Prosthesis-patient mismatch after transcatheter implantation of contemporary balloon-expandable and self-exspandable valves in small aortic annuli

Abstract

Background: Evidence of clinical impact of PPM after TAVI is conflicting and might vary according to the type of valve implanted.

Aims: To assess the clinical impact of prosthesispatient mismatch (PPM) after transcatheter aortic valve implantation (TAVI) with balloon-expandable (BEV) and self-expandable valves (SEV) in patients with small annuli.

Methods: TAVI-SMALL 2 enrolled 628 patients in an international retrospective registry, which included patients with severe aortic stenosis and small annuli (annular perimeter <72 mm or area <400 mm2 ) treated with transfemoral TAVI at 16 high-volume centers between 2011 and 2020. Analyses were performed comparing patients with less than moderate (n = 452), moderate (n = 138), and severe PPM (n = 38). Primary endpoint was incidence of all-cause mortality. Predictors of all-cause mortality and PPM were investigated.

Results: At a median follow-up of 380 days (interquartile range: 210-709 days), patients with severe PPM, but not moderate PPM, had an increased risk of all-cause mortality when compared with less than moderate PPM (logrank p = 0.046). Severe PPM predicted all-cause mortality in patients with BEV (hazard ratio [HR]: 5.20, 95% confidence interval [CI]: 1.27-21.2) and intra-annular valves (IAVs, HR: 4.23, 95% CI: 1.28-14.02), and it did so with borderline significance in the overall population (HR: 2.89, 95% CI: 0.95-8.79). Supra-annular valve (SAV) implantation was the only predictor of severe PPM (odds ratio: 0.33, 95% CI: 0.13-0.83).

Conclusions: Patients with small aortic annuli and severe PPM after TAVI have an increasedrisk of all-cause mortality at early term follow-up, especially after IAV or BEV implantation. TAVI with SAV protected from severe PPM.

Keywords: TAVI; balloon-expandable valve; intra-annular valve; prosthesis-patient mismatch; self-expandable valve; small annuli; supraannular valve.

Intervista a: Pier Pasquale Leone e Damiano Regazzoli

Cardio Center – IRCCS Humanitas Research Hospital, Milano

Dottor Leone e Dottor Regazzoli, ci illustrate i dati principali dello studio?
Il nostro studio osservazionale, di coorte, retrospettivo e internazionale (16 centri) TAVISMALL 2 ha incluso 628 pazienti, arruolati tra il 2011 e il 2020, con informazioni disponibili circa l’incidenza di mismatch protesi paziente (PPM) in esiti di procedura di TAVI per via transfemorale effettuata come trattamento per stenosi aortica severa in anelli valvolari aortici di piccole dimensioni (ovvero perimetro <72 mm, o area <400 mm²). A un follow-up mediano di 380 giorni, i pazienti con PPM severo hanno dimostrato essere a più alto rischio di mortalità rispetto ai pazienti con PPM meno che moderato. Il PPM severo si è confermato fattore predittivo di mortalità, in particolare tra i pazienti sottoposti a impianto di valvole balloon-expandable. In aggiunta, l’impianto di valvola sopra-anulare self-expandable (in quanto nessuna valvola sopra-anulare balloon-expandable è stata inclusa nel registro) si è rivelato essere unico fattore predittivo (protettivo) per lo sviluppo di PPM severo.

La mortalità a poco più di un anno di follow-up è stata del 18.9% nei pazienti con PPM severo, rispetto all’8% dei pazienti con PPM meno che moderato. Tuttavia, la rispettiva mortalità cardiovascolare è stata del 5.7% e dell’1.8%, suggerendo che vi è stata un’ampia differenza anche nella mortalità non-cardiovascolare (13.2% versus 6.2%). Come potete spiegarvi questo dato?
Il punto sollevato è di estrema rilevanza. L’endpoint considerato primario nel nostro studio è stata l’incidenza di mortalità per ogni causa per un motivo ben preciso. Infatti, come suggerito da evidenze precedenti nel contesto della sostituzione valvolare aortica per via chirurgica, ci aspettiamo che il PPM possa influenzare negativamente la prognosi dei pazienti affetti, non solo a causa dell’aumento del lavoro cardiaco compensatorio nel breve e lungo termine, ma anche a causa delle conseguenze a livello multiorgano nel momento in cui tale lavoro compensatorio risulti non più sufficiente o, comunque, subpar. Esempi di tali scenari clinici sono le infezioni o le anemizzazioni, patologie non strettamente cardiovascolari ma sulla cui prognosi il PPM può giocare un ruolo, limitando l’aumento della portata cardiaca necessario a superare questi quadri.

PPM sembra verificarsi con maggiore frequenza quando la TAVI è eseguita con una valvola “balloon-expandable” piuttosto che con una valvola “self-expandable”. Tuttavia, ci sono altri aspetti tecnici che vanno considerati quando l’operatore sceglie di utilizzare un certo tipo di valvola in un paziente con annulus piccolo. Ce ne potete parlare?
I fattori da considerare nella scelta di una valvola per la TAVI sono molteplici, e ciascuno può portare a tendere verso una valvola balloonexpandable o self-expandable. In primis, caratteristiche cliniche del paziente come l’età (se giovane, favorire il facile ri-accesso alle coronarie) e la funzione renale (se ridotta, favorire una procedura rapida con utilizzo di poco mezzo di contrasto) sono rilevanti. Fattori legati al ventricolo sinistro, in termini di funzione ventricolare sinistra (se ridotta, favorire una procedura rapida con poche salve di “rapid-pacing” del ventricolo sinistro), disturbi di conduzione pre-esistenti (se presenti, favorire valvole con forza radiale limitata e impianto alto) o presenza di malattia coronarica (se presente, favorire il facile ri-accesso alle coronarie), sono fattori addizionali da considerare. In aggiunta, dettagli su eventuale malattia aterosclerotica periferica (se presente, favorire valvole con delivery system dal profilo ridotto), su tortuosità dell’asse aortoiliaco e su angolazione dell’aorta rispetto al piano valvolare aortico (se presenti, favorire valvole con delivery systems flessibili) sono punti chiave. Infine, caratteristiche della radice aortica (se di piccole dimensioni rispetto ad anello valvolare o calcifica, favorire valvole con meccanismo di espansione meno aggressivo, ovvero self-expandable), dei leaflets valvolari nativi (se valvola bicuspide, leaflets severamente calcifici o, all’estremo opposto, privi di calcificazione, favorire valvole dal meccanismo di espansione sostenuto, quali balloonexpandable, per ottimizzare adesione della protesi), dell’annulus valvolare aortico nativo (se piccolo o in presenza di severe calcificazioni dello stesso o del tratto di efflusso del ventricolo sinistro, favorire valvole self-expandable; se estremamente grande, favorire valvole balloonexpandable con gonne ben rappresentate, per ottimizzare adesione della protesi e limitare incidenza di leak perivalvolare) e della precedente storia chirurgica valvolare aortica (se valve-in-valve, favorire valvole dall’emodinamica superiore quali valvole self-expandable sopraannulari) sono essenziali. Proprio per questa considerevole complessità, sempre da valutare quando si pianifica una procedura di impianto valvolare aortico transcatetere, crediamo che la scelta del dispositivo più appropriato per ogni paziente sia uno dei punti di focus su cui si concentrerà l’attenzione della comunità scientifica nei prossimi anni.

Ci sono delle particolarità tecniche e procedure che possono proteggere dal rischio di PPM nei pazienti con piccolo annulus aortico (predilatazione, post-dilatazione, etc.)?
Il commento ci riporta a uno dei punti focali del nostro lavoro, ovvero: nel momento in cui un tipo di valvola piuttosto che un’altra sia indicato, preferito, o eventualmente sia l’unica opzione disponibile, in un determinato paziente, quali sono i fattori controllabili dal punto di vista procedurale per mitigare il rischio di PPM? Abbiamo dunque individuato come fattore protettivo dal PPM l’oversizing del 15% o piú in casi di impianto di una valvola self-expandable o sopra-anulare e la postdilatazione nel caso di impianto di una valvola balloon-expandable o intra-annulare. Tali differenze possono derivare dal fatto che la posizione dei leaflets delle valvole transcatetere è variabile a seconda del tipo di valvola in questione: le valvole selfexpandable, in quanto per la gran parte sopraannulari, possono beneficiare di un’oversizing relativamente aggressivo in modo da ottimizzare l’area valvolare (effettiva trovandosi essa dall’ingombro sterico dell’anello valvolare nativo), mentre le valvole balloon-expandable, per la stragrande maggioranza di casi caratterizzate da leaflets intra-annulari, possono beneficiare di postdilatazione per ottimizzare l’espansione della valvola stessa a livello dell’anello valvolare nativo. Il beneficio dell’oversizing aggressivo nel caso di valvole balloon-expandable potrebbe essere limitato dal rischio di complicanze (come la rottura annulare) relative all’espansione di una valvola troppo grande quando comparata con l’anello valvolare nativo, e a un possibile “pin-wheeling” dei leaflets della valvola, ovvero “l’accartocciarsi” dei leaflets su stessi in quanto non ben espansi nel contest di un’anello valvolare nativo di dimensioni relativemente ridotte. D’altra parte, il beneficio della post-dilatazione per le valvole self-expandable potrebbe essere ridotto per via di recoil della valvola stessa.