Anévrismes Aortiques Complexes : voies de Recherches Actuelles et Futures des Thérapeutiques Endovasculaires

Aortic stent grafts have gained widespread acceptance for the treatment of aortic aneurysms. When compared with open repair, they have been shown to reduce significantly postoperative mortality and complication rates. However, these benefits remain uncertain in the long-term and aortic stent grafts are still limited by anatomic restrictions. Fifteen years ago, patients with complex aneurysms such as juxtarenal, suprarenal and thoracoabdominal aneurysms were not eligible for endovascular repair. With the development of fenestrated and branched stent grafts (FBSG), it is now possible to offer an endovascular solution to these patients. FBSG contains holes (fenestrations) or lateral branches. Their purpose is to allow the proximal margin of the device to sit higher than standard infrarenal devices and allow uninterrupted blood flow to renal and visceral vessels. Retrospective studies have shown encouraging short-term and mid-term results. However, fenestrated/ branched stent grafting remains a complex procedure, associated with significant risks of technical problems such as target vessel loss and difficulties with iliac or femoral accesses. Results of FBSG could be further improved by optimizing patient selection, technical innovation to optimize currently available devices, and developments of new imaging and navigation tools. In addition, due to manufacturing delays (6-10 weeks), FBSG are not applicable to high-risk patients who need rapid treatment (painful or large aneurysms).The objectives of this thesis were: (1) to evaluate the incidence and define the nature of unexpected intraoperative adverse events and analyse their impact on the postoperative outcome; (2) to evaluate in vitro the feasibility and the performances of electromagnetic navigation using a new device (StealthStation®, Medtronic); (3) to evaluate the feasibility and safety of robotic navigation for target vessel cannulation; (4) to analyse short-term results of physician modified stent grafts for patients with complex aortic aneurysms needing rapid treatment.During this work, we showed that intraoperative adverse events were not rare (30% of the first 113 patients) during our early experience. They were responsible for postoperative complications in more than 50 % of cases. Optimal patient selection and increased experience of the medical staff may reduce the incidence of technical problems. However, we believe the development of new imaging modalities and navigation tools could play a key role to limit their occurrence. Although further developments are mandatory, the use of electromagnetic navigation as a complementary imaging modality, as tested with the StealthStation®, might be beneficial in terms of radiation exposure, cannulation performances, and accuracy in the positioning of FBSG. We also showed that robotic cannulation of renal and visceral vessels during complex endovascular aortic procedures is feasible and safe. In our experience, it was more effective for branches than for fenestrations. Finally, we used physician modified stent grafts in a limited series of eleven patients with thoracoabdominal aortic aneurysms. With a 9% in-hospital mortality rate and a 9% rate of spinal cord ischemia, they provided similar results to those of manufactured FBSG, suggesting they might be an option to consider for high-risk patients needing rapid treatment.Les endoprothèses sont devenues une solution thérapeutique de choix pour les anévrismes aortiques. Même si leur bénéfice à long terme face à la chirurgie ouverte reste incertain, elles permettent de réduire la mortalité et les complications postopératoires précoces. Elles sont toutefois soumises à un certain nombre de contraintes anatomiques. Il y a encore quinze ans, elles étaient contre-indiquées dans le traitement des anévrismes débutant au niveau ou au-dessus des artères rénales, à savoir les anévrismes juxta et suprarénaux (AJSR) et les anévrismes thoraco-abdominaux (ATA). Le développement d'endoprothèses fenêtrées et/ou branchées (EPFB) a permis de proposer une solution endovasculaire à ces patients. Il s'agit d'endoprothèses munies d'orifices ou de branches latérales destinées à maintenir la perfusion des artères rénales et viscérales. Plusieurs études rétrospectives ont rapporté des résultats encourageants à court et moyen terme. Il s'agit néanmoins de techniques complexes, exposées à la survenue de problèmes techniques au niveau des artères cibles (rénales et viscérales) et des voies d'accès fémorales. Les résultats des EPFB nous semblent améliorables par une optimisation de la sélection des patients, par des innovations techniques apportées aux dispositifs implantables, ainsi que l'amélioration des techniques d'imagerie et de navigation endovasculaire. En raisons des délais de fabrication (> 6 semaines), les patients nécessitant un traitement rapide (anévrismes douloureux ou volumineux) échappent par ailleurs aux EPFB manufacturées.Les objectifs de cette thèse étaient: (1) d'évaluer dans notre expérience la fréquence et la nature des problèmes techniques peropératoires, et d'analyser leur impact sur les suites cliniques immédiates; (2) d'évaluer la faisabilité et les performances sur modèle in vitro de la navigation endovasculaire utilisant un système de navigation électromagnétique (StealthStation®, Medtronic); (3) d'évaluer la faisabilité et la sureté de la navigation robotique au cours de la mise en place d'une EPFB; (4) d'analyser les résultats à court terme des endoprothèses avec fenêtres créées à façon par le chirurgien pour des patients porteurs d'anévrismes complexes nécessitant un traitement rapide.Au cours de ce travail, nous avons tout d'abord montré qu'en début d'expérience (113 premiers patients), les problèmes techniques peropératoires n'étaient pas rares (30 % des patients) et que ceux-ci aboutissaient dans plus de la moitié des cas à des complications postopératoires. Ces problèmes techniques sont certes en partie évitables par l'amélioration de la sélection des patients et l'expertise de l'équipe soignante, mais nous pensons que le développement de nouveaux outils d'imagerie et de navigation pourrait également jouer un rôle clé. C'est sur ce dernier point que nous avons accentué nos recherches. Bien qu'une amélioration des performances techniques de la navigation électromagnétique soit nécessaire, nous avons pu montrer qu'elle permettait de fournir des informations complémentaires à la fluoroscopie, notamment lors des étapes de déploiement de l'endoprothèse et de cathétérisme des artères cibles. Plus que concurrente de la fluoroscopie, elle pourrait être utilisée de façon combinée dans le but de diminuer l'irradiation par les rayons X et d'améliorer les performances de la navigation. Nous avons également pu montrer les bénéfices potentiels de la navigation robotique lors de la mise en place d'endoprothèses branchées et ses limites actuelles pour assister de façon efficace les procédures fenêtrées. Enfin, dans une série limitée (n=11) de patients porteurs d'ATA, nous avons montré que l'utilisation d'endoprothèses avec fenêtres créées à façon par le chirurgien était à même de fournir des résultats précoces comparables (mortalité hospitalière : 9%, ischémie médullaire : 9%) à ceux des EPFB, et constituait une solution à considérer pour les patients nécessitant un traitement rapide

Endovascular Treatment of Complex Aortic Aneurysms : current and Future Research Avenues

Les endoprothèses sont devenues une solution thérapeutique de choix pour les anévrismes aortiques. Même si leur bénéfice à long terme face à la chirurgie ouverte reste incertain, elles permettent de réduire la mortalité et les complications postopératoires précoces. Elles sont toutefois soumises à un certain nombre de contraintes anatomiques. Il y a encore quinze ans, elles étaient contre-indiquées dans le traitement des anévrismes débutant au niveau ou au-dessus des artères rénales, à savoir les anévrismes juxta et suprarénaux (AJSR) et les anévrismes thoraco-abdominaux (ATA). Le développement d'endoprothèses fenêtrées et/ou branchées (EPFB) a permis de proposer une solution endovasculaire à ces patients. Il s'agit d'endoprothèses munies d'orifices ou de branches latérales destinées à maintenir la perfusion des artères rénales et viscérales. Plusieurs études rétrospectives ont rapporté des résultats encourageants à court et moyen terme. Il s'agit néanmoins de techniques complexes, exposées à la survenue de problèmes techniques au niveau des artères cibles (rénales et viscérales) et des voies d'accès fémorales. Les résultats des EPFB nous semblent améliorables par une optimisation de la sélection des patients, par des innovations techniques apportées aux dispositifs implantables, ainsi que l'amélioration des techniques d'imagerie et de navigation endovasculaire. En raisons des délais de fabrication (> 6 semaines), les patients nécessitant un traitement rapide (anévrismes douloureux ou volumineux) échappent par ailleurs aux EPFB manufacturées.Les objectifs de cette thèse étaient: (1) d'évaluer dans notre expérience la fréquence et la nature des problèmes techniques peropératoires, et d'analyser leur impact sur les suites cliniques immédiates; (2) d'évaluer la faisabilité et les performances sur modèle in vitro de la navigation endovasculaire utilisant un système de navigation électromagnétique (StealthStation®, Medtronic); (3) d'évaluer la faisabilité et la sureté de la navigation robotique au cours de la mise en place d'une EPFB; (4) d'analyser les résultats à court terme des endoprothèses avec fenêtres créées à façon par le chirurgien pour des patients porteurs d'anévrismes complexes nécessitant un traitement rapide.Au cours de ce travail, nous avons tout d'abord montré qu'en début d'expérience (113 premiers patients), les problèmes techniques peropératoires n'étaient pas rares (30 % des patients) et que ceux-ci aboutissaient dans plus de la moitié des cas à des complications postopératoires. Ces problèmes techniques sont certes en partie évitables par l'amélioration de la sélection des patients et l'expertise de l'équipe soignante, mais nous pensons que le développement de nouveaux outils d'imagerie et de navigation pourrait également jouer un rôle clé. C'est sur ce dernier point que nous avons accentué nos recherches. Bien qu'une amélioration des performances techniques de la navigation électromagnétique soit nécessaire, nous avons pu montrer qu'elle permettait de fournir des informations complémentaires à la fluoroscopie, notamment lors des étapes de déploiement de l'endoprothèse et de cathétérisme des artères cibles. Plus que concurrente de la fluoroscopie, elle pourrait être utilisée de façon combinée dans le but de diminuer l'irradiation par les rayons X et d'améliorer les performances de la navigation. Nous avons également pu montrer les bénéfices potentiels de la navigation robotique lors de la mise en place d'endoprothèses branchées et ses limites actuelles pour assister de façon efficace les procédures fenêtrées. Enfin, dans une série limitée (n=11) de patients porteurs d'ATA, nous avons montré que l'utilisation d'endoprothèses avec fenêtres créées à façon par le chirurgien était à même de fournir des résultats précoces comparables (mortalité hospitalière : 9%, ischémie médullaire : 9%) à ceux des EPFB, et constituait une solution à considérer pour les patients nécessitant un traitement rapide.Aortic stent grafts have gained widespread acceptance for the treatment of aortic aneurysms. When compared with open repair, they have been shown to reduce significantly postoperative mortality and complication rates. However, these benefits remain uncertain in the long-term and aortic stent grafts are still limited by anatomic restrictions. Fifteen years ago, patients with complex aneurysms such as juxtarenal, suprarenal and thoracoabdominal aneurysms were not eligible for endovascular repair. With the development of fenestrated and branched stent grafts (FBSG), it is now possible to offer an endovascular solution to these patients. FBSG contains holes (fenestrations) or lateral branches. Their purpose is to allow the proximal margin of the device to sit higher than standard infrarenal devices and allow uninterrupted blood flow to renal and visceral vessels. Retrospective studies have shown encouraging short-term and mid-term results. However, fenestrated/ branched stent grafting remains a complex procedure, associated with significant risks of technical problems such as target vessel loss and difficulties with iliac or femoral accesses. Results of FBSG could be further improved by optimizing patient selection, technical innovation to optimize currently available devices, and developments of new imaging and navigation tools. In addition, due to manufacturing delays (6-10 weeks), FBSG are not applicable to high-risk patients who need rapid treatment (painful or large aneurysms).The objectives of this thesis were: (1) to evaluate the incidence and define the nature of unexpected intraoperative adverse events and analyse their impact on the postoperative outcome; (2) to evaluate in vitro the feasibility and the performances of electromagnetic navigation using a new device (StealthStation®, Medtronic); (3) to evaluate the feasibility and safety of robotic navigation for target vessel cannulation; (4) to analyse short-term results of physician modified stent grafts for patients with complex aortic aneurysms needing rapid treatment.During this work, we showed that intraoperative adverse events were not rare (30% of the first 113 patients) during our early experience. They were responsible for postoperative complications in more than 50 % of cases. Optimal patient selection and increased experience of the medical staff may reduce the incidence of technical problems. However, we believe the development of new imaging modalities and navigation tools could play a key role to limit their occurrence. Although further developments are mandatory, the use of electromagnetic navigation as a complementary imaging modality, as tested with the StealthStation®, might be beneficial in terms of radiation exposure, cannulation performances, and accuracy in the positioning of FBSG. We also showed that robotic cannulation of renal and visceral vessels during complex endovascular aortic procedures is feasible and safe. In our experience, it was more effective for branches than for fenestrations. Finally, we used physician modified stent grafts in a limited series of eleven patients with thoracoabdominal aortic aneurysms. With a 9% in-hospital mortality rate and a 9% rate of spinal cord ischemia, they provided similar results to those of manufactured FBSG, suggesting they might be an option to consider for high-risk patients needing rapid treatment

Influence du diamètre de l endoprothèse sur la surface des gouttières après technique de la cheminée (pour le traitement d anévrysmes complexes de l aorte abdominale)

Objectif : Le but de cette étude était de déterminer l oversizing idéal de l endoprothèse permettant (1) de diminuer la surface des gouttières et (2) de diminuer la compression des stents après technique de la cheminée dans le traitement des anévrismes complexes de l aorte abdominale (ACAA). Méthodes : Entre juin 2009 et avril 2013, les scanners pré et post-opératoires de tous les patients ayant bénéficié d un traitement endovasculaire d ACAA par la technique de la cheminée à l hôpital Henri Mondor ont été analysés. Deux groupes ont été identifiés : oversizing de l endoprothèse 25% (groupe 2). Les surfaces relatives des gouttières ont été calculées et comparées entre les deux groupes. La survenue de compressions de stents avec une sténose >70%, d occlusions d artères cibles et d endofuites de type Ia ont également été comparées. Résultats : Parmi les 39 patients ayant bénéficié d une technique de la cheminée sur la période d étude, 23 ont pu avoir une analyse adéquate des scanners pré et post-opératoires. Le groupe 1 incluait 10 patients (oversizing moyen : 18,4 +- 4,88%) et le groupe 2 incluait 13 patients (oversizing moyen : 34,5 +- 6 %). Les surfaces relatives des gouttières étaient significativement plus importantes dans le groupe 1 comparé au groupe 2 (6.15 +- 2.07% vs. 4.21 +- 3.17%, p=0.03). Aucune compression ou occlusion de stents n a été observée dans les deux groupes. L incidence d endofuites de type Ia n a pas été statistiquement significative entre le groupe 1 (absence d endofuites de type Ia) et le groupe 2 (deux endofuites de type Ia, p=1). Conclusion : Dans notre étude, un oversizing du corps prothétique de plus de 25% a permis de diminuer la surface relative des gouttières, sans modifier la perméabilité du stent en parallèle. Cependant, nous n avons pu démontrer de bénéfice sur le rPARIS12-CRETEIL BU Médecine (940282101) / SudocSudocFranceF

Résultats à moyen terme du traitement des anévrismes complexes de l'aorte abdominale selon la technique de la cheminée (à propos d'une série de 30 cas)

TOULOUSE3-BU Santé-Centrale (315552105) / SudocSudocFranceF

Mechanical Performance Assessment of Physician Modified Aortic Stent Graft

International audienceObjective: This study aimed to compare various fenestration configurations of physician modified aortic stent grafts in order to identify which design parameters have a significant influence on the mechanical behaviour of the fenestration. Methods: the fenestration configurations were considered according to different manufacturing parameters: cutting technique, fenestration reinforcement, suture material, reinforcement loop design, and number of suture points. The performance of the graft/bridging stent assembly was assessed at various levels: (1) branch pull out force; (2) fenestration enlargement and rupture strength; (3) balloon angioplasty resistance; and (4) behaviour under cyclic fatigue. Results: Sixty manual fenestrations were created. The tests performed on the fenestrations had several main findings. First, reinforcement increased the radial force on the branch, which increased the pull out force; this may limit migration of the bridging stent in vivo. The phenomenon was amplified with a snare reinforced fenestration, which seemed to be the most efficient. Moreover, increasing the number of suture passes also appeared to increase the branch extraction force securing the assembly. The enlargement tests showed that non-reinforced fenestrations had the weakest radial strength. This was confirmed with the balloon angioplasty test, which showed that these latter specimens undergo the most significant textile degradation. After fatigue tests, all fenestrations were larger, showing that elastic recoil was incomplete in all samples. The largest recoil was observed in the non-reinforced ophthalmological cautery (OC) fenestrations (40%). Regarding the behaviour of the samples up to rupture, all samples behaved in a similar way; however, the double loop fenestration strength level was the highest. Conclusion: This study demonstrated that the snare double loop reinforcement has an advantage regarding durability of the graft branch assembly. Moreover, non-reinforced fenestrations show signs of weakness and lack of stability, which questions the in situ or laser fenestration procedures

Comprehensive Review of Physician Modified Aortic Stent Grafts: Technical and Clinical Outcomes

International audienceObjective: Physician modified stent grafts (PMSGs) present satisfactory results in selected cases of complex aortic pathologies. However, the technique lacks standardisation and depends on the surgeon and aortic segment. The aim of this article is to review comprehensively the technical details and clinical results of PMSGs related to patients with pathology in all aortic locations. Methods: A MEDLINE search (last search 20 April 2020) identified 20 relevant papers in the English language published over the last 20 years evaluating clinical outcomes after a PMSG and specifying the technical details to design it. Results: Seven hundred and eleven patients were included in the analyses, with 59% being operated on as an emergency. Ninety-two per cent of abdominal aortic segment PMSGs (A-PMSGs) were performed either as an emergency or before 2012. The main indications were available in 670 cases; 435 were degenerative aneurysms (64.9%) and 171 were aortic dissections (25.5%). Most of the endografts used were composed of polyethylene terephthalate, except for the Ankura (expanded polytetrafluoroethylene [Lifetech Scientific, Shenzhen, China]; n = 50, 7.5%). The Valiant (Medtronic, Minneapolis, MN, USA) represented 65% (n = 169) of aortic arch PMSGs (aa-PMSGs) and the Zenith platform (Cook Medical, Bloomington, IN, USA) 51% (n = 139) of A-PMSGs. A snare was used to reinforce the fenestration in 458 PMSGs (66%) and a cautery device cut the fenestration in 484 (75%) PMSGs. No bridging stent was used in 47 (7.0%) PMSGs (these aa-PMSGs had large fenestrations). Technical success ranged from 87.5% to 100% and 30 day mortality from 0% to 8%. Primary branch patency ranged from 96.3% to 100% at 12 month follow up. Zero to 14% of patients experienced type 3 or type 1 endoleak at 14.8 month follow up. Conclusion: PMSG is a useful technique, particularly when validated treatments are not available. However, it is a non-standardised technique and the long term consequences of modifications remain unknown

Predictive factors for limb occlusions after endovascular aneurysm repair

International audienceOBJECTIVE:Greater flexibility and smaller sizes for introducer sheaths in the newest stent grafts increase the feasibility of endovascular aneurysm repair but raise concerns about long-term limb patency. The aim of the study was to determine the incidence of and predictive factors for limb occlusion after use of the Endurant stent graft (Medtronic Inc, Minneapolis, Minn) for abdominal aortic aneurysm.METHODS:The Endurant Stent Graft Natural Selection Global Postmarket Registry (ENGAGE) prospectively included 1143 patients treated with bifurcated devices who were observed for up to 2 years. Limb occlusions were evidenced by computed tomography, angiography, or ultrasound. To predict stent graft limb occlusion, a two-step model-building technique was applied. We first identified predictors from a total of 47 covariates obtained at baseline and in the periprocedural period. Subsequently, we reduced the set of potential predictors to key factors that are clinically meaningful. To handle large numbers of covariates, we used the Classification And Regression Tree (CART) method.RESULTS:Forty-two stent graft limbs occluded in 39 patients (3.4% of the patients). At 2 years, the rate of freedom from stent graft limb occlusion calculated by Kaplan-Meier plot was 97.9% (standard error [SE], 0.33%). Of the 42 occlusions, 13 (31%) were observed within 30 days and 30 (71%) within 6 months. The strongest independent predictors were distal landing zone on the external iliac artery, external iliac artery diameter ≤10 mm, and kinking. High-risk vs low-risk patients were identified according to a decision tree based on the strongest predictors. Freedom from stent graft limb occlusion was 96.1% (SE, 0.64%) in high-risk patients vs 99.6% (SE, 0.19%) in low-risk patients.CONCLUSIONS:After Endurant stent grafting, the incidence of limb occlusion was low. Classifying patients as high risk vs low risk according to the algorithm used in this study may help define specific strategies to prevent limb occlusion and improve the overall results of endovascular aneurysm repair using the latest generation of stent grafts