Les Malformations Artérioveineuses sont des lésions vasculaires évolutives. Elles peuvent avoir des conséquences neurologiques lourdes liées au risque hémorragique élevé qui est leur mode de révélation le plus fréquent. Le développement de meilleurs outils d’imagerie a beaucoup amélioré le diagnostic de ces lésions et a permis une meilleure compréhension de leur interaction avec le tissu cérébral. Néanmoins, Leur 4eme dimension et leur évolution restent encore obscures.Par ailleurs, les traitements actuels (embolisation, microchirurgie, chirurgie stéréotaxique) sont associés à des risques de morbidité et mortalité importants.Pour ces raisons, nous avons travaillé sur un traitement potentiel peu invasif: des agents antiangiogéniques. Un modèle porcin simplifié a été élaboré consistant en l’occlusion unilatérale de l’artère carotide primitive et externe par voie endovasculaire. Ce modèle a présenté des preuves d’angiogénèse et des modifications anatomopathologiques proches de celles des MAVc humaines. Le Bevacizumab, un anticorps monoclonal pour le VEGF, a été administré in situ sur ce modèle. Les résultats ont montré que l’agent antiangiogénique altère l’angiogénèse sur les specimens histologiques. L’épaisseur de la paroi des vaissaux a été stabilisée après l’injection de Bevacizumab mais le volume des retia est demeuré identique montrant que le volume dépend de l’angiogénèse mais probablement également du flux / Brain arteriovenous malformations are dynamic, evolving vascular lesions. They present high morbidity rates due to hemorrhagic presentation that is the most frequent symptom at onset and potentially high mortality rates .Up to date imaging techniques has greatly facilitated the diagnosis of these lesions and the better understanding of their relation to adjacent brain tissue. However, it remains still a challenge to define their four dimensional nature and its consequences, a fact that can actually optimize their treatment. Embolization, surgery and stereotactic radiosurgery that are currently used in the treatment of AVMs carry also significant morbi-mortality risks. For this reason, a potential minimally invasive treatment with antiangiogenic agents was tested. A swine model was firstly created using the animal’s rete mirabile and performing an endovascular occlusion of one common and external carotid artery. This simplified model presented evidence of angiogenesis and histologic findings that are also observed in human AVMs compared to a control group. Secondly, Bevacizumab that is a monoclonal antibody to vascular endothelial growth factor, was in situ administered on this model. The results showed that the antiangiogenic agent tampered angiogenesis on histologic samples by stabilizing the wall thickness of the arteries but it did not have any effect on volume that is probably depending on flow and not only on angiogenesis.

Les agents d'embolisation liquides utilisés dans le traitement endovasculaire ont de nombreuses limitations. Des polymères, tels que l’Onyx et les cyanoacrylates sont disponibles. L’alcool est un agent puissant, mais non radio-opaque. Les cyanoacrylates entrainent une réaction inflammatoire significative. Leur polymérisation rapide est responsable d’un comportement mal prévisible.Il existe une possibilité de traitement incomplet.L’Onyx est efficace pour le traitement des MAV.Une pénétration plus distale est obtenue avec l’alcool, mais associée à un risque de migration systémique. Nous avons évalué les propriétés d'un nouvel agent embolique (Alconyx) composé d'un mélange d'alcool et d'Onyx. Cet agent devrait cumuler les avantages respectifs de l'alcool et de l'onyx avec une visualisation adéquate sous fluoroscopie, une meilleure pénétration distale que l'Onyx seul et moins de toxicité systémique liée à la réduction de quantité d’alcool injecté. Divers mélanges ont été testés avec différentes concentrations d'Onyx 18 et d’alcool absolu. Alconyx 25 (75% Onyx 18; 25% d'éthanol) est la formulation la plus prometteuse. Nous avons démontré sa facilité d'injection in vivo, sa nature cohésive sans fragmentation ainsi que sa bonne visualisation sous fluoroscopie. En raison de sa moindre viscosité démontrée in vitro, Alconyx a été capable de pénétrer profondément dans le lit artériel.. L'occlusion proximale par Alconyx 25 devrait permettre d'améliorer le contact entre l'éthanol et la paroi vasculaire et donc augmenter son pouvoir sclérosant et limiter son passage systémique. Les propriétés occlusives d’Alconyx 25 sont similaires à celle de l’Onyx 18 sous haute pression in vitro. / Commercially available liquid embolization agents used in endovascular treatment have many limitations. Polymeric agents as Onyx and cyanoacrylate are available. Ethanol also is a potent sclero-embolic agent. Cyanoacrylates are effective liquid embolic agents, however, their rapid polymerization makes their behaviour unpredictable with possibility of incomplete treatment. These properties render their use challenging.Onyx is easy to use. However, in very small arterial niduses, Onyx, is unable to penetrate deeply. Deep penetration is obtained with ethanol, associated with risk of systemic migration.Poor visualization of ethanol under fluoroscopy is major drawback. Mixing Onyx with ethanol had never been described in the literature till now. In this work, various mixtures have been tested with different concentrations of Onyx 18 and absolute ethanol. Alconyx 25 (75% Onyx 18; 25% ethanol) seems to be a promising product. We proved its ease of injection in vivo and in vitro, its cohesive nature showing no fragmentation or interruption of the injected column as well as its good visualization under fluoroscopy. It was able to penetrate deeply in the arterial bed. The occlusive properties of Alconyx 25 were rated as good as Onyx 18 under high pressure in vitro. Further investigation is needed to better understand the behavior of ethanol in the suspension and its effect on tissues compared to Onyx diluted simply with an equivalent amount of DMSO. Studies on other commercially available concentrations of Onyx would certainly be interesting.

Les malformations artérioveineuses (MAV) cérébrales sont une pathologie rare et hétérogène dont l’imagerie est complexe du fait de leur caractère dynamique et la prise en charge controversée notamment du fait des risques liés aux traitements proposés.La première partie de cette thèse porte sur l’imagerie des MAVs, axée sur une nouvelle technique, l’angiographie en 4 dimensions. Initialement, nous avons étudié sa faisabilité et validé cette technique en la comparant à l’angiographie cérébrale conventionnelle. Puis nous l’avons comparé à une autre modalité dynamique, l’angiographie par résonance magnétique en 4 dimensions, dans l’analyse des caractéristiques angio-architecturales des MAVs. Enfin, nous avons utilisé cette technique comme aide au planning pré et peropératoire dans la chirurgie des micro-MAVs.La seconde partie de cette thèse porte sur la prise en charge des patients porteurs d’une MAV dans le cadre d’études cliniques. Face à l’absence de consensus et aux hétérogénéités des pratiques sur la prise en charge de cette pathologie, la réflexion de ce travail a été conduite en plusieurs temps : un état des lieux basé sur une revue systématique des critiques faites à un essai randomisé sur les MAVs non rompues ; puis la conception d’une nouvelle étude pragmatique en soins courant, randomisée et intégrant le jugement clinique du praticien et de l’équipe multidisciplinaire ; l’évaluation de l’applicabilité de cette conception aux différentes pratiques via l’interrogation des praticiens par questionnaires ; la mise en place de cette étude multicentrique internationale TOBAS (Treatment of Brain Arteriovenous Malformation) ; et enfin, l’analyse des résultats de la phase pilote montrant la faisabilité de l’étude. / Brain arteriovenous malformations (AVMs) are a rare and heterogeneous pathology. Imaging anAVM is complex because of their temporal dynamic feature. The management is controversial in particular due to the risks associated with the proposed treatments.The first part of this work is about imaging AVMs. We focused on a new technique, 4-Dimensional digital substraction angiography (4D DSA). Initially, we studied its feasibility and validated this technique in comparison with conventional cerebral angiography. Then we compared 4D DSA with another dynamic modality, 4-dimensional magnetic resonance angiography (4D MRA), in the analysis of angio-architectural characteristics of AVMs. Finally, we used this technique as a supplementary tool in the pre- and intraoperative planning of micro-AVM surgery.The second part deals with the management of AVMs patients in clinical studies. Given the lack of consensus, and the heterogeneity of practices in the management of this pathology, the conduct of this work was done in several stages: a systematic review and a critical analysis of a randomized trial recently published on unruptured brain AVMs; the design of a new pragmatic randomized trial incorporating the clinical judgment of the multidisciplinary team, the evaluation of the applicability of this design to the different practices using questionnaires; the implementation of this international multi-center study called TOBAS (Treatment of Brain Arteriovenous Malformation); and finally, the analysis of the pilot phase of the study.