Du crash-test à la chirurgie : amélioration de la conception des endoprothèses grâce à la simulation numérique
Contexte
La simulation numérique est une technique mathématique informatisée permettant de prédire les interactions mécaniques entre deux corps. Bien connue, elle est utilisée depuis des années dans les secteurs de l'automobile et de l'aéronautique. Aujourd'hui, il est également possible d'utiliser la simulation numérique pour prédire le comportement d'une endoprothèse dans un modèle aortique spécifique au patient et de planifier des prothèses complexes sur mesure.
Objectifs
La méthode de planification actuelle pour la réparation endovasculaire fenêtrée des anévrismes aortiques complexes est un processus exigeant en temps, en ressources humaines et en matériel, qui peut prendre de quelques semaines à plusieurs mois.
Le dimensionnement de la prothèse et le positionnement des fenestrations doivent être aussi précis que possible afin d'éviter les complications peropératoires et de permettre une exclusion réussie de l'anévrisme.
La prédiction précise du déploiement de la prothèse et de son alignement au sein de l'aorte du patient n'est actuellement possible qu'à l'aide de modèles physiques.
Méthodes
La simulation numérique par analyse par éléments finis permet cette prédiction. Les propriétés mécaniques de l'endoprothèse et de la paroi artérielle sont intégrées au modèle numérique, ce qui permet de simuler le déploiement de la prothèse et de le visualiser graphiquement dans un modèle tridimensionnel rotatif. Il est ainsi possible de valider les dimensions idéales de l'endoprothèse et la position des fenestrations.
Résultats
Les résultats d'une étude multicentrique prospective montrent que la planification de prothèses fenêtrées par simulation numérique est précise et permet un gain de temps par rapport au processus de planification conventionnel. De plus, une plateforme en ligne conviviale a été développée, permettant au médecin traitant d'obtenir et de valider la planification d'une prothèse complexe sur mesure en moins de 24 heures.