,,Ocena morfologicznych czynników mających wpływ na wystąpienie powikłań po wewnątrznaczyniowym leczeniu tętniaków aorty brzusznej.

Transkrypt

1 Lek. Bartosz Mruk,,Ocena morfologicznych czynników mających wpływ na wystąpienie powikłań po wewnątrznaczyniowym leczeniu tętniaków aorty brzusznej. Promotor: Prof. dr hab. n. med. Piotr Andziak Kierownik Kliniki Chirurgii Ogólnej i Naczyniowej CSK MSWiA w Warszawie Promotor pomocniczy: Dr n. med. Mirosław L. Nowicki Pracownia Neuroradiologii Zabiegowej i Radiologii Interwencyjnej Zakład Diagnostyki Radiologicznej CSK MSWiA w Warszawie STRESZCZENIE Te tniak aorty brzusznej (TAB) definiowany jest jako nieprawidłowe poszerzenie aorty powyżej 30mm lub zwie kszenie jej średnicy o co najmniej 50% w porównaniu do wymiaru proksymalnego, niezmienionego chorobowo segmentu. Te tniaki aorty w 85% zlokalizowane są w jej podnerkowym odcinku. W patogeniezie TAB główną role przypisuje sie degradacji elastyny i kolagenu w błonie środkowej i zewne trznej, toczącym sie w ścianie procesom zapalnym przebiegającym z naciekami lifocytarnymi i makrofagalnymi oraz apoptozie komórek mie śni gładkich. Naturalny przebieg choroby prowadzi do powie kszania sie rozmiarów te tniaka i w konsekwencji jego pe knie cia. Metode leczenia te tniaków aorty brzusznej polegającą na wprowadzeniu protezy do światła aorty przez te tnice udowe bez konieczności otwierania powłok brzusznych zaproponował w 1987 roku N. Volodos. Istotny wkład w jej rozpowszechnienie i udoskonalenie miał J.C. Parodi, który rozpoczął wewnątrznaczyniowe leczenie te tniaków aorty cztery lata później. Najważniejszą zaletą operacji wewnątrznaczyniowych, dzie ki którym na przestrzeni lat stały sie najcze ściej stosowanym sposobem leczenia TAB jest mała inwazyjność, która przekłada sie na skrócony czas hospitalizacji oraz wczesne uruchomienie chorych. Nie jest jednak metodą wolną od powikłań i wymaga regularnej kontroli klinicznej oraz wykonywania badań obrazowych. Badanie tomografii komputerowej jest złotym standardem w procesie kwalifikacji chorych do leczenia TAB oraz planowania implantacji sentgraftów.

2 Dla oceny wpływu wyjściowej morfologii tetniaka na wyste powanie powikłań po wewnątrznaczyniowym leczeniu te tniaków aorty brzusznej dokonano retrospektywnej analizy danych klinicznych i badań obrazowych chorych poddanych implantacji stentgraftu do aorty brzusznej z powodu te tniaka w Klinice Chirurgii Ogólnej i Naczyniowej CSK MSWiA w okresie Do badania włączono 301 chorych - 44 kobiety (14,6%) i 257 me żczyzn (85,4%) z te tniakami w podnerkowym odcinku aorty brzusznej. Średni wiek chorych wynosił 73 lata i 8 miesie cy (zakres lat). Okres obserwacji wynosił miesie cy (średnio 43 miesiące). Do leczenia chorych wykorzystano naste pujące typy protez: Zenith (Cook) szt. (71,4%), E-vita (Jotec) - 31 szt. (10,2%), Ovation (Trivascular) - 28 szt. (9,3% ), Excluder (Gore) - 10 szt. (3,3%), Anaconda (Vascutek) - 7 szt. (2,3%), Treovance (Bolton Medical) - 6 szt. (2,0%), E-tegra (Jotec) - 4 szt. (1,3%). Protezy rozwidlone implantowano u 253 chorych (84,1%). U pozostałych 48 (15,9%) użyto protez jednostronnych. Do badania nie włączono chorych z implantowanymi stentgraftami z zastosowaniem polimeru (typu Nellix) oraz chorych z te tniakami obejmującymi te tnice nerkowe i trzewne, leczonych z zastosowaniem techniki kominowej lub stentrgraftów z odnóżkami. Parametry morfologiczne te tniaków w badaniach angiografii TK oceniono i wymiarowano z wykorzystaniem stacji roboczej wyposażonej w oprogramowanie OsiriX MD v Do analiz statystycznych wykorzystano program SPSS STATISTICS 24 (IBM, USA) stosując testy,,shapiro-wilka,,,chi-kwadrat,,,u-manna-whitney a oraz test,,t studenta. W czasie obserwacji wystąpiły 104 (34,55%) powikłania u 80 (26,58%) chorych. Stwierdzono 22 przecieki typu IA, 21 przecieków typu IIA, 21 przecieków typu IIB, 25 przecieków typu IB oraz 15 przypadków zakrzepicy odnóg stentgraftu. U pozostałych 221 chorych nie stwierdzono powikłań. Pierwszym celem pracy było ustalenie zależności pomie dzy parametrami morfologicznymi szyi te tniaka (długością, średnicą, kątem oraz rozległością zwapnień i skrzepliny w obre bie szyi te tniaka), a wyste powaniem przecieku okolicy proksymalnego zakotwiczenia stentgraftu (typu IA). W kontrolnych badaniach angiografii TK powikłanie w postaci przecieku okolicy proksymalnego mocowania stentgraftu wystąpiło u 22 (7,31%) chorych (grupa badana). Chorzy bez powikłań w trakcie obserwacji stanowili grupe kontrolną (n=221). Na podstawie przedoperacyjnych badań angiografii TK dokonano pomiarów parametrów szyi te tniaka. Wyniki pomiarów parametrów morfologicznych szyi te tniaka w

3 grupie chorych z przeciekiem typu IA zostały porównane z wynikami chorych z grupy kontrolnej. Wpływ na wyste powanie przecieku typu IA miały krótsza szyja (p<0,05) oraz wie kszy kąt (p<0,05) szyi te tniaka. Średnica szyi te tniaka (p=0,10) oraz obecność zwapnień (p=0,52) i skrzepliny (p=0,86) w jej obre bie nie miały wpływu na powstawanie przecieków typu IA. Drugim celem pracy było ustalenie wpływu warunków morfologicznych te tniaka (średnicy drożnej te tnicy krezkowej dolnej odchodzącej od worka te tniaka, obje tości przyściennej skrzepliny w worku te tniaka oraz średnicy, długości i obje tości worka te tniaka) na wyste powanie przecieku typu II od te tnicy krezkowej dolnej. W przedoperacyjnych badaniach angiografii TK drożną te tnice krezkową dolną stwierdzono u 249 chorych (82,7%). U pozostałych 52 chorych (17,3%) te tnica krezkowa dolna była niedrożna. Przeciek stwierdzono u 21 (6,98%) chorych (grupa badana). Pozostali chorzy, z zachowaną drożnością te tnicy krezkowej dolnej, u których nie wystąpiły powikłania stanowili grupe kontrolną (n=169). Wpływ na wyste powanie przecieku miała wie ksza średnica te tnicy krezkowej dolnej (p<0,001). Nie wykazano aby średnica (p=0,16), długość (p=0,43) i obje tość (p=0,42) worka te tniaka miały wpływ na wyste powanie przecieku typu II od te tnicy krezkowej dolnej. Nie stwierdzono także zależności pomie dzy obje tością skrzepliny w worku te tniaka (p=0,38) a wyste powaniem tego powikłania. Trzeci cel pracy koncentrował sie na ustaleniu wpływu warunków morfologicznych te tniaka (liczby, przecie tnej średnicy oraz średniej sumarycznej średnicy drożnych te tnic le dźwiowych odchodzących od worka te tniaka, obje tości przyściennej skrzepliny w worku te tniaka oraz średnicy, długości i obje tości worka te tniaka,) na wyste powanie przecieku typu II od te tnic le dźwiowych. W kontrolnych badaniach angiografii TK powikłanie to stwierdzono u 21 (6,98%) chorych (grupa badana). Pozostali chorzy, u których nie wystąpiły powikłania w czasie obserwacji stanowili grupe kontrolną (n=221). Wpływ na wyste powanie przecieku miały wie ksza liczba (p<0,01), wie ksza przecie tna średnica (p<0,05) oraz wie ksza średnia sumaryczna średnica (p<0,01) drożnych te tnic le dźwiowych odchodzących od worka te tniaka. Wyniki analiz testem U Mann-Whitney a nie wykazały wpływu obje tości skrzepliny w worku te tniaka ( p = 0,62) oraz średnicy ( p = 0,43), długości ( p = 0,34) i obje tości worka te tniaka ( p = 0,79) na wyste powanie przecieku typu II od te tnic le dźwiowych. Czwartym celem pracy było ustalenie zależności pomie dzy morfologią te tnic biodrowych (maksymalną i minimalną średnicą te tnic biodrowych, długością te tnic biodrowych wspólnych, kątem te tnic biodrowych, współczynnikiem zagie cia kątowego te tnic

4 biodrowych oraz rozległością zwapnień w obre bie te tnic biodrowych) a wyste powaniem przecieku typu IB. Przeciek typu IB stwierdzono u 25 (8,31%) chorych (grupa badana). Pozostali chorzy, u których nie stwierdzono powikłań w trakcie obserwacji stanowili grupe kontrolną (n=221). Wpływ na wyste powanie przecieku typu IB miały wie ksza maksymalna średnica (p<0,001), mniejszy kąt (p<0,05) oraz wie kszy współczynnik zagie cia kątowego (p<0,05) te tnic biodrowych. Nie stwierdzono zależności mie dzy minimalną średnicą te tnic biodrowych (p=0,07), długością te tnicy biodrowej wspólnej (p=0,18) oraz stopniem uwapnienia te tnic biodrowych (p=0,59) a wyste powaniem przecieku typu IB. Piątym celem badania było ustalenie zależności pomie dzy morfologią te tnic biodrowych (minimalną średnicą, kątem i współczynnikiem zagie cia kątowego te tnic biodrowych oraz rozległością zwapnień w ich obre bie) a wyste powaniem zakrzepicy elementów stentgraftu. W kontrolnych badaniach angiografii TK powikłanie w postaci zakrzepicy elementów stentgraftu stwierdzono u 15 (4,98%) chorych (grupa badana). Pozostali chorzy, u których nie stwierdzono niedrożności elementów stentgraftu stanowili grupe kontrolną (n=221). Istotnym czynnikiem wpływającym na powstawanie zakrzepicy odnóg stentgraftu było rozległe uwapnienie te tnic biodrowych zajmujące wie cej niż 50% ich długości (p<0,001). Nie stwierdzono zależności pomie dzy współczynnikiem zagie cia kątowego (p = 0,43), kątem ( p = 0,69) oraz minimalną średnicą te tnic biodrowych ( p = 0,60), a wyste powaniem zakrzepicy odnóg stentgraftu. Szóstym celem pracy było określenie grupy chorych wysokiego ryzyka niepowodzenia leczenia wewnątrznaczyniowego w oparciu o morfologie te tniaka na podstawie oceny w skali AAA Anatomy Severity Score Grading Scale. W kontrolnych badaniach angiografii TK stwierdzono 89 (29,57%) przypadków przecieków krwi do worka te tniaka (22 typu IA, 21 typu IIA, 21 typu IIB, 25, typu IB) oraz 15 (4,98%) przypadków zakrzepicy powodującej niedrożność elementów stentgraftu. Chorzy, u których wystąpiły wymienione powikłania stanowili grupe badaną (n=80). Grupe kontrolną tworzyli chorzy, u których nie stwierdzono wymienionych powikłań w trakcie obserwacji (n=221). Liczba punktów w skali AAA Anatomy Severity Score Grading Scale miała związek z cze stością wyste powania powikłań po wewnątrznaczyniowym leczeniu TAB. Chorzy z powikłaniami po wewnątrznaczyniowym leczeniu TAB wykazywali istotnie wie kszą liczbe punktów w użytej skali od osób w grupie kontrolnej (p<0,001).

5 Uzyskano naste pujący wnioski: 1. Krótka szyja te tniaka oraz wie kszy kąt szyi te tniaka są niezależnymi czynnikami ryzyka wystąpienia przecieków okolicy proksymalnego mocowania stentgraftu (typu IA). 2. Szeroka, drożna te tnica krezkowa dolna odchodząca od worka te tniaka zwie ksza ryzyko wyste powania przecieków typu IIA. 3. Wykazano zależność mie dzy liczbą, przecie tną średnicą oraz sumaryczną średnica drożnych te tnic le dźwiowych odchodzących od worka te tniaka a wyste powaniem przecieku typu IIB. 4. Zwie kszone ryzyko wyste powania przecieku okolicy dystalnego mocowania stentgraftu (typ IB) istnieje u chorych z kre tym przebiegiem te tnic biodrowych oraz z poszerzonymi te tnicami biodrowymi. 5. Wykazano zależność pomie dzy wyste powaniem zakrzepicy odnóg stentgraftu a stopniem uwapnienia (>50% długości) te tnic biodrowych. 6. Wie ksza liczba punktów w skali AAA ASSGS pozwala przewidzieć zwie kszone ryzyko wyste powania powikłań po wewnątrznaczyniowym leczeniu te tniaków aorty brzusznej. Przeprowadzona analiza potwierdza kluczową role morfologii te tniaka dla powodzenia leczenia te tniaków aorty brzusznej metodą wewnątrznaczyniową. Ocena wyjściowej morfologii te tniaka pozwala oszacować prawdopodobieństwo wystąpienia powikłań, a w cze ści przypadków zaplanować zastosowanie dodatkowych interwencji redukujących ryzyko ich wystąpienia. Stratyfikacja ryzyka wystąpienia powikłań w oparciu o morfologie te tniaka pozwala także na zindywidualizowanie protokołu badań kontrolnych.

6 Bartosz Mruk, M.D. Doctoral dissertation:,,evaluation of morphological factors affecting the occurrence of complications after endovascular treatment of abdominal aortic aneurysms. '' Dissertation supervisor: Prof. Piotr Andziak, Department of General and Vascular Surgery, Central Clinical Hospital of the Ministry of Internal Affairs and Administration, Warsaw, Poland Auxiliary supervisor: Dr Miroslaw L. Nowicki, Department of Diagnostic and Interventional Radiology, Central Clinical Hospital of the Ministry of Internal Affairs and Administration, Warsaw, Poland ABSTRACT Abdominal aortic aneurysm (AAA) is defined as an abnormal widening of the aorta over 30 mm or an increase in diameter by more than 50% compared to the proximal normal segment. Aortic aneurysms are located infrarenally in 85% of cases. The main pathogenetic mechanisms of AAA include elastin and collagen degradation within the media and adventitia, ongoing inflammation with lymphocytic and macrophage infiltration as well as smooth muscle cell apoptosis. In its natural course, the aneurysm increases in size and consequently raptures. Abdominal aortic aneurysms are managed by introducing a stent graft into the aortic lumen through iliac arteries without a need to cut the abdominal wall as proposed by N. Volodos in A great contribution to popularization and improvement of this method was made by J.C. Parodi, who started to perform endovascular aortic aneurysm repairs four years later. The main advantage of endovascular surgery, due to which it has become the most common mode of treatment of AAA, is its minimal invasiveness, which is associated with shorter hospital stay

7 and earlier patient mobilization. However, it is not free of complications and requires regular clinical monitoring and repeated imaging studies. Computed tomography is the gold standard in qualification for AAA repair as well as planning stent graft implantation. In order to evaluate the influence of initial aneurysmal morphology on the complication rate following endovascular abdominal aortic aneurysm repair, a retrospective analysis of clinical data and imaging studies was conducted on patients undergoing abdominal aortic stent grafting due to aneurysm at the Department of General and Vascular Surgery, Central Clinical Hospital of Ministry of the Interior and Administration, Warsaw, Poland, between January 2008 and June In the study, 301 patients were enrolled including 44 females (14.6%) and 257 males (85.4%) with infrarenal abdominal aortic aneurysm. The mean age was 73 years and 8 months (ranging 26 96). In treatment, the following stents were used: Zenith (Cook) 214 (71.4%), E-vita (Jotec) 31 (10.2%), Ovation (Trivascular) 28 (9.3%), Excluder (Gore) 10 (3.3%), Anaconda (Vascutek) 7 (2.3%), Treovance (Bolton Medical) 6 (2.0%), E-tegra (Jotec) 4 (1.3%). Bifurcated stent grafts were implanted in 253 patients (84.1%). In the remaining 48 (15.9%), uni-iliac stents were used. The patients with implanted polymer stentgrafts (Nellix) or with aneurysms involving renal or visceral arteries managed with either branched stent grafting or the chimney technique were excluded from the study. The morphological parameters were assessed and measured on CT scans using the working station equipped with OsiriX MD v software. For statistical analysis, the SPSS STAISTICS 24 (IBM, USA) software was used, utilizing the Shapiro-Wilk, chi-squared, U Mann-Whitney and Student s t-tests. On follow-up, 104 (34,55%) complications occurred in 80 (26,58%) patients. We noticed 22 type IA endoleaks, 21 type IIA endoleaks, 21 type IIB endoleaks, 25 type IB endoleaks and 15 cases of stent graft limb thrombosis. In the remaining 221 patients, none of the abovementioned complications were observed during the follow-up period (1 114 months; mean 43 months). The first aim of the study was to determine the relationship between morphological parameters of the neck of the aneurysm (length, diameter, angle, extent of calcification and thrombosis within the neck) and the leak at the proximal end of the stent graft (type IA). On control CT angiography, the proximal end leakage was observed in 22 (7,31%) patients (the

8 studied group). Patients without complications during the follow-up period constituted the control group (n = 221). Based on preoperative CT angiography, the parameters of the aneurysm neck were measured. The values of morphological aneurysm neck parameters in patients with type IA endoleak were compared to patients from the control group. The occurrence of type IA endoleak were affected by the length (p < 0.05) and angle (p < 0.05) of the aneurysm neck. The diameter of the neck (p = 0.10) and presence of calcifications (p = 0.52) or a thrombus (p = 0.86) did not influence the development of type IA endoleak. The second aim of the study was to determine the influence of morphological parameters of the aneurysm (diameter of the patent inferior mesenteric artery originating from the aneurysmal sac, presence of thrombus, as well as the diameter, length and volume of the aneurysmal sac) on type IIA endoleak. On preoperative CT angiography, the patent inferior mesenteric artery was visualized in 249 patients (82.7%). In the remaining 52 patients (17.3%), the inferior mesenteric artery was obstructed. On follow-up, type IIA endoleak was observed in 21 (6,98%) patients (studied group). The rest of the patients with patent inferior mesenteric arteries without such complications were the control group (n =169). The rate of type IIA endoleak was affected by the small diameter of the inferior mesenteric artery (< p< 0.001). We observed no influence of the diameter (p = 0.16), length (p = 0.43) and volume (p = 0.42) of the aneurysmal sac on type IIA endoleak. We did not observe the relationship between the volume of the thrombus (p = 0.38) and this type of complication either. The third aim was focused on determining the influence of morphological parameters of the aneurysm (number, mean diameter, mean cumulative diameter of patent lumbar arteries originating from the sac, volume of thrombus, as well as the diameter, length and volume of aneurysm) on type IIB endoleak rate. On control CT angiography, type IIB endoleak was visualized in 21 (6,98%) patients (the studied group). The rest of the patients free of this complication constituted the control group (n = 221). The type IIB endoleak occurrence was affected by the number (p < 0.01), mean diameter (p < 0.05) and mean cumulative diameter (p < 0.01) of the patent lumbar arteries originating from the aneurysm. No relationship was observed between thrombus volume (p = 0.62) and diameter (p = 0.43) or the length (p 0.34) and volume (p = 0.79) of the aneurysmal sac on type IIB endoleak. The fourth aim was to establish the relationship between anatomical and morphological features of the iliac arteries (maximal and minimal diameter of the iliac arteries, length of common iliac arteries, angle of iliac arteries, angulation index of iliac arteries and extent of calcifications within the iliac arteries) and type IB endoleak. Type IB endoleak was observed

9 in 25 (8,31%) patients (studied group). The rest of the patients with no complications on followup formed the control group (n = 221). Type IB endoleak was affected by the maximal diameter (p < 0.001), angle (p < 0.05) and angulation index (p < 0.05) of the iliac arteries. No relationship was observed between the minimal diameter of the iliac arteries (p = 0.07), length of the common iliac artery (p = 0.18) and the extent of calcification of iliac arteries (p = 0.59) and type IB endoleak. The fifth aim was to determine the relationship between anatomical and morphological features of the iliac arteries (minimal diameter, angle, angulation index and extent of calcification) and stent graft thrombosis. On control CT angiography, stent graft thrombosis was recognized in 15 (4,98%) patients (studied group). The rest of the patients with no stent graft thrombosis formed the control group (n = 221). An important factor affecting stent graft limb thrombosis was extensive calcification of iliac arteries >50% length (p < 0.001). No relationship has been established between angulation index (p = 0.43), angle (p = 0.69) or minimal diameter of iliac arteries (p = 0.60) and stent graft limb thrombosis. The sixth aim was to identify patients with a high risk of endovascular repair failure based on aneurysmal morphology according to the AAA Anatomy Severity Score Grading System Scale. On control CT angiography, endoleaks into the aneurysmal sac was noted in 89 (29,57%) cases (22 type IA, 21 type IIA, 21 type IIB, 25 type IB) along with 15 (4,98%) cases of stent graft limb thrombosis. The patients with such complications constituted the studied group (n = 80). The control group consisted of patients with no such complications on followup (n = 221). The AAA Anatomy Severity Score Grading Scale score was associated with complication rate following endovascular AAA repair. Patients with complications after endovascular AAA repair reached significantly higher scores on the scale compared to the control group (p < 0.01). The following conclusions were drawn: 1. Short neck and high angle of the neck of the aneurysm were independent risk factors of type IA endoleak. 2. Large patent inferior mesenteric artery originating from the aneurysmal sac was associated with an increased risk of type IIA endoleak. 3. The relationship has been established between the number, mean diameter and cumulative diameter of the patent lumbar arteries originating from the aneurysmal sac, and

10 type IIB endoleak. 4. An increased risk of type IB endoleak was observed in patients with tortuous or widened iliac arteries. 5. The relationship has been established between stent graft limb thrombosis and the extent of calcification (>50% length) of iliac arteries. 6. The higher score in AAA ASSGS scale allows to predict the increased risk of complications after endovascular aortic repair. The analysis confirmed the key role of aneurysmal morphology for successful endovascular repair of the abdominal aortic aneurysms. The assessment of initial morphology allows to estimate the risk of complications and in some cases introduce risk-reducing additional interventions. Complication risk stratifications based on aneurysmal morphology enable individualization of the monitoring protocol.