Stampa tridimensionale Endoinnesti fenestrati modificati dal medico assistiti per la riparazione dell'aneurisma dell'aorta endovascolare toracica nella Zona 1

Questo protocollo descrive un approccio per la riparazione degli aneurismi dell'arco aortico nella Zona 1 utilizzando endoinnesti fenestrati modificati dal medico con l'assistenza della stampa tridimensionale.

L'aneurisma dell'arco aortico è un disturbo cardiovascolare pericoloso per la vita che richiede un intervento medico tempestivo. Gli aneurismi nella Zona 1 coinvolgono tipicamente più arterie di ramificazione, rendendo difficile la riparazione. La riparazione chirurgica a cielo aperto spesso provoca traumi chirurgici significativi, massicce perdite di sangue e tempi operatori prolungati. Con i progressi della tecnologia endovascolare, la riparazione endovascolare aortica fenestrata/ramificata (F/B TEVAR) è stata impiegata per la riparazione dell'arco aortico e la ricostruzione dell'arteria di branca. Gli innesti di stent per F/B TEVAR richiedono modifiche e fabbricazione personalizzate in base all'anatomia del paziente. Gli endoinnesti fenestrati modificati dal medico (PMEG) offrono un approccio fattibile per la riparazione personalizzata dell'aneurisma dell'arco aortico nella Zona 1. Tuttavia, la fabbricazione di PMEG richiede una conoscenza approfondita dell'anatomia e una vasta esperienza, il che lo rende impegnativo per la maggior parte dei chirurghi. Per semplificare questo processo, viene utilizzata la stampa tridimensionale per facilitare la finestratura precisa. I PMEG guidati dalla stampa tridimensionale migliorano la pervietà dell'arteria di branca e riducono le endoleak post-operatorie dopo F/B TEVAR. È necessario un ulteriore follow-up per valutare i benefici e l'efficacia a lungo termine di questa tecnica.

Gli aneurismi aortici sono comuni malattie aortiche potenzialmente letali che richiedono una valutazione tempestiva e un intervento terapeutico¹. Gli aneurismi dell'arco aortico spesso coinvolgono i principali rami arteriosi, tra cui l'arteria anonima, l'arteria carotide comune sinistra e l'arteria succlavia sinistra¹. Secondo l'American Heart Association/American College of Cardiology Joint Committee on Clinical Practice Guidelines, l'aorta è divisa in 11 zone di atterraggio². La riparazione degli aneurismi dell'arco aortico nella Zona 1 richiede la ricostruzione delle arterie del ramo dell'arco aortico, ponendo notevoli sfide anatomiche.

L'approccio iniziale per la riparazione dell'arco aortico è stata la riparazione chirurgica a cielo aperto. DeBakey et al. hanno riparato con successo un aneurisma dell'arco aortico nel 1957³. Tuttavia, diverse limitazioni limitano l'applicazione della riparazione chirurgica a cielo aperto⁴, tra cui gravi traumi chirurgici, significativa perdita di sangue, alti tassi di complicanze e durata operatoria prolungata⁵. Con i progressi nella tecnologia endovascolare, la riparazione endovascolare dell'aorta toracica (TEVAR) si è dimostrata efficace per il trattamento degli aneurismi e delle dissezioni dell'aorta toracica ^6,7,8. Basandosi sul TEVAR convenzionale, la riparazione endovascolare dell'aorta toracica fenestrata/ramificata (F/B TEVAR) è stata sviluppata per affrontare gli aneurismi dell'aorta toracica che coinvolgono le arterie di branca ^9,10. In particolare, F/B TEVAR ha dimostrato un elevato successo tecnico e un'accettabile mortalità post-operatoria nei pazienti con aneurismi toracoaddominali post-dissezione^11,12.

F/B TEVAR può ripristinare il normale flusso sanguigno fisiologico e raggiungere alti tassi di pervietà nelle arterie di branca dopo la riparazione dell'aneurisma dell'aorta toracica^13,14. Una fenestrazione precisa sull'innesto di stent del corpo principale è essenziale per la ricostruzione delle arterie di ramo. Gli aneurismi dell'arco aortico nella Zona 1 coinvolgono tipicamente più arterie di branca e richiedono innesti di stent con tripla fenestrazione. Tuttavia, gli attuali stent commerciali non possono essere personalizzati in base all'anatomia del singolo paziente. Gli endoinnesti fenestrati modificati dal medico (PMEG) offrono una valida alternativa per il trattamento personalizzato degli aneurismi dell'aorta toracica nella Zona 1^15,16.

La fabbricazione di successo di PMEG richiede una vasta pratica ed esperienza, che può essere impegnativa per molti chirurghi. Per semplificare il processo di preparazione, in questo articolo viene presentato un metodo per la fabbricazione di PMEG per F/B TEVAR. La stampa tridimensionale (3D) è stata utilizzata per ottenere una fenestrazione precisa sull'innesto di stent del corpo principale, seguita dall'attacco di stent di branca nell'orientamento appropriato. Questo studio riporta una serie di casi di 21 pazienti sottoposti a F/B TEVAR utilizzando PMEG, fornendo nuove informazioni sull'efficacia e l'applicabilità di questa tecnica.

I protocolli chirurgici qui descritti sono stati approvati dal comitato etico del Nanjing Drum Tower Hospital, affiliato alla Nanjing University Medical School. Scritto è stato ottenuto dai pazienti che hanno partecipato a questo studio. I dettagli dei reagenti e delle attrezzature utilizzate sono elencati nella Tabella dei Materiali.

1. Valutazione preoperatoria

1. Applicare i seguenti criteri di inclusione: Pazienti di età superiore ai 18 anni; diagnosi confermata di aneurismi aortici nella Zona 1 dell'aorta mediante angiografia con tomografia computerizzata (CTA); nessuna controindicazione per F/B TEVAR; consenso informato per l'intervento chirurgico.
2. Applicare i seguenti criteri di esclusione: pazienti con altre malattie aortiche (come ulcera aortica e dissezione); pazienti con gravi malattie concomitanti (come insufficienza renale o epatica, diabete non controllato, gravi infezioni attive); donne incinte; pazienti che hanno subito un intervento chirurgico all'arco aortico.
3. Eseguire la CTA preoperatoria e ricostruire l'aorta per valutare la posizione dell'aneurisma aortico (Figura 1A, B).
4. Condurre ulteriori esami, tra cui esami fisici di routine, esami del sangue ed esami delle urine.

2. Preparazione del modello stampato in 3D

1. Importare i dati CTA originali (formato DICOM) del paziente nel software di ricostruzione 3D.
2. Fare clic su SEGMENTO ed eseguire il thresholding definendo i valori di soglia massima e minima.
3. Fare clic su Calcola parte per creare un'anteprima 3D dell'aorta.
4. Fare clic su Modifica maschere per ottimizzare il modello 3D.
5. Esporta il modello 3D come file in formato STL.
6. Importare il file in formato STL nel software di analisi della simulazione.
7. Fare clic su Modifica-Seleziona valori anomali per eliminare la maggior parte dei punti non validi.
8. Quindi, fai clic su Modifica-Componenti fuori produzione. Riconosci i punti non validi rimanenti utilizzando le opzioni Separazione e Dimensione , quindi eliminali.
9. Fare clic su Punti-Riduci disturbo e selezionare Forme a forma libera per ridurre i dati disturbati.
10. Fare clic su Points-Wrap per generare un modello 3D con un avvolgimento poligonale.
11. Fare clic su Poligoni-Riempi fori-Riempi singolo per riempire i buchi nel modello 3D.
12. Fare clic su Decima per semplificare il modello in base alla curvatura.
13. Fare clic su Smooth-Relax/Vetrata per rifinire la superficie del modello.
14. Fare clic su Ripara-Defeature per ottimizzare ulteriormente il modello.
15. Progetta fenestrazioni ritagliando le arterie di diramazione sul modello 3D.
16. Esportare il modello 3D finale come file in formato STL (Figura 1C).
17. Importa il file in formato STL in una stampante 3D e stampa il modello 3D dell'aorta utilizzando materiali MED610 trasparenti biocompatibili.
18. Sterilizzare il modello con ossido di etilene per prepararlo alla modifica del PMEG.

3. Fabbricazione intraoperatoria di PMEG

1. Posizionare la guaina di rilascio con l'innesto di stent del corpo principale nel modello sterile stampato in 3D prima della procedura chirurgica.
2. Rilasciare l'innesto di stent del corpo principale all'interno del modello stampato in 3D.
3. Segnare le fenestrazioni delle arterie di branca utilizzando un pennarello (Figura 2A).
   NOTA: Posizionare dei segni tra i bordi metallici per evitare interferenze con l'espansione dello stent.
4. Creare finestre nelle posizioni contrassegnate utilizzando una penna per elettrocauterizzazione (Figura 2B).
5. Bobine metalliche di sutura come marcatori di selezione alle fenestrazioni.
6. Vincolare l'innesto di stent del corpo principale utilizzando un filo guida, limitando il diametro al 50%-70% dell'originale.
   NOTA: Introdurre il filo guida attraverso la guaina di erogazione distale dell'innesto dello stent dopo aver completato la modifica dello stent. Posizionare simmetricamente 4-0 suture non assorbibili sulle parti posteriori di entrambi i lati della fenestrazione e ancorarle saldamente al filo guida.
7. Reinstallare il PMEG preparato nella guaina di erogazione dello stent del corpo principale.
8. Flettere il PMEG prima dell'impianto per facilitarne la consegna nell'aorta (Figura 2C).

4. Procedura chirurgica

1. Anestetizzare il paziente utilizzando agenti di induzione anestetici (propofol 20 mg/mL), analgesici (fentanil 50 μg/mL) e miorilassanti (vecuronio 10 mg/mL) somministrati tramite iniezione endovenosa (seguendo protocolli istituzionalmente approvati).
2. Posizionare il paziente in posizione supina e localizzare le arterie che fungono da punti di accesso chirurgico utilizzando punti di riferimento percutanei.
   NOTA: Utilizzare le arterie femorali come accesso per l'innesto di stent del corpo principale e le arterie carotide e brachiale comuni sinistre come accesso per gli stent di branca.
3. Esporre le arterie e creare l'accesso inserendo le guaine di erogazione.
   NOTA: Utilizzare una guaina di erogazione lunga (18-20 F) per l'innesto di stent del corpo principale e guaine di erogazione (4-6 F) per gli stent di derivazione.
4. Impiantare un filo guida da 150 cm e un catetere da 4 F. Eseguire l'angiografia digitale a sottrazione (DSA) per valutare l'aneurisma dell'arco aortico.
5. Somministrare l'eparinizzazione sistemica (eparina, 1 mg/kg).
6. Sostituire il filo guida con un filo guida di supporto per facilitare il posizionamento e la sostituzione del dispositivo.
7. Erogare il PMEG all'arco aortico attraverso l'approccio dell'arteria femorale e posizionarlo nella posizione pianificata (Figura 3A).
8. Rilasciare lentamente il segmento anteriore dell'innesto di stent del corpo principale mantenendo lo stent nel suo stato ristretto (Figura 3B).
   NOTA: Lo stato ristretto consente regolazioni della posizione. Il ritiro del filo guida rilascia in modo affidabile le suture bilaterali, consentendo l'espansione controllata dell'innesto di stent per allineare le fenestrazioni con le arterie di ramificazione.
9. Inserire un catetere attraverso ogni accesso dell'arteria di ramo. Far avanzare selettivamente i cateteri nelle rispettive fenestrazioni dell'arteria anonima, dell'arteria carotide comune sinistra e dell'arteria succlavia sinistra (Figura 3C).
10. Estrarre il filo di vincolo e rilasciare completamente l'innesto di stent del corpo principale.
11. Impiantare e rilasciare gli stent di branca nell'arteria anonima, nell'arteria carotide comune sinistra e nell'arteria succlavia sinistra.
12. Dilatare i palloncini di espansione nei siti di collegamento tra lo stent del corpo principale e gli stent di branca.
13. Verificare la pervietà di ciascuna arteria di branca e verificare la presenza di endoleaks utilizzando il DSA (Figura 3D).
14. Rimuovere cateteri, fili guida e guaine di erogazione. Sutura le arterie utilizzando suture non assorbibili (6-0 o 7-0).

5. Monitoraggio e cura post-operatoria

1. Trasferire il paziente all'unità di cura post-anestesia (PACU) o all'unità di terapia intensiva (ICU).
2. Monitorare i segni vitali, tra cui la pressione sanguigna, il ritmo cardiaco, la funzione respiratoria e la saturazione di ossigeno nel sangue.
3. Valutare la presenza di complicanze, come ictus, ischemia del midollo spinale ed endoleaks.
4. Avviare la gestione del dolore e la cura della riabilitazione.

Ventuno pazienti, di età compresa tra 35 e 87 anni, sono stati sottoposti a F/B TEVAR per la riparazione dell'aneurisma dell'arco aortico utilizzando PMEG. In tutti i casi, il flusso sanguigno in tutte le arterie del ramo dell'arco aortico (arteria anonima, arteria carotide comune sinistra e arteria succlavia sinistra) è stato ripristinato attraverso triple fenestrazioni (Figura 4). Il tempo operatorio medio è stato di 234,3 minuti ± 70,4 minuti. La perd...

F/B TEVAR è un approccio adatto per riparare gli aneurismi dell'arco aortico nella Zona 1, mantenendo efficacemente la pervietà dell'arteria di branca. Rispetto alla riparazione chirurgica a cielo aperto, F/B TEVAR è associato a una minore morbilità e mortalità perioperatoria^15,17. Tuttavia, è probabile che si verifichino endoleak nei siti di collegamento della fenestrazione dopo l'intervento, richiedendo potenzialmente un ...

Tutti gli autori dichiarano di non avere alcun conflitto di interessi.

Questo lavoro è stato supportato dalla ricerca sulla standardizzazione e dall'applicazione innovativa del database regionale delle cliniche per le malattie chirurgiche vascolari, dal progetto del programma di ricerca scientifica per la supervisione dei farmaci della Jiangsu Provincial Drug Administration (n. 202014).