Tracheal Self-Expandable Metallic Stents: A Comparative Study of Three Different Stents in a Rabbit Model

IntroductionThe objective of this study was to assess tracheal reactivity after the deployment of different self-expandable metal stents (SEMS).Material and methodsForty female New Zealand rabbits were divided into four groups. Three groups received three different SEMS: steel (ST), nitinol (NiTi), or nitinol drug-eluting stent (DES); the fourth group was the control group (no stent).Stents were deployed percutaneously under fluoroscopic guidance. Animals were assessed by multi-slice, computed tomography (CT) scans, and tracheas were collected for anatomical pathology (AP) study. Data from CT and AP were statistically analyzed and correlated.ResultsThe DES group had the longest stenosis (20.51 ± 14.08 mm vs 5.84 ± 12.43 and 6.57 ± 6.54 mm in NiTi and ST, respectively, day 30; P<.05), and higher granuloma formation on CT (50% of cases). The NiTi group showed the lowest grade of stenosis (2.86 ± 6.91% vs 11.28 ± 13.98 and 15.54 ± 25.95% in DES and ST, respectively; P<.05).The AP study revealed that the ST group developed intense proliferative reactivity compared to the other groups. In the DES group, a destructive response was observed in 70% of the animals, while the NiTi was the least reactive stent.CT was more effective in detecting wall thickening (positive correlation of 68.9%; P<.001) than granuloma (not significant).ConclusionsThe ST group developed granulomas and significant stenosis. NiTi was the least reactive stent, while DES caused significant lesions that may be related to drug dosage. This type of DES stent is therefore not recommended for the treatment of tracheobronchial stenosis.

ResumenIntroducciónEl objetivo de este estudio es evaluar la reactividad traqueal tras la implantación de distintos stents metálicos autoexpandibles (SMAE).Material y métodosSe utilizaron 40 conejos hembra de raza neozelandesa, que se dividieron en 4 grupos. En 3 grupos se implantaron SMAE: de acero (SA), de nitinol (NiTi) o stents liberadores de nitinol (SLF). El cuarto grupo fue el grupo de control (sin stent).Los stents se implantaron por vía percutánea bajo control fluoroscópico. Los animales se evaluaron mediante tomografía axial computarizada (TAC) multicorte y las tráqueas se extirparon para su estudio anatomopatológico (EAP). Los datos de la TAC y el EAP se analizaron estadísticamente y se correlacionaron.ResultadosEl grupo que recibió SLF presentaba la mayor longitud de estenosis (20,51 ± 14,08 mm frente a 5,84 ± 12,43 y 6,57 ± 6,54 mm en los grupos NiTi y SA, día 30; p < 0,05) y el mayor índice de formación de granulomas evidenciados mediante TAC (50% de los casos). El grupo al que se implantaron stents NiTi mostró el menor grado de estenosis (2,86 ± 6,91% frente a 11,28 ± 13,98 y 15,54 ± 25,95% en los grupos SLF y SA; p < 0,05).En el estudio AP, el grupo SA presentó reactividad proliferativa intensa en comparación con los otros 2 grupos. En el grupo SLF se observó una respuesta destructiva en el 70% de animales, mientras que el stent NiTi fue el que menos reacción provocó.La TAC resultó ser superior para detectar el engrosamiento (correlación positiva de un 68,9%; p <  0,001) que para la observación de granulomas (n.s.).ConclusionesEl grupo SA desarrolló granulomas y estenosis significativas. El stent NiTi fue el que menos reacción indujo, mientras que el SLN provocó lesiones importantes que podrían estar relacionadas con la dosis de fármaco. Por consiguiente, este tipo de SLF no se recomienda para el tratamiento de la estenosis traqueobronquial.