrado di
sangue lo faceva chiudere. Il flusso attraverso tale tipo di valvola,
come vedete, non poteva essere completamente un flusso
laminare perché la porzione centrale non aveva un flusso laminare e quindi
questa condizione poteva creare turbolenza.
Poi sono cresciuti gli interessi verso queste valvole meccaniche costituite non da un elemento, ma da due elementi mobili e sono state realizzate le valvole del tipo di St. Jude, che di fatto oggi sono le più impiantate al mondo.
Esse sono costruite con due elementi mobili, n. 2 emidischi, che ovviamente offrono determinati vantaggi, ma anche svantaggi. Il flussodel sangue in questo sketch è migliore rispetto a quel tipo di valvole con un elemento solo e questo è un elemento che ne consiglia l'impianto nell'ambito delle valvole meccaniche, appunto perchè sono caratterizzata da un bidisco. Il flusso attraverso queste valvole meccaniche si presenta altamente turbolento nelle valcole a palla, nelle monodisco un po' di meno, mentre nelle valvole con doppio disco il flusso è più vicino al flusso laminare. Noi sappiamo che la turbolenza del flusso è un fattore di rischio per la trombogenicità, se un flusso è più turbolento, allora il flusso è a maggior rischio di trombogenicità. I pazienti con valvole meccaniche altamente trombotiche, come la valvola a palla, devono avere dei valori INR di anticoagulazione un po' più alti rispetto a quelli che hanno una valvola con due elementi mobili. Addirittura in alcune casistiche di bambini a cui è stata impiantata questa valvola con due elementi mobili si è potuto sospendere la terapia anticoagulante, perché nei bambini il flusso è molto più alto rispetto agli adulti, quindi il lavaggio della valvola è molto maggiore in un bambino (in relazione alla superficie corporea) rispetto al flusso di un adulto.
Valvole biologiche
Ce ne sono di vari tipi: quelle autologhe,
quelle eterologhe.
Le autologhe sono quelle prelevate dallo stesso paziente, e quindi le autologhe
sono rappresentate dalla valvola
polmonare dello stesso soggetto
prelevata e impiantata in sede aortica. Questo è l'intervento di Ross, vecchio
intervento, che ultimamente
ha avuto una fase di revival: alcuni calciatori sono stati sottoposti a
interventi di questo tipo.
Questo intervento con valvole autologhe si usa molto nei bambini perché la
valvola polmonare ha una crescita quindi cresce con il bambino, quindi si favorisce questo tipo di procedura.
In altri casi si impiegano valvole biologiche omologhe, che sono stati prelevati da
cadavere. Alcuni dei cuori non
possono essere utilizzati per l'espianto per cui si utilizzano le
valvole (aortiche) e queste valvole hanno una performance ottimale, perché sono
le valvole umane,
ovviamente hanno qualche inconveniente che non è legato al rischio di rigetto,
perché non hanno un
rigetto in quanto non sono espressi gli antigeni di istocompatibilità sul
collagene, perché queste valvole
sono state tutte disendotelizzate con un procedimento a base di glutaraldeide. 
Il problema è che
questo tipo di valvole sono
scarsamente disponibili, e ce ne sono poche, le stesse banche e centri trapianto
hanno delle piccole banche
con questi homograft conservati o criopreservati a bassa temperatura, quindi ci sono
delle disponibilità molto limitate. Vengono utilizzate soprattutto in caso di
infezione, perché la
resistenza alle infezioni di queste
valvole autologhe è molto più alta rispetto a quelle di una valvola meccanica,
ad una valvola biologica su cui un'infezione rimane localizzata ed è
estremamente difficile radicarla.
Poi ci sono quelle biologiche che come dicevo sono state prodotte dall'industria
e sono di due tipi
fondamentalmente. Abbiamo le valvole di tipo "stented", cioè supportate, che
durano meno, e le valvole "stentless", cioè senza supporto, che
durano di più.
Il supporto accoppiato alle valvole è rappresentato da una struttura di tessuto che
gira intorno alla
valvola. Esse sono costituite da materiale
biologico, da pericardio bovino ed equino e ce ne sono di vari tipi; la
durabilità è buona, però non
supera in genere i 10-15 anni, per cui va stabilito se una persona anziana deve ricevere una
valvola, prevalentemente
sarà impiantata una valvola biologica. Se il paziente ha 75 anni è
buona pratica inserire una
valvola biologica perché la durabilità di queste valvole è praticamente
parallela alla sua speranza di vita e
per di più non richiede una terapia anticoagulante, se si eccettuano i primi tre mesi.
Nei
pazienti anziani, soprattutto
dopo i 70 anni, in terapia anticoagulante, c'è un rischio molto elevato di
emorragia cerebrale subaracnoidea e per tale motivo bisogna impiegare valvole
biologiche. Cosi nel paziente giovane è preferibile impiantare una valvola meccanica.
Oggi, però, le valvole meccaniche sono costituite da due cuspidi come le valvole
reali, hanno una lunga durata e non sono rumorose. E' stato
documentato e descritto in letteratura piuttosto che pazienti che portavano due valvole a
palla (una in sede mitralica
e una in sede aortica) per causa dei rumori generati dalle valvole meccaniche di
prima generazione sono andati
incontro ad uno stato di nevrosi
e sindrome depressiva, cosi che sono stati descritti dei suicidi.
Le valvole biologiche non necessitano di anticoagulazione, la durata è 10-12
anni e sono silenziose. Questi sono i vantaggi di questo tipo di valvole.
L’approccio chirurgico per la sostituzione della valvola cardiaca può essere
di due tipi: tramite il classico intervento chirurgico con sternotomia (apertura
dello sterno per accedere al cuore) o tramite TAVI (Transcatheter Aortic Valve
Implantation). Quest’ultimo approccio moderno permette di posizionare in sede la
valvola attraverso un catetere, inserito a livello femorale o trans-apicale
(attraverso l’apice del cuore), che sulla punta presenta un palloncino con la
valvola provvista di stent chiusa.
Questo tipo di approccio permette di evitare l’intervento chirurgico in pazienti
che non potrebbero sopportarlo (anziani in condizioni non ottimali, pazienti
critici, difficoltà nella gestione di un intervento chirurgico) con un risultato
molto simile a quello dell’intervento classico. Per chi volesse approfondire
questo discorso rimando ad un interessante lavoro su Medscape che riguarda
proprio la tecnica TAVI e le valvole Edwards SAPIEN.
La tecnica tradizionale richiede un'apertura longitudinale (verticale) della parete anteriore del torace attraverso lo sterno che viene tagliato in due parti. Questa incisione è chiamata 10 sternotomia mediana verticale. Attraverso tale apertura il chirurgo può vedere tutto il cuore e l'aorta ascendente. L'intervento richiede che il paziente sia connesso alla macchina cuore-polmone. Per far ciò vengono inserite due cannule, una nella parte alta dell'aorta ascendente e una nell'atrio destro. Esse portano il sangue dal paziente alla macchina, dove viene arricchito di ossigeno, e viceversa. Avviata la circolazione extra corporea, il cuore può essere fermato con una speciale miscela di sostanze chimiche chiamata cardioplegia. A questo punto l'aorta viene aperta, la valvola malata rimossa e al suo posto viene inserita una protesi (meccanica o biologica). Poi l'aorta viene richiusa.. Appena riceve di nuovo il sangue, il cuore ricomincia spontaneamente a contrarsi. Il paziente può così essere staccato dalla macchina.