Simulazioni numeriche predittive del rilascio di stent-graft a doppia ramificazione in un aneurisma dell'arco aortico
Obiettivo
La riparazione endovascolare totale dell'arco aortico rappresenta un'opzione promettente per i pazienti non idonei alla chirurgia a cielo aperto.
Tuttavia, gli stent-graft ramificati su misura, come il dispositivo Terumo Aortic RelayBranch, richiedono una pianificazione pre-operatoria complessa e il loro rilascio accurato risulta estremamente difficile nell'anatomia altamente curva dell'arco aortico.
L'obiettivo di questo lavoro è sviluppare uno strumento computazionale in grado di prevedere il rilascio dello stent-graft in queste situazioni di elevata complessità, per aiutare i clinici a pianificare ed eseguire interventi più sicuri.
Metodi
Abbiamo sviluppato un modello a elementi finiti specifico per il paziente basato sulla TC pre-operatoria di un uomo di 74 anni trattato con un dispositivo a doppia ramificazione per un aneurisma dell'arco aortico di 58 mm.
Utilizzando un metodo a guscio virtuale (morphing), abbiamo simulato il rilascio completo dello stent-graft principale e dei suoi due stent a ponte, includendo un effetto di torsione osservato sul sistema di rilascio.
Abbiamo confrontato le posizioni dello stent simulate con la TC post-operatoria ed eseguito un'analisi di sensibilità per valutare l'influenza della rigidità della parete aortica e dei coefficienti di attrito.
Risultati
La simulazione del rilascio completo è stata eseguita con successo, mostrando un'ottima concordanza con la scansione post-operatoria, inclusa un'accurata riproduzione della torsione del dispositivo con una rotazione di 135°.
Il diametro relativo, le deviazioni trasversali e longitudinali sono stati rispettivamente pari a 3,2 ± 4,0%, 2,6 ± 2,9 mm e 5,2 ± 3,5 mm.
L'analisi di sensibilità ha mostrato che i risultati sono stati influenzati solo marginalmente dalla rigidità della parete aortica, mentre l'attrito prossimale è risultato importante per un'apposizione realistica e per evitare artificiali effetti "bird-beak".
Conclusione
Questo lavoro rappresenta, a nostra conoscenza, il primo resoconto di una simulazione di rilascio di stent-graft ramificato complesso nell'anatomia complessa dell'arco aortico mediante analisi agli elementi finiti.
Dimostra che la simulazione specifica per il paziente può prevedere accuratamente il comportamento del dispositivo, incluse le complicanze legate alla torsione, e mostra il potenziale della modellazione computazionale nell'assistere i medici nella pianificazione di interventi sull'arco più rapidi, affidabili e sicuri, in attesa di convalida su serie di pazienti più ampie.