Potential Long-Term Complications of Endovascular Stent Grafting for Blunt Thoracic Aortic Injury

Abstract

Blunt thoracic aortic injury (BTAI) is een zeldzaam, maar dodelijk, gevolg van snelle vertragingsgebeurtenissen. De meeste slachtoffers van BTAI overlijden op de plaats van het ongeval. Van degenen die levend in het ziekenhuis aankomen, verbetert een snelle aorta-ingreep de overleving aanzienlijk. Thoracale endovasculaire aortareparatie (TEVAR) is in veel centra aanvaard als de standaardbehandeling voor BTAI, voornamelijk vanwege het overtuigende bewijs van lagere mortaliteit en morbiditeit in vergelijking met open chirurgie. Er is echter minder aandacht besteed aan mogelijke complicaties op lange termijn van TEVAR voor BTAI. Dit artikel richt zich op deze complicaties, waaronder progressieve aorta-expansie bij veroudering, inadequate stentgraftkenmerken, bezorgdheid over de duurzaamheid van het implantaat, bezorgdheid over de blootstelling op lange termijn aan straling door vervolgscans met computertomografie, en het potentieel voor (Victims of Modern Imaging Technology) VOMIT.

1. Achtergrond

Blunt thoracaal aortaletsel (BTAI) is een belangrijke oorzaak van sterfte bij traumapatiënten, goed voor 8.000 sterfgevallen per jaar in Noord-Amerika . Auto-ongevallen zijn verantwoordelijk voor de meeste van deze letsels, hoewel BTAI van auto-voetganger botsingen, vliegtuigongevallen, vallen, en verbrijzeling letsels is gemeld. Snelle vertraging veroorzaakt schuifkrachten bij de isthmus van de aorta, acute compressie van het diafragma, torsie van de aorta en compressie van de aorta tussen de wervelkolom en het sternum. Door deceleratie veroorzaakte BTAI resulteert typisch in een transversale aortascheur nabij het ligamentum arteriosum, variërend in ernst van een partiële circumferentiële intimale scheur die spontaan kan genezen zonder interventie tot een volledige aortadoorsnijding die resulteert in snelle leegbloeding en dood. Ongeveer 80-90% van de BTAI-slachtoffers sterft voordat ze het ziekenhuis bereiken. Van de patiënten die levend in het ziekenhuis aankomen, is de mortaliteit 65% tenzij aortareparatie met open chirurgie of thoracale endovasculaire aortareparatie (TEVAR) wordt uitgevoerd .

Tot voor kort was chirurgische reparatie van de aorta de standaard voor de behandeling van BTAI. In de meeste gevallen wordt een synthetische graft met actieve bypass ingebracht om distale aortaperfusie tot stand te brengen, hoewel eenvoudige reparatie kan worden uitgevoerd voor minimale aortaletsels. Chirurgisch herstel van de aorta gaat echter gepaard met een aanzienlijke mortaliteit en morbiditeit. Sinds het eerste verslag van TEVAR voor de behandeling van BTAI in 1997 is deze procedure op veel plaatsen de standaardprocedure geworden vanwege het vermijden van een linker thoracotomie, aortaklemmen, beademing met één long en systemische anticoagulatie en vanwege de superieure resultaten op korte termijn in vergelijking met open chirurgie. Momenteel is geen enkele endograft goedgekeurd voor de behandeling van BTAI en daarom is de ervaring met deze hulpmiddelen beperkt tot klinische trials in topcentra of tot off-label gebruik.

2. Behandelingen voor Blunt Thoracic Aortic Injury

Het klinische voordeel van aortareparatie na BTAI, ongeacht de gebruikte methode, is duidelijk. Met niet-chirurgische behandeling van BTAI, is de mortaliteit ongeveer 1% per uur gedurende de eerste 48 uur. Aorta-ingrepen veranderen de natuurlijke geschiedenis van BTAI aanzienlijk, waarbij TEVAR op korte termijn voordelen biedt ten opzichte van chirurgische reparatie. Hoffer et al. onderzochten 19 studies die TEVAR vergeleken met open chirurgie voor de behandeling van BTAI. TEVAR werd geassocieerd met een lager risico op sterfte en paraplegie. Een meta-analyse door Xenos en collega’s meldde soortgelijke resultaten ten gunste van TEVAR met een odds ratio van 0,44 en 0,32 voor sterfte en paraplegie, respectievelijk. Het jaar daarop werkte dezelfde groep deze bevindingen bij met vergelijkbare resultaten. Tang et al. meldden dat TEVAR de mortaliteit met 50% verminderde in vergelijking met open chirurgie en resulteerde in geen paraplegie (tegenover 5,6% voor chirurgie) . In een prospectief niet-gerandomiseerd multicenter onderzoek ten slotte leverde TEVAR betere resultaten op dan open chirurgie wat mortaliteit betreft (7,2% tegen 23,5%), maar geen statistisch verschil wat dwarslaesie betreft (0,8% tegen 2,9%). Per saldo biedt TEVAR in niet-geselecteerde populaties geen overlevingsvoordeel of vermindering van het risico van dwarslaesie. Deze observatie kan worden toegeschreven aan de hogere percentages complicaties met TEVAR voor BTAI in minder ervaren centra .

Het primaire doel bij de behandeling van een BTAI-patiënt is overleving, en daarom zijn gunstige resultaten op korte termijn van het grootste belang. Er is echter verhoudingsgewijs minder aandacht besteed aan de potentiële resultaten op lange termijn van TEVAR voor BTAI. Tot op heden hebben geen onderzoeken naar TEVAR voor BTAI klinische of radiografische resultaten op lange termijn gerapporteerd. Dit artikel zal zich richten op de mogelijke complicaties op lange termijn bij patiënten die met TEVAR voor BTAI worden behandeld, waaronder progressieve aorta-expansie bij veroudering, inadequate kenmerken van de stentgraft, bezorgdheid over de duurzaamheid van het implantaat, bezorgdheid over de blootstelling op lange termijn aan straling door vervolgscans met computertomografie en de mogelijkheid van VOMIT (Victims of Modern Imaging Technology).

3. Mogelijke complicaties van endovasculaire stent-rafting voor stompe thoracale aorta-letsels

3.1. De diameter van de gezonde thoracale aorta neemt met ongeveer 1,5 mm per decennium toe en zou dus theoretisch bijna 10 mm kunnen groeien van adolescentie tot ouderdom. Aanbevolen dimensionering van stent grafts voor BTAI varieert van 0 tot 20% groter dan de aortadiameter. Op basis van deze richtlijnen kan een stentgraft met een diameter van 27 mm veilig een aorta met een diameter van 22,5 tot 27 mm accommoderen. Als een patiënt met een aorta met een diameter van 24 mm echter wordt behandeld met een 27 mm implantaat, kan de aorta in ongeveer 20 jaar uitzetten tot voorbij de diameter van de stentgraft, ervan uitgaande dat de stentgraft de groei van de aorta niet heeft beïnvloed. Deze mate van uitzetting zou het risico van instorting van het implantaat, migratie en/of endoleak sterk verhogen en zou, bij afwezigheid van definitieve chirurgische reparatie, meerdere TEVAR-herinterventies gedurende het leven vereisen om rekening te houden met deze progressieve groei. Forbes en collega’s hebben computertomografiescans bekeken van 21 patiënten die TEVAR ondergingen voor BTAI en die ten minste 1 jaar follow-up beeldvorming hadden. Zorgwekkend was dat de aortadiameter onmiddellijk distaal van de linker subclavische slagader toenam met 0,8 mm per jaar gedurende een gemiddelde follow-up periode van 2,6 jaar – een 5-maal snellere uitzetting van de aorta dan in de gezonde aorta. Het gedrag van de aorta na deze periode is onbekend, maar deze gegevens benadrukken de noodzaak van regelmatig toezicht bij deze patiënten. De bezorgdheid over de groei van de aorta kan enigszins worden getemperd door het feit dat de plaatsing van endograften resulteert in vezelachtige reacties rond het transplantaat, wat de aanhechting van de aorta aan het transplantaat bevordert.

3.2. Inadequate stentgraftkenmerken

De vooruitgang in de stentgrafttechnologie is ernstig achtergebleven bij de wijdverbreide toepassing van TEVAR buiten het label om voor de behandeling van diverse aortapathologieën. Van de drie thoracale stent grafts die momenteel zijn goedgekeurd voor gebruik in de Verenigde Staten (Medtronic Talent, Cook TX2, en Gore TAG), is geen enkele geïndiceerd voor gebruik bij de traumapatiënt. Aangezien deze hulpmiddelen bovendien werden goedgekeurd voor gebruik bij patiënten met degeneratieve aorta, zijn de kenmerken van de huidige hulpmiddelen niet ideaal voor BTAI-patiënten. Het ideale traumaspecifieke hulpmiddel zou geschikt zijn voor toediening via kleine toegangsvaten en plaatsing in een aorta met een kleine diameter met een kromming van de straal in de aortaboog en een relatief hogere pulsatiele compliance en stroomsnelheid.

De gemiddelde aortadiameter grenzend aan een BTAI is 19 mm, waarbij de kleinste 14 mm zou zijn. De beschikbare stent grafts kunnen echter niet het hele bereik van aortadiameters in de typische BTAI-patiënt accommoderen. Bijgevolg wordt veel BTAI-patiënten TEVAR geweigerd vanwege de kleine aortadiameter of worden zij behandeld met te grote, off-label hulpmiddelen. De krappe hoek van de aortaboog bij de jonge traumapatiënt vormt een extra uitdaging voor een correcte plaatsing van de endograft. Aangezien de meeste BTAI’s zich voordoen in de buurt van het ligamentum arteriosum met een gemiddelde lengte van 5,8 mm tussen het letsel en het ostium van de linker subclavische slagader, gemeten langs de mindere kromming, ligt de proximale landingszone van de endograft gewoonlijk net distaal van het ostium van de linker subclavische slagader of, in sommige gevallen, distaal van de linker gemeenschappelijke halsslagader waardoor dekking van de linker subclavische slagader nodig is. De combinatie van een landingszone in een krappe aortaboog met een relatief inflexibele stentgraft kan resulteren in bird beaking, een fenomeen dat wordt gekenmerkt door malappositie van de stentgraft met de aortawand, wat wordt geassocieerd met een endoleakpercentage van 64% en een bekende risicofactor is voor daaropvolgende instorting van het implantaat.

Instorting van het implantaat is een fenomeen dat in 1% tot 19% van de TEVAR-reparaties voor BTAI wordt waargenomen en is voornamelijk toe te schrijven aan overmatige implantaatdimensionering in combinatie met een krappe aortakrommingstraal. In feite is de typische ingestorte endograft 27 ± 12% te groot. Hoewel dit meestal binnen 30 dagen na de behandeling wordt vastgesteld, zijn er ook gevallen van ingestort implantaat gemeld na 3 jaar na TEVAR. Volgens de jaarlijkse klinische update van 2011 van de fabrikant zijn instortingen van het implantaat het meest gemeld bij het Gore TAG implantaat met 169 gemelde instortingen, waarvan 72% een nieuwe ingreep vereiste en 8% tot de dood leidde. Verder is gesuggereerd dat de radiale sterkte van het Gore TAG implantaat onvoldoende is om te voorkomen dat het implantaat inklapt wanneer de inferieure rand van het implantaat in het aortalumen uitsteekt, met name bij een oversized implantaat in een kleine aorta. Van de Talent en TX2 hulpmiddelen wordt daarentegen beweerd dat zij een relatief superieure radiale sterkte hebben, waarbij uiterst zelden instortingen van het hulpmiddel worden gemeld. Deze gegevens suggereren dat de selectie van endograften de behandelingsresultaten van BTAI kan beïnvloeden. Er zijn klinische proeven aan de gang met traumaspecifieke hulpmiddelen die meer dimensioneringsopties, een betere radiale sterkte en een betere conformiteit met de aortaboog hebben, waardoor het “bird beaking”-effect mogelijk wordt geminimaliseerd.

3.3. 3.3. Zorgen over de duurzaamheid van het implantaat

Clinische studies van endovasculaire stenttransplantaten die door de Food and Drug Administration worden gereguleerd, verplichten doorgaans tot een follow-up van de patiënt gedurende 5 jaar na de behandeling. Pulsatiele vermoeiingstests van thoracale endograften worden over het algemeen gesimuleerd over 400 miljoen cycli, wat overeenkomt met 10 jaar in vivo. Deze duur is adequaat voor de studie van het thoracale aorta-aneurysma aangezien de typische levensduur van de patiënt na TEVAR 7 jaar bedraagt. Voor de BTAI-patiënt die met TEVAR wordt behandeld met een verwachte levensduur van verscheidene decennia, wordt de duurzaamheid van het apparaat op lange termijn echter een belangrijk punt van zorg en zijn de huidige evaluatiemethoden voor stent grafts waarschijnlijk ontoereikend. Tot op heden is de langst gemelde gemiddelde follow-upduur na TEVAR voor BTAI 8,7 jaar, zonder een significant overlevingsvoordeel ten opzichte van open chirurgie tot 4 jaar (11% versus 16%, ). Na deze periode zijn de klinische resultaten onbekend. Fabrikanten van stenttransplantaten moeten overwegen de duurzaamheidstests voor traumaspecifieke stenttransplantaten uit te breiden in overeenstemming met de langere levensduur van patiënten na de behandeling. Bovendien moeten regelgevende instanties overwegen om langere follow-upperioden verplicht te stellen voor klinische onderzoeken naar TEVAR voor BTAI, om ten minste mortaliteit en apparaatspecifieke gegevens te verzamelen.

3.4. Excessieve cumulatieve stralingsblootstelling

Helical CT-scans van de borstkas zijn het diagnostische instrument bij uitstek geworden voor patiënten met vermoedelijk vertragingsletsel. Een enkele CT van de borstkas stelt een patiënt bloot aan ongeveer 7 mSv ioniserende straling. Ter vergelijking: een eenmalige blootstelling aan 10 mSv ioniserende straling zal uiteindelijk kanker veroorzaken bij 1 op de 1.000 mensen. Uitgaande van een 40-jarige traumapatiënt met een levensverwachting van nog eens 30 jaar en jaarlijkse vervolgonderzoeken met CT op de borst met contrastversterking, zou de cumulatieve effectieve dosis van de CT 210 mSv bedragen, waardoor het risico op kanker aanzienlijk toeneemt. Bovendien is het risico op door straling veroorzaakte kanker groter bij een jongere patiënt (bv. een typisch traumaslachtoffer) dan bij een oudere patiënt. In het algemeen kan het voordeel van levenslange jaarlijkse CT-scans voor de beoordeling van de endograft-status tot op zekere hoogte worden gecompenseerd door het verhoogde risico op kanker als gevolg van de hoge levenslange blootstelling aan ioniserende straling.

3.5. Potentieel voor VOMIT

Gelijktijdig met de komst van hoge-resolutie spiraalvormige CT-scans voor de diagnose van vermoedelijke BTAI, is de identificatie van minimale aortaletsels steeds gangbaarder geworden. Bij ongeveer 10% van de patiënten met BTAI treden minimale aortaletsels op die resulteren in focale intimale scheuren met geen of weinig betrokkenheid van de media. Toch ondergaat 21% van de BTAI-patiënten met minimale aortaletsels een TEVAR, ondanks de richtlijnen voor klinische praktijk van de Society of Vascular Surgery (vereniging voor vaatchirurgie) die het tegendeel beweren. In vitro en in vivo dierstudies hebben aangetoond dat arteriële letsels beperkt tot de intima en de binnenste media volledig genezen zonder interventie . Malhotra en collega’s meldden geen aortabreuken bij 9 patiënten met minimale traumatische aortaletsels die niet-operatief werden behandeld. Per saldo is de definitie van minimaal dubbelzinnig en de natuurlijke geschiedenis van deze letsels kan in tot 50% van de gevallen de ontwikkeling van pseudoaneurysma’s omvatten. Niettemin is er toenemende bezorgdheid dat minimaal aortaletsel dat op CT wordt vastgesteld, in combinatie met het wijdverspreide enthousiasme voor stent grafting, kan leiden tot onnodige TEVAR-behandeling. De subgroep van patiënten die onnodig een TEVAR ondergaan in aanwezigheid van een minimaal BTAI, ook wel VOMIT (Victims of Modern Imaging Technology) genoemd, worden blootgesteld aan onnodige procedure- en apparaatgerelateerde risico’s gezien de algemene gunstige prognose van onbehandeld minimaal aortaletsel. Hoewel dit op zich geen complicatie op lange termijn is, zijn deze patiënten vatbaar voor alle eerder genoemde apparaatrisico’s op lange termijn (inclusief een risico van 20% op apparaatgerelateerde complicaties in de postoperatieve periode), terwijl zij in feite aantoonbaar met succes hadden kunnen worden behandeld met niet-operatieve maatregelen.

4. Samenvatting

Evaluatie van complicaties op lange termijn na TEVAR voor BTAI wordt het best beheerd door regelmatige klinische en radiografische follow-up van de patiënt. De typische BTAI-patiënt is echter notoir onbetrouwbaar in het bijwonen van geplande follow-upbezoeken. In één onderzoek naar TEVAR voor BTAI werd zelfs gemeld dat 70% van de patiënten niet terugkwam voor follow-up beeldvorming na ontslag uit het ziekenhuis, ondanks voorlichting van de patiënt vóór ontslag en agressieve pogingen om na ontslag contact met de patiënt op te nemen. Daarom kan de kans op complicaties op lange termijn van TEVAR voor de behandeling van BTAI verder worden vergroot door het gebrek aan doorlopend medisch toezicht. Zelfs nu fabrikanten van stenttransplantaten zich blijven inspannen om traumaspecifieke endograften te ontwikkelen, blijven de problemen van voortdurende aortauxpansie, onbekende duurzaamheid van het implantaat, buitensporige blootstelling aan straling en het potentieel voor VOMIT bestaan. Kortom, ondanks het onmiskenbare voordeel op korte termijn van TEVAR bij de BTAI-patiënt, is er een grotendeels niet erkend potentieel voor ernstige complicaties op lange termijn bij deze procedure.

Conflict of Interests

De auteur verklaart dat er geen belangenconflict is.

Disclosure

De auteur controleerde de beslissing om dit artikel voor publicatie in te dienen.