Three-dimensional imaging core laboratory of the endovascular aneurysm repair trials: validation of methodology

OBJECTIVE: The aim of this study was to establish and validate a three-dimensional imaging protocol for the assessment of Computed Tomography (CT) scans of abdominal aortic aneurysms in UK EVAR trials patients. Quality control and repeatability of anatomical measurements is important for the validity of any core laboratory. METHODS: Three different observers performed anatomical measurements on 50 preoperative CT scans of aortic aneurysms using the Vitrea 2 three-dimensional post-imaging software in a core laboratory setting. We assessed the accuracy of intra and inter observer repeatability of measurements, the time required for collection of measurements, 3 different levels of automation and 3 different automated criteria for measurement of neck length. RESULTS: None of the automated neck length measurements demonstrated sufficient accuracy and it was necessary to perform checking of the important automated landmarks. Good intra and limited inter observer agreement were achieved with three-dimensional assessment. Complete assessment of the aneurysm and iliacs took an average (SD) of 17.2 (4.1) minutes. CONCLUSIONS: Aortic aneurysm anatomy can be assessed reliably and quickly using three-dimensional assessment but for scans of limited quality, manual checking of important landmarks remains necessary. Using a set protocol, agreement between observers is satisfactory but not as good as within observers.

Sequencing of TGF-beta pathway genes in familial cases of intracranial aneurysm.

BACKGROUND AND PURPOSE: Familial aggregation of intracranial aneurysms (IA) strongly suggests a genetic contribution to pathogenesis. However, genetic risk factors have yet to be defined. For families affected by aortic aneurysms, specific gene variants have been identified, many affecting the receptors to transforming growth factor-beta (TGF-beta). In recent work, we found that aortic and intracranial aneurysms may share a common genetic basis in some families. We hypothesized, therefore, that mutations in TGF-beta receptors might also play a role in IA pathogenesis. METHODS: To identify genetic variants in TGF-beta and its receptors, TGFB1, TGFBR1, TGFBR2, ACVR1, TGFBR3, and ENG were directly sequenced in 44 unrelated patients with familial IA. Novel variants were confirmed by restriction digestion analyses, and allele frequencies were analyzed in cases versus individuals without known intracranial disease. Similarly, allele frequencies of a subset of known SNPs in each gene were also analyzed for association with IA. RESULTS: No mutations were found in TGFB1, TGFBR1, TGFBR2, or ACVR1. Novel variants identified in ENG (p.A60E) and TGFBR3 (p.W112R) were not detected in at least 892 reference chromosomes. ENG p.A60E showed significant association with familial IA in case-control studies (P=0.0080). No association with IA could be found for any of the known polymorphisms tested. CONCLUSIONS: Mutations in TGF-beta receptor genes are not a major cause of IA. However, we identified rare variants in ENG and TGFBR3 that may be important for IA pathogenesis in a subset of families.

Intrapulmonale Ruptur eines Aortenaneurysmas

Aneurysmen der thorakalen Aorta führen in der Regel über eine intraperikardiale (Herzbeuteltamponade) oder intrapleurale Ruptur (inneres Verbluten) zum Tod. Außerordentlich selten sind intrapulmonale Rupturen von thorakalen Aortenaneurysmen, die über eine Hämoptyse symptomatisch werden und über eine Blutaspiration letal verlaufen können. Berichtet wird über den Fall eines 40-jährigen Mannes, bei dem nach thorakalen Schmerzen an den Vortagen plötzlich eine Hämoptyse auftrat. Während der diagnostischen Abklärung der Blutungsquelle verstarb er unvorhergesehen. Todesursache war die primäre intrapulmonale, final intrapleurale Ruptur eines thorakalen Aortenaneurysmas an der Stelle einer operativ korrigierten Aortenisthmusstenose.

EFFECTS OF THE ACTA2 R258C MUTATION ON VASCULAR SMOOTH MUSCLE CELL PHENOTYPE AND PROPERTIES

Thoracic Aortic Aneurysms and Dissections (TAAD) are the fifteenth leading cause of death in the United States. About 15% of TAAD patients have family history of the disease. The most commonly mutated gene in these families is ACTA2, encoding smooth muscle-specific α-actin. ACTA2 missense mutations predispose individuals both to TAAD and to vascular occlusive disease of small, muscular arteries. Mice carrying an Acta2 R258C mutant transgene with a wildtype Acta2 promoter were generated and bred with Acta2-/- mice to decrease the wildtype: mutant Acta2 ratio. Acta2+/+ R258C TGmice have decreased aortic contractility without aortic disease. Acta2+/- R258C TG mice, however, have significant aortic dilatations by 12 weeks of age and a hyperproliferative response to injury. We characterized smooth muscle cells (SMCs) from bothmouse models under the hypothesis that mutant α-actin has a dominant negative effect, leading to impaired contractile filament formation/stability, improper focal adhesion maturation and increased proliferation. Explanted aortic SMCs from Acta2+/+ R258C TG mice are differentiated - they form intact filaments, express higher levels of contractile markers compared to wildtype SMCs and have predominantly nuclear Myocardin-Related Transcription Factor A (MRTF-A) localization. However, ultracentrifugation assays showed large unpolymerized actin fractions, suggesting that the filaments are brittle. In contrast, Acta2+/- R258C TG SMCs are less well-differentiated, with pools of unpolymerized actin, more cytoplasmic MRTF-A and decreased contractile protein expression compared to wildtype cells. Ultracentrifugation assays after treating Acta2+/- R258C TGSMCs with phalloidin showed actin filament fractions, indicating that mutant α-actin can polymerize into filaments. Both Acta2+/+ R258C TGand Acta2+/- R258C TGSMCs have larger and more peripheral focal adhesions compared to wildtype SMCs. Rac1 was more activated in Acta2+/+ R258C TGSMCs; both Rac1 and RhoA were less activated in Acta2+/- R258C TG SMCs, and FAK was more activated in both transgenic SMC lines compared to wildtype. Proliferation in both cell lines was significantly increased compared to wildtype cells and could be partially attenuated by inhibition of FAK or PDGFRβ. These data support a dominant negative effect of the Acta2 R258C mutation on the SMC phenotype, with increasing phenotypic severity when wildtype: mutant α-actin levels are decreased.

Molecular Mechanisms of Vascular Disease in Patients with Rare Variants in MYH11

Thoracic aortic aneurysms and dissections (TAAD) are the primary disease affecting the thoracic ascending aorta, with an incidence rate of 10.4/100,000. Although about 20% of patients carry a mutation in a single gene that causes their disease, the remaining 80% of patients may also have genetic factors that increase their risk for developing TAAD. Many of the genes that predispose to TAAD encode proteins involved in smooth muscle cell (SMC) contraction and the disease-causing mutations are predicted to disrupt contractile function. SMCs are the predominant cell type in the ascending aortic wall. Mutations in MYH11, encoding the smooth muscle specific myosin heavy chain, are a rare cause of inherited TAAD. However, rare but recurrent non-synonymous variants in MYH11 are present in the general population but do not cause inherited TAAD. The goal of this study was to assess the potential role of these rare variants in vascular diseases. Two distinct variants were selected: the most commonly seen rare variant, MYH11 R247C, and a duplication of the chromosomal region spanning the MYH11 locus at 16p13.1. Genetic analyses indicated that both of these variants were significantly enriched in patients with TAAD compared with controls. A knock-in mouse model of the Myh11 R247C rare variant was generated, and these mice survive and reproduce normally. They have no structural abnormalities of the aorta or signs of aortic disease, but do have decreased aortic contractility. Myh11R247C/R247C mice also have increased proliferative response to vascular injury in vivo and increased proliferation of SMCs in vitro. Myh11R247C/R247C SMCs have decreased contractile gene and protein expression and are dedifferentiated. In fibroblasts, myosin force generation is required for maturation of focal adhesions, and enhancers of RhoA activity replace enhancers of Rac1 activity as maturation occurs. Consistent with these previous findings, focal adhesions are smaller in Myh11R247C/R247C SMCs, and there is decreased RhoA activation. A RhoA activator (CN03) rescues the dedifferentiated phenotype of Myh11R247C/R247C SMCs. Myh11R247C/R247C mice were bred with an existing murine model of aneurysm formation, the Acta2-/- mouse. Over time, mice carrying the R247C allele in conjunction with heterozygous or homozygous loss of Acta2 had significantly increased aortic diameter, and a more rapid accumulation of pathologic markers. These results suggest that the Myh11 R247C rare variant acts as a modifier gene increasing the risk for and severity of TAAD in mice. In patients with 16p13.1 duplications, aortic MYH11 expression is increased, but there is no corresponding increase in smooth muscle myosin heavy chain protein. Using SMCs that overexpress Myh11, we identified alterations in SMC phenotype leading to excessive protein turnover. All contractile proteins, not just myosin, are affected, and the proteins are turned over by autophagic degradation. Surprisingly, these cells are also more contractile compared with wild-type SMCs. The results described in this dissertation firmly establish that rare variants in MYH11 significantly affect the phenotype of SMCs. Further, the data suggests that these rare variants do increase the risk of TAAD via pathways involving altered SMC phenotype and contraction. Therefore, this study validates that these rare genetic variants alter vascular SMCs and provides model systems to explore the contribution of rare variants to disease.

A method for incorporating residual stresses into patient-specific finite element simulations of arteries with an example on AAAs

Through progress in medical imaging, image analysis and finite element (FE) meshing tools it is now possible to extract patient-specific geometries from medical images of abdominal aortic aneurysms(AAAs), and thus to study clinically-relevant problems via FE simulations. Such simulations allow additional insight into human physiology in both healthy and diseased states. Medical imaging is most often performed in vivo, and hence the reconstructed model geometry in the problem of interest will represent the in vivo state, e.g., the AAA at physiological blood pressure. However, classical continuum mechanics and FE methods assume that constitutive models and the corresponding simulations begin from an unloaded, stress-free reference condition.

An artificial neural network stratifies the risks of reintervention and mortality after endovascular aneurysm repair:a retrospective observational study

Background Lifelong surveillance after endovascular repair (EVAR) of abdominal aortic aneurysms (AAA) is considered mandatory to detect potentially life-threatening endograft complications. A minority of patients require reintervention but cannot be predictively identified by existing methods. This study aimed to improve the prediction of endograft complications and mortality, through the application of machine-learning techniques. Methods Patients undergoing EVAR at 2 centres were studied from 2004-2010. Pre-operative aneurysm morphology was quantified and endograft complications were recorded up to 5 years following surgery. An artificial neural networks (ANN) approach was used to predict whether patients would be at low- or high-risk of endograft complications (aortic/limb) or mortality. Centre 1 data were used for training and centre 2 data for validation. ANN performance was assessed by Kaplan-Meier analysis to compare the incidence of aortic complications, limb complications, and mortality; in patients predicted to be low-risk, versus those predicted to be high-risk. Results 761 patients aged 75 +/- 7 years underwent EVAR. Mean follow-up was 36+/- 20 months. An ANN was created from morphological features including angulation/length/areas/diameters/ volume/tortuosity of the aneurysm neck/sac/iliac segments. ANN models predicted endograft complications and mortality with excellent discrimination between a low-risk and high-risk group. In external validation, the 5-year rates of freedom from aortic complications, limb complications and mortality were 95.9% vs 67.9%; 99.3% vs 92.0%; and 87.9% vs 79.3% respectively (p0.001) Conclusion This study presents ANN models that stratify the 5-year risk of endograft complications or mortality using routinely available pre-operative data.

Suivi par élastographie ultrasonore après réparation endovasculaire d’anévrisme aorto-iliaque : étude de faisabilité in vivo

Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde et les anévrismes de l’aorte abdominale (AAAs) font partie de ce lot déplorable. Un anévrisme est la dilatation d’une artère pouvant conduire à la mort. Une rupture d’AAA s’avère fatale près de 80% du temps. Un moyen de traiter les AAAs est l’insertion d’une endoprothèse (SG) dans l’aorte, communément appelée la réparation endovasculaire (EVAR), afin de réduire la pression exercée par le flux sanguin sur la paroi. L’efficacité de ce traitement est compromise par la survenue d’endofuites (flux sanguins entre la prothèse et le sac anévrismal) pouvant conduire à la rupture de l’anévrisme. Ces flux sanguins peuvent survenir à n’importe quel moment après le traitement EVAR. Une surveillance par tomodensitométrie (CT-scan) annuelle est donc requise, augmentant ainsi le coût du suivi post-EVAR et exposant le patient à la radiation ionisante et aux complications des contrastes iodés. L’endotension est le concept de dilatation de l’anévrisme sans la présence d’une endofuite apparente au CT-scan. Après le traitement EVAR, le sang dans le sac anévrismal coagule pour former un thrombus frais, qui deviendra progressivement un thrombus plus fibreux et plus organisé, donnant lieu à un rétrécissement de l’anévrisme. Il y a très peu de données dans la littérature pour étudier ce processus temporel et la relation entre le thrombus frais et l’endotension. L’étalon d’or du suivi post-EVAR, le CT-scan, ne peut pas détecter la présence de thrombus frais. Il y a donc un besoin d’investir dans une technique sécuritaire et moins coûteuse pour le suivi d’AAAs après EVAR. Une méthode récente, l’élastographie dynamique, mesure l’élasticité des tissus en temps réel. Le principe de cette technique repose sur la génération d’ondes de cisaillement et l’étude de leur propagation afin de remonter aux propriétés mécaniques du milieu étudié. Cette thèse vise l’application de l’élastographie dynamique pour la détection des endofuites ainsi que de la caractérisation mécanique des tissus du sac anévrismal après le traitement EVAR. Ce projet dévoile le potentiel de l’élastographie afin de réduire les dangers de la radiation, de l’utilisation d’agent de contraste ainsi que des coûts du post-EVAR des AAAs. L’élastographie dynamique utilisant le « Shear Wave Imaging » (SWI) est prometteuse. Cette modalité pourrait complémenter l’échographie-Doppler (DUS) déjà utilisée pour le suivi d’examen post-EVAR. Le SWI a le potentiel de fournir des informations sur l’organisation fibreuse du thrombus ainsi que sur la détection d’endofuites. Tout d’abord, le premier objectif de cette thèse consistait à tester le SWI sur des AAAs dans des modèles canins pour la détection d’endofuites et la caractérisation du thrombus. Des SGs furent implantées dans un groupe de 18 chiens avec un anévrisme créé au moyen de la veine jugulaire. 4 anévrismes avaient une endofuite de type I, 13 avaient une endofuite de type II et un anévrisme n’avait pas d’endofuite. Des examens échographiques, DUS et SWI ont été réalisés à l’implantation, puis 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois après le traitement EVAR. Une angiographie, un CT-scan et des coupes macroscopiques ont été produits au sacrifice. Les régions d’endofuites, de thrombus frais et de thrombus organisé furent identifiées et segmentées. Les valeurs de rigidité données par le SWI des différentes régions furent comparées. Celles-ci furent différentes de façon significative (P < 0.001). Également, le SWI a pu détecter la présence d’endofuites où le CT-scan (1) et le DUS (3) ont échoué. Dans la continuité de ces travaux, le deuxième objectif de ce projet fut de caractériser l’évolution du thrombus dans le temps, de même que l’évolution des endofuites après embolisation dans des modèles canins. Dix-huit anévrismes furent créés dans les artères iliaques de neuf modèles canins, suivis d’une endofuite de type I après EVAR. Deux gels embolisants (Chitosan (Chi) ou Chitosan-Sodium-Tetradecyl-Sulfate (Chi-STS)) furent injectés dans le sac anévrismal pour promouvoir la guérison. Des examens échographiques, DUS et SWI ont été effectués à l’implantation et après 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois. Une angiographie, un CT-scan et un examen histologique ont été réalisés au sacrifice afin d’évaluer la présence, le type et la grosseur de l’endofuite. Les valeurs du module d’élasticité des régions d’intérêts ont été identifiées et segmentées sur les données pathologiques. Les régions d’endofuites et de thrombus frais furent différentes de façon significative comparativement aux autres régions (P < 0.001). Les valeurs d’élasticité du thrombus frais à 1 semaine et à 3 mois indiquent que le SWI peut évaluer la maturation du thrombus, de même que caractériser l’évolution et la dégradation des gels embolisants dans le temps. Le SWI a pu détecter des endofuites où le DUS a échoué (2) et, contrairement au CT-scan, détecter la présence de thrombus frais. Finalement, la dernière étape du projet doctoral consistait à appliquer le SWI dans une phase clinique, avec des patients humains ayant déjà un AAA, pour la détection d’endofuite et la caractérisation de l’élasticité des tissus. 25 patients furent sélectionnés pour participer à l’étude. Une comparaison d’imagerie a été produite entre le SWI, le CT-scan et le DUS. Les valeurs de rigidité données par le SWI des différentes régions (endofuite, thrombus) furent identifiées et segmentées. Celles-ci étaient distinctes de façon significative (P < 0.001). Le SWI a détecté 5 endofuites sur 6 (sensibilité de 83.3%) et a eu 6 faux positifs (spécificité de 76%). Le SWI a pu détecter la présence d’endofuites où le CT-scan (2) ainsi que le DUS (2) ont échoué. Il n’y avait pas de différence statistique notable entre la rigidité du thrombus pour un AAA avec endofuite et un AAA sans endofuite. Aucune corrélation n’a pu être établie de façon significative entre les diamètres des AAAs ainsi que leurs variations et l’élasticité du thrombus. Le SWI a le potentiel de détecter les endofuites et caractériser le thrombus selon leurs propriétés mécaniques. Cette technique pourrait être combinée au suivi des AAAs post-EVAR, complémentant ainsi l’imagerie DUS et réduisant le coût et l’exposition à la radiation ionisante et aux agents de contrastes néphrotoxiques.

The role of microRNA 21 in the development of in-stent restenosis

Coronary heart disease is a major cause of morbidity and mortality worldwide. Percutaneous coronary intervention (PCI) has become the most widely used method of coronary artery revascularisation. The use of stents to hold open atherosclerosis induced arterial narrowing has significantly reduced elastic recoil and acute vessel occlusion following balloon angioplasty. However, bare metal stents have been associated with in-stent restenosis attributed to vascular smooth muscle cell (VSMC) hyperplasia and excessive neointimal formation. The resultant luminal renarrowing may manifest clinically with the return of symptoms such as chest pain or shortness of breath. The development of drug eluting stents has significantly reduced the incidence of in-stent restenosis (ISR). Unfortunately the antiproliferative medications used not only inhibit VSMC proliferation but also re-endothelialisation of the stented vessel. In addition, the drug impregnated polymer coating has been associated with a chronic inflammatory response within the vessel wall predisposing patients to stent thrombosis. Thus the identification of novel therapies which promote vessel healing without excessive proliferative or inflammatory response may improve long term outcome and reduce the need for repeated revascularisation. MicroRNAs (miRs) are short (18-25 nucleotide) non-coding RNAs acting to regulate gene expression. By binding to the 3’untranslated region of mRNA they act to fine tune gene expression either by mRNA degradation or translational repression. Originally identified in coordinating tissue development microRNAs have also been shown to play important roles coordinating the inflammatory response and in numerous cardiovascular diseases. MiR-21 has been identified in human atherosclerotic plaques, arteriosclerosis obliterans and abdominal aortic aneurysms. In addition, its up regulation has been documented in preclinical models of vascular injury. This study sought to identify the role of miR-21 in the development of ISR. Utilising a small animal model of stenting and in vitro techniques, we sought to investigate its influence upon VSMC and immune cell response following stenting. 19 The refinement of a murine stenting model within the Baker laboratory and the electrochemical dissolution of the metal stent from within harvested vascular tissues significantly improved the ability to perform detailed histological analysis. In addition, identification of miRNAs using in situ hybridisation was achieved for the first time within stented tissue. Neointimal formation and ISR was significantly reduced in mice in which miR-21 had been genetically deleted. In addition, neointimal composition was found to be altered in miR-21 KO mice with reductions in VSMC and elastin content demonstrated. Importantly, no difference in re-endothelialisation was observed. In vitro analysis demonstrated that VSMCs from miR-21 KO mice had both reduced proliferative and migratory capacity following platelet derived growth factor stimulation. Molecular analysis revealed that these differences may, at least in part, be due to de-repression of programmed cell death 4 (PDCD4). PDCD4 is a known miR-21 target within VSMCs implicated in the suppression of proliferation and promotion of apoptosis. Unfortunately, initial attempts at antimiR mediated knockdown of miR-21 in vivo, failed to produce a similar change in the suppression of ISR. Furthermore, a significant alteration in macrophage polarisation state within the neointima of miR-21 WT and KO mice was noted. Immunohistochemical staining revealed a preponderance of anti-inflammatory M2 macrophages in KO mice. Analysis of bone marrow derived macrophages from miR-21 KO mice demonstrated an increased level of the peroxisome proliferation activating receptor-γ (PPARγ) which facilitates M2 polarisation. Importantly, significant alterations in numerous pro-inflammatory cytokines, which also have mitogenic effects, were also found following genetic deletion of miR-21. In Summary, this is the first study to look at miRs in the development of ISR. MiR-21 plays an important role in the development of ISR by influencing the proliferative response of VSMCs and modulating the immune response following stent deployment. Further attempts to modulate miR-21 expression following PCI may reduce ISR and the need for repeat revascularisation while also reducing the risk of stent thrombosis.

Suivi par élastographie ultrasonore après réparation endovasculaire d’anévrisme aorto-iliaque : étude de faisabilité in vivo

Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde et les anévrismes de l’aorte abdominale (AAAs) font partie de ce lot déplorable. Un anévrisme est la dilatation d’une artère pouvant conduire à la mort. Une rupture d’AAA s’avère fatale près de 80% du temps. Un moyen de traiter les AAAs est l’insertion d’une endoprothèse (SG) dans l’aorte, communément appelée la réparation endovasculaire (EVAR), afin de réduire la pression exercée par le flux sanguin sur la paroi. L’efficacité de ce traitement est compromise par la survenue d’endofuites (flux sanguins entre la prothèse et le sac anévrismal) pouvant conduire à la rupture de l’anévrisme. Ces flux sanguins peuvent survenir à n’importe quel moment après le traitement EVAR. Une surveillance par tomodensitométrie (CT-scan) annuelle est donc requise, augmentant ainsi le coût du suivi post-EVAR et exposant le patient à la radiation ionisante et aux complications des contrastes iodés. L’endotension est le concept de dilatation de l’anévrisme sans la présence d’une endofuite apparente au CT-scan. Après le traitement EVAR, le sang dans le sac anévrismal coagule pour former un thrombus frais, qui deviendra progressivement un thrombus plus fibreux et plus organisé, donnant lieu à un rétrécissement de l’anévrisme. Il y a très peu de données dans la littérature pour étudier ce processus temporel et la relation entre le thrombus frais et l’endotension. L’étalon d’or du suivi post-EVAR, le CT-scan, ne peut pas détecter la présence de thrombus frais. Il y a donc un besoin d’investir dans une technique sécuritaire et moins coûteuse pour le suivi d’AAAs après EVAR. Une méthode récente, l’élastographie dynamique, mesure l’élasticité des tissus en temps réel. Le principe de cette technique repose sur la génération d’ondes de cisaillement et l’étude de leur propagation afin de remonter aux propriétés mécaniques du milieu étudié. Cette thèse vise l’application de l’élastographie dynamique pour la détection des endofuites ainsi que de la caractérisation mécanique des tissus du sac anévrismal après le traitement EVAR. Ce projet dévoile le potentiel de l’élastographie afin de réduire les dangers de la radiation, de l’utilisation d’agent de contraste ainsi que des coûts du post-EVAR des AAAs. L’élastographie dynamique utilisant le « Shear Wave Imaging » (SWI) est prometteuse. Cette modalité pourrait complémenter l’échographie-Doppler (DUS) déjà utilisée pour le suivi d’examen post-EVAR. Le SWI a le potentiel de fournir des informations sur l’organisation fibreuse du thrombus ainsi que sur la détection d’endofuites. Tout d’abord, le premier objectif de cette thèse consistait à tester le SWI sur des AAAs dans des modèles canins pour la détection d’endofuites et la caractérisation du thrombus. Des SGs furent implantées dans un groupe de 18 chiens avec un anévrisme créé au moyen de la veine jugulaire. 4 anévrismes avaient une endofuite de type I, 13 avaient une endofuite de type II et un anévrisme n’avait pas d’endofuite. Des examens échographiques, DUS et SWI ont été réalisés à l’implantation, puis 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois après le traitement EVAR. Une angiographie, un CT-scan et des coupes macroscopiques ont été produits au sacrifice. Les régions d’endofuites, de thrombus frais et de thrombus organisé furent identifiées et segmentées. Les valeurs de rigidité données par le SWI des différentes régions furent comparées. Celles-ci furent différentes de façon significative (P < 0.001). Également, le SWI a pu détecter la présence d’endofuites où le CT-scan (1) et le DUS (3) ont échoué. Dans la continuité de ces travaux, le deuxième objectif de ce projet fut de caractériser l’évolution du thrombus dans le temps, de même que l’évolution des endofuites après embolisation dans des modèles canins. Dix-huit anévrismes furent créés dans les artères iliaques de neuf modèles canins, suivis d’une endofuite de type I après EVAR. Deux gels embolisants (Chitosan (Chi) ou Chitosan-Sodium-Tetradecyl-Sulfate (Chi-STS)) furent injectés dans le sac anévrismal pour promouvoir la guérison. Des examens échographiques, DUS et SWI ont été effectués à l’implantation et après 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois. Une angiographie, un CT-scan et un examen histologique ont été réalisés au sacrifice afin d’évaluer la présence, le type et la grosseur de l’endofuite. Les valeurs du module d’élasticité des régions d’intérêts ont été identifiées et segmentées sur les données pathologiques. Les régions d’endofuites et de thrombus frais furent différentes de façon significative comparativement aux autres régions (P < 0.001). Les valeurs d’élasticité du thrombus frais à 1 semaine et à 3 mois indiquent que le SWI peut évaluer la maturation du thrombus, de même que caractériser l’évolution et la dégradation des gels embolisants dans le temps. Le SWI a pu détecter des endofuites où le DUS a échoué (2) et, contrairement au CT-scan, détecter la présence de thrombus frais. Finalement, la dernière étape du projet doctoral consistait à appliquer le SWI dans une phase clinique, avec des patients humains ayant déjà un AAA, pour la détection d’endofuite et la caractérisation de l’élasticité des tissus. 25 patients furent sélectionnés pour participer à l’étude. Une comparaison d’imagerie a été produite entre le SWI, le CT-scan et le DUS. Les valeurs de rigidité données par le SWI des différentes régions (endofuite, thrombus) furent identifiées et segmentées. Celles-ci étaient distinctes de façon significative (P < 0.001). Le SWI a détecté 5 endofuites sur 6 (sensibilité de 83.3%) et a eu 6 faux positifs (spécificité de 76%). Le SWI a pu détecter la présence d’endofuites où le CT-scan (2) ainsi que le DUS (2) ont échoué. Il n’y avait pas de différence statistique notable entre la rigidité du thrombus pour un AAA avec endofuite et un AAA sans endofuite. Aucune corrélation n’a pu être établie de façon significative entre les diamètres des AAAs ainsi que leurs variations et l’élasticité du thrombus. Le SWI a le potentiel de détecter les endofuites et caractériser le thrombus selon leurs propriétés mécaniques. Cette technique pourrait être combinée au suivi des AAAs post-EVAR, complémentant ainsi l’imagerie DUS et réduisant le coût et l’exposition à la radiation ionisante et aux agents de contrastes néphrotoxiques.

Long-term results of thoracic endovascular aortic repair in atherosclerotic aneurysms involving the descending aorta

This study evaluated long-term results of thoracic endovascular aortic repair for atherosclerotic aneurysms involving descending aorta.

Midterm results of thoracic endovascular aortic repair in patients with aneurysms involving the descending aorta originating from chronic type B dissections

Midterm results of TEVAR (thoracic endovascular aortic repair) in patients with aneurysms involving the descending aorta originating from chronic type B dissections are not known.

[Ascending aortic and pulmonary trunk aneurysms]

A case of two non-atherosclerotic aneurysms localised in the ascending aorta and in the pulmonary trunk is presented. Histopathologically, a severe granulomatous inflammation affecting the whole aneurysms wall was documented. To the best of our knowledge it is the second ever documented case of simultaneous occurrence of aneurysms in the aorta and the pulmonary artery.

Severe aortic and arterial aneurysms associated with a TGFBR2 mutation.

BACKGROUND: A 24-year-old man presented with previously diagnosed Marfan's syndrome. Since the age of 9 years, he had undergone eight cardiovascular procedures to treat rapidly progressive aneurysms, dissection and tortuous vascular disease involving the aortic root and arch, the thoracoabdominal aorta, and brachiocephalic, vertebral, internal thoracic and superior mesenteric arteries. Throughout this extensive series of cardiovascular surgical repairs, he recovered without stroke, paraplegia or renal impairment. INVESTIGATIONS: CT scans, arteriogram, genetic mutation screening of transforming growth factor beta receptors 1 and 2. DIAGNOSIS: Diffuse and rapidly progressing vascular disease in a patient who met the diagnostic criteria for Marfan's syndrome, but was later rediagnosed with Loeys-Dietz syndrome. Genetic testing also revealed a de novo mutation in transforming growth factor beta receptor 2. MANAGEMENT: Regular cardiovascular surveillance for aneurysms and dissections, and aggressive surgical treatment of vascular disease.

Association between aneurysm shoulder stress and abdominal aortic aneurysm expansion: A longitudinal follow-up study

Background Aneurysm expansion rate is an important indicator of the potential risk of abdominal aortic aneurysm (AAA) rupture. Stress within the AAA wall is also thought to be a trigger for its rupture. However, the association between aneurysm wall stresses and expansion of AAA is unclear. Methods and Results Forty-four patients with AAAs were included in this longitudinal follow-up study. They were assessed by serial abdominal ultrasonography and computed tomography scans if a critical size was reached or a rapid expansion occurred. Patient-specific 3-dimensional AAA geometries were reconstructed from the follow-up computed tomography images. Structural analysis was performed to calculate the wall stresses of the AAA models at both baseline and final visit. A nonlinear large-strain finite element method was used to compute the wall-stress distribution. The relationship between wall stresses and expansion rate was investigated. Slowly and rapidly expanding aneurysms had comparable baseline maximum diameters (median, 4.35 cm [interquartile range, 4.12 to 5.0 cm] versus 4.6 cm [interquartile range, 4.2 to 5.0 cm]; P=0.32). Rapidly expanding AAAs had significantly higher shoulder stresses than slowly expanding AAAs (median, 300 kPa [interquartile range, 280 to 320 kPa] versus 225 kPa [interquartile range, 211 to 249 kPa]; P=0.0001). A good correlation between shoulder stress at baseline and expansion rate was found (r=0.71; P=0.0001). Conclusion A higher shoulder stress was found to have an association with a rapidly expanding AAA. Therefore, it may be useful for estimating the expansion of AAAs and improve risk stratification of patients with AAAs.