Il rigurgito mitralico (RM) rappresenta una delle patologie valvolari a maggiore impatto cli- nico con una prognosi severa in assenza di trattamento. In questo contesto, lo studio in vitro della fisiologia e delle patologie della valvola mitrale è fondamentale per validare nuove stra- tegie terapeutiche. Ad oggi i principali modelli valvolari comunemente impiegati si basano su valvole di origine animale che a causa della loro natura presentano un’alta variabilità anatomica, deterioramento biologico e scarsa standardizzazione sperimentale. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di realizzare un phantom sintetico di valvola mitrale, modulare e standardizzato utile per simulare molteplici patologie e procedure terapeutiche. Il design geometrico riproduce l’annulus, i lembi, i muscoli papillari e un sistema di corde tendi- nee regolabili. Il dispositivo è stato realizzato combinando tessuti polimerici siliconati lavorati a taglio laser con componenti rigidi in resina stampati in 3D tramite stereolitografia (SLA). La performance del phantom è stata studiata all’interno di un simulatore cardiaco, in confor- mità alla normativa ISO 5840. Il sistema ha permesso di riprodurre sia la condizione sana di riferimento sia diversi quadri patologici di rigurgito causati da prolasso valvolare localizzato o diffuso, testando su di essi la riparazione edge-to-edge (MitraClip). I risultati sperimentali dimostrano che la riparazione riduce efficacemente il rigurgito in caso di prolasso localizzato ma determina una riduzione dell’area effettiva dell’orifizio (EOA) e un aumento della dissipazione energetica transmitralica. Al contrario, nei casi di prolasso diffuso ad entrambi i lembi, l’intervento riparativo risulta poco efficace sia nel contenere il rigurgito sia nel preservare la corretta efficienza energetica. Tali evidenze indicano che l’efficacia della riparazione edge-to-edge non può essere valutata sulla sola base della riduzione del volume di rigurgito ma richiede di considerare congiunta- mente anche l’EOA e la dissipazione energetica transmitralica. Il phantom sviluppato si propo- ne quindi come un’alternativa affidabile ai modelli biologici e come piattaforma preclinica per l’ottimizzazione e lo sviluppo futuro dei dispositivi di riparazione mitralica.

Sviluppo di un Phantom Mitrale standardizzato per la modellazione in-vitro di condizioni fisiologiche, patologiche e di procedure terapeutiche

CHERIE LIGNIERE, FILIPPO
2025/2026

Abstract

Il rigurgito mitralico (RM) rappresenta una delle patologie valvolari a maggiore impatto cli- nico con una prognosi severa in assenza di trattamento. In questo contesto, lo studio in vitro della fisiologia e delle patologie della valvola mitrale è fondamentale per validare nuove stra- tegie terapeutiche. Ad oggi i principali modelli valvolari comunemente impiegati si basano su valvole di origine animale che a causa della loro natura presentano un’alta variabilità anatomica, deterioramento biologico e scarsa standardizzazione sperimentale. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di realizzare un phantom sintetico di valvola mitrale, modulare e standardizzato utile per simulare molteplici patologie e procedure terapeutiche. Il design geometrico riproduce l’annulus, i lembi, i muscoli papillari e un sistema di corde tendi- nee regolabili. Il dispositivo è stato realizzato combinando tessuti polimerici siliconati lavorati a taglio laser con componenti rigidi in resina stampati in 3D tramite stereolitografia (SLA). La performance del phantom è stata studiata all’interno di un simulatore cardiaco, in confor- mità alla normativa ISO 5840. Il sistema ha permesso di riprodurre sia la condizione sana di riferimento sia diversi quadri patologici di rigurgito causati da prolasso valvolare localizzato o diffuso, testando su di essi la riparazione edge-to-edge (MitraClip). I risultati sperimentali dimostrano che la riparazione riduce efficacemente il rigurgito in caso di prolasso localizzato ma determina una riduzione dell’area effettiva dell’orifizio (EOA) e un aumento della dissipazione energetica transmitralica. Al contrario, nei casi di prolasso diffuso ad entrambi i lembi, l’intervento riparativo risulta poco efficace sia nel contenere il rigurgito sia nel preservare la corretta efficienza energetica. Tali evidenze indicano che l’efficacia della riparazione edge-to-edge non può essere valutata sulla sola base della riduzione del volume di rigurgito ma richiede di considerare congiunta- mente anche l’EOA e la dissipazione energetica transmitralica. Il phantom sviluppato si propo- ne quindi come un’alternativa affidabile ai modelli biologici e come piattaforma preclinica per l’ottimizzazione e lo sviluppo futuro dei dispositivi di riparazione mitralica.
2025
Development of a standardized Mitral Phantom for in-vitro modeling of physiological, pathological conditions and therapeutic procedures
Dispositivi medici
Valvola mitrale
Simulazione in vitro
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/116649