Terapia chirurgica delle
Valvulopatie
Trattamento chirurgico della valvulopatia aortica
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Aortic valve
excision.
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Mechanical prosthesis implantation.
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Bioprosthesis
Implantation
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
(a) Preoperative angiogram
without opacification. The
heavily calcified aortic root
and aortic cusps are seen
(triangles). (b) Preoperative
aortogram. The stenotic
sinotubular ridge (17 mm in
diameter; arrow) and the
stenotic aortic annulus (17
mm) are seen. The second
degree of aortic
regurgitation is also
observed. (c, d)
Postoperative aortograms:
The enlar-ged sinotubular
ridge and aortic annulus
asso-ciated with the inserted
19-mm CarboMedics valve
are seen. The pros-thesis
placed almost pa-rallel to
the original aor-tic annulus
shows a nor-mal motion with
minimal central
regurgitation
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Size of Prosthesis for AVR
a) 19 mm
· Prohibitively high LV/Ao gradient
· Enlarge the aortic root or perform Ross procedure instead
b) 21 mm
· Adequate size if BSA 1.5-1.7 M2 and patient is sedentary
· If BSA greater than 1.7 M2 = enlarge the aortic root (10 year survival
80% vs 60%)
c) 23 mm or larger
· Acceptable LV/Ao gradient in all patients
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Risk Factors for Survival after AVR
· Advanced age
· Functional status (NHYA class)
· Depressed LV function (aortic incompetence)
· Coronary artery disease
· Presence of endocarditis
· Aneurysm of ascending aorta
· Mismatch of prosthesis and body size
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Survival After AVR
a) Early (hospital) death - 3-6%
b) Time-related survival
· 5 years - 75%
· 10 years - 60%
· 15 years - 40%
c) Mode of death
· Early due to CHF, hemorrhage, infection, CVA
· Sudden - 20%
· Device related - 20%
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Stentless Bioprosthesis
Sorin Pericarbon
The CryoLife-O'Brien porcine stentless aortic valve.
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
In patients with significant aortic valve disease
conventional (stented) aortic valve replacement is the
standard approach

Implantation of a stentless aortic valve (SAV) is
technically more demanding

However SAV may offer better hemodynamic function
and improved left ventricular reverse remodeling

Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
postoperative bloodflow
Conventional
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Stentless
Peak gradient at rest and maximal exercise.
The change in gradient from rest to exercise
is compared with the change in the normal
group. *p < 0.001 versus NOR. (NOR =
normal native aortic valves; TSPV = Toronto
stentless porcine valve; FR = Medtronic
Freestyle; SOR = Sorin Bicarbon; SJM = St.
Jude Medical.)
S.Silberman: Exercise hemodynamics of aortic prostheses:
comparison between stentless bioprostheses and
mechanical valves Ann. Thorac. Surg. 2001;72:1217-1221
Mean gradient at rest and maximal
exercise
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
LVH is an independent cardiac risk factor
"An increase in left ventricular mass predicts a higher
incidence of clinical events, including death,
attributable to cardiovascular disease. "
Levy et al, N Engl J Med 1990;322:1561
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
LV mass - index [g/m2]
Indexed ventricular mass regression in both groups over time. (CE = Carpentier-Edwards stented valve; LVMI
= left ventricular mass index; SPV = Toronto stentless porcine valve.).
G. Cohen et al. Are stentless valves hemodynamically superior to stented valves? A prospective randomized trial Ann
Cattedra
di Cardiochirurgia
Thorac. Surg.
2002;73:767-778.
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Actuarial freedom from
reoperations between the
stented and stentless groups.
Actuarial survival
between stented and
stentless groups
M. Vrandecic et al. Retrospective clinical analysis of stented vs. stentless porcine aortic bioprostheses
Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2000;18:46-53.
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Aortic Homograft
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Homograft inplantation: the “root” technique
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Operative mortality for aortic Homograft insertion
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Left ventricular mass index (LVMI)
preoperatively (PREOP) and 8 months after
(POSTOP) aortic valve replacement. The
homograft and stentless valves expressed
the maximum LVMI reduction. This is
evident in all cases (A) and in patients with
a preoperative LVMI of 180 g/m2 or less
(B). In patients with a preoperative LVMI of
180 g/m2 or more (C) the homograft
treatment achieved the best results. (I =
intact; H = homografts; T = Toronto; F =
freestyle; C = controls).
Ann. Thorac. Surg. 1999;67:966-971.
Left ventricular mass reduction after aortic
valve replacement: homografts, stentless and
stented valves
Daniele Maselli
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Long-term survival after Homograft aortic valve replacement
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Cumulative survival rates after homovital homograft aortic valve replacement with
root replacement, freehand two-suture line technique (subcoronary), or either
technique with associated procedures.
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Cumulative survival rates of all patients undergoing homovital homograft aortic
valve replacement, including early death. Numbers above the abscissa indicate
patients at risk at 1, 5, and 10 years. Five- and 10-year survival rates plus or minus
SEM are given
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
A depiction of the
interrelationships between the
overlapping mechanisms of
allograft valve failure
influenced by known risk
factors—(younger) recipient
age, (older) donor age, (larger)
aortic root diameter, insertion
technique, and valve
preservation technique.
Although compiled from a
series of cryopreserved and
antibiotic sterilized valves,
these risk factors may play a
role in failure of either type of
valve.
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Pulmonary Autograft (Ross Procedure- 1967)
Advantages
Viable tissue, excellent hemodynamics
Near 0% thromboembolism, growth potential
Non-antigenic
Pulmonary valve equal in strength as aortic valve
Disadvantage
Creating 2-way valve pathology from single valve disease
Results
Freedom from re-operation 81% at 8 years
5-10% annular dilatation and regurgitation
Pulmonary homograft deterioration
Technique
Root replacement preferred
Tailoring of aortic/pulmonary size mismatch
Bolstering ring with Dacron strip
Long-term follow-up still accruing
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
The Ross Operation
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Operative mortality for aortic valve replacement with pulmonary autograft
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Reparative aortic valve
surgery. Reproduced from Duran
and colleagues
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
The Marfan syndrome
• The most common genetically determined disorder affecting adults (1/10,000
births).
•It is associated with a defect on chromosome 15 that affects fibrillin synthesis.
(Fibrillin and elastin represent the major components of the elastic fiber system).
•Histopathologically, the aorta demonstrates cystic medial degeneration:
•disruption of elastic fibers
•fibrosis of the media.
•The abnormal elastic tissue predisposes patients to
•aortic root dilation with or without associated aortic regurgitation (7585%),
•significant mitral regurgitation (30%).
•In addition to cardiovascular disease, the Marfan syndrome is associated with
ocular, pulmonary, musculoskeletal, and central nervous system abnormalities
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Natural History
•The average age of death is approximately 32 years.
•The majority of deaths are cardiovascular:
•related to aortic root dilation in 60–80%:
•Aortic rupture
•dissection,
•heart failure from valvular disease (Aortic and mitral)
•The mean rate of aortic root dilation is 1.9 mm/year (however,
individual rates of aortic expansion are highly variable and
unpredictable).
•Acute dissection may occur in ascending aortas that are not
greatly dilated.
•The risk of aortic root complications may be higher in individuals
withCattedra
a family
of aortic dissection.
di history
Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
The Marfan Syndrome
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Surgical Procedures
•COMPOSITE GRAFT
Replacement of the ascending aorta and aortic valve with a composite graft containing a
mechanical valve and a collagen- or gelatin-impregnated Dacron graft and reimplan-tation of the
coronary arteries .
•AORTIC HOMOGRAFT
Aortic root allografts can be used to replace the aortic valve, the aortic sinuses, and the ascending
aorta.
•PULMONARY AUTOGRAFTS
Pulmonary root autografts are also used to replace the aortic root and adjacent ascending aorta.
•“Valve-Sparing Operation” (M. Yacoub – T. David)
In cases of annuloaortic ectasia and aortic leaflets are normal, annuloplasty can be performed by
suturing an appropriately sized Dacron tube graft circumferentially to the tissue immediately
beneath the aortic annulus. The dilated aortic sinuses are excised, the aortic valve is resuspended
within the tube graft, and the coronary arteries are reimplanted. The advantages: the avoidance of
anticoagulation and lower risk of thromboembolism and endocarditis
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
DILATAZIONE DELL’AORTA ASCENDENTE
definizione della patologia
⇧Diametro > 1,5 x Diametro predetto
Diametro predetto
Età
Superficie corporea
Rilevanza della comorbidità
Connettivopatie
Aorta bicuspide
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Scopi dell’intervento
• Correzione dell’insufficienza aortica
–
–
–
–
Protesi meccanica
Protesi biologica
Homograft/Autograft
Chirurgia conservativa
• Eliminare rischio di rottura/dissezione
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Dilatazione aorta ascendente
indicazioni al trattamento
Criteri di indicazione
• Cut-off standard
– 50 mm (no aorta bicuspide, no connettivopatie)
• Velocità di accrescimento della dilatazione
– Necessità di almeno 2 misurazioni distanti
– ≥ 2mm/anno
• Rischio personalizzato
– BSA, età, comorbidità, familiarità
– R= eC(MD-PD)/MD
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Indicazioni Chirurgiche specifiche
nella sindrome di Marfan
• Diametro della radice aortica ≥ 45mm
• Anamnesi familiare positiva per dissezione e
diametro della radice ≥ 40 mm
• Rischio personalizzato
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Dissezione aortica
• Evoluzione a insufficienza aortica, rottura, sindrome
coronarica acuta, sindrome ischemica neurologica, splancnica
o periferica
• M/F 3:1
• Ipertensione 70 - 90%; connettivopatie; valvola aortica
bicuspide; coartazione aortica
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
La terapia chirurgica è il solo
trattamento definitivo della patologia
della radice aortica
la chirurgia della radice aortica
(sostituzione valvolare e/o dell’aorta
ascendente) rappresenta circa il 15%
degli interventi cardiochirurgici
dell’adulto
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Intervento di Bentall
Sostituzione della valvola
aortica e dell’aorta ascendente
con reimpianto delle coronarie
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Intervento di ROSS
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
SOSTITUZIONE PROTESICA DELLA
RADICE AORTICA
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Assenza di un sostituto “ideale” che possa riprodurre la
“perfezione” della radice aortica nativa normale
La scelta della strategia chirurgica ha l’obiettivo di
offrire al paziente i migliori vantaggi clinici e funzionali
Crescente impulso allo sviluppo di tecniche
conservative:
“Sparing Technique”
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
PRESERVARE la
“Radice Aortica” come entità
anatomo-funzionale
“Sparing technique” anche in presenza di alterazione
valvolare:
• Endocardite
• Valvola bicuspide - Prolasso di una o più cuspidi
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
LA VALUTAZIONE ECOGRAFICA: TEE
•Misura di annulus, giunzione S-T e dei seni
•Valutazione anatomofunzionale della valvola
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Classificazione funzionale dell’IAo e
della patologia della radice
Functional type
Lesions
Type 1: normal cusp motion
1a: sino-tubular junction dilation
1b: ST junction + sinuses dilation
1c: annular dilation
1d: cuspal defect
Type 2: cusp prolapse
Excess of cuspal tissue
Commissure flaided or distorted
Type 3: restricted cusp motion
Cattedra di Cardiochirurgia
Fibrous thickening
Calcification
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Type 1a
Sino-tubular dilation
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Type 1b: ST junction + sinuses
dilation
Aortic remodelling
YACOUB
DAVID
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
SPARING TECHNIQUE
Tecnica di Yacoub
La dilatazione della radice compresi i seni viene escissa.
Impianto di protesi retta modellata sulla base di impianto
dei lembi valvolari
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
ST junction + sinuses dilation + annular
dilation Type 1b + 1c
Aortic root
reimplantation
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
“David”
Aortic root reimplantation
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Aortic root reimplantation
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Aortic root reimplantation
Pre-op
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Post-op
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
SPARING TECHNIQUE
The “pseudosinus model remodelling”
La dilatazione della radice compresi i seni viene escissa.
Impianto di protesi “scalloped” che permette una dinamica
tipo seni di Valsalva
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Type 1c : annular dilation
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Type 1d : cuspal defect
LEAFLET EXTENSION
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Type 2 : cusp prolapse
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Bicuspid valve and STJ dilation
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Type 3: restricted cusp motion > commissurorraphy
Type 1d + 2 : cuspal defect and prolapse > leaflet repair and free edge
reinforcement
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
SPARING TECHNIQUE
Recurrence of
Aortic
Insufficiency
After Aortic
Root
Remodeling
With Valve
Preservation
Cattedra di Cardiochirurgia
STUDI 1999;67:1849
DI FIRENZE
AnnUNIVERSITA’
ThoracDEGLI
Surg
–52)© 1999 by The Society of Thoracic Surgeons
SPARING TECHNIQUE
Recurrence of aortic
insufficiency after
aortic root
remodelling
with valve
preservation
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
Ann Thorac Surg 1999;67:1849 –52)© 1999 by The Society of Thoracic Surgeons
SPARING TECHNIQUE
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
SPARING TECHNIQUE
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
SPARING TECHNIQUE
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
SPARING TECHNIQUE
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
L’approccio conservativo “sparing technique” nella
patologia della radice aortica e/o aorta ascendente
rappresenta un’alternativa
sicura ed efficace
alle tecniche tradizionali
dimostrando buoni risultati in termini di
durata e sopravvivenza
a distanza
Cattedra di Cardiochirurgia
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE