Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Sténose valvulaire aortique (AVS)“

La sténose aortique (SA) est la maladie valvulaire cardiaque ayant la plus forte prévalence dans les pays occidentaux. On s’aperçoit que, malgré le respect des recommandations pour les indications opératoires, les patients présentent des évolutions très variables après chirurgie : certains patients restent symptomatiques, décèdent précocement, ou présentent une dysfonction ventriculaire gauche persistante. Il a été montré que les patients présentant à la fois une SA en bas débit (c’est-à-dire un volume d’éjection bas), une fraction d’éjection ventriculaire gauche (FEVG) altérée et un gradient de pression entre le ventricule et l’aorte abaissé avaient un pronostic péjoratif, avec un risque opératoire majoré lorsqu’ils subissaient un remplacement valvulaire chirurgical. Il a aussi été récemment démontré que, dans le contexte de la SA, un bas débit peut survenir alors que la FEVG est normale. Les objectifs généraux de ce doctorat sont d’étudier l’impact du débit (plus précisément le volume d’éjection ventriculaire gauche) sur le pronostic des patients atteints de SA, ainsi que l’évolution du débit après intervention et les déterminants de son évolution. Les résultats indiquent que le volume d’éjection ventriculaire gauche, que ce soit avant intervention, ou son évolution après TAVI (Transcatheter Aortic Valve Implantation), sont des prédicteurs indépendants puissants de mortalité chez ces patients
Aortic stenosis (AS) is the most common valvular heart disease in occidental countries. Despite proper use of the guidelines, some patients can present adverse outcomes after surgery: some of them remain symptomatic, some die prematurely, or suffer from a persistant left ventricular dysfunction. It has been demonstrated that patients presenting an AS with low flow (i.e. low stroke volume), impaired left ventricular ejection fraction (LVEF), and a low transvalvular mean gradient, have poor prognosis, with increased risk during aortic valve replacement surgery. It has also been demonstrated that, in AS, a low flow can occur despite a preserved LVEF. The main goals of this PhD were to evaluate the impact of flow (more precisely left ventricular stroke volume) on the prognosis of patients with AS, the evolution of flow after intervention, and the factors that influence it. The results show that left ventricular stroke volume, before or after intervention, or its evolution after TAVI (Transcatheter Aortic Valve Implantation), are powerful independant predictors of mortality

Objectif : La sténose valvulaire aortique est la pathologie cardiaque la plus fréquente. Les microARNs sont des biomarqueurs de nouvelle génération, régulant l'expression des gènes impliqués dans diverses pathologies. Rechercher le rôle des microARNs dans les calcifications rapides des valves aortiques en prenant comme exemple la bicuspide aortique. Méthodes : Étude observationnelle prospective sur une cohorte de valves aortiques calcifiées tricuspides et bicuspides. Nous avons comparé l'expression de 6 MicroARNs (miR-26a,-30b,-92a,-141,-195 et -223) entre les 2 types de valves. Les résultats ont été corrélés aux données cliniques de sévérité de la pathologie sténosante. Le Comité de Protection des Personnes a approuvé cette étude non interventionnelle. Résultats : Étude préliminaire sur 19 valves (11 Tricuspides et 8 Bicuspides) a permis de mettre en évidence une différence significative de l'expression des miR-92a et -141 entre les 2 groupes de valves (0.3 v/s 0.85, p=0.0006 ; 0.03 v/s 0.06 ; p=0.005), respectivement pour les valves tricuspides et bicuspides. L'étude définitive a porté sur un plus grand échantillon avec 30 valves tricuspides et 17 valves bicuspides. Le miR-92a a été significativement surexprimé dans les valves bicuspides par rapport aux valves tricuspides (0.06 v/s 0.03 ; p<0.0001). L'expression du miR-92a a été directement corrélée au gradient transvalvulaire, reflet de la sévérité de la sténose aortique (r = 0.3257, p = 0.04). Conclusion : miR-92a est significativement surexprimé dans les valves aortiques bicuspides. Une étude plus élargie sur son expression sérique pourrait le proposer comme marqueur de calcification rapide de la valve aortique
Objective: Aortic valve stenosis is, nowadays, the most frequent valvular heart disease. Its evolution remains different between tricuspid and bicuspid valves, with an earlier and more rapid calcification in the bicuspid patients. MicroRNA are emergent genetic intra- and extra-cellular regulator of the expression of mRNA. The aim of our study is to compare the microRNA expression between both valvular groups.Methods: We conducted a prospective observational study on a small sample of tricuspid and bicuspid aortic valve, on which we studied the expression of 6 microRNAs (miR-26a, -30b, -92a, -141, -195 and -223). The study was approved by the local ethic committee. Results: On this reduced sample, only miR-92a and -141 were significantly overexpressed in bicuspid aortic valves (0.3 v/s 0.85, p=0.0006; 0.03 v/s 0.06; p=0.005) respectively for tricuspid and bicuspid valves. As a second step, we studied the expression of these 2 microRNAs in a larger cohort of 47 valves. Only miR-92a was significatively overexpressed in bicuspid aortic valves (0.06 v/s 0.03; p<0.0001). Furthermore, a positive correlation between transvalvular preoperative mean gradient and the expression of mi-92a, as a direct clinical correlation between the tissular expression and a preoperative clinical assessment of the AS severity (r = 0.3257, p = 0.04). Conclusion: miR-92a is overexpressed in bicuspid aortic valves. Further studies are necessary to measure its seric expression and correlate it to the clinical findings, in order to present this microRNA as a potential seric biomarker of rapid aortic valve calcification

La sténose aortique calcifiante est la plus commune des maladies cardiovasculaires dans les pays occidentaux après la maladie des artères coronaires et l’hypertension artérielle systémique. À ce jour on ne dispose d’aucun traitement capable d’arrêter ou ralentir la progression de la sténose aortique. Les seuls traitements dont on dispose, sont le remplacement valvulaire aortique ou l’implantation de valves par transcathéter dans les cas de sténose sévère symptomatique. Dans ce contexte, il est indispensable de pouvoir développer une solution pharmaceutique efficace permettant de ralentir la progression de la sténose et ainsi éviter une intervention invasive. Par le passé, la sténose aortique était considérée comme une simple atteinte dégénérative de la valve aortique, en lien avec le vieillissement. Néanmoins, de par les avancées effectuées durant les deux dernières décennies, on sait désormais que la sténose aortique est une maladie hautement complexe et activement régulée, impliquant notamment des processus pathologiques semblables à l’athérosclérose ou encore l’artériosclérose. De surcroît, identifier les facteurs impliqués dans la progression de la maladie s’avère indispensable pour la compréhension de la pathogénèse de la sténose aortique. À cet égard, l’hypertension artérielle est une comorbidité fréquemment associée à la sténose aortique et de précédentes observations suggèrent qu’elle pourrait avoir un impact à la fois sur le développement et la progression de la sténose aortique. L’hypothèse principale à l’origine de ce projet de maîtrise était que l’hypertension artérielle systolique, la forme la plus prévalente d’hypertension chez les patients atteints de sténose aortique, conduit à une progression plus rapide de la calcification de la valve aortique. L’objectif principal de cette étude était donc d’évaluer l’impact de l’hypertension artérielle systolique sur la progression de la calcification valvulaire aortique mesurée par tomodensitométrie chez les patients atteints de sténose aortique.
Calcific aortic stenosis is the most common cardiovascular disease in Western countries after coronary artery disease and hypertension. So far, there is no effective medical therapy able to stop or slow the progression of aortic stenosis. The only available treatments are surgical or transcatheter aortic valve replacement for patients with severe symptomatic aortic stenosis. In this context, it is crucial to develop efficient pharmaceutical therapy able to slow the stenosis progression and thus prevent such invasive intervention. In the past, aortic stenosis was thought to be a simple degenerative process of the aortic valve linked to aging. However, the advances performed during the last two decades showed that aortic stenosis is a highly complex and actively regulated disease, especially involving pathological processes close to atherosclerosis or arteriosclerosis. Furthermore, identified the key factors involved in the disease progression is essential to understand the pathogenesis of aortic stenosis. In this regard, hypertension is a common comorbidity of aortic stenosis and previous findings suggest that it may have an impact both on the development and progression of aortic stenosis. The primary hypothesis of this MSc project was that systolic hypertension, the most prevalent form of hypertension in patients with aortic stenosis, leads to faster progression of aortic valve calcification. Thus the main objective of this study was to assess the impact of systolic hypertension on the progression of aortic valve calcification assessed by multidetector computed tomography in patients with aortic stenosis.

La réparation endovasculaire des anévrismes aortiques abdominaux (EVAR) et l’implantation valvulaire aortique transcathéter (TAVI) sont des interventions endovasculaires pour lesquelles l’analyse des images CT préopératoires est une étape préalable au planning et au guidage de navigation. Dans le cas de la procédure EVAR, les travaux se concentrent spécifiquement sur la question difficile de la segmentation de l’aorte dans l’imagerie CT acquise sans produit de contraste (NCCT), non encore résolue. Dans le cas de la procédure TAVI, ils abordent la détection des repères anatomiques permettant de prédire le risque de complications et de choisir la bioprothèse. Pour relever ces défis, nous proposons des méthodes automatiques basées sur l’apprentissage profond (DL). Un modèle entièrement supervisé basé sur la fusion de caractéristiques 2D-3D est d’abord proposé pour la segmentation vasculaire dans les NCCT. Un cadre faiblement supervisé basé sur des pseudo-labels gaussiens est ensuite envisagé pour réduire et faciliter l’annotation manuelle dans la phase d’apprentissage. Des méthodes hybrides faiblement et entièrement supervisées sont finalement proposées pour étendre la segmentation à des structures vasculaires plus complexes, au-delà de l’aorte abdominale. Pour la valve aortique dans les CT cardiaques, une méthode DL de détection en deux étapes des points de repère d’intérêt et entièrement supervisée est proposée. Les résultats obtenus contribuent à l’augmentation de l’image préopératoire et du modèle numérique du patient pour les interventions endovasculaires assistées par ordinateur
Endovascular aneurysm repair (EVAR) and transcatheter aortic valve implantation (TAVI) are endovascular interventions where preoperative CT image analysis is a prerequisite for planning and navigation guidance. In the case of EVAR procedures, the focus is specifically on the challenging issue of aortic segmentation in non-contrast-enhanced CT (NCCT) imaging, which remains unresolved. For TAVI procedures, attention is directed toward detecting anatomical landmarks to predict the risk of complications and select the bioprosthesis. To address these challenges, we propose automatic methods based on deep learning (DL). Firstly, a fully-supervised model based on 2D-3D features fusion is proposed for vascular segmentation in NCCTs. Subsequently, a weakly-supervised framework based on Gaussian pseudo labels is considered to reduce and facilitate manual annotation during the training phase. Finally, hybrid weakly- and fully-supervised methods are proposed to extend segmentation to more complex vascular structures beyond the abdominal aorta. When it comes to aortic valve in cardiac CT scans, a two-stage fully-supervised DL method is proposed for landmarks detection. The results contribute to enhancing preoperative imaging and the patient's digital model for computer-assisted endovascular interventions

Les pathologies cardiovasculaires sont le plus souvent l’aboutissement des processus liés à l’athérosclérose. Elles représentent la première cause de morbi-mortalité dans le monde et leur incidence s’accroit avec le vieillissement de la population et l’expansion de facteurs de risques comme le diabète ou l’obésité. La sténose valvulaire aortique (SVA) est la valvulopathie la plus fréquente dans les pays développés présentant de nombreux points communs avec l’athérosclérose vasculaire. En plus des facteurs de risque, les lésions valvulaires et les lésions vasculaires partagent des similitudes dans les processus physiopathologiques impliqués comme l’inflammation, la fibrose, l’angiogenèse et la calcification. Ce dernier processus apparait dans les stades avancés des pathologies liées à l’athérosclérose et joue un rôle critique via son implication dans la stabilité de la plaque ou l’épaississement des cuspides valvulaires aortiques. Les macrophages, cellules issues de la différenciation des monocytes infiltrés, jouent un rôle prépondérant dans ces lésions via les phénotypes classiques (M1) et alternatifs (M2). Néanmoins cette dichotomie ne reflète pas complètement la variété de leur plasticité et les différents phénotypes induits notamment par le microenvironnement des monocytes/macrophages (zones riches en lipides, zones riches en fer ou zones riches en calcification). Dans la valve aortique, les cellules interstitielles de valve (VIC) forment la population cellulaire la plus présente au sein de la valve aortique. Ces cellules jouent un rôle déterminant dans le maintien du tissu valvulaire, mais également dans les processus de calcification menant à la SVA. Dans un premier temps, cette thèse a pour but d’étudier la capacité des macrophages à former des ostéoclastes, cellules responsables de la dégradation de la matrice osseuse, au sein des plaques d’athérosclérose. Dans un second temps, ce travail se focalisera sur les processus de calcification de la valve aortique via l’étude du rôle de la leptine dans les calcifications valvulaires (étude a priori) puis dans une étude transcriptomique sans a priori de VIC issues de valve sténosées et non-sténosées. Nos résultats sur les macrophages montrent ex vivo que les cellules en bordure des calcifications vasculaires sont des macrophages alternatifs de type M2. In vitro, ces cellules sont incapables de se différencier en ostéoclastes et de résorber une matrice osseuse. Pour l’étude de l’effet de la leptine sur les VIC, nous montrons que la leptine sérique est plus élevée chez des patients présentant une SVA, nous confirmons que la leptine et son récepteur sont exprimés au sein des valves aortiques et que la leptine favorise la différenciation ostéoblastique des VIC de manière dépendante des voies Akt et ERK. Enfin, l’étude transcriptomique a permis de mettre en évidence une nouvelle voie métabolique dérégulée dans les VIC. Cette enzyme est sous exprimée dans les VIC issues de valves pathologiques et dans les zones calcifiées des valves aortiques sténosées. Par ailleurs, le traitement des VIC par le produit de cette enzyme en milieu procalcifiant inhibe la calcification. Cette thèse met en avant de nouveaux indices sur les processus de calcification observés dans les plaques d’athérosclérose et les valves aortiques sténosées. Ces résultats décrivent l’impossibilité des M2 à former des ostéoclastes capables de résorber les calcifications. Il sera intéressant d’étudier le phénotype des macrophages en bordure des calcifications des valves aortiques sténosées. D’autre part, il sera intéressant d’étudier l’origine de la leptine dans la valve et son mécanisme d’action sur les VIC. Enfin, ce travail a mis à jour une nouvelle voie métabolique, impliquée dans le développement des calcifications valvulaires, qui pourrait constituer une voie thérapeutique innovante dans le traitement médicamenteux de la SVA
Cardiovascular diseases (CVD) are the most often outcome of atherosclerosis processes. CVD are the first leading cause of death rate with an increasing incidence due to ageing populations and expansion of risk factors such as diabetes mellitus or obesity. Aortic valve stenosis (AVS) is the most frequent valvulopathy in developed countries sharing common points with vascular atherosclerosis. More than only risk factors, valvular and vascular lesions share common pathophysiological processes implicated in the development of the disease such as inflammation, fibrosis, angiogenesis and calcification. This last process appears in late stages of atherosclerosis diseases and play critical roles via implication in plaque stability or thickening of the aortic valve. Macrophages are cells deriving from infiltrated monocytes, playing an important role in the inflammatory state of lesions via classical (M1) or alternative phenotypes (M2) phenotypes. Nevertheless, this dichotomy does not reflect completely the variety of their plasticity and different phenotypes induced by the microenvironment of monocytes/macrophages (lipid riche zone, iron riche zone or calcium rich zone). In the aortic valve, valvular interstitial cells (VIC) are the most prominent cell type found in the aortic valve. These cells play a major role not only in the valve tissue homeostasis but also in the calcification processes leading to AVS. In a first part, the aim of this thesis is to elucidate the ability of macrophages to differentiate into osteoclasts, cell type responsible for bone matrix remodeling, inside atherosclerosis plaques. In a second part, this work will focus on the calcification processes occurring in the aortic valve via the study of the role of leptin in valvular calcification (association study) and then in a transcriptomic analysis of VIC isolated from calcified versus non calcified aortic valves (genome-wide expression study). Our results about macrophages show that ex vivo cell surrounding vascular calcification are alternative M2 macrophages. In vitro, these cells are no able to differentiate into true osteoclasts nor to resorb calcium deposits. Concerning the role of leptin on VIC, the results show that serum leptin is higher in patients with AVS, leptin and its receptors are expressed in the aortic valves and leptin enhances the osteoblast différenciation of VIC in an Akt and ERK dependant manner. Finally, the transcriptomic analysis allowed to highlight a new pathway deregulated in VIC. This enzyme is underexpressed in VIC isolated from calcified aortic valves and in the calcified zonesAbstract4of stenosed aortic valves. Otherwise, treating VIC with the product of this enzyme in a procalcifying medium inhibits calcification processes.This thesis highlights new insights into the calcification processes occurring in atherosclerosis lesions and calcified aortic valves. These results describe that M2 macrophages cannot differentiate into osteoclasts and reverse calcification formation inside atherosclerosis plaques. In parallel, it would be interesting to study the macrophages phenotypes surrounding calcium deposits in stenosed aortic valves. Then, it will be interesting to decipher the origin of leptin and its precise mechanism of action on VIC. Finally this work points out a new metabolic pathway implicated in the development of valvular calcification which could be a medical treatment of SVA

INTRODUCTION : Il existe une discordance entre l’aire valvulaire aortique (AVA<1.0cm²) et le gradient moyen (GM<40mmHg) lors de l’évaluation de la sévérité de la sténose aortique (SA). OBJECTIF: Définir le bénéfice de survie associé au remplacement valvulaire aortique (RVA) en fonction des marqueurs échocardiographiques de sévérité de la SA. MÉTHODES : 1710 patients avec SA ont été séparés en 4 strates de sévérité selon AVA, AVA indexée, GM ou la vélocité aortique maximale (Vmax). Nous avons comparé la survie entre les groupes traités avec ou sans RVA dans chaque strate. RÉSULTATS : Les patients avec une AVA entre 0.8 et 1cm² avaient un bénéfice de survie significatif du RVA en multivarié. Un bénéfice était observé chez les patients avec strates de GM/Vmax non sévères et AVA<1cm². CONCLUSION : Le RVA peut être bénéfique chez un nombre substantiel de patients avec une AVA7<1cm², malgré des gradients non sévères.

La sténose valvulaire aortique (SVA) est une pathologie dégénérative de la valve aortique qui touche 2 à 4% de la population âgée de plus de 65 ans, et 4,6% des personnes âgées de plus de 75 ans. Cette pathologie se traduit par un épaississement et une rigidification des feuillets de la valve aortique, induisant un défaut d’ouverture et de fermeture de la valve. Parmi les nombreux facteurs de risque de développer une SVA, nous retrouvons la bicuspidie (anomalie congénitale touchant 1 à 2% de la population générale), l’âge, la dyslipidémie et le sexe mâle. Les mécanismes impliqués dans la physiopathologie de la SVA sont bien connus, nous retrouvons des mécanismes impliqués dans l’inflammation, la fibrose, la calcification, la survie et la prolifération cellulaire. Toutefois, malgré une littérature abondante sur la physiopathologique de la SVA, peu de recherches ont été effectuées sur l’impact du sexe et des hormones sexuelles sur la progression de la SVA. Il a été récemment observé que pour une même sévérité hémodynamique de la SVA, les hommes présentent un degré de calcification plus important et une proportion de fibrose valvulaire moins élevée comparativement aux femmes. Ainsi, l’objectif de cette maîtrise est d’étudier l’impact du sexe, du phénotype valvulaire et de l’âge sur le degré de calcification et le remodelage de la valve aortique chez des patients humains. Pour mener à bien ce projet, nous avions accès aux caractéristiques cliniques, aux données de tomodensitométrie, et aux valves explantées des patients. Les résultats obtenus montrent que les femmes, indépendamment du phénotype valvulaire ou de l’âge, vont présenter un degré de calcification plus faible et un remodelage fibrotique plus important des valves aortiques comparativement aux hommes. De plus, chez les patients bicuspides, les femmes jeunes présentent une valve aortique moins calcifiée que les femmes plus âgées.
Aortic valve stenosis (AS) is a degenerative pathology of the aortic valve that affects 2 to 4% of the population over 65 years of age, and 4,6% of people over 75 years of age. This pathology results in a thickening and stiffening of the aortic valve leaflets, leading to an impaired opening, and closing of the valve. The risk factors for developing AS are bicuspid valve (a congenital anomaly affecting 1 to 2% of the general population), age, dyslipidemia, and male sex. The mechanisms involved in the pathophysiology of AS are relatively well known. Mechanisms involved in inflammation, fibrosis, calcification, survival, and cell proliferation are found. However, despite an important bibliography on the pathophysiology of AS, very little research has been done on the impact of sex and sex hormones on the progression of AS. It has recently been shown that for the same hemodynamic severity of AS, men have a higher degree of calcification and a lower proportion of fibrosis of their valve than women. Thus, the objective of this master is to study the impact of sex, valve phenotype and age on the degree of calcification and valve remodelling in human patients for whom we had their clinical characteristics as well as CTscan data and explanted valves. Results obtained shown that women, regardless of valve phenotype or age, will have a lower degree of valve calcification and a greater fibrotic remodelling of their valves than men. In addition, in bicuspid patients, young women have a less calcified aortic valve compared to older women.

L’évaluation de la sténose aortique (SA) par échocardiographie Doppler aboutit à une classification discordante de la sévérité chez environ 30 % des patients. La tomodensitométrie qui mesure la calcification valvulaire aortique, un indice de sévérité anatomique, peut alors être utile pour corroborer la sévérité de la SA. De précédentes études ont montré une bonne corrélation entre la sévérité hémodynamique mesurée par échocardiographie Doppler et la sévérité anatomique définie par la calcification valvulaire aortique mesurée par tomodensitométrie. Cependant, l’impact du phénotype de la valve aortique (bicuspide versus tricuspide) et de l’âge sur cette relation entre sévérité hémodynamique et sévérité anatomique reste inconnu. Or, ces deux facteurs sont hautement impliqués dans le développement de la SA. En effet, les patients ayant une valve aortique bicuspide ont une prédisposition à développer une SA, et ce, généralement plus tôt que les patients avec une valve aortique tricuspide. L’hypothèse principale de l’étude est que le phénotype de la valve aortique et l’âge influencent la relation entre la sévérité hémodynamique et la calcification valvulaire aortique de la SA. L’objectif principal de l’étude est d’évaluer l’impact du phénotype de la valve aortique et de l’âge sur la relation entre la sévérité hémodynamique et la calcification valvulaire aortique de la SA.
Assessment of aortic stenosis (AS) by Doppler echocardiography leads to discordant severity grading in around 30% of patients. Computed tomography which measures aortic valve calcification, an indication of anatomic severity, can then be useful to corroborate AS severity. Previous studies have shown a good correlation between hemodynamic severity measured by Doppler echocardiography and anatomic severity defined by aortic valve calcification measured by computed tomography. However, the impact of aortic valve phenotype (bicuspid versus tricuspid) and age on this relation between hemodynamic severity and anatomic severity remains unknown. Yet, these two factors are highly implicated in AS development. Indeed, patients with a bicuspid aortic valve have a predisposition to develop AS, and this, generally earlier than patients with a tricuspid aortic valve. The main hypothesis of the study is that aortic valve phenotype and age influence the relationship between haemodynamic severity and aortic valve calcification of AS. The main objective of the study is to assess the impact of aortic valve phenotype and age on the relationship between haemodynamic severity and aortic valve calcification of AS.

La sténose aortique serrée est la valvulopathie acquise de l’adulte la plus fréquente affectant jusqu’à 10% des octogénaires. Sa prise en charge percutanée est en plein essor et confronte les cliniciens à des problèmes nouveaux constituant un champ de recherche important. Notre travail s’inscrit dans le cadre des gestes médico-chirurgicaux assistés par ordinateur et vise à proposer des solutions d’aide à la décision basées sur l’assistance informatique. Cette Thèse est ainsi composée de 4 parties. Une première partie porte sur la problématique médicale dans laquelle s’inscrit le remplacement valvulaire aortique percutané (TAVI) ainsi que le contexte du TAVI en France et présente un article évaluant l’évolution des caractéristiques des patients et des procédures à l’échelle nationale entre 2010 et 2015 dans les registres nationaux FRANCE 2 et FRANCE TAVI. Ce premier chapitre identifie des problématiques médicales auxquelles les opérateurs sont confrontés au quotidien notamment la sélection optimale des candidats et la minimisation des complications de la procédure dans le contexte d’une réduction du profil de risque des patients traités. La seconde partie s’intéresse à l’étude de populations, par des méthodes statistiques classiques, pour établir des facteurs prédictifs de résultats du TAVI ou de survenue d’une complication donnée afin d’aider le clinicien dans sa planification de la procédure. Cette partie est articulée autour de 3 articles portant sur les facteurs prédictifs d’accidents vasculaires cérébraux, les troubles conductifs et les facteurs prédictifs de « mauvais résultats » après TAVI. Nous démontrons l’intérêt de ce type d’analyse qui resteront nécessaires à l’avenir mais abordons également leurs limites qui expliquent pourquoi d’autres pistes doivent être explorées pour stocker, trier, restituer les informations pertinentes à l’opérateur voire les augmenter pour faciliter ses décisions notamment en préopératoire.L’objet de la 3ème partie est d’aborder un système d’aide à la décision par ordinateur de type « case-based reasoning » (CBR) qui pourrait tirer bénéfice de l’identification de ces facteurs pronostiques et à terme les intégrer dans une interface globale et ergonomique d’aide à la décision. Nous avons travaillé dans le cadre du projet européen H2020 EurValve sur l’élaboration d’un CBR dont la problématique se concentre pour l’instant sur le choix optimal de la voie d’abord, du type et de la taille de prothèse. Notre travail s’est concentré sur une étape analytique de la conception de ce type de système portant sur l’étude et l’amélioration de la mesure de similarité utilisée pour rapprocher le cas à traiter (problème) de ses plus proches voisins (cas déjà traités et leur « solution » thérapeutique). Enfin, une dernière partie porte sur l’augmentation des informations disponibles pour l’aide à la décision en préopératoire par la simulation numérique spécifique patient. Après un état de l’art des méthodes utilisées dans le domaine du TAVI, nous avons travaillé à l’élaboration et au paramétrage d’un modèle de simulation de l’insertion du guide rigide dans le ventricule gauche (une étape de la procédure qui peut conditionner le positionnement de la prothèse et donc le résultat final). Afin de réaliser une première validation de cette simulation exploitant l’imagerie tomodensitométrique 3D préopératoire, l’approche proposée repose sur l’extraction de la région d’intérêt dans le volume 3D (segmentation) et sa mise en correspondance avec l’imagerie fluoroscopique 2D peropératoire par le biais d’un recalage 3D/2D. Nos travaux sur ces méthodes de traitement de l’image nécessaires à la mise en œuvre et la validation de notre stratégie de simulation sont discutés dans cette partie. Enfin nous présentons une application clinique potentielle du modèle de simulation portant sur l’influence de la forme du guide et de ses conditions d’insertion sur sa stabilité et les forces de pression s’exerçant sur le ventricule gauche
Aortic stenosis represents the most frequent acquired valvular heart disease, affecting up to 10% of octogenarians. Transcatheter aortic valve implantation (TAVI) is booming and confronts clinicians with new issues that constitute a major field of research. Our work falls within the framework of computer-assisted medico-surgical interventions, and aims at proposing computer-assisted decision support systems. The present Thesis is composed of four parts. The first part focuses on the medical problematic surrounding TAVI, as well as the current French TAVI field on the basis of an article describing temporal trends in patients’ and procedural’s characteristics from 2010 to 2015 in the FRANCE 2 and FRANCE TAVI nationwide registries. This first part identifies medical issues that operators currently face, especially the optimal selection of TAVI candidates, and the reduction of procedural complications within the current trends towards treatment of patients with lower baseline surgical-risk profile. The second part deal with population-based studies, through standard statistical methods, to identify predictors of TAVI outcomes or selected procedural complications in order to facilitate procedural planning. Three articles compose this part. The first focuses on predictors of short-term cerebrovascular events post-TAVI, the second deals with conduction disturbances post-TAVI while the third aims at identifying predictors of global poor outcomes. We demonstrate the benefits of these analyses, which will remain necessary in the future, but also address their limitations, which support the use of new methods to store, sort, retrieve, and even augment relevant information to facilitate operators’ decision, especially at the pre-procedural step.The purpose of Part 3 is to address a case-based reasoning (CBR) decision-support system that could benefit from the identification of these prognostic factors and ultimately integrate them into a global and ergonomic interface for decision support. We have worked in the framework of the European project H2020 EurValve on the development of a CBR whose problematic is,for the time being, limited to the optimal choice of the approach, type and size of prosthesis. Our work focused on an analytical step in the design of this type of system dealing with the study and improvement of the similarity measure used to identify nearest neighbours (previously treated cases and their therapeutic "solution") of the current problem (case which clinicians are planning to treat). Finally, the last part focuses on increasing the information available for preoperative decision support through patient-specific numerical simulation. After a state of the art of the methods used in the field of TAVI, we worked on the elaboration and parameterization of a simulation model of the insertion of the stiff guidewire in the left ventricle (one of the first steps of the procedure that can condition the positioning of the prosthesis and thus the final result). In order to perform a first validation of this patient-specific simulation using preoperative 3D CT imaging, the proposed approach is based on the extraction of the region of interest in the 3D volume (segmentation) and its mapping to intraoperative 2D fluoroscopy through 3D / 2D registration. Our work on these image processing methods needed to implement and validate our simulation strategy is also discussed in this section. Finally, we present a potential clinical application of the simulation model regarding the influence of the shape of the guide and its insertion conditions on its stability and the pressure forces exerted on the left ventricle