Thèse--Méd.--Reims, 1974. N°: N° 9. / Bibliogr. ff. I-XXX.

Cette étude à pour but de développer un concept de stent atraumatique pour le remplacement percutanée de la valve aortique. Le stent est obtenu à partir de brins de Nitinol tressés, ce qui lui permet, de part sa géométrie et sa structure, d'être compressible, auto-expansible, et atraumatique. Le principe de fabrication des prototypes et les contraintes qui lui est associé sont présentées. Les performances de ces prototypes, en terme d'ancrage, de régurgitation statique et de régurgitation dynamique sont ensuite évaluées par des essais in vitro, pour lesquel le banc de test en flux pulsé a été optimisé afin de prendre en considération la compliance de la racine aortique. Les résultats obtenus permettent de mettre en évidence les différents paramètres de fabrication stent, tant au niveau dimensionnel (hauteur du cylindre, angle du cône...) qu'au niveau structurel (rigidité), qui ont une influence significative sur le comportement de l'endoprothèse.

Cette étude à pour but de développer un concept de stent atraumatique pour le remplacement percutanée de la valve aortique. Le stent est obtenu à partir de brins de Nitinol tressés, ce qui lui permet, de part sa géométrie et sa structure, d'être compressible, auto-expansible, et atraumatique. Le principe de fabrication des prototypes et les contraintes qui lui est associé sont présentées. Les performances de ces prototypes, en terme d'ancrage, de régurgitation statique et de régurgitation dynamique sont ensuite évaluées par des essais in vitro, pour lesquel le banc de test en flux pulsé a été optimisé afin de prendre en considération la compliance de la racine aortique. Les résultats obtenus permettent de mettre en évidence les différents paramètres de fabrication stent, tant au niveau dimensionnel (hauteur du cylindre, angle du cône...) qu'au niveau structurel (rigidité), qui ont une influence significative sur le comportement de l'endoprothèse. / The goal of this work is to develop an atraumatic stent concept for percutaneous aortic valve replacement. Shape setted braided nitinol wires, thanks to their specific geometry and elasticity, allows stent's compressibility, self deployment and aortic root preservation. Prototypes manufacturing technique and relatives constraints are presented. Performance of the obtained prototypes are evaluated in vitro, in terms of sealing, static and dynamic regurgitation. More specifically, the pulsatile bench testing has been optimized to take in account the compliant constraint of the aortic valve environment. The results bring to the fore which are the dimensions (head height, cone angle...) and the structures features that do influence the endoprosthesis behavior significantly.

Ce travail de doctorat se décompose en quatre parties distinctes. La première partie concerne la caractérisation hémodynamique sur simulateur cardiovasculaire de prothèses valvulaires mitrales de différents constructeurs en vue de leur évaluation clinique et du diagnostique de leur dysfonction. La seconde partie se focalise sur les prothèses valvulaires mécaniques bi-clapet au travers desquels le phénomène de recouvrement de pression dû au passage de l'écoulement à travers les trois orifices formés par les clapets peut engendrer une surestimation du gradient transvalvulaire. Ce phénomène peut entrainer une ambiguïté lors de l'évaluation de la prothèse en cas de gradient transvalvulaire important. Cette partie s'attache à quantifier ce phénomène et à évaluer l'influence d'une dysfonction (disproportion patient-prothèse ou obstruction d'un clapet) sur celui-ci. La troisième partie concerne la procédure valve-in-valve dans laquelle une prothèse percutanée est implantée dans une bioprothèse défaillante. Elle fournit une caractérisation in vitro, première au niveau mondial, d'assemblages de la prothèse SAPIEN Edwards dans des bioprothèses issues de différents constructeurs. Enfin et suite à la mise en évidence dans les parties précédentes de profils de vitesse en amont de la prothèse ne pouvant être assimilés à des profils plats, l'étude des patrons de flux auriculaires a été réalisée grâce à des acquisitions in-vitro. / This PhD work is divided into four different parts. the first part concerns the hemodynamic characterization by in-vitro cardiovascular testing of mitral valvular prosthesis from different manufacturers in order to provide reference values for clinical diagnosis. The second part focus on bi leaflet mechanical heart valve in each pressure recovery resulting of flow through the three orifices could lead to an overestimation of transvalvular pressure gradient. This could create ambigious assessment in case of high value of transvalvular pressure gradient. This part aims to quantify this pressure recovery and identify the influence of dysfunction (leaflet obstruction or patient prosthesis mismatch) on this value. Third part consists in valve-in-valve procedure in which a transcatheter valve is impllanted in a failled bioprosthesis. It provides in vitro testing, first globally, of assemblies composed of SAPIEN Edwards prostheses in different manufacturers' bioprosthesis.As highlighted in the previous parts inflows of the mitral prostheses can not be considered as plane and results of left atrium flow patterns. The last part studies the left atrium flow following mitral valve replacement.

Les pathologies valvulaires aortiques sont des pathologies plurifactorielles, comportant un déterminisme génétique indiscutable mais peu caractérisé. Ma thèse a pour but d’étudier le rôle du facteur de transcription Krox20 au cours du développement et de la maturation valvulaire à travers l’analyse de modèles murins. Nous avons montré que ce gène est nécessaire au développement et à la maturation de la valve aortique. L’invalidation de Krox20 chez la souris conduit à une hypertrophie des feuillets aortiques dès les stades fœtaux et à des insuffisances aortiques chez l’adulte. Ces anomalies sont associées à des défauts d’organisation de la matrice extracellulaire en partie liée à une régulation directe de l’expression des collagènes de type I et III. 25% des souris déficientes pour Krox20 présentent une bicuspidie de la valve aortique. Nous avons observé une diminution de l’expression de eNos chez ces mutants et pu mettre en évidence une interaction génétique entre Krox20 et eNos. De plus, nous avons identifié une sous population de cellules des crêtes neurales cardiaques impliquées dans l’apparition de la bicuspidie chez les mutants Krox20. Afin d’explorer le rôle de Krox20 dans la calcification de la valve aortique, nous avons étudié les conséquences de la surexpression de ce gène dans un modèle et montré que lcela induisait une activation de gènes pro-fibrotiques et pro-ostéogénique sans conduire à des dépôts calciques. Krox20 est donc un facteur de transcription important pour la valvulogenèse et à l’homéostasie valvulaire chez l’adulte. Mes travaux ont contribué à l’identification de Krox20 comme gène candidat potentiel aux valvulopathies rencontrées chez l’homme. / Long seen as a consequence of aging and mechanical wear of aortic cusps, aortic valve diseases are currently considered multifactorial diseases, with an indisputable genetic determinism but not well characterized. My thesis aims to study the role of the transcription factor Krox20 during development and maturation of the valve through the analysis of mouse models. We have shown that this gene is necessary for the development and maturation of the aortic valve. Indeed, the deletion of Krox20 in the mouse leads to thickened aortic leaflets from the fetal stage and the onset of aortic valve disease in adults. These anomalies are associated with defects in the organization of the extracellular matrix and more particularly to direct regulsation of collagen type I and type III expression. Our analysis showed that 25% Krox20-/- mice have a bicuspid aortic valve. The analysis of this model has allowed us to identify a population of cardiac neural crest cells involved in the occurrence of this phenotype. In addition, we were able to observe a down regulation of eNos in Krox20-/- embryos and show a genetic interaction between Krox20 and eNos. To address the role of Krox20 in the process of calcification of the aortic valve, we have studied the effects of its overexpression. Our preliminary results indicate that this overexpression leads to activation of pro-fibrotic and pro-osteogenic genes, however, this is not sufficient to induce calcification of aortic valve leaflets.Therefore Krox20 is important for valvulogenesis but also for valvular homeostasis in the adult. My work has contributed to the identification of a potential candidate gene involved in human valve diseases.

Ce mémoire adresse la problématique de la présentation des résultats chirurgicaux en chirurgie cardiaque. Les complications postopératoires sont d’étiologie et de sévérité variées, peuvent atteindre plusieurs systèmes physiologiques et nécessitent différents degrés de traitements. Elles consistent en une source importante de morbidités pour le patient, mais ne sont toutefois pas toujours présentées de manière optimale dans les essais cliniques. En effet, les complications sont actuellement rapportées dans les études de manière hétérogène, ce qui nuit à la recherche en compliquant les comparaisons d’études, les revues systématiques et les méta-analyses. Plusieurs complications individuelles ont des systèmes de classification utilisés sporadiquement dans certains articles en chirurgie cardiaque, mais ceux-ci ne sont pas déployés de manière répandue. D’autre part, des classifications universelles s’appliquant à toutes les complications potentielles ont été adoptées dans la littérature chirurgicale, mais n’ont toutefois pas été implémentées en chirurgie cardiaque. L’étude menée dans le cadre de ce travail a adapté et appliqué la classification de Clavien-Dindo (CCD) et le Comprehensive Complication Index (CCI) pour la première fois en chirurgie cardiaque. Mon étude démontre que les comorbidités importantes en chirurgie cardiaque et les chirurgies plus complexes sont prédictives de la sévérité des complications selon ces deux échelles. Également, le CCD et le CCI corrèlent avec les durées de séjour aux soins intensifs et à l’hôpital après une chirurgie cardiaque. En conclusion, la CCD et le CCI représentent de manière fiable la complexité de l’évolution postopératoire en chirurgie cardiaque. Cela pourrait adresser le manque de standardisation dans la présentation des complications dans les essais cliniques et uniformiser la manière de rapporter les événements adverses en chirurgie cardiaque. Cela aurait également de multiples applications dans les initiatives d'amélioration de la qualité des soins, dans les évaluations des procédures et des procédés, ainsi que dans l'avancement de la recherche. / This memoir addresses the challenge of outcome reporting in cardiac surgery. Postoperative complications are of varying etiology and severity, can affect several physiological systems and require different degrees of treatment. They are an important source of morbidity for the patient but are not always optimally presented in clinical trials. Indeed, complications are currently reported in studies in a heterogeneous manner, which hampers research by complicating study comparisons, systematic reviews and meta-analyses. Many individual complications have classification systems that are used sporadically in some articles in cardiac surgery, but these are not widely used. On the other hand, universal classifications that apply to all potential complications have been adopted in the surgical literature, but none have been implemented in cardiac surgery yet. The study conducted as part of this work adapted and applied the Clavien-Dindo Complications Classification (CDCC) and the Comprehensive Complication Index (CCI) for the first time in cardiac surgery. My study shows that the important comorbidities in cardiac surgery and more complex surgeries are predictive of the severity of complications according to both scales. Moreover, the CCD and CCI also correlate with the lengths of stay in the intensive care unit and hospital after cardiac surgery. In conclusion, the CDCC and CCI reliably represent the complexity of the postoperative evolution in cardiac surgery. This could address the inconsistency with which complications are currently presented in surgical trials and standardize the way adverse outcomes are reported in cardiac surgery. This would have multiple applications in quality of care improvement initiatives, in evaluations of procedures and processes, and in advancement of research.