Introduction Continuous-flow left ventricular assist devices (CF-LVAD) may induce pathological changes to the aortic wall and aortic valve. We assessed histological changes in the relevant anatomic structures exposed to continuous flow over time and compared the histological results with clinical features in patients supported with CF-LVAD. Methodology A retrospective histological analysis was performed of 38 explanted hearts supported with CF-LVAD from patients who received heart transplantation between July 2003 and February 2014. Sections of formalin-fixed paraffin-embedded tissue showing the continuity of aortic wall and left-sided valves were examined histologically. Thickness of aorta, aortic root and aortic valve as well as 3 layers of the aortic cusps were measured individually on Elastica van Gieson-stained slides using specific software. Clinical parameters concerning aortic valve dysfunction were evaluated and validated against the histology. Results The aortic valve spongiosa and fibrosa layers showed no significant differences in thickness with regard to support duration or occurrence of aortic insufficiency. Longer CF-LVAD support duration correlated with a thinner aortic valve ventricularis layer (rS= –0.496). Conclusions Long-term CF-LVAD support appears to cause involution of the ventricularis layer of the aortic valve cusp, consistent with more pronounced degenerative change with longer LVAD exposure, which may be explained by continuous coaptation of the cusps.
Einleitung Linksventrikuläre Unterstützungssysteme mit kontinuierlichem Fluss (contiuous-flow left ventricular assist device; CF-LVAD) können pathologische Veränderungen an der Aortenwand und der Aortenklappe hervorrufen. Wir untersuchten histologische Veränderungen an den relevanten anatomischen Strukturen, die über längere Zeit einem kontinuierlichen Fluss ausgesetzt waren und verglichen die histologischen Ergebnisse mit klinischen Befunden bei mit CF-LVAD unterstützten Patienten. Methodik 38 explantierte Herzen von CF- LVAD-Patienten, die zwischen Juli 2003 und Februar 2014 Herztransplantation erhalten hatten, wurden retrospektiv histologisch analysiert. Abschnitte von formalinfixierten, in Paraffin eingebetteten Gewebeproben, welche die Aortenwand und der linksseitigen Herzklappen zusammenhängend darstellten, wurden hierfür histologisch untersucht. Die Schnitte wurden mittels Elastica- van-Gieson-Färbung aufbereitet und die Dicke der Aorta, der Aortenwurzel und der Aortenklappe sowie der drei Schichten der Aortenklappensegel unter Verwendung spezifischer Software gemessen. Klinische Parameter einer Aortenklappendysfunktion wurden ausgewertet und mit der Histologie verglichen. Ergebnisse Die spongiosa- und fibrosa-Schichten der Aortenklappensegel zeigten keine signifikanten Unterschiede in ihrer Dicke bezogen auf die Dauer Unterstützung oder das Auftreten von Aorteninsuffizienz. Längere CF-LVAD- Unterstützungszeiten korrelierten mit einer dünneren ventricularis-Schicht der Segel (rs = -0,496). Schlussfolgerung Es konnte geziegt werden, dass eine langfristige CF-LVAD-Unterstützung eine Involution der ventricularis-Schicht der Segel der Aortenklappe, sowie mit länger andauernder LVAD-Exposition auch ausgeprägte degenerative Veränderungen verursachen kann. Dies kann durch eine kontinuierliche Adaptation der Segel erklärt werden.
