Potenzielle Langzeitkomplikationen der endovaskulären Stentimplantation bei stumpfer thorakaler Aortenverletzung

Abstract

Die stumpfe thorakale Aortenverletzung (BTAI) ist eine seltene, aber tödliche Folge von raschen Verzögerungsereignissen. Die meisten Opfer von BTAI sterben noch am Unfallort. Bei denjenigen, die das Krankenhaus lebend erreichen, verbessert ein schneller Aorteneingriff die Überlebenschancen erheblich. Die thorakale endovaskuläre Aortenreparatur (TEVAR) hat sich in vielen Zentren als Standardbehandlung für BTAI durchgesetzt, vor allem aufgrund der überzeugenden Beweise für eine geringere Mortalität und Morbidität im Vergleich zur offenen Operation. Den potenziellen Langzeitkomplikationen von TEVAR bei BTAI wurde bisher jedoch weniger Aufmerksamkeit geschenkt. Der vorliegende Beitrag befasst sich mit diesen Komplikationen, zu denen die fortschreitende Aortenerweiterung mit zunehmendem Alter, unzureichende Eigenschaften des Stentgrafts, Bedenken hinsichtlich der Haltbarkeit des Geräts, die langfristige Strahlenbelastung durch nachfolgende Computertomographie-Scans und das Potenzial für VOMIT (Victims of Modern Imaging Technology) gehören.

1. Hintergrund

Stumpfe thorakale Aortenverletzungen (BTAI) sind mit 8.000 Todesfällen pro Jahr in Nordamerika eine der häufigsten Todesursachen bei Traumapatienten. Die meisten dieser Verletzungen sind auf Autounfälle zurückzuführen, obwohl auch von BTAI bei Kollisionen mit Fußgängern, Flugzeugunfällen, Stürzen und Quetschungen berichtet wurde. Eine rasche Abbremsung verursacht Scherkräfte am Aortenisthmus, eine akute Zwerchfellkompression, eine Aortentorsion und eine Aortendruckstelle zwischen Wirbelsäule und Brustbein. Eine dezelerationsinduzierte BTAI führt typischerweise zu einem transversalen Aortenriss in der Nähe des Ligamentum arteriosum, wobei der Schweregrad von einem partiellen zirkumferentiellen Intimariss, der spontan und ohne Intervention heilen kann, bis hin zu einer vollständigen Aortendurchtrennung reicht, die zu einer schnellen Verblutung und zum Tod führt. Ungefähr 80-90 % der BTAI-Opfer sterben, bevor sie das Krankenhaus erreichen. Von den Patienten, die lebend im Krankenhaus ankommen, liegt die Sterblichkeit bei 65 %, es sei denn, es wird eine Aortenreparatur mit offener Chirurgie oder thorakaler endovaskulärer Aortenreparatur (TEVAR) durchgeführt.

Bis vor kurzem war die chirurgische Reparatur der Aorta der Standard für die Behandlung von BTAI. In den meisten Fällen wird ein synthetisches Transplantat mit aktivem Bypass eingesetzt, um eine distale Aortenperfusion zu erreichen, obwohl bei minimalen Aortenverletzungen auch eine einfache Reparatur durchgeführt werden kann. Die chirurgische Aortenreparatur ist jedoch mit einer erheblichen Mortalität und Morbidität verbunden. Seit dem ersten Bericht über TEVAR zur Behandlung von BTAI im Jahr 1997 ist dieses Verfahren an vielen Standorten zum Standard geworden, da eine linke Thorakotomie, ein Aorten-Cross-Clamping, eine Ein-Lungen-Beatmung und eine systemische Antikoagulation vermieden werden können und die Kurzzeitergebnisse im Vergleich zur offenen Operation besser sind. Derzeit ist kein Endotransplantat für die Behandlung von BTAI zugelassen, und daher sind die Erfahrungen mit diesen Geräten auf klinische Studien an Spitzenzentren oder auf die Off-Label-Anwendung beschränkt.

2. Behandlungen für stumpfe thorakale Aortenverletzungen

Der klinische Nutzen einer Aortenreparatur nach BTAI, unabhängig von der verwendeten Methode, ist offensichtlich. Bei einer nicht-chirurgischen Behandlung der BTAI liegt die Sterblichkeit in den ersten 48 Stunden bei etwa 1 % pro Stunde. Ein Aorteneingriff verändert den natürlichen Verlauf der BTAI erheblich, wobei der TEVAR kurzfristige Vorteile gegenüber einer chirurgischen Reparatur bietet. Hoffer et al. werteten 19 Studien aus, in denen TEVAR mit offener Chirurgie zur Behandlung von BTAI verglichen wurde. TEVAR war mit einem geringeren Sterblichkeits- und Querschnittslähmungsrisiko verbunden. Eine Meta-Analyse von Xenos und Kollegen ergab ähnliche Ergebnisse zugunsten von TEVAR mit einem Odds Ratio von 0,44 bzw. 0,32 für Mortalität und Querschnittslähmung. Im folgenden Jahr aktualisierte dieselbe Gruppe diese Ergebnisse mit ähnlichen Resultaten. Tang et al. berichteten, dass TEVAR die Sterblichkeit im Vergleich zur offenen Operation um 50 % reduzierte und zu keiner Querschnittslähmung führte (gegenüber 5,6 % bei der Operation). In einer prospektiven, nicht randomisierten, multizentrischen Studie führte TEVAR im Vergleich zur offenen Operation zu besseren Ergebnissen bei der Sterblichkeit (7,2 % gegenüber 23,5 %), aber zu keinem statistischen Unterschied bei der Querschnittslähmung (0,8 % gegenüber 2,9 %). Alles in allem bietet TEVAR in unselektierten Populationen keinen Überlebensvorteil oder eine Verringerung des Querschnittslähmungsrisikos. Diese Beobachtung könnte auf die höheren Komplikationsraten bei TEVAR für BTAI in weniger erfahrenen Zentren zurückzuführen sein .

Das primäre Ziel bei der Behandlung eines BTAI-Patienten ist das Überleben, und daher sind günstige Kurzzeitergebnisse zwingend erforderlich. Den potenziellen Langzeitergebnissen von TEVAR bei BTAI wurde jedoch vergleichsweise wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Bislang gibt es keine Studien zu TEVAR bei BTAI, in denen über die klinischen oder radiologischen Langzeitergebnisse berichtet wurde. Dieser Beitrag konzentriert sich auf die potenziellen Langzeitkomplikationen bei Patienten, die mit TEVAR für BTAI behandelt wurden, einschließlich der fortschreitenden Aortenerweiterung mit dem Alter, unzureichender Stentgraft-Eigenschaften, Bedenken hinsichtlich der Haltbarkeit des Geräts, der langfristigen Strahlenbelastung durch nachfolgende Computertomographie-Scans und des Potenzials für VOMIT (Victims of Modern Imaging Technology).

3. Potenzielle Komplikationen des endovaskulären Stentgrafting bei stumpfer Thorax-Aortenverletzung

3.1. Aortenexpansion über die Lebensspanne

Die gesunde thorakale Aorta vergrößert ihren Durchmesser um etwa 1,5 mm pro Jahrzehnt und könnte daher theoretisch von der Jugend bis ins hohe Alter um fast 10 mm wachsen. Die empfohlene Größe von Stentgrafts für BTAI reicht von 0 bis 20 % größer als der Aortendurchmesser. Auf der Grundlage dieser Richtlinien könnte ein Stentgraft mit einem Durchmesser von 27 mm sicher eine Aorta mit einem Durchmesser von 22,5 bis 27 mm aufnehmen. Wird jedoch ein Patient mit einer Aorta von 24 mm Durchmesser mit einem 27-mm-Gerät behandelt, kann sich die Aorta in etwa 20 Jahren über den Durchmesser des Stentgrafts hinaus ausdehnen, vorausgesetzt, der Stentgraft hat das Aortenwachstum nicht beeinflusst. Dieses Ausmaß der Expansion würde das Risiko eines Kollapses, einer Migration und/oder einer Endoleckage des Implantats erheblich erhöhen und könnte, wenn keine endgültige chirurgische Reparatur erfolgt, mehrere TEVAR-Eingriffe im Laufe des Lebens erforderlich machen, um diesem fortschreitenden Wachstum Rechnung zu tragen. Forbes und Mitarbeiter untersuchten Computertomografien von 21 Patienten, bei denen eine TEVAR-Operation wegen BTAI durchgeführt wurde und die mindestens 1 Jahr lang nachuntersucht wurden. Besorgniserregend war, dass der Aortendurchmesser unmittelbar distal der linken Arteria subclavia über einen Nachbeobachtungszeitraum von durchschnittlich 2,6 Jahren mit einer Rate von 0,8 mm pro Jahr zunahm – eine Expansionsrate der Aorta, die um das Fünffache höher war als bei der gesunden Aorta. Das Verhalten der Aorta über diesen Zeitraum hinaus ist nicht bekannt, aber diese Daten unterstreichen die Notwendigkeit einer regelmäßigen Überwachung bei diesen Patienten. Die Bedenken hinsichtlich des Aortenwachstums können durch die Tatsache etwas gemildert werden, dass die Platzierung von Endotransplantaten zu faserigen Reaktionen um das Transplantat herum führt, was die Haftung zwischen Aorta und Transplantat fördert.

3.2. Unzureichende Stentgraft-Merkmale

Die Fortschritte in der Stentgraft-Technologie sind stark hinter der weit verbreiteten Off-Label-Anwendung von TEVAR zur Behandlung verschiedener Aortenpathologien zurückgeblieben. Von den drei derzeit in den Vereinigten Staaten zugelassenen thorakalen Stentgrafts (Medtronic Talent, Cook TX2 und Gore TAG) ist keiner für die Verwendung bei Traumapatienten indiziert. Da diese Geräte für die Verwendung bei Patienten mit degenerativen Aortenerkrankungen zugelassen wurden, sind die Eigenschaften der aktuellen Geräte für BTAI-Patienten nicht gerade ideal. Das ideale traumaspezifische Gerät würde die Einbringung durch kleine Zugangsgefäße und die Entfaltung in einer Aorta mit kleinem Durchmesser, enger Radiuskrümmung im Aortenbogen und relativ hoher pulsatiler Compliance und Flussgeschwindigkeit ermöglichen.

Der mittlere Aortendurchmesser in der Nähe einer BTAI beträgt 19 mm, der kleinste wird mit 14 mm angegeben. Die verfügbaren Stentgrafts können jedoch nicht den gesamten Bereich der Aortendurchmesser des typischen BTAI-Patienten abdecken. Infolgedessen wird vielen BTAI-Patienten aufgrund des geringen Aortendurchmessers entweder eine TEVAR verweigert oder sie werden mit überdimensionierten, nicht zugelassenen Geräten behandelt. Die enge Abwinkelung des Aortenbogens bei jungen Traumapatienten stellt eine zusätzliche Herausforderung für die korrekte Platzierung des Endotransplantats dar. Da die meisten BTAIs in der Nähe des Ligamentum arteriosum auftreten, mit einer durchschnittlichen Länge von 5,8 mm zwischen der Verletzung und dem Ostium der linken Arteria subclavia, gemessen entlang der Lesser Curve, liegt die proximale Landezone des Endotransplantats in der Regel knapp distal zum Ostium der linken Arteria subclavia oder, in einigen Fällen, distal zur linken Arteria carotis communis, was eine Abdeckung der linken Arteria subclavia erforderlich macht. Die Kombination einer Landezone in einem engen Aortenbogen mit einem relativ unflexiblen Stentgraft kann zu Bird Beaking führen, einem Phänomen, das durch eine Fehlanlagerung des Stentgrafts an die Aortenwand gekennzeichnet ist, was mit einer 64%igen Endoleckagerate einhergeht und ein bekannter Risikofaktor für einen anschließenden Gerätekollaps ist.

Der Gerätekollaps ist ein Phänomen, das bei 1 % bis 19 % der TEVAR-Reparaturen für BTAI beobachtet wird und in erster Linie auf eine übermäßige Überdimensionierung des Geräts in Kombination mit einem engen Aortenkrümmungsradius zurückzuführen ist. Tatsächlich ist der typische kollabierte Endotransplantat um 27 ± 12 % überdimensioniert. Obwohl dies in der Regel innerhalb von 30 Tagen nach der Behandlung festgestellt wird, wurde auch noch nach 3 Jahren nach TEVAR über Gerätekollabierungen berichtet. Mit 169 gemeldeten Kollabierungen, von denen 72 % eine erneute Intervention erforderten und 8 % zum Tod führten, wurde am häufigsten über Gerätekollabierungen mit dem Gore TAG-Gerät berichtet, so der Hersteller in seinem Annual Clinical Update 2011 . Darüber hinaus wurde vermutet, dass die radiale Festigkeit des Gore TAG Geräts nicht ausreicht, um eine Faltung des Geräts zu verhindern, wenn der untere Rand des Geräts in das Aortenlumen hineinragt, insbesondere bei einem übergroßen Gerät in einer kleinen Aorta . Im Gegensatz dazu sollen die Talent- und TX2-Vorrichtungen eine relativ hohe radiale Festigkeit aufweisen, und es wurde über extrem seltene Vorrichtungszusammenbrüche berichtet. Diese Daten legen nahe, dass die Auswahl des Endotransplantats die Behandlungsergebnisse bei BTAI beeinflussen kann. Derzeit laufen klinische Studien mit traumaspezifischen Vorrichtungen, die mehr Größenoptionen, eine bessere radiale Festigkeit und eine bessere Anpassungsfähigkeit an den Aortenbogen aufweisen, wodurch der Vogelschnabeleffekt möglicherweise minimiert wird.

3.3. Bedenken hinsichtlich der Haltbarkeit des Geräts

Klinische Studien mit endovaskulären Stentgrafts, die von der Food and Drug Administration reguliert werden, schreiben in der Regel eine Nachbeobachtung der Patienten für 5 Jahre nach der Behandlung vor. Pulsatile Ermüdungstests von thorakalen Endoprothesen werden im Allgemeinen über 400 Millionen Zyklen simuliert, was 10 Jahren in vivo entspricht. Diese Zeitspanne ist für die Untersuchung des thorakalen Aortenaneurysmas angemessen, da die typische Lebenserwartung der Patienten nach TEVAR 7 Jahre beträgt. Bei BTAI-Patienten, die mit TEVAR behandelt werden und deren Lebenserwartung mehrere Jahrzehnte beträgt, wird die langfristige Haltbarkeit des Geräts jedoch zu einem großen Problem, und die derzeitigen Methoden zur Bewertung des Stentgrafts sind wahrscheinlich unzureichend. Bis heute beträgt die längste gemeldete mittlere Nachbeobachtungszeit nach TEVAR für BTAI 8,7 Jahre, wobei bis zu 4 Jahren kein signifikanter Überlebensvorteil gegenüber der offenen Operation gemeldet wurde (11 % gegenüber 16 %). Über diesen Zeitraum hinaus sind die klinischen Ergebnisse unbekannt. Die Hersteller von Stentgrafts sollten erweiterte Haltbarkeitstests für traumaspezifische Stentgrafts in Erwägung ziehen, die der verlängerten Lebenserwartung der Patienten nach der Behandlung entsprechen. Darüber hinaus sollten die Aufsichtsbehörden in Erwägung ziehen, längere Nachbeobachtungszeiträume für klinische Studien zu TEVAR für BTAI vorzuschreiben, um zumindest Mortalitäts- und gerätespezifische Daten zu sammeln.

3.4. Übermäßige kumulative Strahlenexposition

Helikale CT-Scans des Brustkorbs sind zum diagnostischen Mittel der Wahl für Patienten mit Verdacht auf Dezeleration geworden. Bei einer einzigen Thorax-CT wird ein Patient einer ionisierenden Strahlung von etwa 7 mSv ausgesetzt. Zum Vergleich: Eine einmalige Exposition von 10 mSv ionisierender Strahlung führt bei 1 von 1.000 Menschen zu Krebs. Geht man von einem 40-jährigen Traumapatienten mit einer Lebenserwartung von 30 weiteren Jahren und jährlichen Nachuntersuchungen mit kontrastverstärkter Thorax-CT aus, so würde die kumulative effektive CT-Dosis 210 mSv betragen, was das Malignitätsrisiko erheblich erhöht. Außerdem ist das Risiko für strahleninduzierten Krebs bei einem jüngeren Patienten (z. B. einem typischen Traumaopfer) höher als bei einem älteren Patienten. Insgesamt kann der Nutzen lebenslanger jährlicher CT-Scans zur Beurteilung des Endotransplantationsstatus bis zu einem gewissen Grad durch das erhöhte Krebsrisiko aufgrund der hohen lebenslangen Exposition gegenüber ionisierender Strahlung aufgehoben werden.

3.5. Potenzial für VOMIT

Mit dem Aufkommen hochauflösender Spiral-CT-Scans für die Diagnose von BTAI-Verdachtsfällen ist die Identifizierung minimaler Aortenläsionen immer häufiger geworden. Etwa 10 % der Patienten mit BTAI weisen minimale Aortenverletzungen auf, die zu fokalen Intimarissen ohne oder mit nur geringer Beteiligung der Aorta media führen. Dennoch werden 21 % der BTAI-Patienten mit minimalen Aortenverletzungen einem TEVAR unterzogen, obwohl die klinischen Praxisrichtlinien der Society of Vascular Surgery das Gegenteil besagen. In vitro- und in vivo-Studien an Tieren haben gezeigt, dass arterielle Verletzungen, die auf die Intima und die innere Media beschränkt sind, ohne Intervention vollständig ausheilen. Malhotra und Kollegen berichteten über keine Aortenrupturen bei 9 Patienten mit minimalen traumatischen Aortenverletzungen, die nicht operativ behandelt wurden. Insgesamt ist die Definition von „minimal“ nicht eindeutig, und der natürliche Verlauf dieser Verletzungen kann in bis zu 50 % der Fälle die Entwicklung eines Pseudoaneurysmas beinhalten. Dennoch wächst die Besorgnis, dass minimale Aortenverletzungen, die im CT erkannt werden, in Verbindung mit der weit verbreiteten Begeisterung für Stentgrafting zu unnötigen TEVAR-Behandlungen führen könnten. Die Untergruppe der Patienten, die bei Vorliegen einer minimalen BTAI unnötigerweise einer TEVAR-Behandlung unterzogen werden, wird auch als VOMIT (Victims of Modern Imaging Technology) bezeichnet und ist angesichts der insgesamt günstigen Prognose einer unbehandelten minimalen Aortenverletzung unnötigen verfahrens- und gerätebezogenen Risiken ausgesetzt. Obwohl es sich bei diesen Patienten nicht um eine Langzeitkomplikation an sich handelt, sind sie allen zuvor erwähnten Langzeitrisiken ausgesetzt (einschließlich eines Risikos von 20 % für eine gerätebedingte Komplikation in der postoperativen Phase), obwohl sie mit nichtoperativen Maßnahmen erfolgreich hätten behandelt werden können.

4. Zusammenfassung

Die Bewertung von Langzeitkomplikationen nach TEVAR bei BTAI lässt sich am besten durch regelmäßige klinische und radiologische Nachuntersuchungen der Patienten erreichen. Der typische BTAI-Patient ist jedoch notorisch unzuverlässig, wenn es darum geht, die geplanten Nachuntersuchungen wahrzunehmen. In einer Studie über TEVAR bei BTAI wurde berichtet, dass 70 % der Patienten nach der Entlassung aus dem Krankenhaus nicht zur Nachsorgeuntersuchung erschienen, obwohl die Patienten vor der Entlassung aufgeklärt wurden und nach der Entlassung aggressiv versucht wurde, Kontakt mit den Patienten aufzunehmen. Daher kann das Potenzial für langfristige Komplikationen bei TEVAR zur Behandlung von BTAI durch das Fehlen einer kontinuierlichen medizinischen Überwachung noch weiter erhöht werden. Auch wenn die Hersteller von Stentgrafts sich weiterhin bemühen, traumaspezifische Endografts zu entwickeln, bleiben die Probleme der fortgesetzten Aortenerweiterung, der unbekannten Haltbarkeit der Geräte, der übermäßigen Strahlenbelastung und des Potenzials für VOMIT bestehen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass trotz des unverkennbaren kurzfristigen Nutzens von TEVAR bei BTAI-Patienten ein weitgehend unerkanntes Potenzial für schwerwiegende Langzeitkomplikationen bei diesem Verfahren besteht.

Interessenkonflikt

Der Autor erklärt, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Bekanntgabe

Der Autor hatte die Kontrolle über die Entscheidung, diese Arbeit zur Veröffentlichung einzureichen.