Studio preoperatorio di simulazione della fistola arterovenosa (ShuntSimulationStudy) (3S)

La malattia renale allo stadio terminale (ESRD) è un problema sanitario importante e in crescita associato a costi sostanziali. Entro la fine del 2010 la popolazione mondiale di pazienti che richiede terapia renale sostitutiva cronica (RRT) supera i 2 milioni, di cui circa il 90% si affida all'emodialisi (HD). Si prevede che il numero di pazienti dipendenti da RRT aumenti annualmente dell'8%. Sulla base di questa cifra, si prevede che nel 2030 7,3 milioni di pazienti con ESRD necessitino di cure per la MH. Per facilitare un'adeguata terapia HD è obbligatorio un accesso vascolare affidabile (VA) che può essere fornito mediante la creazione di una fistola arterovenosa autologa (AVF), un innesto arterovenoso protesico (AVG) o un catetere venoso centrale (CVC). Le linee guida della National Kidney Foundation (Linee guida NKF K/DOQI), della Vascular Access Society (Linee guida per la buona pratica nefrologica) e dell'Associazione europea per la dialisi e il trapianto (Linee guida europee per le migliori pratiche sull'accesso vascolare) sostengono l'attuazione di una politica di fistola completamente autologa per massimizzare l'uso di AVF rispetto ad AVG e CVC perché AVF ha la migliore pervietà a lungo termine, meno complicazioni e richiede meno interventi una volta completamente maturata. Sebbene l'implementazione dell'esame ecografico preoperatorio per la valutazione dei vasi abbia ridotto il numero di fallimenti AVF precoci migliorando la selezione dei vasi e dei siti più adatti per la creazione di AVF, la disfunzione AVF a breve e lungo termine rimane la principale causa di morbilità e ospedalizzazione in pazienti con MH, ed è quindi la principale limitazione per il trattamento della MH. Questa disfunzione è solitamente associata alla mancata maturazione della FAV appena creata o alla formazione di iperplasia neo-intimale (NIH) che potenzialmente si traduce in una diminuzione del flusso di accesso e nell'eventuale trombosi della fistola fino al 50% delle FAV. D'altra parte, il percorso vascolare a bassa resistenza attraverso la FAV può portare a una perfusione impedita dell'estremità distale dell'anastomosi AV con conseguente ischemia della mano (HAIDI = Hemodialysis Access Induced Distal Ischemia), mentre un abbondante flusso AVF può portare allo sviluppo di ipertrofia ventricolare sinistra, entrambe con conseguenze potenzialmente gravi. Queste complicanze ad alto flusso si verificano in circa il 20% delle fistole. Numerosi studi hanno esaminato strumenti e criteri di mappatura preoperatoria alternativi per la riduzione delle complicanze correlate alla FAV. Tuttavia, l'attuale uso clinico di questi singoli strumenti e parametri non tiene conto della loro potenziale interazione a livello sistemico. Pertanto si potrebbe considerare che più parametri prognostici all'interno di un singolo paziente sono probabilmente più preziosi per migliorare l'esito e quindi è ovvio adattare il tipo di FAV al singolo paziente. Una possibile soluzione per affrontare molteplici fattori prognostici indipendenti è l'implementazione di uno strumento computazionale predittivo specifico per il paziente che mette in relazione i parametri geometrici, meccanici ed emodinamici mediante leggi fisiche. Di conseguenza, lo strumento computazionale prende in considerazione la complessa interazione tra diversi parametri prognostici e tiene conto delle differenze individuali in anatomia, fisiologia, demografia ed emodinamica. Uno strumento di calcolo così innovativo apre nuove opportunità. Prevedendo il flusso postoperatorio, gli eventi deleteri di cui sopra possono essere eventualmente prevenuti. È quindi possibile prevedere l'accesso vascolare ad alto flusso (>1500 ml/min) ea basso flusso (<600 ml/min) e di conseguenza rifiutarlo e scegliere una configurazione AVF più adatta.

Di conseguenza, la simulazione dell'esito dopo la creazione di AVF è a portata di mano. Recentemente, la fattibilità della simulazione computazionale VA è stata studiata e dimostrata nel progetto ARCH FP7 ICT-224390 (ARCH; modellazione computazionale basata su immagine paziente specifica per il miglioramento dell'esito a breve e lungo termine dell'accesso vascolare nei pazienti in terapia di emodialisi ). Nell'ambito di questo studio tecnologico e clinico, è stata eseguita la raccolta longitudinale di dati cardiovascolari con l'intenzione di sviluppare, calibrare e convalidare strumenti di modellazione specifici del paziente per la pianificazione chirurgica e l'assistenza nella gestione delle complicanze derivanti dalla creazione di FAV. Data la popolazione di pazienti difficile ed eterogenea, il protocollo di studio è stato progettato in modo tale che l'imaging pre e postoperatorio potesse essere eseguito rigorosamente, mirando a set di dati completi di dati strutturali, funzionali e demografici. Sebbene il modello di simulazione computazionale sia stato convalidato in un piccolo gruppo di pazienti, sono necessari studi osservazionali randomizzati su pazienti più ampi, volti a valutare il potenziale effetto benefico dell'uso di strumenti computazionali nella riduzione dei problemi clinici correlati all'AVF.