Analyse comparative des techniques de simulation pour endoprothèses sur mesure

Contexte

Le succès technique de la réparation endovasculaire aortique fenêtrée (FEVAR) repose sur l'ajustement précis de l'endoprothèse sur mesure au patient. Des logiciels de simulation numérique (PlanOp AI, PrediSurge) ont été mis à disposition pour tester numériquement la conception prévue de l'endoprothèse.

Méthodes

La distance entre les sommets opposés de l'anneau d'étanchéité proximal de l'endoprothèse a été mesurée sur des scanners (TDM) de l'implantation test au sein d'un modèle imprimé en 3D, sur un logiciel de simulation numérique et sur le scanner postopératoire.

Deux types de modélisation ont été utilisés pour l'aorte dans le logiciel de simulation numérique : rigide et déformable. Cela a abouti à quatre mesures :

1. Scanner du prototype physique d'endoprothèse implanté dans un modèle aortique rigide en silicone imprimé.
2. Simulation numérique ou par éléments finis (EF) rigide de l'endoprothèse implantée dans un modèle aortique rigide.
3. Simulation numérique ou EF avec un modèle aortique virtuel déformable, et
4. Scanner postopératoire du patient.

Résultats

Dix patients ont été inclus dans l'étude. La distance moyenne entre les sommets était de 26,8 mm sur le scanner postopératoire (référence). La distance dans le modèle imprimé rigide était de 23,8 ± 2,0 mm p< 0,003).

L'analyse par EF avec une aorte rigide a mesuré 23,8 ± 1,5 mm (p< 0,006). Les mesures effectuées sur le scanner du prototype physique test implanté dans le modèle aortique en silicone imprimé, et les mesures issues de l'analyse par EF avec modélisation rigide, n'étaient pas significativement différentes. Les mesures dans une aorte simulée déformable étaient de 27,4 ± 2,1 mm (p < 0,521).

Une corrélation élevée (r = 0,81, p< 0,01) a été observée entre les mesures effectuées sur le scanner postopératoire et l'analyse par éléments finis (EF) de l'aorte déformable.

Conclusion

La simulation numérique avec une aorte rigide pourrait constituer une alternative appropriée à l'implantation test traditionnelle d'un prototype non stérile dans un modèle aortique 3D.

Cela pourrait contribuer à réduire le temps nécessaire à la planification et à la fabrication des prothèses. L'analyse par éléments finis avec une aorte déformable a permis de prédire plus précisément les distances pic à pic au niveau de l'anneau d'étanchéité proximal.

L'impact sur les résultats cliniques et la survenue d'endofuites devra être élucidé lors d'études ultérieures.