Le Développement et les Principes de Conception des Stents de Thrombectomie de la Première à la Quatrième Génération

Aug 13, 2024

Explorez l'évolution des stents de thrombectomie, leur interaction avec les thrombus et les avancées dans les conceptions des stents de troisième et quatrième génération.

Le Développement et les Principes de Conception des Stents de Thrombectomie de la Première à la Quatrième Génération
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I Introduction

 

Dans le contenu précédent, nous avons discuté de la transition de la première à la deuxième génération de stents de thrombectomie et compris les principes derrière la capacité des différents stents à capturer les thrombus. Cependant, avec des recherches supplémentaires sur l'interaction des stents de thrombectomie avec les thrombus, il y a eu plus d'ajustements et de changements dans leur conception. Les stents de thrombectomie de troisième et quatrième génération mentionnés plus tard n'ont pas de définitions officielles strictes ; ils sont plutôt des raccourcis pour différents stents conceptuels.

 


II Analyse Approfondie des Stents de Thrombectomie et de Leur Interaction avec les Thrombus

 

Le développement des dispositifs médicaux vise à résoudre les problèmes cliniques plus efficacement, et la force motrice derrière ce développement est une compréhension plus profonde des maladies. Pour clarifier la relation entre les stents et les thrombus, Anouchska et al. ont mené une étude prospective.

 

Imagerie Haute Résolution de l'Interaction Entre le Thrombus et le Stent-Retriever chez les Patients avec AVC Ischémique Aigu

▲Imagerie Haute Résolution de l'Interaction Entre le Thrombus et le Stent-Retriever chez les Patients avec AVC Ischémique Aigu

 

À l'aide de micro-CT et de microscopie électronique, les interactions mécaniques (C, D) et adhésives (G) ont été observées. E et F sont des images agrandies des cases bleues et rouges dans C et D, montrant des surfaces filamenteuses poreuses et denses. La coloration histologique a montré que les thrombus contenaient des régions riches en fibrine et en globules rouges. La fibrine est rose dans (H), rouge dans (I), et pourpre dans (J).

 

Imagerie Haute Résolution de l'Interaction Entre le Thrombus et le Stent-Retriever chez les Patients avec AVC Ischémique Aigu

▲Imagerie Haute Résolution de l'Interaction Entre le Thrombus et le Stent-Retriever chez les Patients avec AVC Ischémique Aigu

 

Les observations ont principalement identifié les types suivants de surfaces de thrombus et d'interactions thrombus-stent de thrombectomie :

 

Deux Types de Surfaces de Thrombus

 

1. Surface Fibreuse Poreuse : La surface fibreuse poreuse, visible sous un microscope électronique à balayage avec un grossissement d'au moins 200x, ressemble au réseau de fibres décrit dans la littérature précédente [2] (Figure A ci-dessous).

 

2. Surface Dense du Thrombus : La surface du thrombus, où le réseau de fibres poreuses ne peut pas être distingué sous un microscope électronique à balayage avec un grossissement d'au moins 200x (Figure B ci-dessous).

 

Surface du Thrombus par SEM

▲Surface du Thrombus par SEM

 

Interaction Thrombus-Stent Retriever

 

1. Interaction Mécanique : Le thrombus est enchevêtré autour des supports, avec des écarts entre les supports et le matériau du thrombus (Figure A ; Figure C est une vue agrandie).

 

2. Interaction Adhésive : Le thrombus adhère aux supports du stent retriever, similaire à des gouttes d'eau adhérant à un fil (Figure B ; Figure D est une vue agrandie).

 

Interaction Stent-Thrombus

▲Interaction Stent-Thrombus

 

Un total de 79 sites d'interaction ont été photographiés et analysés à travers 7 stents. Parmi eux, 44 (56%) interactions thrombus-stent étaient adhésives, tandis que 35 (44%) étaient mécaniques.

 

Ainsi, l'interaction thrombus-stent est principalement adhésive plutôt que purement mécanique (c'est-à-dire un clamping direct entre les supports du stent retriever, similaire à une interaction mécanique). Cette perspective affine le mécanisme de la thrombectomie par stent par rapport à la conclusion tirée dans notre discussion précédente.

 

Stents de thrombectomie

▲Stents de thrombectomie

 


III Ratio Longueur du Thrombus sur Longueur du Stent

 

En plus du mode d'interaction entre le thrombus et le stent, le ratio longueur du thrombus sur longueur du stent (TL/SL) est également devenu un point focal de la recherche. Belachew et al. ont mené une analyse rétrospective, utilisant SWI pour mesurer la longueur des thrombus et la corréler avec la longueur du stent utilisé lors du traitement pour résumer l'impact du TL/SL sur la recanalisation en première tentative (FPR).

 

Risques de Sous-Dimensionnement de la Longueur du Stent Retriever Par Rapport à la Longueur du Thrombus chez les Patients avec AVC Ischémique Aigu

▲Risques de Sous-Dimensionnement de la Longueur du Stent Retriever Par Rapport à la Longueur du Thrombus chez les Patients avec AVC Ischémique Aigu

 

Enfin, la conclusion a été tirée : le TL/SL affecte le FPR du patient, un TL/SL plus petit entraînant un FPR plus élevé. En d'autres termes, les stents plus longs peuvent avoir un meilleur taux de recanalisation en première tentative dans les mêmes conditions. Ce schéma s'applique également aux taux de recanalisation des vaisseaux (plus le TL/SL est petit, meilleure est la recanalisation des vaisseaux).

 

TL/SL Quartiles

(TL/SL Quartiles)

▲Risques de Sous-Dimensionnement de la Longueur du Stent Retriever Par Rapport à la Longueur du Thrombus chez les Patients avec AVC Ischémique Aigu

 

IV Impact des Vaisseaux Tortueux sur les Stents Retrievers

 

Les stents plus longs non seulement augmentent la recanalisation en première tentative mais améliorent également le taux de succès global de la procédure. En plus des attributs du stent lui-même, les caractéristiques anatomiques des vaisseaux peuvent également influencer le taux de succès de la procédure dans une certaine mesure. J.H. Kim et al. ont mené une expérience de simulation de thrombectomie en modèle vasculaire in vitro. Ils ont observé la performance de différentes techniques de thrombectomie (y compris la thrombectomie par aspiration, les stents retrievers, les techniques combinées, etc.) dans diverses tortuosités vasculaires.

 

Modèles vasculaires

▲Modèles vasculaires

 

Dans les expériences avec différents modèles vasculaires, les techniques d'aspiration et les stents retrievers ont donné des résultats moins bons dans les modèles plus tortueux. Cela suggère que la tortuosité des vaisseaux cérébraux peut affecter les techniques EVT. En ce qui concerne les stents, l'étirement ou la compression physique du stent (ce qui peut rendre le stent plus mince et plus plat, poussant potentiellement le thrombus hors du vaisseau) pourrait être des facteurs influençant le taux de succès de la thrombectomie.

 

Analyse In Vitro de l'Efficacité des Techniques de Thrombectomie Endovasculaire Selon la Tortuosité Vasculaire à l'aide de Modèles Imprimés en 3D

▲Analyse In Vitro de l'Efficacité des Techniques de Thrombectomie Endovasculaire Selon la Tortuosité Vasculaire à l'aide de Modèles Imprimés en 3D

 


V Émergence des Stents Retrievers de Troisième Génération

 

Résumons les conclusions des expériences mentionnées ci-dessus :

 

1. La relation entre le stent et le thrombus implique non seulement une action mécanique mais aussi une interaction adhésive.

 

2. Les stents plus longs, sans affecter le vaisseau, peuvent obtenir de meilleurs résultats en thrombectomie.

 

3. Les stents retrievers de deuxième génération sont sujets à l'étirement et à la compression dans les vaisseaux tortueux.

 

Peut-être en raison de ces considérations, ou pour d'autres raisons, les stents retrievers de troisième génération ont émergé (il n'y a pas de définition stricte entre les deuxième et troisième générations ici). Une caractéristique commune des stents retrievers de troisième génération est la disponibilité de modèles plus longs, qui peuvent être divisés en deux grandes catégories.

 

Première catégorie : Principalement la saisie mécanique, avec une capacité d'enfouissement améliorée dans le thrombus. Cela inclut des dispositifs comme Solitaire X, Trevo NXT, Tigertriever, parmi d'autres.

 

Solitaire X (stents de thrombectomie)

▲Solitaire X (stents de thrombectomie)

 

Trevo NXT (stents de thrombectomie)

▲Trevo NXT (stents de thrombectomie)

 

Parmi eux, je trouve personnellement que Tigertriever est assez représentatif. Ce système de stent permet à l'opérateur d'ajuster le degré d'expansion radiale du stent en fonction du diamètre du vaisseau cible. La taille extérieure ajustable lui permet de mieux s'adapter à la taille du vaisseau cible. Pendant le processus de retrait, la taille du stent peut être modérément contractée pour réduire le risque de blessure vasculaire. Que cette méthode de contrôle manuel puisse saisir le thrombus mieux que les stents auto-expansibles est quelque chose dont je ne suis pas sûr et ne peux conclure à la légère, mais ce design aborde théoriquement certains des points de douleur.

 

Tigertriever (stents de thrombectomie)

▲Tigertriever (stents de thrombectomie)

 

Deuxième catégorie : Principalement des pinces adhésives. Comparé aux stents auto-expansibles qui s'enfouissent mécaniquement dans le thrombus, ce design met l'accent sur l'adhésion au thrombus, en incorporant plus de fils métalliques dans le stent. Pour résoudre le problème de l'adhérence des parois dans les vaisseaux tortueux, le stent est conçu en segments, ressemblant à un train. Ce design empêche non seulement la compression dans les courbes mais garantit également que le stent s'ouvre plus efficacement (ne se voyant pas influencé par les points de contact proximaux ou distaux).

 

train

▲train

 

Les produits de cette catégorie incluent EmboTrap, Eric, le dispositif de Revascularisation 3D, etc. Que ce soit la fonctionnalité améliorée ou le design du stent, je crois que cette catégorie de stents retrievers incarne les caractéristiques des dispositifs de thrombectomie de troisième génération (bien sûr, cela ne signifie pas nécessairement qu'ils sont cliniquement supérieurs, mais leur design a effectivement apporté des améliorations significatives en abordant des points de douleur expérimentaux spécifiques).

 

Eric (stents de thrombectomie)

▲Eric (stents de thrombectomie)

 

Dispositif de Revascularisation 3D

▲Dispositif de Revascularisation 3D

 

Embo Trap (stents de thrombectomie)

▲Embo Trap (stents de thrombectomie)

 

Ici, l'exemple le plus représentatif est le stent EmboTrap de Johnson & Johnson, initialement développé par Neuravi. En 2017, Cerenovus, une division de Johnson & Johnson axée sur les traitements neurovasculaires, a annoncé l'acquisition de Neuravi. EmboTrap présente un design de stent à double couche avec un stent interne en boucle fermée fournissant un soutien radial élevé et un stent externe en boucle ouverte avec plus de fils en maille. Le bénéfice de ce design est que les grandes ouvertures dans la structure extérieure peuvent capturer le thrombus au milieu, tandis que la conception de haute force radiale de la couche interne crée rapidement un canal de flux après le déploiement du stent, réalisant une recanalisation rapide. EmboTrap III a encore conçu la partie extérieure en boucle ouverte pour qu'elle soit évasée afin de maintenir l'apposition de la paroi pendant la thrombectomie. L'extrémité distale fermée est conçue pour capturer tout thrombus potentiellement échappant.

 

Embo Trap III (stents de thrombectomie)

▲Embo Trap III (stents de thrombectomie)

 

Nous savons tous que la thrombectomie est une course contre la montre. Un aspect critique des stents retrievers mécaniques est qu'une fois déployés, l'ouverture du stent peut créer un passage permettant un flux sanguin partiel, réalisant ainsi une reperfusion immédiate dans une certaine mesure, et utilisant le sang en flux pour aider à la thrombolyse. Les stents segmentaires comptent principalement sur l'adhésion du thrombus et l'interaction physique entre les segments, ne formant généralement pas un passage immédiat. Le design à double couche du stent EmboTrap combine théoriquement les caractéristiques avantageuses des deux types de stents.

 

Design du Stent Interne d'EmboTrap

▲Design du Stent Interne d'EmboTrap

 

Au-delà des effets théoriques du design, l'une des études les plus représentatives sur EmboTrap—ARISE II—a également fourni d'excellents résultats. Que ce soit en termes d'effet en première tentative (FPE), de recanalisation en trois passages, ou de scores de mRS à 90 jours, EmboTrap a démontré des avantages significatifs des stents de thrombectomie de troisième génération.

 

Résultats Principaux de l'Étude Multicentrique ARISE II (Analyse de la Revascularisation dans l'AVC Ischémique avec EmboTrap

▲Résultats Principaux de l'Étude Multicentrique ARISE II (Analyse de la Revascularisation dans l'AVC Ischémique avec EmboTrap

 

Résultats Angiographiques et Cliniques d'ARISE II

▲Résultats Angiographiques et Cliniques d'ARISE II

 


VI Le Stent Retriever de Quatrième Génération est-il l'Avenir ?

 

Que ce soit le Solitaire basé sur la mécanique ou l'EmboTrap avec ses nombreux designs, les procédures de thrombectomie aujourd'hui peuvent résoudre la plupart des problèmes. Cependant, la thrombectomie mécanique (MT) peut encore rencontrer des défis lorsqu'elle est confrontée à des caillots organisés ou durs riches en fibrine et collants, qui sont des points douloureux courants dans la pratique clinique. Pour y remédier, Vesalio a conçu le stent retriever de quatrième génération—NeVa.

 

Neva (le stent retriever de quatrième génération)

▲Neva (le stent retriever de quatrième génération)

 

Une caractéristique notable du stent retriever NeVa est son design de zone fonctionnelle. L'extrémité proximale est responsable de l'enfouissement et de l'adhésion au thrombus, tandis que l'extrémité distale est conçue comme une poche en maille pour garantir que les fragments restent à l'intérieur du stent. NeVa dispose également d'une technologie unique appelée Drop Zones. La technologie Drop Zones utilise différentes tailles de maille pour modifier les interactions avec le thrombus, capturant le thrombus à l'intérieur du stent plutôt que de compter uniquement sur l'enfouissement et le traînement le long de la paroi artérielle. Pendant la procédure, chaque Zone de Drop augmente la probabilité que le thrombus s'enfouisse dans le stent.

 

Technologie Drop Zones

▲Technologie Drop Zones

 

Au-delà du design innovant, les essais cliniques ont montré des résultats impressionnants. CLEAR est une étude prospective, multicentrique, à un seul bras conçue pour évaluer la sécurité et l'efficacité de NeVa dans la recanalisation des occlusions de grands vaisseaux (LVO). Les résultats de l'essai, que ce soit en recanalisation en première tentative (73,8 %), en recanalisation en trois passages (90,7 %), ou en résultats favorables à 90 jours (65,1 %), ont été remarquables.

 

Résultats de la Reperfusion dans la Population miTT

▲Résultats de la Reperfusion dans la Population miTT

 

Résultats cliniques dans la population mITT

(Résultats cliniques dans la population mITT) 

▲Résultats Principaux de l'Étude CLEAR d'un Nouveau Stent Retriever avec Technologie Drop Zone

 

Malgré les résultats impressionnants, Vesalio n'a pas cessé ses efforts. Récemment, ils ont lancé la dernière série de stents retrievers NeVa—NeVa NET. Cette fois, ils se sont concentrés sur le risque d'embolie distale en intégrant un microfiltre pour empêcher les fragments de caillot de migrer vers de nouvelles zones ou des zones distales. Que ce design aidera mieux à réduire le risque de migration du thrombus reste à voir avec plus de résultats d'essai clinique.

 

la dernière série de stents retrievers NeVa—NeVa NET

▲la dernière série de stents retrievers NeVa—NeVa NET

 


VII Conclusion

 

Ces dernières années, le développement des cathéters d'aspiration a progressé rapidement, tandis que les stents retrievers sont restés relativement discrets. Avec la maturité des techniques combinées, de plus en plus de praticiens se concentrent sur les performances des cathéters d'aspiration/intermédiaires, considérant souvent les stents retrievers comme un outil auxiliaire (essentiel mais ne nécessitant pas la meilleure performance). Cependant, avec la recherche en amont fournissant des études plus détaillées sur les propriétés des thrombus, on estime que les futurs stents retrievers seront conçus plus spécifiquement pour aider à résoudre les problèmes cliniques de manière plus efficace. Bien que l'article discute du développement de la première à la quatrième génération, cela ne signifie pas nécessairement que la quatrième génération est supérieure à la troisième ou à la deuxième. Le meilleur outil est toujours celui qui correspond bien au travail.