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Apport des modèles mathématiques et des études biomécaniques dans la prédiction du risque de rupture des anévrysmes de l’aorte abdominale - 10/02/16

Doi : 10.1016/j.jmv.2015.07.107 
Y. Georg a, b, C. Delay a, b, A. Schwein a, b, A. Lejay a, b, F. Thaveau a, b, S. Gaertner c, D. Stephan c, F. Heim a, d, N. Chakfe a, b,
a Groupe européen de recherche sur les prothèses appliquées à la chirurgie vasculaire (Geprovas), faculté de médecine, institut d’anatomie pathologique, 4, rue Kirschleger, 67085 Strasbourg cedex, France 
b Service de chirurgie vasculaire et transplantation rénale, hôpitaux universitaires de Strasbourg, 1, place de l’Hôpital, BP no 426, 67091 Strasbourg cedex, France 
c Service des maladies vasculaires, hypertension artérielle et pharmacologie clinique, hôpitaux universitaires de Strasbourg, 1, place de l’Hôpital, 67091 Strasbourg cedex, France 
d Laboratoire de physique et mécanique textile, ENSISA, 11, rue Alfred-Werner, 68093 Mulhouse cedex, France 

Auteur correspondant.

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Résumé

Introduction

La complication majeure de l’anévrisme de l’aorte abdominale (AAA) est la rupture. Les recommandations du traitement chirurgical sont basées sur l’analyse d’un rapport bénéfice-risque et proviennent d’études de population. Le risque individuel n’est pas intégré dans ce mode d’évaluation.

Méthode

Nous avons réalisé une revue de la littérature ayant porté sur l’apport des modèles biomécaniques et mathématiques dans l’évaluation du risque de rupture des AAA.

Résultats

Des facteurs anatomiques comme l’absence de tortuosité et l’asymétrie de diamètre ressortent comme des facteurs de risque anatomiques de rupture. Des facteurs de risque structurels de la paroi de l’AAA ont également été identifiés. Il s’agit d’une rigidification de la paroi artérielle induite par une modification de la composition en fibres de collagène et d’élastine, mais aussi par une activité cellulaire inflammatoire. Les propriétés mécaniques de la paroi des AAA rompus ont une résistance inférieure à celle des AAA non compliqués. Le thrombus intraluminal joue un rôle prépondérant dans la survenue d’une rupture. Les modèles mathématiques permettent actuellement d’intégrer davantage de variables pour évaluer le risque de rupture.

Conclusion

Le fait de ne plus seulement considérer le diamètre maximal transverse pour prédire le risque individuel de rupture s’impose de plus en plus comme réaliste et permettra de gagner en précision et d’ajuster les indications thérapeutiques.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Introduction

Rupture is the worst outcome of abdominal aortic aneurysm (AAA). The decision to operate should include counterbalancing the risk of aneurysm rupture against the risk of aneurysm repair, within the context of a patient's overall life expectancy. Current surgical guidelines are based on population studies, and important variables are missed in predicting individual risk of rupture.

Methods

In this literature review, we focused on the contribution of biomechanical and mathematical models in predicting risk of AAA rupture.

Results

Anatomical features as diameter asymmetry and lack of tortuosity are shown to be anatomical risk factors of rupture. Wall stiffness (due to modifications of elastin and collagen composition) and increased inflammatory response are also factors that affect the structural integrity of the AAA wall. Biomechanical studies showed that wall strength is lower in ruptured than non-ruptured AAA. Intra-luminal thrombus also has a big role to play in the occurrence of rupture. Current mathematical models allow more variables to be included in predicting individual risk of rupture.

Conclusion

Moving away from using maximal transverse diameter of the AAA as a unique predictive factor and instead including biological, structural and biomechanical variables in predicting individual risk of rupture will be essential in the future and will help gain precision and accuracy in surgical indications.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots clés : Anévrismes de l’aorte abdominale, Risque de rupture, Études biomécaniques, Modélisation mathématique

Keywords : Abdominal aortic aneurysm, Risk of rupture, Biomechanical studies, Mathematical models


Plan


 Article ayant fait l’objet d’une présentation au 49e congrès du Collège français de pathologie vasculaire, Paris, 20 mars 2015.


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