A novel stent method to simplify treatment of proximal ascending aorta and aortic arch aneurysms was developed and investigated by finite element analysis. Therapy of ascending aortic and aortic arch aneurysms is difficult and challenging and is associated with various complications.

A 55mm wide×120mm long stent was designed without the stent graft and the stent was deployed by an endovascular method in a virtual patient-specific aneurysm model. The stress-strain analysis and deployment characteristics were performed in a finite element analysis using the Abaqus software.

The stent, when embedded in the aortic wall, significantly reduced aortic wall stresses, while preserving the side coronary ostia and side branches in the aortic arch. When tissue growth was modeled computationally over the stent struts the wall stresses in aorta was reduced. This effect became more pronounced when increasing the thickness of the tissue growth. There were no abnormal stresses in the aorta, coronary ostium and at the origin of aortic branches. The stent reduced aneurysm expansion cause by hypertensive condition from 2mm without stenting to 1.3mm after stenting and embedding.

In summary, we uncovered a simple treatment method using a bare nitinol stent without stent graft in the treatment of the proximal aorta and aortic arch aneurysms, which could eventually replace the complex treatment methods for this disease.

Le traitement conventionnel chirurgical des anévrismes de l’aorte ascendante et de l’arche aortique est complexe et associé à un risque important de morbi-mortalité. Afin de simplifier la prise en charge de cette pathologie, une méthode de traitement endovasculaire a été développée et étudiée avec l’analyse par éléments finis.

Un stent de 55mm de largeur×120mm de long a été conçu et déployé par méthode endovasculaire dans un modèle virtuel d’anévrisme chez l’homme. L’analyse des contraintes-déformations pariétales et les caractéristiques de déploiement du stent ont été étudiées par la méthode des éléments finis à l’aide du logiciel Abaqus.

Le stent, ancré dans la paroi aortique, a réduit significativement les contraintes appliquées à la paroi aortique, tout en préservant l’origine des artères coronaires et les troncs supra-aortiques. Lorsque la ré-endothélialisation a été prise en compte par la modélisation, les contraintes exercées sur la paroi de l’aorte ont été réduites, et cet effet est apparu plus prononcé avec l’importance de l’épaisseur de la croissance tissulaire. Il n’y avait pas de contrainte anormale appliquée à la paroi de l’aorte, à l’origine des coronaires ou à l’origine des troncs supra-aortiques. Dans un modèle d’hypertension artérielle, le stent a permis de réduire la croissance anévrysmale (croissance de 2mm et 1,3mm, sans et après ancrage du stent, respectivement).

En résumé, nous proposons une nouvelle méthode de prise en charge des anévrysmes de l’aorte ascendante et de l’arche aortique par voie endovasculaire à l’aide d’un stent nu en nitinol. Cette prise en charge endovasculaire pourrait à terme remplacer les méthodes complexes de traitement chirurgical de cette pathologie.