Failure Properties of Ruptured and Unruptured Abdominal Aortic Aneurysms

Abstract

Rupture of abdominal aortic aneurysm (AAA) is a poorly understood phenomenon. Some aneurysms rupture as they grow larger, while many very large ones do not. There have been numerous reports on the failure properties of unruptured AAA [1], but similar data on ruptured AAA is scarce. Some reports suggest that greater pressure-induced tension in the AAA wall may predispose some to rupture [1]. But what of failure properties? It is conceivable that aneurysms which rupture are globally weaker than ones that do not or perhaps have very localized weak spots. Such key issues have not been explored because of lack of specimens from ruptured AAA. In this exploratory study between clinical and engineering investigators, unruptured and ruptured AAA were wholly harvested from fresh cadavers and the regional variations in wall thickness, mechanical properties and cellular content were compared.

Correlação entre a morfologia de aneurismas da aorta abdominal e a biomecânica de fragmento da parede aneurismática

“…O LIM-02 do HCFMUSP tem experiência na realização de testes biomecânicos uniaxiais destrutivos, documentados em várias publicações (Raghavan et al, 2006(Raghavan et al, , 2009(Raghavan et al, e 2011Ninomiya et al, 2015;Tavares Monteiro et al, 2014). Em Para evitar danos ao tecido avaliado, o espécime era fixado nas extremidades de presilhas delicadas.…”

“…Por outro lado, com os achados deste estudo, foi possível compreender que as propriedades biomecânicas de falência da parede dos AAA não se comportam assim (Raghavan et al, 2009). Não existe esta linearidade homogênea, ou seja, a parede aneurismática não fica mais frágil ou fina homogeneamente conforme o diâmetro do AAA aumenta.…”

“…Conforme o tecido é submetido a forças extrínsecas, as fibras colágenas vão sendo mobilizadas, contribuindo na resistência tecidual com as fibras elásticas. Tal fenômeno é chamado de "recrutamento do colágeno" (Figura 2) (Silver et al, 1989;Raghavan et al, 2009;Tavares Monteiro et al, 2014). Conforme mais fibras colágenas são recrutadas, maior é a rigidez tecidual.…”

Estudo das propriedades histológicas e biomecânicas de fragmentos da parede anterior de aneurismas da aorta abdominal

“…Neste contexto é possível que a degradação da parede que predispõe a ruptura seja mais um evento localizado do que uniformemente distribuído, de maneira que a tensão média de falência pode não ser uma boa medida para acessar o risco de ruptura dos aneurismas 59. Raghavan & Simão da Silva e colaboradores, em 2011, analisaram posteriormente os fragmentos provenientes de 4 aneurismas rotos e 7 aneurismas não rotos obtidos de cadáveres também através de testes de distensão uniaxial e não identificaram diferenças ao aumento dos valores percentuais de colágeno na composição da parede em ambos os grupos, com valores numericamente maiores para os não rotos 60. Estes achados reforçam a importância do conhecimento da composição de um material para a melhor compreensão do comportamento biomecânico do mesmo.Os dois principais elementos constitutivos que contribuem para a estrutura da parede da aorta são as fibras colágenas e elásticas, desempenhando diferentes papéis na manutenção da elasticidade, força tênsil, resistência mecânica e integridade da parede.…”

Volumetria e parâmetros biomecânicos detectados pela Ultrassonografia 3D e 2D em aortas abdominais de pacientes com e sem aneurisma

“…Estimativas via speckle-tracking são, portanto, consistentes com o raciocínio lógico.Este fato é importante porque diferenças regionais podem ser vistas na aorta aneurismática, e a elasticidade pode ser preservada em alguns pontos do aneurisma. Suportando isso, um estudo de autópsia que abordou as características biomecânicas da aorta mostrou que AAA rotos não são globalmente fracos comparados com os não rotos 48. Mesmo com o crescimento do AAA, algumas paredes podem deformar mais que outras; essas paredes relativamente preservadas podem ter o papel de absorver melhor o estresse hemodinâmico.…”