Transcatheter Strategies for Leaflet Extension to Treat Mitral Regurgitation

Emory University, Atlanta GA

Investigators

Linked publications & trials

Abstract

ABSTRACT/PROJECT SUMMARY  Ischemic mitral regurgitation (IMR) is reflux of blood through the mitral valve, developing in patients surviving a  myocardial  infarction  or  chronic  ischemic  heart  disease.  2.7  million  Americans  suffer  from  this  condition  and  progressively  develop  congestive  heart  failure.  Their  hospitalization  rates  are  higher  and  they  present  with  significant risk of sudden death. Timely correction of IMR can halt adverse ventricular remodeling, but current  techniques to repair IMR require open-­heart surgery, a risky procedure in these patients. Several transcatheter  strategies  are  in  development,  but  all  of  them  have  demonstrated  poor  outcomes  with  significant  remnant  regurgitation  or  repair  failure  due  to  procedural  complexity.  We  hypothesized  that  the  most  effective  and  durable  technique  to  correct  IMR  is  by  extending  the  native  leaflet  lengths  at  the  site  of  the  regurgitation,  restoring  systolic  leaflet  edge  parallelization,  so  that  coaptation  is  restored  and  regurgitation  is  effectively  eliminated.  We  developed  a  novel,  flexible;?  nitinol  implant  covered  with  expanded  polytetrafluoroethylene,  which  when  deployed  on  the  anterior  or  posterior  mitral  valve  leaflet  extends  the  leaflet  shelf  and  restores  leaflet  coaptation.  The  device  integrates  into  the  native  leaflet  with  tissue  encapsulation  over  4-­6  weeks,  and  the endothelialized tissue permanently adds to the native leaflet length for IMR correction. Strong preliminary  data supporting the feasibility and safety of this concept have been generated in ex vivo and swine models. In  this R01 application, we propose to advance this concept further, with a focus on optimizing the device design  to best restore valve function and preserve valve mechanics. Three aims are proposed -­ (Aim 1) Optimize the  device features to achieve best IMR reduction and highest leaflet coaptation, while preserving the native valve  mechanics  and  fluid  dynamics;?  (Aim  2)  investigate  the  durability  of  the  device  in  correcting  IMR  in  a  progressively  remodeling  LV,  investigate  chronic  device  healing  and  tissue  remodeling,  and  measure  the  thrombotic  potential  of  the  device  in  swine;?  and  (Aim  3)  develop  a  trans-­septal  delivery  catheter  for  image  guided  deployment  of  the  device  on  the  mitral  valve,  and  assess  the  safety  and  efficacy  of  this  procedure  in  swine. We have assembled a collaborative, multidisciplinary team with experience in biomedical device design  & engineering, computational tissue and fluid mechanics, animal models and imaging, and clinical experience  in transcatheter valve therapies, in an environment with a history of innovative cardiac research. There is high  potential  for  clinical  translation  of  this  technology,  and  the  proposed  work  will  optimize  the  technology  and  mitigate  the  failure  modes  &  risks.  Completion  of  the  proposed  aims  will  result  in  a  significantly  better  therapeutic  option  to  repair  ischemic  mitral  regurgitation,  which  is  a  highly  translational  end-­point  and  will  address a significant unmet clinical need.