Dal crash test alla chirurgia: miglioramento della progettazione degli stent-graft mediante simulazione numerica
Contesto
La simulazione numerica è una tecnica matematica computerizzata utilizzata per prevedere le interazioni meccaniche tra due corpi. È una tecnologia ben nota, impiegata da anni nei settori automobilistico e aerospaziale. Oggi è possibile utilizzare la simulazione numerica anche per prevedere il comportamento di uno stent-graft in un modello aortico specifico del paziente e per pianificare protesi complesse su misura.
Obiettivi
L'attuale metodo di pianificazione per la riparazione endovascolare fenestrata in caso di aneurisma aortico complesso è un processo che richiede molto tempo, risorse umane e materiali, con tempistiche che vanno da settimane a mesi.
Il dimensionamento della protesi e il posizionamento delle fenestrature devono essere quanto più precisi possibile per evitare complicazioni intraoperatorie e consentire un'esclusione efficace dell'aneurisma.
Attualmente, una previsione precisa del rilascio e dell'allineamento della protesi all'interno dell'aorta del paziente è possibile solo tramite modelli fisici.
Metodi
La simulazione numerica basata sull'analisi agli elementi finiti consente di effettuare questa previsione. Le proprietà meccaniche dello stent-graft e della parete arteriosa vengono integrate nel modello digitale, permettendo di simulare il rilascio della protesi e di visualizzarlo graficamente in un modello tridimensionale ruotabile. È così possibile verificare le dimensioni ideali dello stent-graft e la posizione delle fenestrature.
Risultati
I risultati di uno studio prospettico multicentrico dimostrano che la pianificazione di endoprotesi fenestrate tramite simulazione numerica è accurata e consente un risparmio di tempo rispetto al processo di pianificazione convenzionale. Inoltre, è stata sviluppata una piattaforma online intuitiva che permette al medico curante di ottenere e verificare la pianificazione di una protesi complessa su misura entro 24 ore.