Estudi de les repercussions morfològiques, hemodinàmiques i sistèmiques de les endopròtesis aòrtiques en pacients amb lesió traumàtica d'aorta toràcica

Abstract

El tractament endovascular s’ha convertit en el tractament d’elecció de les lesions traumàtiques de l’aorta toràcica (BTAI) gràcies a la seva menor agressivitat i bons resultats a mitjà termini respecte la reparació oberta. L’aorta toràcica té un important paper en l’hemodinàmica sistèmica, el qual es pot veure alterat per la pèrdua de les seves propietats com la distensibilitat i la compliància en situacions de calcificació arterial i arteriosclerosis. La hipòtesi d’aquesta tesi és que la implantació d’una endopròtesis aòrtica (TEVAR) rígida en l’aorta toràcica causa alteracions en la fisiologia i hemodinàmica aòrtica normal, el que pot provocar modificacions cardíaques, hipertensió arterial i major morbimortalitat de causa cardiovascular. Es va dissenyar aquest estudi en que vam incloure tot els pacients amb BTAI tractats amb TEVAR a l’Hospital Vall d’Hebron entre 1999 i 2019 i se’ls va realitzar una ressonància magnètica cardiovascular (CMR) amb seqüències 4D-flow per a estudiar paràmetres morfològics (diàmetres, longituds, volums...), hemodinàmics (estudi del flux helicoïdal i estrés de paret...) i biomecànics (velocitat de l’ona de pols, tensió longitudinal...) de l’aorta toràcica que es van comparar amb voluntaris sans. També se’ls va realitzar una tonometria carotido-femoral per a mesurar la rigidesa arterial, una monitorització de la pressió arterial durant 24 hores i un test de disfunció endotelial. Els resultats d’aquestes tres proves es van comparar amb valors poblacionals de referència. Es van incloure 26 pacients amb un seguiment mitjà de 10 anys i es van comparar amb 26 voluntaris sans aparellats. Els pacients amb TEVAR van presentar major diàmetre i longitud en l’aorta ascendent així com una major angulació de l’arc aòrtic en la part just proximal al TEVAR respecte als voluntaris sans. Els pacients amb TEVAR presentaven una important alteració en les característiques del flux helicoïdal aòrtic normal en tota l’aorta toràcica així com una reducció de l’estrès de paret en l’arc aòrtic. La rigidesa aòrtica estava augmentada en l’aorta ascendent i aorta descendent proximal mesurada per CMR i també mesurada per tonometria caròtido-femoral en els pacients amb TEVAR. Un 65% dels pacients amb TEVAR eren hipertensos en el moment de fer l’estudi, i no ho eren abans del traumatisme. Aquesta elevada prevalença de hipertensió es va relacionar amb una major rigidesa aòrtica, un major sobredimensionament distal del TEVAR i una implantació més proximal del mateix. A més a més, un 54% dels pacients amb TEVAR van presentar un patró de dipping anormal de la pressió arterial a la nit, el que es va relacions amb una major velocitat de la ona de pols mesurada per tonometria. Tots aquests resultats no es van relacionar amb el temps transcorregut des de l’implantació del TEVAR ni del tipus d’endopròtesis implantada. Tampoc vam trobar una modificació en el cor ni en la seva funcionalitat així com tampoc una alteració en la disfunció endotelial que justifiqués la hipertensió arterial o els canvis hemodinàmics. El nostre estudi conclou per tant que la implantació d’un TEVAR en pacients amb aorta sana que han patit una BTAI provoca modificacions significatives hemodinàmiques, biomecàniques, geomètriques i sistèmiques a llarg termini.

El tratamiento endovascular se ha convertido en el tratamiento de elección de las lesiones traumáticas de la aorta torácica (BTAI) gracias a su menor agresividad y buenos resultados a medio plazo respecto a la reparación abierta. La aorta torácica tiene un importante papel en la hemodinámica sistémica, que puede verse alterado por la pérdida de sus propiedades como la distensibilidad y la compliancia en situaciones de calcificación arterial y arteriosclerosis. La hipótesis de esta tesis es que la implantación de una endoprótesis aórticas (TEVAR) rígida en la aorta torácica causa alteraciones en la fisiología y hemodinámica aórtica normal, lo que puede provocar modificaciones cardíacas, hipertensión arterial y mayor morbimortalidad de causa cardiovascular. Diseñamos este estudio en el que incluimos a todos los pacientes con BTAI tratados con TEVAR en el Hospital Vall d'Hebron entre 1999 y 2019 y se les realizó una resonancia magnética cardiovascular (CMR) con secuencias 4D-flow para estudiar parámetros morfológicos (diámetros, longitudes, volúmenes...), hemodinámicos (estudio del flujo helicoidal y estrés de pared...) y biomecánicos (velocidad de la onda de pulso, tensión longitudinal...) de la aorta torácica que se compararon con voluntarios sanos. También se les realizó una tonometría carótido-femoral para medir la rigidez arterial, una monitorización de la presión arterial durante 24 horas y un test de disfunción endotelial. Los resultados de estas tres pruebas se compararon con valores poblacionales de referencia. Se incluyeron 26 pacientes con un seguimiento medio de 10 años y se compararon con 26 voluntarios sanos emparejados. Los pacientes con TEVAR presentaron mayor diámetro y longitud en la aorta ascendente, así como una mayor angulación del arco aórtico en la parte justo proximal al TEVAR respecto a los voluntarios sanos. Los pacientes con TEVAR presentaban una importante alteración en las características del flujo helicoidal aórtico normal en toda la aorta torácica, así como una reducción del estrés de pared en el arco aórtico. La rigidez aórtica estaba aumentada en la aorta ascendente y aorta descendente proximal medida por CMR y también medida por tonometría carótido-femoral en los pacientes con TEVAR. Un 65% de los pacientes con TEVAR eran hipertensos en el momento de realizar el estudio, y no lo eran antes del traumatismo. Esta elevada prevalencia de hipertensión se relacionó con una mayor rigidez aórtica, un mayor sobredimensionamiento distal del TEVAR y una implantación más proximal del mismo. Además, un 54% de los pacientes con TEVAR presentaron un patrón de dipping anormal de la presión arterial nocturna, lo que se relacionó con una mayor velocidad de la onda de pulso medida por tonometría. Todos estos resultados no se relacionaron con el tiempo transcurrido desde la implantación del TEVAR ni con el tipo de endoprótesis implantada. Tampoco encontramos alteraciones en el corazón ni en su funcionalidad así como tampoco una alteración en la disfunción endotelial que justificara la hipertensión arterial o los cambios hemodinámicos. Nuestro estudio concluye, por tanto, que la implantación de un TEVAR en pacientes con aorta sana que han sufrido una BTAI provoca modificaciones significativas hemodinámicas, biomecánicas, geométricas y sistémicas a largo plazo.

Endovascular treatment has become the treatment of choice for traumatic injuries of the thoracic aorta (BTAI) thanks to its less aggressiveness and good medium-term results compared to open repair. The thoracic aorta plays an important role in systemic hemodynamics, which can be altered by the loss of its properties such as distensibility and compliance in situations of arterial calcification and arteriosclerosis. The hypothesis of this thesis is that the implantation of rigid aortic endoprostheses (TEVAR) in the thoracic aorta causes alterations in normal aortic physiology and hemodynamics, which can cause cardiac changes, arterial hypertension and greater morbidity and mortality from cardiovascular causes. We designed this study in which we included all patients with BTAI treated with TEVAR at Vall d'Hebron Hospital between 1999 and 2019 and underwent cardiovascular magnetic resonance (CMR) with 4D-flow sequences to study morphological parameters (diameters, lengths, volumes...), hemodynamic (helical flow study and wall shear stress...) and biomechanical (pulse wave velocity, longitudinal strain...) of the thoracic aorta that were compared with healthy volunteers. They also underwent carotid-femoral tonometry to measure arterial stiffness, ambulatory blood pressure monitoring for 24 hours and an endothelial dysfunction test. The results of these three tests were compared with reference population values. 26 patients with a mean follow-up of 10 years were included and compared with 26 matched healthy volunteers. Patients with TEVAR had greater diameter and length in the ascending aorta as well as greater angulation of the aortic arch in the part just proximal to the TEVAR compared to healthy volunteers. Patients with TEVAR presented a significant alteration in the characteristics of the normal aortic helical flow throughout the thoracic aorta as well as a reduction in wall shear stress in the aortic arch. Aortic stiffness was increased in the ascending aorta and proximal descending aorta measured by CMR and also measured by carotid-femoral tonometry in patients with TEVAR. 65% of TEVAR patients were hypertensive at the time of the study and were not hypertensive before the trauma. This high prevalence of arterial hypertension was related to greater aortic stiffness, greater distal oversizing and a more proximal implantation of the TEVAR. In addition, 54% of patients with TEVAR presented an abnormal dipping pattern of blood pressure at night, which was related to a higher pulse wave velocity measured by tonometry. All these results were not related to the time elapsed since TEVAR implantation or the type of endoprosthesis implanted. Neither did we find modifications in the heart or its functionality, nor an alteration in endothelial dysfunction that would justify arterial hypertension or hemodynamic changes. Our study therefore concludes that the implantation of a TEVAR in patients with a healthy aorta who have suffered a BTAI causes significant long-term hemodynamic, biomechanical, geometric and systemic modifications.