Abdominal aortic aneurysm follow-up after endovascular repair in a canine model with non-invasive vascular elastography

Le traitement chirurgical des anévrismes de l'aorte abdominale est de plus en plus remplacé par la réparation endovasculaire de l’anévrisme (« endovascular aneurysm repair », EVAR) en utilisant des endoprothèses (« stent-grafts », SGs). Cependant, l'efficacité de cette approche moins invasive est compromise par l'incidence de l'écoulement persistant dans l'anévrisme, appelé endofuites menant à une rupture d'anévrisme si elle n'est pas détectée. Par conséquent, une surveillance de longue durée par tomodensitométrie sur une base annuelle est nécessaire ce qui augmente le coût de la procédure EVAR, exposant le patient à un rayonnement ionisants et un agent de contraste néphrotoxique. Le mécanisme de rupture d'anévrisme secondaire à l'endofuite est lié à une pression du sac de l'anévrisme proche de la pression systémique. Il existe une relation entre la contraction ou l'expansion du sac et la pressurisation du sac. La pressurisation résiduelle de l'anévrisme aortique abdominale va induire une pulsation et une circulation sanguine à l'intérieur du sac empêchant ainsi la thrombose du sac et la guérison de l'anévrisme. L'élastographie vasculaire non-invasive (« non-invasive vascular elastography », NIVE) utilisant le « Lagrangian Speckle Model Estimator » (LSME) peut devenir une technique d'imagerie complémentaire pour le suivi des anévrismes après réparation endovasculaire. NIVE a la capacité de fournir des informations importantes sur l'organisation d'un thrombus dans le sac de l'anévrisme et sur la détection des endofuites. La caractérisation de l'organisation d'un thrombus n'a pas été possible dans une étude NIVE précédente. Une limitation de cette étude était l'absence d'examen tomodensitométrique comme étalon-or pour le diagnostic d'endofuites. Nous avons cherché à appliquer et optimiser la technique NIVE pour le suivi des anévrismes de l'aorte abdominale (AAA) après EVAR avec endoprothèse dans un modèle canin dans le but de détecter et caractériser les endofuites et l'organisation du thrombus. Des SGs ont été implantés dans un groupe de 18 chiens avec un anévrisme créé dans l'aorte abdominale. Des endofuites de type I ont été créés dans 4 anévrismes, de type II dans 13 anévrismes tandis qu’un anévrisme n’avait aucune endofuite. L'échographie Doppler (« Doppler ultrasound », DUS) et les examens NIVE ont été réalisés avant puis à 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois après l’EVAR. Une angiographie, une tomodensitométrie et des coupes macroscopiques ont été réalisées au moment du sacrifice. Les valeurs de contrainte ont été calculées en utilisant l`algorithme LSME. Les régions d'endofuite, de thrombus frais (non organisé) et de thrombus solide (organisé) ont été identifiées et segmentées en comparant les résultats de la tomodensitométrie et de l’étude macroscopique. Les valeurs de contrainte dans les zones avec endofuite, thrombus frais et organisé ont été comparées. Les valeurs de contrainte étaient significativement différentes entre les zones d'endofuites, les zones de thrombus frais ou organisé et entre les zones de thrombus frais et organisé. Toutes les endofuites ont été clairement caractérisées par les examens d'élastographie. Aucune corrélation n'a été trouvée entre les valeurs de contrainte et le type d'endofuite, la pression de sac, la taille des endofuites et la taille de l'anévrisme.

Mechanical simulation of the endovascular repair of abdominal aortic aneurysms

Ce travail de thèse porte sur la simulation du déploiement des prothèses vasculaires de type stent-graft (SG) lors de la réparation endovasculaire (EVAR) des anévrismes de l’aorte abdominale (AAA). Cette étude se présente en trois parties: (i) tests mécaniques en flexion et compression de SG couramment utilisés (corps et jambage de marque Cook) ainsi que la simulation numérique desdits tests, (ii) développement d’un modèle numérique d’anévrisme, (iii) stratégie de simulation du déploiement des SG. La méthode numérique employée est celle des éléments finis. Dans un premier temps, une vérification du modèle éléments finis (MEF) des SG est realisée par comparaison des différents cas de charge avec leur pendant expérimental. Ensuite, le MEF vasculaire (AAA) est lui aussi vérifié lors d’une comparaison des niveaux de contraintes maximales principales dans la paroi avec des valeurs de la littérature. Enfin, le déploiement est abordé tout en intégrant les cathéters. Les tests mécaniques menés sur les SG ont été simulés avec une différence maximale de 5,93%, tout en tenant compte de la pré-charge des stents. Le MEF de la structure vasculaire a montré des contraintes maximales principales éloignées de 4,41% par rapport à un modèle similaire précédemment publié. Quant à la simulation du déploiement, un jeu complet de SG a pu être déployé avec un bon contrôle de la position relative et globale, dans un AAA spécifique pré-déformé, sans toutefois inclure de thrombus intra-luminal (TIL). La paroi du AAA a été modélisée avec une loi de comportement isotropique hyperélastique. Étant donné que la différence maximale tolérée en milieu clinique entre réalité et simulation est de 5%, notre approche semble acceptable et pourrait donner suite à de futurs développements. Cela dit, le petit nombre de SG testés justifie pleinement une vaste campagne de tests mécaniques et simulations supplémentaires à des fins de validation.

Sélection in vivo par phage display dans un modèle de sténose valvulaire aortique chez la souris pour la découverte de nouveaux peptides ciblant la valve aortique

La sténose valvulaire aortique (SVA) est la maladie des valves cardiaques la plus répandue dans les pays développés qui touche les personnes âgées. La SVA est un processus actif caractérisé par des dépôts de lipides, de l’inflammation, de la fibrose et une calcification active des feuillets qui progresse vers un épaississement et durcissement de la valve aortique et une diminution de l’aire de la valve aortique. Nous avons émis l’hypothèse que la pathogénèse de la SVA modifie progressivement l’endothélium de la valve aortique, ce qui engendre l’expression de biomarqueurs spécifiques aux tissus et à la maladie. On rapporte dans cet étude, l’utilisation de la technique de sélection in vivo par phage display d’une librairie de peptides aléatoires afin de trouver de nouveaux peptides candidats qui se lieraient à des biomarqueurs spécifiques à la valve aortique malade d’une souris. Des souris ATX (LDLr-/-;Tg(hApoB+/+)) âgées atteintes de la SVA ont été utilisées pour la sélection in vivo d’une librairie de peptides aléatoires de 7 acides aminés contraints ou linéaires. Après 4 tours de criblage, on a caractérisé 14 phages différents qui ont été séparés en 5 motifs consensus pour la librairie linéaire et 11 phages différents qui représentent 5 différents motifs consensus pour la libraire de peptides contraints. La spécificité de 4 phages candidats de la librairie linéaire et de 5 phages de la librairie contrainte a été étudiée par l’immunomarquage des peptides d’intérêt exprimés par les phages sur les coupes de tissus de la valve aortique malade par rapport aux tissus contrôles du foie, du rein, de la rate, du ventricule et du poumon. Parmi eux, 6 phages représentent des peptides candidats intéressants qui ont besoin d’être testés davantage pour évaluer leur spécificité in vivo à la valve. Bien qu’il reste encore de la validation à effectuer, les peptides candidats spécifiques trouvés peuvent représenter des agents moléculaires d’imagerie utiles ou des transporteurs dans la livraison de drogue qui ciblent la valve aortique malade.

Análisis de supervivencia en pacientes con prótesis valvular biológica, Fundación Cardioinfantil-Instituto de Cardiología, Colombia, 2005-2013

Introducción: A partir de la década de los cincuenta el manejo de la enfermedad valvular presenta cambios significativos cuando se incorporan los reemplazos valvulares tanto mecánicos como biológicos dentro de las opciones de tratamiento quirúrgico (1). Las válvulas biológicas se desarrollaron como una alternativa que buscaba evitar los problemas relacionados con la anticoagulación y con la idea de utilizar un tejido que se comportara hemodinámicamente como el nativo. Este estudio está enfocado en establecer la sobrevida global y la libertad de reoperación de la válvula de los pacientes sometidos a reemplazo valvular aórtico y mitral biológicos en la Fundación Cardioinfantil - IC a 1, 3, 5 y 10 años. Materiales y métodos: Estudio de cohorte retrospectiva de supervivencia de pacientes sometidos a reemplazo valvular aórtico y/o mitral biológico intervenidos en la Fundación Cardioinfantil entre 2005 y 2013. Resultados: Se obtuvieron 919 pacientes incluidos en el análisis general y 876 (95,3%) pacientes con seguimiento efectivo para el análisis de sobrevida. La edad promedio fue 64años. La sobrevida a 1, 3, 5 y 10 años fue 95%,90%,85% y 69% respectivamente. El seguimiento efectivo para el desenlace reoperación fue del 55% y se encontró una libertad de reoperación del 99%, 96%, 93% y 81% a los 1, 3, 5 y 10 años. No hubo diferencias significativas entre la localización de la válvula ni en el tipo de válvula aortica empleada. Conclusiones: La sobrevida de los pacientes que son llevados a reemplazo valvular biológico en este estudio es comparable a grandes cohortes internacionales. La sobrevida de los pacientes llevados a reemplazo valvular con prótesis biológicas en posición mitral y aortica fue similar a 1, 3, 5 y 10 años.

Evidence for a reversal with age in the pattern of near-wall blood flow around aortic branches

The changes that occur with age in the distribution of atherosclerotic lesions around arterial branch points challenge accepted theories relating disease to haemodynamic stresses. We investigated whether flow near branch points changes with age in a way that can account for the different lesion distributions. Flow around 20 branches from immature and mature aortas was investigated by examining the length:width ratio and orientation of endothelial nuclei; these properties depend on the magnitude and direction of near-wall flows, respectively. There were significant changes in the pattern of nuclear shape with age, consistent with a reversal in the pattern of shear around branches. In control regions away from branches, there were no such changes. The role of haemodynamic stresses in atherogenesis may require re-evaluation in the light of these results. (C) 2003 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Effect of time of day and rabbit strain on patterns of aortic wall permeability

Lipid deposits occur more frequently downstream of branch points than upstream in immature rabbit and human aortas but the opposite pattern is seen in mature vessels. These distributions correlate spatially with age-related patterns of aortic permeability, observed in rabbits, and may be determined by them. The mature but not the immature pattern of permeability is dependent on endogenous nitric oxide synthesis. Although the transport patterns have hitherto seemed robust, recent studies have given the upstream pattern in some mature rabbits but the downstream pattern in others. Here we show that transport in mature rabbits is significantly skewed to the downstream pattern in the afternoon compared with the morning (P < 0.05), and switches from a downstream to an upstream pattern at around 21 months in rabbits of the Murex strain, but at twice this age in Highgate rabbits (P < 0.001). The effect of time of day was not explained by changes in nitric oxide production, assessed from plasma levels of nitrate and nitrate, nor did it correlate with conduit artery tone, assessed from the shape of the peripheral pulse wave. The effect of strain could not be explained by variation in nitric oxide production nor by differences in wall structure. The effects of time of day and rabbit strain on permeability patterns explain recent discrepancies, provide a useful tool for investigating underlying mechanisms and may have implications for human disease.

Evidence for a reversal with age in the pattern of near-wall blood flow around aortic branches

The changes that occur with age in the distribution of atherosclerotic lesions around arterial branch points challenge accepted theories relating disease to haemodynamic stresses. We investigated whether flow near branch points changes with age in a way that can account for the different lesion distributions. Flow around 20 branches from immature and mature aortas was investigated by examining the length:width ratio and orientation of endothelial nuclei; these properties depend on the magnitude and direction of near-wall flows, respectively. There were significant changes in the pattern of nuclear shape with age, consistent with a reversal in the pattern of shear around branches. In control regions away from branches, there were no such changes. The role of haemodynamic stresses in atherogenesis may require re-evaluation in the light of these results.

Comparative effect of dairy fatty acids on cell adhesion molecules, nitric oxide and relative gene expression in healthy and diabetic human aortic endothelial cells

Dairy intake, despite its high saturated fatty acid (SFA) content, is associated with a lower risk of cardiovascular disease and diabetes. This in vitro study determined the effect of individual fatty acids (FA) found in dairy, and FA mixtures representative of a high SFA and a low SFA dairy lipid on markers of endothelial function in healthy and type II diabetic aortic endothelial cells.

Endothelial cell-specific ROS production increases susceptibility to aortic dissection

Background—Increased production of reactive oxygen species (ROS) throughout the vascular wall is a feature of cardiovascular disease states, but therapeutic strategies remain limited by our incomplete understanding of the role and contribution of specific vascular cell ROS to disease pathogenesis. To investigate the specific role of endothelial cell (EC) ROS in the development of structural vascular disease, we generated a mouse model of endothelium-specific Nox2 overexpression and tested the susceptibility to aortic dissection after angiotensin II (Ang II) infusion. Methods and Results—A specific increase in endothelial ROS production in Nox2 transgenic mice was sufficient to cause Ang II–mediated aortic dissection, which was never observed in wild-type mice. Nox2 transgenic aortas had increased endothelial ROS production, endothelial vascular cell adhesion molecule-1 expression, matrix metalloproteinase activity, and CD45+ inflammatory cell infiltration. Conditioned media from Nox2 transgenic ECs induced greater Erk1/2 phosphorylation in vascular smooth muscle cells compared with wild-type controls through secreted cyclophilin A (CypA). Nox2 transgenic ECs (but not vascular smooth muscle cells) and aortas had greater secretion of CypA both at baseline and in response to Ang II stimulation. Knockdown of CypA in ECs abolished the increase in vascular smooth muscle cell Erk1/2 phosphorylation conferred by EC conditioned media, and preincubation with CypA augmented Ang II–induced vascular smooth muscle cell ROS production. Conclusions—These findings demonstrate a pivotal role for EC-derived ROS in the determination of the susceptibility of the aortic wall to Ang II–mediated aortic dissection. ROS-dependent CypA secretion by ECs is an important signaling mechanism through which EC ROS regulate susceptibility of structural components of the aortic wall to aortic dissection.

Population and Computational Analysis of the MGEA6 P521A Variation as a Risk Factor for Familial Idiopathic Basal Ganglia Calcification (Fahr`s Disease)

Familial idiopathic basal ganglia calcification, also known as ""Fahr`s disease"" (FD), is a neuropsychiatric disorder with autosomal dominant pattern of inheritance and characterized by symmetric basal ganglia calcifications and, occasionally, other brain regions. Currently, there are three loci linked to this devastating disease. The first one (IBGC1) is located in 14q11.2-21.3 and the other two have been identified in 2q37 (IBGC2) and 8p21.1-q11.13 (IBGC3). Further studies identified a heterozygous variation (rs36060072) which consists in the change of the cytosine to guanine located at MGEA6/CTAGE5 gene, present in all of the affected large American family linked to IBGC1. This missense substitution, which induces changes of a proline to alanine at the 521 position (P521A), in a proline-rich and highly conserved protein domain was considered a rare variation, with a minor allele frequency (MAF) of 0.0058 at the US population. Considering that the population frequency of a given variation is an indirect indicative of potential pathogenicity, we screened 200 chromosomes in a random control set of Brazilian samples and in two nuclear families, comparing with our previous analysis in a US population. In addition, we accomplished analyses through bioinformatics programs to predict the pathogenicity of such variation. Our genetic screen found no P521A carriers. Polling these data together with the previous study in the USA, we have now a MAF of 0.0036, showing that this mutation is very rare. On the other hand, the bioinformatics analysis provided conflicting findings. There are currently various candidate genes and loci that could be involved with the underlying molecular basis of FD etiology, and other groups suggested the possible role played by genes in 2q37, related to calcium metabolism, and at chromosome 8 (NRG1 and SNTG1). Additional mutagenesis and in vivo studies are necessary to confirm the pathogenicity for variation in the P521A MGEA6.

Double aortic arch in a dog (Canis familiaris): a case report

We herein report a case of a double aortic arch in a 10-week-old male dog of no defined race, which presented episodes of regurgitation at the time of weaning. This vascular malformation was Characterized by the persistence of two aortic arches, right and left, of varying dimensions. The right aortic arch was observed to be larger. During post mortem examination the vessels of the animal were injected with coloured latex bi-centrifuged CIS 1-4 polisopreno which revealed the patency of the two aortic arches. Concomitantly, dilation of the cranial oesophagus causing constriction was observed, indicating megaesophagus, Apart from the constriction, the oesophagus presented normal morphometric parameters in relation to its dimensions.

Dexmedetomidine Alters the Cardiovascular Response During Infra-Renal Aortic Cross-Clamping in Sevoflurane-Anesthetized Dogs

Some properties of the volatile anesthetics, such as vasodilatation and myocardial depression, combined with the sympathetic inhibition that alpha 2-agonists can produce may determine hemodynamic alterations during aortic, surgery. The interaction between dexmedetomidine (DEX), an alpha 2-agonist, and sevoflurane during aortic surgery is unknown. We studied the effects of DEX on hemodynamics and systemic oxygenation during aortic cross-clamping (Aox) and unclamping (UAox) in sevoflurane-anesthetized dogs Twenty dogs were. anesthetized with sevoflurane and were randomly assigned to two groups prior to Aox and UAox: control, n = 10, received saline infusion only, and DEX (1 mu g.kg(-1) load followed by 1 mu g.kg(-1).h(-1) infusion), n = 10. Hemodynamic and oxygenation variables were measured at baseline, after saline or DEX loading dose, 20 and 40 min after Aox, and 20 and 40 min after UAox. After DEX administration, heart rate, cardiac index l and systemic oxygen transport index (131021) were lower than in control group. Aox increased mean arterial pressure (MAP) and systemic vascular resistance index (SVRI) in both groups, but the effects were greater with DEX. Cl, heart rate, and DO(2)I were lower, while central venous pressure (CVP) and pulmonary artery occlusion pressure were higher in DEX compared to control. After UAox, MAP, CVP and SVRI were maintained higher in DEX in relation to control. We conclude that in sevoflurane-anesthetized dogs DEX alters the cardiovascular response during aortic surgery.

Total Endovascular Debranching of the Aortic Arch

Background: Significant morbidity and mortality are related to conventional aortic replacement surgery. Endovascular debranching techniques, fenestrated or branched endografts are time consuming and costly.Objective: We alternatively propose to use endovascular approach with parallel grafts for debranching of aortic arch.Methods: Under general anesthesia, 12 F sheaths were inserted in the femoral, axillary and common carotid arteries for vascular accesses. ViaBahn grafts 10 - 15 cm in length were placed into the aortic arch from right common carotid, left common carotid and left axillary arteries, until the tip of each graft reached into the ascending aorta. Through one femoral artery, the aortic stent-graft was positioned and delivered. Soon after, the parallel grafts were sequentially delivered. Self-spanding Wallstents(R) were used for parallel grafts reinforcement. Ballooning was routinely used for parallel grafts and rarely for aortic graft.Results: This technique was used in 2 cases. The first one was a lady with 72 years old, with an aortic retrograde dissection from left subclavian artery and involving remaining arch branches. Through right common carotid artery a stent-graft was placed in the ascending aorta and through the left common carotid artery a ViaBahn was inserted parallel to the former. A thoracic endograft then covered all the aortic arch dissection extending into the ascending aorta close to the sinu-tubular junction. The second case was a 82 year old male patient with a 7 cm aortic arch aneurysm. Through both common carotid arteries ViaBahn grafts were introduced and positioned into the ascending aorta. Soon after, the deployment of the thoracic stent graft covered all parallel grafts of the aortic arch, excluding the aneurysm. Both cases did not have neurologic or cardiac complications and were discharged 10 days after the procedure.Conclusions: This technique may be a good minimal invasive off-the-shelf technical option for aortic arch "debranching". More data and further improvements are required before this promising technique can be widely advocated. (C) 2011 European Society for Vascular Surgery. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Endovascular Treatment of Late Aortic Perforation due to Vena Cava Filter

Perforation of inferior vena cava (IVC) by filter struts ranges from 9% to 24%, and clinical sequelae and complications are unpredictable. The aim of this article was to report an unusual case of late complication of IVC filter that caused an IVC wall perforation and penetration of the filter's hooks in the aorta, which was treated by endovascular procedure. Molding strut tip by balloon angioplasty, its accommodation with a bare stent, and its coverage and protection with an endoprosthesis is probably the first technique reported so far in this situation.