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Digital Twin and Ml-basEd MOdel of TEVAR Interventions (MEMO)

The study aims to collect clinical data and pseudonymized CT images of patients undergoing TEVAR in order to create an anatomical digital twin capable of simulating procedural outcomes and training machine learning (ML) algorithms. This approach will support predictive models that may assist physicians in selecting the optimal medical device, improving pre-TEVAR planning, and predicting post-TEVAR complications.

Aperçu de l'étude

Statut

Recrutement

Description détaillée

In recent years, Thoracic Endovascular Aortic Repair (TEVAR) has become increasingly utilized for the treatment of thoracic aortic pathologies. Over the past two decades, the adoption of TEVAR has grown significantly, progressively replacing open surgery as the preferred treatment approach in many cases. Initially designed for interventions involving the descending thoracic aorta, TEVAR is now being extended to more complex anatomies, including the aortic arch and even regions closer to the aortic root.

Successful TEVAR procedures rely on accurate preoperative planning and detailed clinical assessment to optimize patient outcomes. Although TEVAR offers several advantages over open surgery, including reduced procedural risk, shorter recovery time, and lower morbidity, it is not without limitations. Major complications include endoleaks, stent-induced new entry tears, vessel obstruction, and stent migration, all of which may significantly affect patient prognosis. Despite existing manufacturer guidelines and deployment strategies, these complications remain difficult to predict.

Previous studies have reported endoleak rates ranging from 4% to 15%, stent migration rates between 1.0% and 2.8%, and device-related complications occurring in up to 38% of cases. Recent advances in computational modeling have demonstrated considerable potential for improving TEVAR planning and risk prediction. Finite element analysis (FEA) and fluid-structure interaction (FSI) simulations have proven valuable for assessing stent behavior within patient-specific anatomies. Through in silico simulations, different stent types and diameter configurations can be virtually tested, providing surgeons with critical insights for clinical decision-making.

However, despite their high accuracy, these techniques are computationally intensive and require large datasets as well as specialized expertise, limiting their accessibility for routine clinical practice. To address these challenges, numerical models (e.g., finite element simulations) and machine learning (ML) approaches represent promising alternatives for real-time, data-driven perioperative decision support. By integrating finite element simulations with clinical imaging data, ML algorithms can be trained to predict procedural outcomes, optimize prosthesis selection, and estimate post-interventional risks. This approach not only enhances pre-procedural planning but also facilitates postoperative risk assessment, ultimately contributing to improved patient management.

A critical challenge in developing robust ML models for TEVAR planning is the limited accessibility of high-quality annotated datasets and their integration into clinical workflows. To overcome this limitation, the study proposes a comprehensive methodology aimed at:

I) collecting clinical and imaging data relevant to TEVAR procedures; II) augmenting patient-specific anatomical data using statistical shape modeling (SSM) to generate a diverse training dataset; III) developing high-fidelity digital twins that provide personalized virtual replicas of individual TEVAR cases; and IV) training ML models on these augmented datasets to predict procedural outcomes based on patient-specific characteristics.

Using these techniques, the study aims to develop a clinically viable framework capable of predicting surgical outcomes and increasing the information available for surgeons during preoperative decision-making, thereby improving patient outcomes in TEVAR interventions.

Type d'étude

Observationnel

Inscription (Estimé)

5000

Contacts et emplacements

Cette section fournit les coordonnées de ceux qui mènent l'étude et des informations sur le lieu où cette étude est menée.

Coordonnées de l'étude

Lieux d'étude

      • Milan, Italie
        • Recrutement
        • Fondazione IRCCS CA' Granda Ospedale Maggiore Policlinico
        • Contact:

Critères de participation

Les chercheurs recherchent des personnes qui correspondent à une certaine description, appelée critères d'éligibilité. Certains exemples de ces critères sont l'état de santé général d'une personne ou des traitements antérieurs.

Critère d'éligibilité

Âges éligibles pour étudier

  • Adulte
  • Adulte plus âgé

Accepte les volontaires sains

Non

Méthode d'échantillonnage

Échantillon de probabilité

Population étudiée

patients undergoing TEVAR

La description

Inclusion Criteria:

  • ≥18 Years and older (Adult, Older Adult)
  • Female and male
  • Received TEVAR for: Chronic or acute dissection, Aneurysm, Penetrating aortic ulcer, aortic thrombus, intramural hematoma or traumatic injury

Exclusion Criteria:

  • Younger than 18 years old
  • Received TEVAR in surgical graft that replaced native aorta
  • Poor CT image quality that leads to failure in generating a high-fidelity 3D FE model of patient anatomy (no preoperative multidetector contrast-enhanced CT-scan available, preoperative CTscan slice thickness greater than 1mm, preoperative CT-scan with artifacts, motion artifacts due to the presence of other implanted devices affecting the region of interest)

Plan d'étude

Cette section fournit des détails sur le plan d'étude, y compris la façon dont l'étude est conçue et ce que l'étude mesure.

Comment l'étude est-elle conçue ?

Détails de conception

Que mesure l'étude ?

Principaux critères de jugement

Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Determine the accuracy of patient-specific numerical simulations in replicating TEVAR deployment outcomes
Délai: up to 1 year
Accuracy of the simulations, expressed in terms of the match between simulated and post-operative device-vessel interaction (e.g., configuration, sealing quality, apposition), as assessed via comparison of post-operative CT image with the simulation results
up to 1 year

Mesures de résultats secondaires

Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Assess the predictive performance of the ML model in forecasting clinical complications
Délai: up to 1 year
Sensitivity, specificity, and AUC of the model in predicting complications using retrospective clinical follow-up data
up to 1 year

Collaborateurs et enquêteurs

C'est ici que vous trouverez les personnes et les organisations impliquées dans cette étude.

Dates d'enregistrement des études

Ces dates suivent la progression des dossiers d'étude et des soumissions de résultats sommaires à ClinicalTrials.gov. Les dossiers d'étude et les résultats rapportés sont examinés par la Bibliothèque nationale de médecine (NLM) pour s'assurer qu'ils répondent à des normes de contrôle de qualité spécifiques avant d'être publiés sur le site Web public.

Dates principales de l'étude

Début de l'étude (Réel)

11 février 2026

Achèvement primaire (Estimé)

30 septembre 2026

Achèvement de l'étude (Estimé)

30 septembre 2026

Dates d'inscription aux études

Première soumission

4 mai 2026

Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité

5 juin 2026

Première publication (Réel)

11 juin 2026

Mises à jour des dossiers d'étude

Dernière mise à jour publiée (Réel)

11 juin 2026

Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité

5 juin 2026

Dernière vérification

1 avril 2026

Plus d'information

Termes liés à cette étude

Termes MeSH pertinents supplémentaires

Autres numéros d'identification d'étude

  • 6492

Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude

Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine

Non

Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine

Non

Ces informations ont été extraites directement du site Web clinicaltrials.gov sans aucune modification. Si vous avez des demandes de modification, de suppression ou de mise à jour des détails de votre étude, veuillez contacter register@clinicaltrials.gov. Dès qu'un changement est mis en œuvre sur clinicaltrials.gov, il sera également mis à jour automatiquement sur notre site Web .

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