Potentiella långtidskomplikationer av endovaskulär stentgrafting vid trubbig thorakal aortaskada

Abstract

Torakal aortaskada (BTAI) är en sällsynt, men dödlig, konsekvens av snabb deceleration. De flesta offer för BTAI dör på olycksplatsen. Av dem som anländer till sjukhuset levande förbättrar ett snabbt aortakirurgiskt ingrepp överlevnaden avsevärt. Thorakal endovaskulär aortareparation (TEVAR) har accepterats som standardbehandling för BTAI vid många centra, främst på grund av de övertygande bevisen för lägre dödlighet och morbiditet jämfört med öppen kirurgi. Mindre uppmärksamhet har dock ägnats åt potentiella långtidskomplikationer av TEVAR för BTAI. Den här artikeln fokuserar på dessa komplikationer, som omfattar progressiv aortautvidgning med åldrande, otillräckliga egenskaper hos stentgraften, problem med anordningens hållbarhet, problem med långsiktig strålningsexponering från uppföljande datortomografiundersökningar och potentialen för (Victims of Modern Imaging Technology) VOMIT.

1. Bakgrund

Blunt thorakal aortaskada (BTAI) är en ledande dödsorsak hos traumapatienter och står för 8 000 dödsfall per år i Nordamerika . Bilolyckor är ansvariga för de flesta av dessa skador även om BTAI från kollisioner med fotgängare, flygolyckor, fall och klämskador har rapporterats. Snabb deceleration orsakar skjuvkrafter vid aorta isthmus, akut membrankompression, aortatorsion och aortakompression mellan ryggraden och bröstbenet. BTAI orsakad av retardation resulterar vanligtvis i en tvärgående aortisk reva nära ligamentum arteriosum, med en svårighetsgrad som sträcker sig från en partiell cirkumferentiell intimal reva som kan läka spontant utan ingrepp till en fullständig aortatranskription som resulterar i snabb avblodning och död. Ungefär 80-90 % av offren för BTAI dör innan de når sjukhuset. Av de patienter som anländer till sjukhuset levande är dödligheten 65 % om inte aortareparation med öppen kirurgi eller thorakal endovaskulär aortareparation (TEVAR) utförs .

Intill nyligen var kirurgisk reparation av aortan standard för behandling av BTAI. I de flesta fall handlar det om kirurgisk interposition av ett syntetiskt transplantat med aktiv bypass för att uppnå distal aortaperfusion, även om en enkel reparation kan genomföras vid minimala aortaskador. Kirurgisk aortareparation är dock förknippad med betydande dödlighet och morbiditet. Sedan den första rapporten om TEVAR för behandling av BTAI 1997 har detta förfarande blivit standardbehandling på många ställen på grund av att man undviker vänster thorakotomi, aortakorsning, enlungaventilation och systemisk antikoagulation och på grund av de överlägsna resultaten på kort sikt jämfört med öppen kirurgi. För närvarande har ingen endograft godkänts för behandling av BTAI, och därför är erfarenheten av dessa anordningar begränsad till kliniska prövningar vid kompetenscentra eller till off-label-användning.

2. Behandlingar av trubbig thorakal aortaskada

Den kliniska fördelen med aortareparation efter BTAI, oavsett vilken metod som används, är uppenbar. Vid icke-kirurgisk behandling av BTAI är dödligheten cirka 1 % per timme under de första 48 timmarna . Aortaintervention förändrar avsevärt den naturliga utvecklingen av BTAI där TEVAR erbjuder kortsiktiga fördelar jämfört med kirurgisk reparation. Hoffer et al. granskade 19 studier som jämförde TEVAR med öppen kirurgi vid behandling av BTAI. TEVAR var förknippat med lägre risk för dödlighet och paraplegi . En metaanalys av Xenos och medarbetare rapporterade liknande resultat till förmån för TEVAR med en oddskvot på 0,44 respektive 0,32 för mortalitet och paraplegi. Året därpå uppdaterade samma grupp dessa resultat med liknande resultat . Tang et al. rapporterade att TEVAR minskade dödligheten med 50 % jämfört med öppen kirurgi och resulterade i ingen paraplegi (jämfört med 5,6 % för kirurgi) . Slutligen, i en prospektiv icke-randomiserad multicenterstudie gav TEVAR överlägsna resultat jämfört med öppen kirurgi när det gäller mortalitet (7,2 % jämfört med 23,5 %) men ingen statistisk skillnad när det gäller paraplegi (0,8 % jämfört med 2,9 %) . Sammantaget ger TEVAR i oselekterade populationer ingen överlevnadsfördel eller minskad risk för paraplegi . Denna observation kan bero på den högre komplikationsfrekvensen vid TEVAR för BTAI vid mindre erfarna centra .

Det primära målet vid behandling av en BTAI-patient är överlevnad, och därför är gynnsamma resultat på kort sikt absolut nödvändiga. Jämförelsevis mindre uppmärksamhet har dock ägnats åt potentiella långtidsresultat av TEVAR för BTAI. Hittills har inga studier av TEVAR för BTAI rapporterat långsiktiga kliniska eller radiografiska resultat. Den här artikeln kommer att fokusera på potentiella långtidskomplikationer hos patienter som behandlats med TEVAR för BTAI, inklusive progressiv aortaexpansion med åldrande, otillräckliga stentgraftegenskaper, problem med anordningens hållbarhet, problem med långsiktig strålningsexponering från uppföljande datortomografiska skanningar och risken för VOMIT (Victims of Modern Imaging Technology).

3. Potentiella komplikationer av endovaskulär stentgrafting vid trubbig thorakal aortaskada

3.1. Aortaexpansion under hela livet

Den friska thorakala aortan ökar i diameter med cirka 1,5 mm per decennium och kan därför teoretiskt sett växa med nästan 10 mm från tonåren till ålderdomen . Rekommenderad storlek på stentgrafts för BTAI varierar från 0 till 20 % större än aortadiametern. Utifrån dessa riktlinjer kan ett stentgraft med en diameter på 27 mm säkert rymma en aorta med en diameter på 22,5-27 mm. Om en patient med en aorta med en diameter på 24 mm behandlas med en anordning med en diameter på 27 mm kan dock aortan expandera bortom stentgraftets diameter inom cirka 20 år, om man antar att stentgraftet inte har påverkat aortakroppens tillväxt. Denna grad av expansion skulle kraftigt öka risken för att anordningen kollapsar, migrerar och/eller uppstår endoleckage, och i avsaknad av definitiv kirurgisk reparation kan det krävas flera TEVAR-reinterventioner under en livstid för att ta hänsyn till denna progressiva tillväxt. Forbes och medarbetare granskade datortomografiundersökningar från 21 patienter som genomgått TEVAR för BTAI och hade minst ett års uppföljningsbilder. Det är oroande att aortadiametern omedelbart distalt från den vänstra arteria subclavia ökade med 0,8 mm per år under en genomsnittlig uppföljningsperiod på 2,6 år – en aortaexpansionstakt som är fem gånger snabbare än i den friska aortan. Aortans beteende efter denna period är okänt, men dessa uppgifter understryker ytterligare behovet av regelbunden övervakning hos dessa patienter. Oron för aortatillväxt kan mildras något av det faktum att placeringen av endografts resulterar i fibrösa reaktioner runt transplantatet, vilket främjar vidhäftningen mellan aorta och transplantat .

3.2. Otillräckliga egenskaper hos stentgrafts

Förbättringarna inom tekniken för stentgrafts har kraftigt släpat efter det utbredda off-label-användandet av TEVAR för behandling av olika aortapatologier. Av de tre thorakala stentgrafts som för närvarande är godkända för användning i USA (Medtronic Talent, Cook TX2 och Gore TAG) är ingen av dem indicerad för användning hos traumapatienter. Eftersom dessa anordningar har godkänts för användning hos patienter med degenerativ aortasjukdom är de nuvarande anordningarnas egenskaper dessutom mindre än idealiska för BTAI-patienter. Den ideala traumaspecifika anordningen skulle kunna levereras genom små kärl och placeras i en aorta med liten diameter med snäv krökning av radien i aortabågen och relativt högre pulserande följsamhet och flödeshastighet.

Den genomsnittliga aortadiametern i anslutning till en BTAI är 19 mm och den minsta rapporterade diametern är 14 mm. Tillgängliga stentgrafts kan dock inte rymma hela skalan av aortadiametrar hos den typiska BTAI-patienten. Följaktligen nekas många BTAI-patienter antingen TEVAR på grund av liten aortadiameter eller så behandlas de med överdimensionerade, icke godkända anordningar. Den snäva vinklingen av aortabågen hos unga traumapatienter innebär ytterligare utmaningar när det gäller korrekt placering av endograft. Eftersom de flesta BTAI inträffar nära ligamentum arteriosum med en genomsnittlig längd på 5,8 mm mellan skadan och vänster arteria subclavia ostium när den mäts längs den mindre kurvan, är den proximala landningszonen för endotransplantatet i allmänhet precis distal till vänster arteria subclavia ostium eller, i vissa fall, distal till vänster arteria carotis, vilket gör det nödvändigt att täcka vänster arteria subclavia. Kombinationen av en landningszon i en trång aortabåge med ett relativt oflexibelt stentgraft kan resultera i bird beaking, ett fenomen som kännetecknas av att stentgraftets felplacering i förhållande till aortaväggen, vilket är förknippat med en endoleckfrekvens på 64 % och en känd riskfaktor för efterföljande anordningskollaps .

Anordningskollaps är ett fenomen som observeras i 1 % till 19 % av TEVAR-reparationer för BTAI och som i första hand kan tillskrivas en överdriven överdimensionering av anordningen kombinerat med en trång aortakurvaturradie . Den typiska endograft som kollapsar är i själva verket överdimensionerad med 27 ± 12 % . Även om de vanligtvis noteras inom 30 dagar efter behandlingen, har anordningskollaps rapporterats efter 3 år efter TEVAR . Det är vanligast att anordningen kollapsar med Gore TAG-anordningen med 169 rapporterade kollapsar, varav 72 % krävde ny intervention och 8 % resulterade i dödsfall, enligt tillverkarens årliga kliniska uppdatering från 2011 . Vidare har det föreslagits att den radiella styrkan hos Gore TAG-enheten är otillräcklig för att förhindra att enheten viker sig när enhetens nedre kant sticker ut i aortalumen, särskilt med en överdimensionerad enhet i en liten aorta . Däremot påstås Talent- och TX2-anordningarna ha en relativt överlägsen radiell hållfasthet och det är ytterst sällsynt att anordningen kollapsar. Dessa data tyder på att valet av endograft kan påverka behandlingsresultaten vid BTAI. Kliniska prövningar pågår med traumaspecifika anordningar som har fler storleksalternativ, bättre radiell styrka och bättre anpassningsförmåga till aortabågen, vilket potentiellt kan minimera bird beaking-effekten.

3.3. Problem med enhetens hållbarhet

Kliniska prövningar av endovaskulära stentgrafts som regleras av Food and Drug Administration kräver vanligtvis patientuppföljning i 5 år efter behandlingen. Pulserande utmattningstestning av thorakala endografts simuleras i allmänhet över 400 miljoner cykler, vilket motsvarar 10 år in vivo. Dessa varaktigheter är lämpliga för studien av aortaaneurysm i bröstkorgen eftersom den typiska livslängden för patienter efter TEVAR är 7 år . För BTAI-patienter som behandlas med TEVAR med en förväntad livslängd på flera decennier blir dock den långsiktiga hållbarheten av anordningen ett stort problem och de nuvarande metoderna för utvärdering av stentgrafts är sannolikt otillräckliga. Hittills är den längsta rapporterade genomsnittliga uppföljningstiden efter TEVAR för BTAI 8,7 år, utan att någon signifikant överlevnadsfördel rapporterats jämfört med öppen kirurgi efter 4 år (11 % jämfört med 16 %, ) . Efter denna period är de kliniska resultaten okända. Tillverkare av stentgrafts bör överväga utökad hållbarhetstestning för traumaspecifika stentgrafts i proportion till den förlängda livslängden för patienterna efter behandlingen. Dessutom bör tillsynsmyndigheterna överväga att kräva längre uppföljningsperioder för kliniska prövningar av TEVAR för BTAI för att åtminstone samla in mortalitets- och anordningsspecifika data.

3.4. Överdriven kumulativ strålningsexponering

Helisk datortomografi av bröstkorgen har blivit det diagnostiska verktyget i första hand för patienter med misstänkt decelerationsskada. En enda CT av bröstkorgen utsätter en patient för cirka 7 mSv joniserande strålning. Som referens kan nämnas att en enda exponering för 10 mSv joniserande strålning i slutändan kommer att orsaka cancer hos 1 av 1 000 personer . Om man utgår från en 40-årig traumapatient med en förväntad livslängd på ytterligare 30 år och årliga uppföljningsundersökningar med kontrastförstärkt CT av bröstkorgen, skulle den kumulativa effektiva CT-dosen vara 210 mSv, vilket avsevärt ökar risken för malignitet. Dessutom är risken för strålningsinducerad cancer större hos en yngre patient (t.ex. ett typiskt traumaoffer) än hos en äldre patient . På det hela taget kan fördelen med livslånga årliga CT-undersökningar för att bedöma endotransplantatets status till viss del uppvägas av den förhöjda cancerrisken på grund av hög livslång exponering för joniserande strålning.

3.5. Potential för VOMIT

Tillsamman med tillkomsten av helikala CT-skanningar med hög upplösning för diagnos av misstänkt BTAI har identifiering av minimala aortalesioner blivit allt vanligare. Ungefär 10 % av patienterna med BTAI upplever minimala aortaskador som resulterar i fokala intimala revor med ingen eller liten inblandning av media . 21 % av BTAI-patienterna med minimala aortaskador genomgår dock TEVAR trots att Society of Vascular Surgery har kliniska riktlinjer för klinisk praxis som säger motsatsen . Djurstudier in vitro och in vivo har visat att artärskador som är begränsade till intima och inre media läker helt utan ingrepp . Malhotra och medarbetare rapporterade inga aortarupturer hos 9 patienter med minimala traumatiska aortaskador som genomgick ickeoperativ behandling . Definitionen av minimalt är dock tvetydig och den naturliga utvecklingen av dessa skador kan omfatta pseudoaneurysmutveckling i upp till 50 % av fallen . Icke desto mindre finns det en växande oro för att minimala aortaskador som identifieras på CT i kombination med den utbredda entusiasmen för stentgrafting kan leda till onödig TEVAR-behandling. Den undergrupp av patienter som i onödan utsätts för TEVAR i närvaro av en minimal BTAI, även kallad VOMIT (Victims of Modern Imaging Technology) , utsätts för onödiga procedur- och apparatrelaterade risker med tanke på den generellt sett gynnsamma prognosen för obehandlad minimal aortaskada. Även om det inte är en långtidskomplikation i sig är dessa patienter benägna att drabbas av alla de långsiktiga anordningsrisker som tidigare nämnts (inklusive en 20-procentig risk för anordningsrelaterade komplikationer under den postoperativa perioden ) när de i själva verket utan tvekan skulle ha kunnat behandlas framgångsrikt med ickeoperativa åtgärder.

4. Sammanfattning

Utvärdering av långtidskomplikationer efter TEVAR för BTAI hanteras bäst genom regelbunden klinisk och radiografisk uppföljning av patienten. Den typiska BTAI-patienten är dock notoriskt opålitlig när det gäller att delta i schemalagda uppföljningsbesök . I en studie av TEVAR för BTAI rapporterades att 70 % av patienterna inte återvände för uppföljande bilddiagnostik efter utskrivning från sjukhuset trots patientutbildning före utskrivning och aggressiva försök till patientkontakt efter utskrivning . Därför kan potentialen för långsiktiga komplikationer vid TEVAR för behandling av BTAI överdrivas ytterligare av bristen på kontinuerlig medicinsk övervakning. Även om tillverkarna av stentgrafts fortsätter att utveckla traumaspecifika endografts, kvarstår problemen med fortsatt aortaexpansion, okänd hållbarhet, överdriven strålningsexponering och potentialen för VOMIT. Sammanfattningsvis finns det, trots den omisskännliga kortsiktiga fördelen med TEVAR hos BTAI-patienten, en i stort sett oerkänd potential för allvarliga långtidskomplikationer med detta ingrepp.

Interessentkonflikter

Författaren förklarar att det inte finns någon intressekonflikt.

Oppenbargörande

Författaren kontrollerade beslutet att lämna in den här artikeln för publicering.