Komplexer in- vitro- Vergleich porciner und perikardialer Herzklappen- Bioprothesen

Abstract

Aufgrund demografischer Veränderungen in der Bevölkerungsstruktur mit einem Überwiegen älterer Menschen werden gestentete Bioprothesen aufgrund des möglichen Verzichts auf eine langfristige Antikoagulation zu einer wichtigen Alternative beim Klappenersatz.Konstruierte Perikardklappen und native Schweineklappen zeigen gute klinische Resultate, trotzdem degenerative Veränderungen bei implantierten Bioprothesen nach wie vor auftreten.Während klinische hydrodynamische Studien keine signifikanten Unterschiede beider Klappentypen zeigen, ist das Öffnungs- und Schließverhalten unterschiedlich. Material und Methode: Es wurden Edwards Perimount(EP) und Medtronic Mosaic(MM)Bioprothesen in den Größen 21mm, 23mm und 25mm in einem Pulsduplikator untersucht. Die Bewegungen der Klappen wurden mit einer Highspeed- Kamera(1000 Bilder/s) visualisiert.Mittlerer transvalvulärer Gradient(MTG[mmHg]), dissipierte Leistung(N[mW]) und Leistungstransfer durch Dehnung(ND[mW]), mittlere Öffnungsfläche(MOA[cm²]), Öffnungs- und Schließzeiten [ms] wurden bei Herzminutenvolumen von 1.4 l/min bis 6.3 l/min bestimmt. Ergebnisse: Die Schließzeiten waren allgemein länger als die Öffnungszeiten. Die Öffnungszeiten der EP- Klappen waren länger als die der Schweineklappen gleicher Größe. Im Hinblick auf die Schließzeiten ergaben sich keine deutlichen Differenzen zwischen allen Klappen. Kleinere EP- Klappen zeigten geringere MTG als die MM- Klappen. Bei den größeren Klappen war die Differenz gering. ND war bei den EP- Klappen signifikant erhöht. Schlussfolgerungen: Während Klappen aus konstruiertem Perikard geringere MTG hatten, insbesondere in den kleinen Größen, zeigt dieser Klappentyp Veränderungen im Bewegungsverhalten gegenüber den Schweineklappen. Es ist möglich, dass ein konstanter Leistungstransfer auf die Klappenstrukturen zu einer früheren Degeneration führen kann, aufgrund erhöhter Belastungen und Spannungen auf den Halteapparat der Perikardklappen.

In an increasingly senescent population stented biological valves have regained renewed popularity because of the abscense of anticoagulation, while the stented design allows for safe and easier implantation. Constructed bovine pericardial valves as well as valves with porcine cusps are used, both of wich exhibit good clinical results although degeneration still appears.While clinical hemodynamic studies did not show particular differences between both valve types, the opening and closure behavior of native cusps and artificially constructed pericardial leaflets is different. It's unclear wether these phenomena account for differences in load and stress wich may influence onset and course of degeneration. Material and Method: Edwards Perimount(EP) and Medtronic Mosaic (MM) heart valves with diameters of 21mm,23mm,25mm were investigated in a pulse duplicator. Movements of the valves were visualized with a highspeed camera(1000frames/s).Mean transvalvular(MTG [mmHg]),dissipated power(N[mW])and power transfer by stretching(ND[mW]),mean orifice area(MOA[cm²]),opening time(OT[ms]), and closure time(CT[ms])were analyzed in a range of cardiac outputs from 1.4 l/min to 6.3 l/min. Results:CT were generally longer than opening times for both valve types. OT of EP valves was longer than OT for MM valves of the same size.With respect to CT, there were no marked differences between all valves. Smaller sized EP valves exhibit lower MTG than MM valves of the same size. In larger sizes these differences diminished. Power transfer to the valve'sstructures was significantly enhanced in EP valves. Conclusion: While EP valves showed lower MTG, particularly in the smaller sizes, this valve type exhibited alterations of movement performance in contrast to porcine valves. It can be speculated that constant power transfer to the valve's structures may result in an earlier degeneration because of the impact of increased load and stress on the suspension apparatus of the constructed pericardial leaflets.