Prótesis Valvulares Cardiacas

Luis Alejandro Joya Rodríguez

CLINICA QUIRURGICA TORAX Y CARDIOVASCULAR

Introducción

El corazón está formado por cuatro cavidades, las cuales contienen cuatro válvulas que actúan como puertas que se abres y cierran permitiendo fluir la sangra en una sola dirección. La válvula mitral separa la aurícula y el ventrículo izquierdos; la válvula tricúspide, la aurícula y el ventrículo derechos; la válvula aortica, el ventrículo izquierdo de la aorta y la válvula pulmonar el ventrículo derecho de la arteria pulmonar.

Las dos válvulas del lado derecho del corazón (tricúspide y pulmonar) dirigen la sangre recogida en la aurícula derecha, hacia los pulmones, a través de la arteria pulmonar; en los pulmones entra en contacto con el aire que respiramos y se oxigena. Desde allí, regresa a la aurícula izquierda a través de las venas pulmonares, atraviesa las válvulas mitral y aortica y se distribuye la sangre ya oxigenada a todo el cuerpo.

Las válvulas cardiacas pueden sufrir varios tipos de enfermedades; las más frecuentes son malformaciones congénitas, las producidas por bacterias (fiebre reumática, endocarditis) y las lesiones degenerativas asociadas al envejecimiento. Cuando la enfermedad ha dañado la válvula, de tal manera que su funcionamiento incorrecto está produciendo síntomas (a pesar del tratamiento médico administrado por el cardiólogo), y está deteriorando el músculo cardíaco, es necesaria la cirugía. Cualquiera de las causas anteriores produce, en mayor o menor medida, engrosamiento, rigidez e inflamación valvular, así como la mala coaptación y la calcificación de las valvas. Esto origina dos tipos de lesiones valvulares:

Estenosis: se produce una disminución del orificio efectivo de la válvula que me impide el paso adecuado de sangre de una cavidad a otra.

Insuficiencia: la válvula ya no es competente, por lo que al unirse las valvas éstas no cierran por completo el orificio valvular y se produce un retroceso de la sangre a la cavidad de donde procede.

Dependiendo el tipo de enfermedad y su grado de afectación, la válvula será reparada o sustituida por una estructura artificial: la prótesis valvular.

La prótesis valvular se trata de un dispositivo biomédico que recula el flujo de sangre entre dos cavidades cardiacas impidiendo su retroceso. Consta de un orificio a través del cual fluye la sangre y de un mecanismo oclusor que cierra y abre el orificio.

Las válvulas que se sustituyen con mayor frecuencia son la mitral y la aórtica. Suele ser posible reparar la válvula tricúspide y es excepcional tener que sustituir la pulmonar.

Repaso histórico de las prótesis valvulares cardiacas.

Los primeros intentos de cirugía sobre las válvulas cardíacas se realizaron sobre el corazón latiendo, por lo que estaban limitadas a intentar abrir desde fuera válvulas estenóticas. La primera cirugía de este tipo fue una comisurotomía de la válvula mitral realizada por Elliot Cutler en Boston en 1923. La paciente era una niña de 12 años con estenosis mitral crítica en muy mala situación. La paciente fue dada de alta y vivió varios años. La primera prótesis valvular fue implantada en 1952 por Charles Hufnagel, de la Universidad de Georgetown en Washington. Dado que todavía no existía tecnología para operar el corazón por dentro, lo que hizo fue implantar la válvula alejada del corazón en la aorta torácica descendente.

Un pilar de la cirugía cardíaca fue el desarrollo de la máquina de circulación extracorpórea. Este sofisticado dispositivo permite sustituir durante unas horas las funciones del corazón y el pulmón. De esta manera podemos parar el corazón, vaciarlo de sangre y abrirlo para así resecar la válvula enferma e implantar la prótesis. John Gibbon fue el primero en usar la máquina de circulación extracorpórea, en 1953, en Filadelfia. En 1960 Harken realizó la primera sustitución de una válvula aórtica por una prótesis, y en 1961 Starr implantó la primera prótesis valvular mitral. Desde entonces millones de pacientes en el mundo han sido sometidos a sustituciones de las válvulas cardíacas, en la actualidad se ha convertido en una de las intervenciones más rutinarias de la cirugía cardíaca.

Tipos de prótesis valvulares cardíacas

Existen dos tipos de prótesis: las biológicas y las mecánicas. Las válvulas biológicas, a su vez, son de dos clases: de origen animal, válvula biológica propiamente dicha o xenoinjerto; y de origen humano, de donante cadáver o del propio paciente.

Prótesis biológicas

Las válvulas biológicas de origen animal se fabrican a partir de válvulas aórticas de cerdo o de pericardio bovino. Salvo durante los tres primeros meses, los portadores de este tipo de válvula no tienen que tomar ninguna medicación especial, lo que ayuda a llevar una vida lo más normal posible. Su principal inconveniente es la durabilidad, puesto que a los 12-15 años de la operación, la mayoría de los pacientes necesitan volver a operarse porque la válvula se va deteriorando con el paso del tiempo y hay que recambiarla.

Las válvulas biológicas de origen humano se obtienen de donante cadáver (homoinjerto) o del propio paciente (autoinjerto).

Prótesis mecánicas

La evolución de las prótesis mecánicas cardiacas supone un largo del desarrollo y perfeccionamiento de un dispositivo a la vez sencillo y optimizado desde el punto de vista de la ingeniería y el diseño. Las prótesis mecánicas cardiacas en sus orígenes denominadas “artificiales” de acuerdo a su estructura se clasifican en:

Jaula-bola Jaula-disco Disco lenticular simple

Disco lenticular bivalva.

Según la bibliografía la primera prótesis valvular documentada fue la válvula modelo jaula-bola desarrollada por Charles Hufnagel en el año 1947, este tipo de prótesis fue colocada en la aorta torácica descendente de un paciente con insuficiencia aórtica, el día 11 de Septiembre de 1952. Si bien este tipo de válvula no era estrictamente cardiaca, la importancia histórica de la misma reside en que se empezó a emplear antes del desarrollo de la circulación extracorpórea, por lo que el procedimiento se realizó con el corazón latiendo y sin el apoyo del mencionado soporte. En lo que respecta a las prótesis estrictamente cardiacas, se desarrollaron a partir del inicio de la circulación extracorpórea, progreso que significó a la cirugía cardiaca la posibilidad de trabajar sobre el interior del corazón exangüe e inmóvil.

El plástico de la jaula fue substituido posteriormente por acero inoxidable, y la jaula a su vez en los primeros modelos se hallaba cubierta por una tela cuyo objetivo era disminuir los fenómenos tromboembólicos, pero posteriormente dejó de usarse al no alcanzarse el objetivo deseado y contribuyó además a facilitar la disfunción protésica. Luego con la evolución de los materiales se conformó la jaula con aleación de cromo y cobalto, a los fines de ofrecer la mayor resistencia posible a todos los tipos de desgastes (temperaturas elevadas, corrosión, erosión, abrasión y oxidación) con lo cual se procuraba alcanzar mayor durabilidad, menos complicaciones y mejor hemodinámica. La bola estaba impregnada de sulfato de bario para la radio-opacidad.

Válvula de Hunafgel Starr-Edwards mitral, año 1960

jaula-disco

Las válvulas mecánicas están fabricadas con metales y materiales artificiales. Los primeros modelos desarrollados consistían en una bola de metal o de silicona que flotaba en una jaula. Posteriormente se desarrollaron modelos en los que un disco metálico oscilaba para abrir y cerrar el paso al flujo sanguíneo. Los últimos modelos desarrollados, y más usados en la actualidad, constan de dos hojuelas con forma de hemidisco que pivotan en el anillo de soporte. El principal componente es el carbón pirolítico que recubre un núcleo de titanio y/o grafito. Se trata de un compuesto de carbono entre el grafito y el diamante, de extremada dureza y biocompatibilidad.

La prótesis valvular monodisco o válvula de disco oscilante, las cuales utilizan un disco circular montado sobre un pivote y unido a un anillo metálico que actúa como oclusor, el disco es de grafito con una capa de carbón pirolítico, cubierto de acero inoxidable o titanio, esta estructura permite que el disco oscile a medida que pasa la sangre y que su sección transversal actué como resistencia gradual y por ende disminuya la mayor resistencia potencial al flujo. El movimiento de apertura se haya limitado por unos topes de manera que el grado de inclinación no es mayor de 60º al 80º. Durante la apertura el orificio primario queda dividido en dos orificios (uno mayor y otro menor) por el disco y los topes.

Válvula de disco oscilante

Las prótesis de disco lenticular bivalvas o de dos discos. El desarrollo actual de las prótesis mecánicas se basa en el diseño de dos discos, esta prótesis valvular se diferencia de los oclusores libre-flotantes vistos en las válvulas de jaula-bola y jaula-disco, en que las 2 valvas semicirculares de una válvula bivalva están conectados con la cubierta del orificio por un mecanismo de bisagra tipo mariposa. Las hojas pivotean durante la apertura, creando 3 áreas del flujo, 1 central y 2 periféricos.

El anillo es metálico y las dos valvas o discos son de carbono grafito, impregnados de tungsteno recubiertos por carbono pirolitico, lo que disminuye su capacidad trombogénica. Como los discos no poseen sutura las posibilidades de fractura son menores .El ángulo de apertura es de 85 grados, lo que permite que adquiera una posición casi paralela al flujo sanguíneo, con la delimitación de dos orificios mayores y un orificio menor. Gracias a las características del diseño de estas válvulas es posible obtener la mejor hemodinámica lograda en prótesis mecánicas. En comparación con la prótesis monodisco, las de dos discos permiten lograr un área valvular efectiva mayor con un diámetro igual del anillo. Esto provoca un flujo casi laminar, central y de mínima turbulencia que se distribuye por los tres orificios (los dos laterales o mayores y el central o menor).

Su durabilidad teórica es superior a la vida del paciente, por lo que su deterioro es excepcional. Aunque su compatibilidad es alta, es necesario tomar de por vida medicación anticoagulante, porque si no, el riesgo de la formación de trombos sobre ella es muy alto, pudiéndose obstruir y/o provocar una embolia. La medicación anticoagulante, aunque necesaria, no está exenta de riesgos, fundamentalmente la hemorragia, y exige unos controles analíticos, que en el mejor de los casos serán mensuales. Otra diferencia con las válvulas biológicas es que al abrirse y cerrarse hacen un ruido similar al de un reloj, la mayoría de las veces apenas perceptible por el paciente.

Realización de una operación de válvulas cardíacas

Cuando una válvula debe ser operada, son dos los tipos de cirugías que se pueden realizar: la reparación valvular o la sustitución valvular por una prótesis. En la reparación valvular se corrige el defecto de funcionamiento sin necesidad de sustituir la válvula nativa. Es la operación ideal, pero no siempre puede realizarse, pues dependerá fundamentalmente del tipo de enfermedad valvular, el grado de afectación y la experiencia del cirujano.

Para acceder al corazón se realiza una incisión en el pecho, a lo largo del esternón. Detrás del esternón se encuentra el saco pericárdico, en cuyo interior está el corazón. Para operar las válvulas hay que parar el corazón y vaciarlo de sangre mientras una máquina extracorpórea realiza las funciones de corazón y pulmón. Para ello primero hay que hacer la sangre prácticamente incoagulable, lo que se consigue con heparina. Después se introducen unas cánulas en el corazón que extraen la sangre del organismo, la envían a la máquina de circulación extracorpórea y ésta la oxigena, la enfría y la bombea a través de la aorta al organismo. Con el corazón vacío, el siguiente paso es pararlo. Para ello se le administra sangre del propio paciente con medicación que permite tener el corazón sin riego y parado el tiempo necesario para operar la válvula. Una vez realizada la operación, se vuelve a hacer latir el corazón (generalmente con un choque eléctrico) y poco a poco la máquina de circulación extracorpórea va cediendo al corazón el control de la circulación. Se retiran las cánulas y se administra medicación para revertir el efecto de la heparina. Posteriormente, se procede al cierre de los distintos planos: el saco pericárdico, el esternón, y el tejido subcutáneo y la piel. En la actualidad la mortalidad de esta cirugía es muy baja, de manera que aproximadamente el 95% de los pacientes se irá a su casa tras la intervención sin ninguna incidencia.

La vida de un paciente portador de una prótesis valvular cardíaca

Actividad

El hecho de ser portador de una prótesis valvular no significa estar condenado a una vida sedentaria o con actividad muy limitada. Se puede decir que un paciente portador de una prótesis hace una vida absolutamente normal. Durante las 2-4 primeras semanas tras la operación, hay que tener cuidado con ciertos movimientos que pueden interferir en la cicatrización de la herida (como levantar peso, conducir o dormir de lado). La actividad física se debe ir incrementando de manera progresiva de tal forma que la mayoría de los pacientes se incorporan a su vida habitual a las 6-8 semanas. Las normas aplicables a cualquier persona sobre hábitos de vida saludable (ejercicio físico suave, no fumar, dieta variada, higiene) son las mismas que deben seguir estos pacientes.

Bibliografía

1. Sustitutos y prótesis valvulares – J Herreros González 2. Prótesis Valvulares - Sustitución Valvular. Dr. Ángel Gonzales Pinto

[http://www.cirugiacardiaca.eu/protesis-valvulares-sustitucion-valvular.html]3. Libro de la salud cardiovascular Capítulo 53 Prótesis valvulares cardíacas Dr. Luis Carlos

Maroto 4. Revista de postrado de la VIa catedra de medicina N° 137 – Septiembre 2004 - VALVULAS

CARDIACAS PROTESICAS. Revisión actualizada. Dr. Ramón Humberto Álvarez