IL GIORNALE ITALIANO DI
CARDIOLOGIA INVASIVA
N. 1• 2014
ANGIOPLASTICA E STENTING DELLE ARTERIE
POLMONARI
Matteo Ciuffreda, Paolo Ferrero
Cardiologia pediatrica interventistica, Ospedale Papa Giovanni XXIII - Bergamo
Introduzione
La stenosi dell’arteria polmonare e dei suoi rami, in particolare, rappresenta una delle forme di patologia vascolare
più frequente nell’ambito delle cardiopatie congenite(1).
Essa può riscontrarsi, raramente, in maniera isolata, più
frequentemente in associazione a patologie complesse
con ostruzioni multiple, acquisita dopo cardiochirurgia
o, infine, nell’ambito di sindromi malformative sistemiche (Tab 1).
Il trattamento delle ostruzioni del circolo polmonare è
diventato un topos dell’interventistica delle cardiopatie
congenite, in quanto, a causa della frequente distalità
delle lesioni, le opzioni chirurgiche sono assai scarse. In
secondo luogo, rispetto prime esperienze degli anni ’80
con angioplastiche con palloni gonfiati a basse pressioni,
i perfezionamenti tecnologici hanno permesso di ottenere risultati migliori, sia in acuto che nel lungo periodo,
attraverso l’utilizzo di palloni ad alte PRE, di cutting balloon e di posizionamento di stent.
Razionale fisiopatologico
Qualunque sia l’indicazione, il goal del trattamento delle
stenosi dell’albero vascolare polmonare è duplice. Il primo è rappresentato dalla risoluzione dell’ostruzione, nell’intento di incrementare la perfusione polmonare, ridurre la cianosi, ridurre il post-carico del ventricolo destro
preservandone la funzione e, in ultima analisi, ridurre la
morbilità e la mortalità(2,3).
TABELLA I
Setting clinici
Primitiva
• Ipoplasia delle arterie polmonari
• Stenosi polmonare sopravalvolare
• Stenosi multiple
• Stenosi focale
Associata ad altre cardiopatie congenite
• Atresia polomonare (AP) (circa 70% dei casi)
• Tetralogia di Fallot (TOF)
• Cuori univentricolari
Acquisita dopo chirurgia
• Blalock Taussing shunts
• Bendaggio polmonare
• Post correzione TOF
• Post correzione AP
• Post Glenn
• Post Switch arterioso
• Post impianto condotto VD_AP
Sindromi
• Williams, Noonan, Alagille, Ehlers Danlos
Il secondo goal è quello di favorire la crescita dell’albero
polmonare, essendo questa variabile il più importante
fattore prognostico nella storia naturale/innaturale delle
patologie cardiache congenite, sia in considerazione di
correzioni biventricolari, sia, a maggior ragione, in pro-
Indirizzo per la corrispondenza:
Matteo Ciuffreda
Cardiologia Pediatrica Interventistica
Azienda Ospedaliera Papa Giovanni XXIII
Piazza OMS - Organizzazione Mondiale della Sanità, 1 - 24127 Bergamo
Email: [email protected]
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CARDIOLOGIA INVASIVA
spettiva di palliazioni univentricolari.
È noto che la crescita delle arterie polmonari dipende dall’entità dalla tipologia del flusso (pulsato vs continuo)(4),
pertanto l’ipotesi di trattare l’ostruzione di un ramo prossimale promuovendo lo sviluppo della vascolarizzazione
distale appare sicuramente biologicamente fondata. Dal
punto di vista strettamente fisiopatologico ed embriogenetico, oltre alla diretta dipendenza della crescita dei vasi
dal flusso anterogrado, vi sono altri due punti chiave da
considerare, connessi con la storia naturale della maturazione del circolo polmonare. In primo luogo esiste una
correlazione non lineare del diametro dei vasi polmonari
con la superficie corporea, con un plateau introno ai 1820 mm; secondo, lo sviluppo dei rami polmonari appare
piuttosto rapido nel feto sino ai primi 18 mesi di vita. Il
rimodellamento dell’anatomia vascolare polmonare più distale continua più lentamente, per raggiungere il pattern
dell’adulto intorno agli 8 anni di vita(5). Tali concetti, che
rappresentano dei landmark teorici fondamentali, particolarmente rispetto all’ottimizzazione del timing procedurale, hanno trovato verifica in un recente studio in cui in
una coorte di pazienti con stenosi unilaterale di un ramo
polmonare è stata analizzata retrospettivamente(6). Data
l’assenza di valori di riferimento circa la crescita normale
dell’albero polmonare, i diametri dei rami lobari a valle del
segmento stentato sono stati confrontati con i rami corrispondenti controlaterali, dimostrando una sostanziale sovrapponibilità della maturazione vascolare dei due distretti al follow-up.
Setting clinici ed indicazioni
Come si è accennato nell’introduzione, si possono distinguere quattro gruppi di scenari clinici nei quali si può
presentare l’indicazione alla procedura di angioplastica
(PTA)/Stenting polmonare: stenosi/ipoplasia dei rami
polmonari primitive, associate ad altre cardiopatie congenite, post-chirurgiche e nell’ambito di quadri sindromici.
Le indicazioni alla dilatazione dei rami polmonari sono basate principalmente su valutazioni strumentali, in quanto
la clinica, ed in particolare la sintomaticità, ha una scarsa
accuratezza nel guidare la selezione dei pazienti. I criteri
comunemente accettati sono: immagine angiografica compatibile con un significativo restringimento associato a incremento della pressione endoventricolare superiore al
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50% di quella sistemica, o presenza di gradiente misurato
attraverso la stenosi superiore a 20 mmHg o, nei casi di
stenosi monolaterale, diminuzione del flusso regionale
superiore a 20%. In presenza di insufficienza polmonare
o nei casi di associazione con la sindrome di Alagille i criteri possono essere meno rigidi.
Considerazioni tecniche: prospettiva
storica ed evidenze
Le prime esperienze di interventistica sui rami polmonari risalgono agli anni ’80, dimostrando la possibilità di
dilatare i vasi polmonari con palloni a bassa pressione,
ottenendo un successo intorno al 50%(7).
La percentuale di successo è migliorata passando al
70%, circa, grazie all’utilizzo di palloni ad alte pressioni
(HPB)(8). Nonostante la dilatazione ad alte pressioni rappresenti attualmente la prima opzione nell’approccio
alla dilatazione dei rami polmonari, tali percentuali di
successo in acuto dimostrano che esiste un subset di condizioni che non rispondono al trattamento convenzionale. Dal punto di vista anatomopatologico il razionale
della dilatazione ad alte pressioni è quello di esercitare
una forza radiale in grado di creare delle micro-dissezioni “controllate” dell’intima e della media che permettano al vaso di guadagnare un diametro maggiore. In base
a tale concetto si può dedurre che il fallimento della procedura può essere imputato a due meccanismi: l’insufficienza delle “lesioni” create dal pallone o Il recoil elastico immediato del vaso stesso. Seguendo tali principi teorici, la tecnologia ha messo a disposizione due strumenti
in grado di potenziare l’efficacia della dilatazione: il cutting ballon (CB) e lo stent. Il CB è realizzato montando
dei microaterotomi sull’asse longitudinale di un pallone
non compliante, mentre il razionale operativo dello
stenting è duplice: mantenere una forza radiale sul vaso,
evitando il recoil immediato, e stabilizzare le lesioni intimali create dalla dilatazione con pallone.
Un trial randomizzato ha dimostrato la maggior efficacia del CB rispetto alla dilatazione ad alte pressioni per il
trattamento delle stenosi non responsive a dilatazioni
convenzionali(9).
Pur non esistendo criteri cosiddetti evidence-based nell’indicazione all’utilizzo dello stenting, il concetto di
ANGIOPLASTICA
base è che l’impianto di stent viene riservato ai casi di
mancata risposta o risposta insoddisfacente alla dilatazione. Nell’ambito di tale principio generale si possono
individuare dei casi specifici:
• stenosi post-operatoria e/o kinking e/o stenting; scarrelated;
• compressione estrinseca;
• dissezione intimale dopo dilatazione con pallone;
• stenosi intracondotto;
• ricanalizzazioni di occlusioni croniche.
La descrizione dettagliata della tecnica di PTA e stenting
va oltre gli scopi di questa trattazione. Richiamiamo brevemente di seguito i tips tecnici convenzionali:
• esplorazione del distretto vascolare di interesse con
catetere angiografico;
• avanzamento di una guida rigida sino alla distalità del
vaso;
• ritiro del catetere ed avanzamento di introduttore lungo
sulla guida a cavallo della stenosi al fine di conferire la
massima stabilità al sistema;
• avanzamento del pallone/stent nella posizione appropriata;
• ritiro dell’introduttore lungo scoprendo completamente il pallone/stent e gonfiaggio.
Nella pratica clinica vengono usati due tipi di stent: ballon expandable (capostipite il Palmaz) e self-expandable. I
primi si suddividono ulteriormente in stent a celle chiuse o aperte, “welded” o ricoperti. Gli stent self-expandable
sono costituiti di una lega metallica elastica, per lo più
in Nitinol (Nickel-Titanio), che permette loro di assumere, una volta rilasciati, la forma e il diametro nominale senza necessità di dilatazione.
Ognuna di queste tipologie presenta caratteristiche tecniche ed indicazioni peculiari. Per una trattazione dettagliata di questi aspetti si rimanda ad una review sull’argomento di Peter et al.(10).
Efficacia e follow-up
I criteri utilizzati per giudicare l’efficacia immediata della procedura sono: incremento del diametro del tratto di
vaso stenotico, riduzione del gradiente transtenotico e la
dimostrazione dell’incremento della perfusione dell’area
di polmone ipsilaterale.
Da una recente revisione della Letteratura su una casisti-
E
STENTING
DELLE
ARTERIE POLMONARI
ca pooled di 21 studi si evince un incremento medio relativo del diametro del segmento stenotico trattato pari a
circa 116%, corrispondente ad un abbattimento relativo
medio del gradiente transtenotico (negli stessi pazienti,
ove riportato) pari a più del 60%(11).
Gli studi sul follow-up a medio/lungo termine (tutti su
casistiche di stenting) riportano un sostanziale mantenimento del risultato immediato, in termini di diametro
del vaso e di gradiente. Tuttavia tali risultati richiedono
successive redilatazioni.
È stato pubblicato recentemente il follow-up a 5 anni di
una casistica di 69 pazienti sottoposti a dilatazione e
stenting periferico dei rami polmonari (prevalentemente
nell’ambito di quadri sindromici), confermando un
buon mantenimento di efficacia, sia emodinamica che
clinica, all’ultimo follow-up, sebbene a prezzo di una
percentuale di reintervento a 5 anni non trascurabile
(libertà da qualunque reintervento sui vasi polmonari
22% ±6 a 5 anni)(12).
Da questi dati appare chiaro che i risultati a lungo termine dell’angioplastica/stenting dei rami polmonari
sono strettamente correlati alla possibilità di redilatazione. Gli scenari clinici in cui si configura la necessità di
redilatazione sono:
• crescita somatica del paziente;
• proliferazione neointimale significativa;
• compressione estrinseca;
• redilatazione elettiva nell’ambito di una strategia multistep.
I dati della Letteratura dimostrano l’efficacia e la sicurezza della redilatazione in diversi tipi di anatomia e setting
clinici, permettendo un incremento relativo medio del
diametro post-procedura di circa il 25%, con una percentuale di complicanze totali contenuta (inferiore al
6%)(11).
Complicanze
La percentuale di complicanze della PTA/stenting polmonare varia tra lo 0 e il 40%. Tra queste le complicanze
maggiori, incluse quelle fatali costituiscono meno del
10%.
In Tabella II sono riassunte le tipologie di complicanze
riportate in un’analisi pooled di 19 studi(11).
Tra le complicanze un cenno particolare merita la riste33
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CARDIOLOGIA INVASIVA
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TABELLA II
Complicanze
Totali (%)
Maggiori* (%)
10,3 (0-40%)
7,5 (0-23)
Prevenzione/trattamento
Immediate
Mortalità
Edema polmonare
Rottura/dissezione vaso**
Evitare grossi palloni distalmente
Cautela nell’utilizzo di HPB
Stent coperti
Rottura pallone
Migrazione/embolizzazione
Mantenere la posizione della guida
Stent premontati
Malapposizione/occlusione collaterali
Gonfiaggio simultaneo, Celle aperte
Aritmie
Tardive
Aneurisma
Stent coperti
Fistole
Frattura dello stent
Restenosi serrata
Secondarie a redilatazione
Redilatazione
3,25 (0-6%)
Edema polmonare
Rottura/dissezione
Stent coperti
Frattura
Aritmie
*Complicanze maggiori: fatali, potenzialmente fatali o richiedenti intervento chirurgico.
** Raramente può presentarsi tardivamente
nosi. La proliferazione neointimale all’interno dello stent
avviene nei primi sei mesi dopo l’impianto. Essa è considerata fisiologica quando raggiunge uno spessore non superiore a 1-2 mm. Un grado maggiore di proliferazione
può rappresentare il substrato anatomopatologico della ristenosi. L’incidenza di ristenosi varia tra l’1,5% e il 4%(13,14)
raggiungendo picchi tra il 30 e 50% in particolari setting,
come nelle biforcazioni e nello stenting di piccoli vasi.
Più in generale, fattori di rischio di ristenosi sono stati
individuati in: variazioni repentine del diametro del vaso
in entrata e uscita dallo stent, waist residuo, angolazione
dello stent rispetto all’asse del vaso, sovradistensione e
overlapping. Tutte queste situazioni hanno in comune la
creazione di un flusso turbolento risultante in uno stimolo proliferativo sulla neointima(15). Infine, tra le com34
plicanze rare ricordiamo la possibilità di rottura tardiva
di un ramo polmonare dopo angioplastica periferica con
HPB.
Indicazioni particolari e direzioni future
In alcune condizioni la stenosi dell’arteria polmonare
rappresenta un fattore di rischio determinante, come
nelle forme post-anastomosi cavo-polmonare. In questi
casi la procedura può presentare dei challenge aggiuntivi
legati all’inaccessibilità dei vasi polmonari dalla cava
inferiore, tuttavia sono riportati in Letteratura buoni
risultati in termini di riduzione di gradiente e incremento della sezione del vaso(16).
L’interventistica polmonare in alcuni setting clinici rappresenta delle sfide particolarmente interessanti sia in
ANGIOPLASTICA
termini fisiopatologici che tecnici. Esse includono: stenting precoce al di sotto dell’anno e in epoca neonatale,
ricanalizzione in bail-out di occlusioni acute post-chirurgiche, rottura intenzionale controllata di stent dimensionalmente inadeguati e successivo restenting, stent ING
del tratto di efflusso o di collaterali sistemico-polmonari
allo scopo di promuovere la maturazione di vasi polmonari evanescenti.
Lo sviluppo dell’interventistica in queste indicazioni di
“nicchia” rappresenta attualmente il settore di maggior
interesse nell’ambito della cardiopatia congenita per la
possibilità di esplorare meccanismi fisiopatologici di
grande impatto clinico e, quindi, di interferire in maniera significativa con la storia naturale della patologia dell’albero vascolare polmonare.
In particolare appare rilevante nella reimpostazione del
E
STENTING
DELLE
ARTERIE POLMONARI
trattamento complessivo dell’ostruzione del cuore dx e
dell’ipoplasia dell’albero polmonare la possibilità di anticipare efficacemente l’intervento terapeutico in ordine
alla promozione di flusso nella forma la più fisiologica
possibile. In questo senso hanno assunto fondamentale
importanza gli stent pre-montati (senza necessità di long
sheath) per lo più a celle sempiaperte che consentono
significativo incremento di diametro a step successivi
con minimo accorciamento (Valeo, Cook Formula®).
Nello stesso ambito, forse destinati a epoche ancora più
precoci o addirittura alla prematurità, si guarda attualmente con interesse all’impiego di stent riassorbibili,
quali ponte a terapie successive più radicali(17).
In Tabella III è riassunta, in forma di casi esemplari e
non completa, l’esperienza più recente del nostro Centro
riguardo ad indicazioni selezionate (Figg. 1,2).
TABELLA III
Paziente
Cardiopatia
Età
Peso
Indicazione
Tipo di procedura
PR
ToF con APrr.polm. evanescenti
1m
4 kg
Ipoplasia severa
dell’albero polmonare
Stenting neonatale di
unico MAPCA
RVOT stenting
KCY
ToF con APo.sx da DA
Ipoplasia severa tronco
e r.dx (CATCH 22)
3m
4,5 kg
Ipoplasia severa tronco e APsxPregresso stenting DA neonatale
RVOT stenting
BM
VU+SP/AP+MAPCA’s+
RVPAT
18 g
2,8 kg
Ipoplasia severa
albero polmonare
RVOT stenting
BS
Post TGA
3m
4 kg
Stenosi bilaterale rr.polm.
post-switch
Stenting bilaterale
BM
Truncus
15 a
35 kg
Occlusione APsx
post-chirurg (ECMO)
Ricanalizzazione + PTA
CE
AP+DIV+MAPCA’s
(post-unifocalizzazione)
6m
4,5 kg
Subocclusione bilat. origine
rr.polm. ricostruiti (ECMO)
PTA/Stenting bilaterale
MF
cTGA+AP+MAPCA’s s/p
correzione fisiologica
13 a
50 kg
Pregresso stent APsx
(inadeguato per crescita
somatica)
Rottura intenzionale di
stent/Restenting
MM
AP+DIV+MAPCA’s
10 a
43 kg
Rottura tardiva in
recente PTA (HPB)
Stenting coperto
ToF: tetralogia di Fallot; AP: atresia polmonare; APo: arteria polmonare; VU: ventricolo unico; DIV: difetto interventricolare;
TGA: trasposizione grosse arterie; MAPCA: Collaterali aortopolmonari
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PR: ToF con AP- rr.polm. Evanescenti - 4 kg - RVOT stenting
1 mese
2 mesi
MF: cTGA+AP+MAPCA’s - 13 a - 50 kg - Rottura Stent/Restenting
Figura 1.
36
ANGIOPLASTICA
E
STENTING
DELLE
ARTERIE POLMONARI
CE: AP+DIV+MAPCA’s (post-unifocalizzazione) - 6 m - 4,5 kg Subocclusione bilat. origine rr.polm. ricostruiti (ECMO) - PTA/Stenting bilaterale
PRE
POST
Figura 2.
37
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CARDIOLOGIA INVASIVA
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Bibliografia
1. Bacha EA, Kreutzer J. Comprehensive management of branch pulmonary artery stenosis. J Intervent Cardiol 2001;14:367-75.
2. Garson Jr A, Nihill MR., McNamara DG, Cooley DA. Status of the
adult and adolescent after repair of tetralogy of Fallot. Circulation 1979;
59:1232-40.
3. Driscoll DJ, Offord KP, Feldt RH, Schaff HV, Puga FJ, Danielson
GK. Five- to fifteen-year follow-up after Fontan operation. Circulation
1992;85:469-96.
4. Sieveres HH, Dietrich GW, Lange PE, Bernhard A, HeintzenPH.
Dimensions of the great arteries, semilunar valve roots, and right ventricular outflow tract during growth: normative angiographic data.
Pediatric Cardiol 1983;4:189-96.
5. Hislop A, Reid L. Pulmonary arterial development during childhood: Branching pattern and structure. Thorax 1973;28:129-35.
6. Takao CM, El Said H, Connolly D, Hamzeh RK, Ing FF. Impact of
stent implantation on pulmonary artery growth. Catheter Cardiovasc
Interv 2013 Sep 1;82:445-52.
7. Rothman A, Perry S, Keane J, Lock J. Early results and follow-up of
balloon angioplasty for branch pulmonary artery stenoses. J Am Coll
Cardiol 1990;15:1109-17.
8. Gentles T, Lock J, Perry S. High pressure balloon angioplasty for
branch pulmonary artery stenosis: early experience. J Am Coll Cardiol
1993;22:867-72.
9. Bergersen L, Gauvreau K, Justino H, et al. Randomized trial of cutting balloon compared with high-pressure angioplasty for the treat-
38
ment of resistant pulmonary artery stenosis. Circulation 2011 Nov 29;
124:2388-96.
10. Peters B, Ewert P, Berger F. The role of stents in the treatment of
congenital heart disease: current status and future perspectives. Ann
Pediatr Cardiol 2009;2:3-23.
11. Krisnanda C, Menahem S, Lane GK. Intravascular stent implantation for the management of pulmonary artery stenosis. Heart Lung Circ
2013 Jan;22:56-70.
12. Cunningham JW, McElhinney DB, Gauvreau K, et al. Outcomes
after primary transcatheter therapy in infants and young children with
severe bilateral peripheral pulmonary artery stenosis. Circ Cardiovasc
Interv 2013 Aug;6:460-7.
13. Shaffer KM, Mullins CE, Grifka RG, et al. Intravascular stents in
congenital heartdisease: short- and long-term results from a large singlecenterexperience. J Am Coll Cardiol 1998;31:661-7.
14. Law MA, Shamszad P, Nugent AW, et al. Pulmonary artery stents:
long-term followup. Catheter Cardiovasc Interv 2010;75:757-64.
15. Ing FF, Grifka RG, Nihill MR, Mullins CE. Repeat dilation of
intravascular stents in congenital heart defects. Circulation 1995;92:893-7.
16. Moore JW, Spicer RL, Perry JC, et al. Percutaneous use of stents to
correct pulmonary artery stenosis in young children after cavopulmonary anastomosis. Am Heart J 1995;130:1245-9.
17. Schranz D, Zartner P, Michel-Behnke I, Akintürk H. Bioabsorbable
metal stents for percutaneous treatment of critical recoarctation of the
aorta in a newborn. Catheter Cardiovasc Interv 2006 May;67:671-3.