Configuration of two-stent coronary bifurcation techniques in explanted beating hearts: the MOBBEM study

Abstract

Background: In patients with complex coronary bifurcation lesions undergoing percutaneous coronary intervention (PCI), various 2-stent techniques might be utilised. The Visible Heart Laboratories (VHL) offer an experimental environment where PCI results can be assessed by multimodality imaging.

Aims: We aimed to assess the post-PCI stent configuration achieved by 2-stent techniques in the VHL and to evaluate the procedural factors associated with suboptimal results.

Methods: Bifurcation PCI with 2-stent techniques, performed by expert operators in the VHL on explanted beating swine hearts, was studied. The adopted bifurcation PCI strategy and the specific procedural steps applied in each procedure were classified according to Main, Across, Distal, Side (MADS)-2 and to their adherence to the European Bifurcation Club (EBC) recommendations. Microcomputed tomography (micro-CT) was used to assess the post-PCI stent configuration. The primary endpoint was “suboptimal stent implantation”, defined as a composite of stent underexpansion (<90%), side branch ostial area stenosis >50% and the gap between stents.

Results: A total of 82 PCI with bifurcation stenting were assessed, comprised of 29 crush, 25 culotte, 28 T/T and small protrusion (TAP) techniques. Suboptimal stent implantation was observed in as many as 53.7% of the cases, regardless of baseline anatomy or the stenting strategy. However, less frequent use of the proximal optimisation technique (POT; p=0.015) and kissing balloon inflations (KBI; p=0.027) and no adherence to EBC recommendations (p=0.004, p multivariate=0.006) were significantly associated with the primary endpoint.

Conclusions: Commonly practised bifurcation 2-stent techniques may result in imperfect stent configurations. More frequent use of POT/KBI and adherence to expert recommendations might reduce the occurrence of post-PCI suboptimal stent configurations.

Intervista a: Francesco Burzotta

Dipartimento di Scienze Cardiovascolari e Pneumologiche dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma

Professor Burzotta ci può descrivere i messaggi salienti del vostro studio?
Il MOBBEM è uno studio sperimentale eseguito in collaborazione tra la l’Università Cattolica del Sacro Cuore e il Visible Heart Laboratory dell’Università del Minnesota (USA), utilizzando metodiche avanzate che permettono di eseguire tecniche di cardiologia interventistica (angioplastica con impianto di stent) in cuori animali battenti al di fuori del corpo dell’animale stesso (“ex vivo”). Questo modello sperimentale unico al mondo permette di osservare dall’interno cosa succede durante l’intervento nelle arterie coronarie attraverso tecniche videoscopiche e di analizzare in maniera dettagliata la configurazione finale degli stent impiantati attraverso micro-TAC. L’argomento dello studio sono le tecniche a 2 stent delle biforcazioni coronariche, tra le tecniche più complesse che ogni emodinamista deve eseguire nella vita di tutti giorni per il trattamento dei pazienti con malattia coronarica. Il nostro studio ha evidenziato come le tecniche a 2-stent delle biforcazioni coronariche risultino con frequenti imperfezioni tecniche (gap tra gli stent, sotto-espansione degli stent, stenosi ostiale del vaso collaterale). Nella pratica clinica, queste imperfezioni spesso non vengono rilevate dalla comune angiografia, ma possono essere identificate ed eventualmente corrette dell’imaging intracoronarico (IVUS o OCT). I dati raccolti hanno dato due segnali importanti: la scelta della tecnica preferita dall’operatore (crush, DK-crush, culotte, T/TAP) non è fondamentale. Al contrario, è più importante la modalità con cui si cura l’ottimizzazione dell’espansione degli stent nell’area della biforcazione attraverso ripetuti gonfiaggi dei palloncini nelle varie fasi della procedura. I risultati hanno anche permesso di identificare come la probabilità di avere queste imperfezioni sia significativamente ridotta se gli operatori si attengono alle raccomandazioni degli esperti dell’European Bifurcation Club (EBC) circa le sequenze di impianto e ottimizzazione degli stent.

Ci può illustrare come funziona e come si può accedere a un Visible Heart Laboratory?

Il Visible Heart Laboratory (VHL) è un centro all’avanguardia sulla ricerca translazionale cardiovascolare fondata nel 1997 presso l’Università del Minnesota dal prof. Paul Iaizzo. Da allora presso il VHL sono stati eseguiti numerosi studi su tutti i campi della Cardiologia e testati device utilizzati nella pratica clinica. In particolare è l’unico centro al mondo che permette di fare studi ex vivo a cuore battente su cuori animali. Per l’interventista cardiovascolare offre il grande vantaggio di permettere di eseguire le procedure mediante un imaging multimodale (angiografia, angioscopia ed eventualmente OCT) e di analizzare gli scaffold (stent o protesi) mediante la microTAC.

I vostri risultati indicano che in una biforcazione è molto più importante l’ottimizzazione dell’impianto degli stent, piuttosto che la tecnica utilizzata per inserirli. Ci può dire come siete giunti a questa conclusione che ha risvolti pratici molto importanti?
Per questo studio sono stati rianalizzati i video di sala, le videscopie coronariche e le micro- CT di 82 procedure di PCI con biforcazione coronarica e impianto di due stent eseguite presso il Visible Heart Laboratory. Tutti gli step adottati dagli operatori sono stati registrati e classificati. Le micro-CT sono state analizzate al fine di evidenziare le imperfezioni ottenute alla fine della procedura. Tali imperfezioni, nonostante le condizioni “ideali” dello studio (non cliniche, assenza di aterosclerosi coronarica) si sono osservate in effetti con tutte le tecniche di doppio stent dimostrando quanto difficile sia l’impianto di due stent nelle arterie coronarie e come tutte le tecniche siano di fatto non in grado di per sé di garantire un risultato perfetto. Al contrario, l’uso ripetuto di post-dilatazione degli stent con palloni adeguatamente posizionati nell’area della biforcazione (“POT” e “kissing balloon”) e soprattutto la loro applicazione secondo specifiche seguenze (raccomandazioni dell’EBC) sono risultate essere importanti per minimizzare il rischio di imperfezioni. Dai vostri dati si desume l’importanza anche di aderire alle raccomandazioni dell’European Bifurcation Club. Ci può ricordare quali siano in particolare le regole che non vanno disattese. Le raccomandazioni fondamentali dell’EBC sono:

• eseguire il “sizing” degli stent nel vaso principale in base al diametro distale del vaso;
• eseguire precocemente e più volte durante la procedura la “POT”, che consiste nel dilatare con un pallone corto il tratto prossimale dello stent in maniera da farlo aderire alla parete del vaso;
• eseguire più volte durante la procedura il “kissing balloon” usando due palloni dello stesso diametro, rispettivamente, del side branch e del tratto distale del vaso principale;
• nel caso di tecnica crush, aderire alla sequenza chiamata DK-crush.