Movimento 4D dell'aorta nel torace e distribuzione dello stress della parete simulata in relazione agli eventi aortici (4D MOTION-2)

Disegno generale La popolazione dello studio sarà composta da pazienti da esaminare per condizioni dell'aorta prossimale (dissezione o aneurisma) che richiedono un intervento chirurgico o endovascolare. Verrà reclutata una coorte di pazienti per esplorare gli effetti della protesi chirurgica o endovascolare sull'aorta adiacente e il suo impatto sugli esiti clinici tardivi.

Reclutamento dei pazienti I pazienti che presentano condizioni dell'aorta prossimale e vengono indirizzati al team aortico negli ospedali Royal Brompton e Harefield verranno sottoposti a screening per l'idoneità. Per questo studio pilota e in considerazione del volume di chirurgia aortica nel Trust (ca. 100 casi all'anno), 30 pazienti saranno reclutati nel primo anno di questo progetto da seguire per almeno un anno per gli esiti clinici.

Protocollo di imaging Dopo aver ottenuto il consenso informato scritto, verrà utilizzato un nuovo protocollo di imaging TC dinamico (ECG multifase con contrasto migliorato) per i partecipanti per sostituire il protocollo TC standard (ECG con contrasto migliorato) sia prima che dopo l'intervento chirurgico o endovascolare intervento. Il percorso terapeutico e il processo decisionale clinico non saranno influenzati dal nuovo protocollo di imaging. I partecipanti allo studio riceveranno lo stesso standard di trattamento e cura, nonché la sorveglianza di follow-up di tutti gli altri pazienti che non partecipano a questo studio. Lo stesso protocollo di immagini TC dinamiche verrà offerto prima della dimissione dall'ospedale.

Elaborazione delle immagini e analisi del movimento L'elaborazione e l'analisi delle immagini verranno eseguite offline e quindi non influiranno sul percorso clinico né ritarderanno il trattamento standard. Le immagini dinamiche verranno estratte dal Trust PACS. I set di immagini idonei saranno resi anonimi, ricostruiti utilizzando un software approvato da Trust e scaricati in un'area protetta su un server Trust per l'analisi offline. L'analisi del movimento 4D della radice aortica sarà condotta utilizzando un software di elaborazione delle immagini autorizzato dal Trust (3D Slicer). L'analisi dettagliata richiede l'identificazione dei frame telesistolici e telediastolici, seguita da misurazioni in 6 gradi di libertà (3 direzioni di spostamento e 3 rotazioni assiali in un sistema di coordinate globali). I dati di movimento grezzi saranno trasferiti a un sistema di coordinate anatomiche specifico del paziente (identificato dalla singola giunzione sinotubulare) per ulteriori statistiche con Matlab (Mathworks, USA).

Modellazione agli elementi finiti Il modello spaziale specifico del paziente verrà ricostruito dall'immagine CT e quindi automaticamente meshato per un'ulteriore simulazione. L'analisi agli elementi finiti verrà eseguita utilizzando un risolutore commerciale di meccanica strutturale (Abaqus; Dassault Systèmes, Francia). I dati di movimento 4D verranno applicati come condizione al contorno per descrivere il movimento dell'aorta ascendente nel modello. Il carico di pressione pulsatile del flusso sanguigno verrà applicato alla superficie interna del modello. La chirurgia virtuale o la simulazione dell'intervento endovascolare verranno quindi eseguite su questo modello per determinare i parametri biomeccanici chiave, come le sollecitazioni principali e la deformazione di taglio, che successivamente saranno correlati agli eventi avversi clinici durante il follow-up. I risultati ci permetteranno di chiarire il ruolo dei cambiamenti biomeccanici negli eventi clinici dopo intervento chirurgico/intervento e di identificare quale parametro potrebbe predire l'esito avverso in questi pazienti.