Analisi comparativa delle tecniche di simulazione per endoprotesi su misura
Contesto
Il successo tecnico della riparazione endovascolare aortica fenestrata (FEVAR) dipende dall'adattamento preciso dell'endoprotesi su misura al paziente. Sono stati resi disponibili software di simulazione numerica (PlanOp AI, PrediSurge) per testare digitalmente il design dell'endoprotesi previsto.
Metodi
La distanza tra i picchi opposti dell'anello di tenuta prossimale dell'endoprotesi è stata misurata su scansioni di tomografia computerizzata (TC) dell'impianto di prova all'interno di un modello stampato in 3D, su software di simulazione numerica e su TC post-operatoria.
Per l'aorta nel software di simulazione numerica sono stati utilizzati due tipi di modellazione: rigida e deformabile. Ciò ha portato a quattro misurazioni:
- Scansione TC del prototipo fisico di endoprotesi impiantato in un modello aortico rigido in silicone stampato.
- Simulazione numerica rigida o agli elementi finiti (FE) dell'endoprotesi impiantata in un modello aortico rigido.
- Simulazione numerica o FE con un modello aortico virtuale deformabile, e
- TC post-operatoria del paziente.
Risultati
Nello studio sono stati inclusi dieci pazienti. La distanza media tra i picchi era di 26,8 mm nella scansione TC post-operatoria (riferimento). La distanza nel modello stampato rigido era di 23,8 ± 2,0 mm p< 0,003).
L'analisi FE con aorta rigida ha misurato 23,8 ± 1,5 mm (p< 0,006). Le misurazioni eseguite sulla TC del prototipo fisico di prova impiantato nel modello aortico in silicone stampato e le misurazioni dall'analisi FE con modellazione rigida non erano significativamente diverse. Le misurazioni in un'aorta deformabile simulata erano di 27,4 ± 2,1 mm (p < 0,521).
È stata riscontrata un'elevata correlazione (r = 0,81, p< 0,01) tra le misurazioni effettuate tramite TC post-operatoria e l'analisi FE dell'aorta deformabile.
Conclusione
La simulazione numerica con un'aorta rigida può rappresentare un valido sostituto per il test di impianto tradizionale di un prototipo non sterile all'interno di un modello aortico 3D.
Ciò può contribuire a ridurre i tempi di pianificazione e fabbricazione dell'innesto. L'analisi FE con aorta deformabile è stata in grado di prevedere in modo più affidabile le distanze picco-picco a livello dell'anello di tenuta prossimale.
L'impatto sugli esiti clinici e sull'insorgenza di endoleak dovrà essere chiarito in studi futuri.