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Advisor(s)
Abstract(s)
In Abdominal Aortic Aneurysms (AAA’s), fenestrated devices can preserve blood flow to renal or visceral branches, but customization, planning and manufacturing of such stent-grafts requires time, during which the patients remain at risk of rupture and is not available for urgent cases. Furthermore, this custom-made technology is very expensive.
The chimney (or sandwich) technique uses off-the-shelf stent-grafts in parallel to the main aortic stent-graft to maintain perfusion of side branches in aneurysms with short or inexistent proximal aortic necks. Early experience with the chimney technique has shown promising results, but there is controversy regarding the optimal configurations of stent grafts.
Inadequate sealing between a chimney graft (CG) and main graft leads to the formation of so-called gutters between the grafts and the aortic wall, which could lead to type Ia endoleaks (direct pressurization of the aneurysm sac).
The main goal of this work is to evaluate an optimal configuration in a chimney graft technique (smallest possible gutter and acceptable graft compression, <50%).
To achieve that, an abdominal aorta segment and two models with different diameters (6 and 28 mm) of stent grafts were designed and tested in a total of 15 different configurations with SolidWorks software. This Finite Element Analysis (FEA) allowed to capture the deformation of sandwiched stent grafts under radial compressive forces due to the oversizing inside abdominal aorta. The formed gutter areas were measured using the same software.
Results and conclusions: The average gutter area obtained for the CG configurations with one main body is 0.639𝑐𝑚2. The study showed also that the number of CG’s raises the gutter area but not significantly and the main graft compression for the use of one, two, three and four parallel stents is 14.6%, 43.2%, 61.8% and 76.8% respectively. This means that only configurations with less than 2 CG’s, have acceptable graft compression and the CG technique is compromised with more than 2 parallel stents.
Furthermore, chimney configurations with closer parallel stents have small gutters when compared with configurations with the same number of CG’s in other dispositions.
Conclusions about configurations with two main bodies were not taken due to computational/formulation problems, future work should analyze this topic.
No tratamento de Aneurismas na Aorta Abdominal (AAA's), dispositivos fenestrados podem preservar o fluxo sanguíneo para ramos renais ou viscerais. No entanto, a personalização, planeamento e fabricação de tais endopróteses exige tempo, durante o qual os pacientes permanecem em risco de ruptura e não está disponível para casos urgentes. Além disso, esta tecnologia custom-made é muito cara. A técnica chaminé (ou sanduíche) utiliza endopróteses paralelas à principal endoprótese aórtica para manter a perfusão dos ramos laterais em aneurismas da aorta com ramificações curtas ou inexistentes. As experiências iniciais com a técnica de chaminé têm mostrado resultados promissores, mas há controvérsias quanto às configurações ideais dos stents. A vedação insuficiente entre a endoprótese chaminé e a principal leva à formação das chamadas goteiras entre as endopróteses e a parede da aorta, o que pode levar a vazamentos tipo Ia (pressurização direta do saco do aneurisma). O principal objetivo deste trabalho é avaliar uma configuração ideal na técnica de enxerto de chaminé (com menor compressão possível da endoprótese principal (aceitável, <50%). Para isso, um segmento de aorta abdominal e dois modelos de endopróteses com diferentes diâmetros (6 e 28 mm) foram modelados e testados num total de 15 configurações diferentes com o software SolidWorks. Esta Análise de Elementos Finitos permitiu captar a deformação dos stents sob forças compressivas radiais devido ao sobredimensionamento dentro aorta abdominal. As áreas de goteira formadas foram medidas usando o mesmo software. Resultados e conclusões: A área média de goteira obtida para as configurações usando um corpo principal é 0,639 cm2. O aumento do uso do número de stents paralelos leva a um aumento na área de goteira, apesar de este não ser significativo. A compressão média no corpo principal em combinação com um, dois, três e quatro stents paralelos é de 14,6%, 43,2%, 61,8% e 76,8% respetivamente, o que significa que somente as configurações com menos de três endopróteses em paralelo têm uma compactação aceitável. Para além disso, as configurações de chaminé cujos stents paralelos estão mais próximos têm menores áreas de goteira, quando comparadas com configurações com o mesmo número de chaminés noutras disposições.
No tratamento de Aneurismas na Aorta Abdominal (AAA's), dispositivos fenestrados podem preservar o fluxo sanguíneo para ramos renais ou viscerais. No entanto, a personalização, planeamento e fabricação de tais endopróteses exige tempo, durante o qual os pacientes permanecem em risco de ruptura e não está disponível para casos urgentes. Além disso, esta tecnologia custom-made é muito cara. A técnica chaminé (ou sanduíche) utiliza endopróteses paralelas à principal endoprótese aórtica para manter a perfusão dos ramos laterais em aneurismas da aorta com ramificações curtas ou inexistentes. As experiências iniciais com a técnica de chaminé têm mostrado resultados promissores, mas há controvérsias quanto às configurações ideais dos stents. A vedação insuficiente entre a endoprótese chaminé e a principal leva à formação das chamadas goteiras entre as endopróteses e a parede da aorta, o que pode levar a vazamentos tipo Ia (pressurização direta do saco do aneurisma). O principal objetivo deste trabalho é avaliar uma configuração ideal na técnica de enxerto de chaminé (com menor compressão possível da endoprótese principal (aceitável, <50%). Para isso, um segmento de aorta abdominal e dois modelos de endopróteses com diferentes diâmetros (6 e 28 mm) foram modelados e testados num total de 15 configurações diferentes com o software SolidWorks. Esta Análise de Elementos Finitos permitiu captar a deformação dos stents sob forças compressivas radiais devido ao sobredimensionamento dentro aorta abdominal. As áreas de goteira formadas foram medidas usando o mesmo software. Resultados e conclusões: A área média de goteira obtida para as configurações usando um corpo principal é 0,639 cm2. O aumento do uso do número de stents paralelos leva a um aumento na área de goteira, apesar de este não ser significativo. A compressão média no corpo principal em combinação com um, dois, três e quatro stents paralelos é de 14,6%, 43,2%, 61,8% e 76,8% respetivamente, o que significa que somente as configurações com menos de três endopróteses em paralelo têm uma compactação aceitável. Para além disso, as configurações de chaminé cujos stents paralelos estão mais próximos têm menores áreas de goteira, quando comparadas com configurações com o mesmo número de chaminés noutras disposições.
Description
Keywords
Abdominal aortic aneurysm Endovascular aneurysm repair Chimney graft Gutter Finite element analysis Aneurisma na aorta abdominal Reparo endovascular do aneurisma Enxerto em chaminé Goteira Análise em elementos finitos