Soutenance de thèse de DE MASI MARIANGELA
Titre de thèse
Analyse géométrique et volumétrique du remodelage de l'aorte thoracique après TEVAR: vers une amélioration de la prédiction des complications à long terme.
Geometric and volumetric analysis of thoracic aortic remodeling after TEVAR: towards improved prediction of long-term complications.
Résumé de la thèse
Les pathologies anévrismales de l'aorte thoracique représentent un enjeu de santé publique majeur en raison des risques élevés de rupture ou de dissection associés.
Le traitement endovasculaire par endoprothèse (TEVAR) a profondément modifié leur prise en charge, toutefois, des complications tardives — migration, endofuite, expansion du sac — remettent en cause la durabilité du traitement. Ces complications nécessitent fréquemment des réinterventions et compromettent la durabilité du traitement.
Le suivi radiologique repose encore principalement sur le diamètre maximal aortique, souvent insuffisant pour détecter les remodelages de l'aorte après TEVAR. Ceux-ci, liés aux contraintes mécaniques générée par l'endoprothèse et à la progression de la maladie aortique, se manifestent par des changements tridimensionnels précoces. Une meilleure compréhension de ces remodelages pourrait permettre d'identifier plus précocement les patients à risque de complications. Cette thèse, s'articule autour de trois axes principaux :
Analyse des paramètres géométriques post-TEVAR
À partir d'une cohorte de patients traités pour un anévrisme de l'aorte thoracique à l'hôpital de la Timone, les modifications géométriques de l'aorte (longueur, angulation, tortuosité, diamètre) ont été quantifiées et suivies à 6, 24 et 36 mois après TEVAR. Contrairement au diamètre, ces paramètres évoluent précocement (6 mois) chez les patients présentant un remodelage péjoratif. Une augmentation significative de la longueur (+22,3 ± 5,1 mm), de l'angulation (+23,8 ± 7,2°) et de la tortuosité (+0,1 ± 0,01) a été associée à des complications telles qu'endofuite ou migration. Ces résultats suggèrent une valeur prédictive des paramètres géométriques pour un suivi plus personnalisé.Étude des volumes aortiques comme prédicteurs de complications. Une approche volumétrique, intégrant l'analyse du volume total de l'anévrisme (AAV), du volume de la lumière anévrismale (ALV) et du volume de thrombus anévrismal (ATV), a permis de compléter l'approche classique par le diamètre. Une croissance annuelle de l'ATV >10 % a été identifié comme un marqueur indépendant de mauvais pronostic. L'analyse volumétrique fournit une vision plus fine de l'évolution anatomique post-TEVAR, en intégrant les interactions entre endoprothèse et paroi aortique.
Impact des complications tardives sur la géométrie aortique. Enfin, un cas clinique illustrant une migration tardive d'endoprothèse a été analysé en détail pour comprendre les mécanismes sous-jacents. L'étude a montré que les contraintes mécaniques et la géométrie initiale de l'aorte jouent un rôle central dans la survenue de ces complications. Une revue de la littérature a permis de replacer ces observations et de dégager des pistes d'amélioration pour la planification préopératoire.
Contributions de la thèse
Les résultats de ces travaux contribuent à une meilleure compréhension des remodelages anatomiques et biomécaniques de l'aorte thoracique après TEVAR. Ils soulignent l'importance de combiner une analyse géométrique et volumétrique pour le suivi des patients. En particulier, ils montrent que : -Les paramètres géométriques (longueur, angulation, tortuosité) sont des indicateurs précoces de complications. -Les volumes sont plus sensibles que le diamètre pour prédire les réinterventions.
Intégrer ces différents paramètres dans le suivi de patient pourrait permettre une meilleure planification du traitement et une optimisation du suivi post-TEVAR.
Perspectives
Ces travaux ouvrent la voie à de nouvelles stratégies de prise en charge des pathologies anévrismales de l'aorte thoracique. Le développement de modèles prédictifs, basés sur l'intelligence artificielle et couplés à l'analyse biomécanique ou biologique, pourrait permettre une individualisation du suivi. L'objectif est d'anticiper les échecs, prolonger la durabilité des endoprothèses et améliorer le pronostic des patients traités par TEVAR.
Thesis resume
Thoracic aortic aneurysms (TAA) represent a major public health concern due to their high risk of rupture or dissection. The introduction of thoracic endovascular aortic repair (TEVAR) has transformed their management, offering a less invasive alternative to open surgery and significantly reducing perioperative morbidity and mortality. However, late complications—including stent-graft migration, endoleaks, and sac expansion—remain prevalent and compromise long-term durability. These complications often require reinterventions.
Current postoperative surveillance primarily relies on maximal aortic diameter measurements, a one-dimensional parameter that fails to capture the complex three-dimensional remodeling processes of the aorta following TEVAR. These changes, driven by mechanical stress from the stent-graft and the natural progression of aortic disease, may manifest early but go undetected. A deeper understanding of these geometrical alterations may enable earlier identification of patients at risk for adverse events.
This thesis, based on interdisciplinary collaboration, is structured around three main axes:
Analysis of post-TEVAR geometric parameters:
In a cohort of patients treated for TAA at Timone Hospital, changes in aortic geometry (length, angulation, tortuosity, diameter) were quantified at 6, 24, and 36 months post-TEVAR. Unlike diameter, these parameters showed early changes (as early as 6 months) in patients with unfavorable remodeling. Significant increases in aortic length (+22.3 ± 5.1 mm), angulation (+23.8 ± 7.2°), and tortuosity (+0.1 ± 0.01) were associated with complications such as endoleaks or graft migration. These findings suggest that geometric parameters may have predictive value for personalized follow-up.
Study of aortic volumes as predictors of complications:
A volumetric approach—analyzing aneurysm total volume (AAV), aneurysmal lumen volume (ALV), and thrombus volume (ATV)—was developed to complement or replace the traditional diameter-based assessment. An annual ATV growth rate >10% was identified as an independent marker of poor prognosis. This approach provides a more comprehensive view of post-TEVAR anatomical evolution, integrating the interaction between the stent-graft and the aortic wall.
Impact of late complications on aortic geometry:
A clinical case of late stent-graft migration was analyzed in depth to explore the underlying mechanisms. The study showed that mechanical stress and the initial geometry of the aorta play a central role in complication development. A literature review contextualized these findings and highlighted opportunities for improving preoperative planning.
Contributions of the Thesis
These thesis contribute to a better understanding of post-TEVAR anatomical and biomechanical remodeling. They demonstrate the relevance of combining geometric and volumetric analysis in patient follow-up. Specifically:
-Geometric parameters (length, angulation, tortuosity) serve as early markers of complication risk.
-Aneurysmal volume analysis is more sensitive than diameter in predicting the need for reintervention.
Integrating these parameters into routine follow-up could improve treatment planning and optimize long-term surveillance.
Perspectives
This work paves the way for new management strategies for thoracic aortic aneurysms. Developing predictive models based on artificial intelligence, coupled with biomechanical and biological analyses, may allow for individualized surveillance. The ultimate goal is to anticipate failures, improve stent-graft durability, and enhance patient outcomes after TEVAR.