Variazione fluidodinamica da sostituzione delle valvole del cuore sinistro con valvole bioprotesiche

La sostituzione delle valvole cardiache del cuore sinistro mediante dispositivi bioprotesici rappresenta il trattamento per le principali valvulopatie, pur introducendo significative alterazioni nell'ambiente emodinamico locale. Il presente lavoro si propone di analizzare e quantificare le variazioni fluidodinamiche conseguenti all'impianto di tali protesi, integrando i principi della meccanica dei fluidi con un'attenta revisione della letteratura scientifica (2016–2026). In accordo alle linee guida PRISMA 2020, sono stati esaminati dieci studi chiave basati su approcci metodologici avanzati, tra cui modelli computazionali ad interazione fluido-struttura (FSI) e fluidodinamica computazionale (CFD), caratterizzazioni sperimentali in vitro mediante PIV e indagini cliniche in vivo con risonanza magnetica a flusso 4D. I risultati emersi evidenziano che la riduzione geometrica dell'area orifiziale effettiva (EOA) e la presenza della struttura protesica alterano i profili di velocità fisiologici, generando getti accelerati che innalzano il numero di Reynolds oltre la soglia critica e innescano regimi di turbolenza sviluppata. Tale condizione determina un incremento delle tensioni di Reynolds, una maggiore dissipazione energetica viscosa e un sovraccarico meccanico per il ventricolo sinistro. Inoltre, i forti gradienti di velocità generano stress di taglio fluidodinamici (shear stress) critici per l'integrità corpuscolata del sangue, esponendo a rischi di emolisi meccanica e attivazione piastrinica, e alterano i naturali pattern vorticosi ed elicoidali, fattori strettamente correlati al rimodellamento miocardico e alla degenerazione strutturale della valvola (SVD). In conclusione, l'analisi sottolinea l'importanza di un continuo perfezionamento bioingegneristico e dell'impiego di modelli predittivi paziente-specifici, elementi imprescindibili per ottimizzare le prestazioni idrodinamiche delle future protesi valvolari, come le valvole polimeriche flessibili, e migliorare la prognosi clinica a lungo termine.