"Thèse en cotutelle Doctorat en médecine expérimentale, Université Laval, Québec, Canada, Philosophiæ doctor (Ph. D.), et Aix-Marseille Université, Marseille, France" / L’implantation de prothèse valvulaire aortique percutanée (TAVI), a émergé comme une alternative moins invasive que la chirurgie pour les patients avec sténose sévère et haut risque chirurgical. Les résultats prometteurs tant hémodynamiques que cliniques du TAVI pourraient conduire à étendre ce traitement à une population de plus en plus large avec anatomie plus complexe ou risque chirurgical plus bas, ainsi qu’aux patients avec bioprothèses chirurgicales (BPs) dégénérées. Cette dernière application également appelée « Valve-in-Valve » (ViV), consiste à implanter une prothèse percutanée dans une BP défaillante et permet d’éviter la réintervention chirurgicale invasive associée à un risque de mortalité augmenté. Cependant, deux complications hémodynamiques majeures limitent la généralisation de ces techniques percutanées. Dans le contexte du TAVI « classique », il s’agit des fuites périvalvulaires (PVL) dont la présence est associée à une mortalité augmentée. Ces fuites pourraient être plus sévères dans des anneaux non circulaires. L’effet du surdimensionnement de la prothèse percutanée, pour assurer son étanchéité, sur l’hémodynamie est mal connu et pourrait avoir un impact négatif. De plus, les exigences en termes de performance hémodynamique et de durabilité de la prothèse percutanée doivent être plus hautes chez une population à plus bas risque chirurgical. Il est donc important de déterminer la faisabilité du TAVI et de caractériser la performance hémodynamique dans ces situations d’implantation. Dans le contexte ViV, la présence de hauts gradients (≥ 20 mmHg) post-procéduraux est fréquente et a été associée à une mortalité augmentée. Ces gradients élevés, traduisent souvent une sténose résiduelle et sont particulièrement fréquents dans les BPs sténosées de taille nominale ≤ 21 mm. Les petites BPs et le mode de dégénérescence ont également été associés à une mortalité augmentée. Ainsi, le ViV n’est pas indiqué dans la plupart des petites BPs et par conséquent, il n’existe actuellement aucune recommandation pour leur traitement. Les facteurs que sont les petites BPs et le mode de dégénérescence actuellement mis en cause ne sont pas assez spécifiques et excluent trop de patients qui pourraient bénéficier du traitement. Par ailleurs, le bénéfice hémodynamique réel du ViV par rapport aux statuts avant ViV n’a pas été étudié. Il est donc nécessaire de préciser les facteurs associés non seulement à la performance hémodynamique post-ViV mais également à l’utilité du traitement. iv L’objectif général de ce travail doctoral est de comprendre les interactions entre la prothèse percutanée et l’anneau aortique ou la BP à traiter, impliquées dans la performance hémodynamique, en particulier dans des conditions d’implantation complexes, afin d’étendre les indications du TAVI. Dans le contexte ViV, le défi est de préciser les facteurs modifiables et non modifiables associés à la performance et à l’utilité hémodynamiques du traitement, afin d’identifier les patients susceptibles d’en bénéficier et de proposer des stratégies d’implantation pour éviter la sténose résiduelle. / Transcatheter aortic valve implantation (TAVI) has emerged as a less invasive alternative to surgery for patients with severe aortic stenosis and high surgical risk. The promising hemodynamic and clinical outcomes after TAVI has led to extend indications to a larger population including patients with complex anatomy or lower surgical risk, as well as patients with degenerated surgical bioprostheses (BPs). The latter application of TAVI referred to as Valve-in-Valve (ViV) consists in implanting a transcatheter prosthesis within a failing BP in order to avoid redo surgery which is associated with an increased risk of mortality. However, generalization of transcatheter procedures remains limited by 2 major concerns. Regarding "classical" TAVI, the incidence of perivalvular leaks has been associated with increased risk of mortality and may be worsened in non circular annuli. Oversizing, which is used to secure the device, might have a negative impact on the prosthesis hemodynamics but its real effect is unknown. Moreover, the treatment of a lower risk and younger population requires excellent hemodynamic performance and valve durability. It is thus necessary to determine the feasibility of TAVI and to assess the hemodynamic performance in those complex situations. Regarding ViV implantations, the Achille's heel has been residual stenosis. Indeed, elevated post-procedural gradients are common following ViV, especially in BPs with label size ≤ 21 mm, and have been associated with increased mortality. However, there is only few experience in small BPs which are currently excluded from ViV indications and for which there is no recommendation. The factors that have been identified are not specific enough and ViV might be beneficial to a large proportion of patients which are currently excluded from indications. Besides, the actual hemodynamic benefit associated with ViV has not been evaluated (vs. pre ViV status). It is thus necessary to determine precisely the factors associated with both post-ViV hemodynamic performance and which treatment utility. The general objective of this work is to understand the interactions between the transcatheter prosthesis and the aortic annulus or the BP to be treated, which impact the hemodynamic performance, especially in complex conditions of implantation, in order to extend the indications of TAVI. In the context of ViV, the objective is to specify the modifiable and non-modifiable factors associated with the hemodynamic performance and utility of the treatment. The final aim is to identify patients who will benefit from ViV and to provide strategies of implantation in order to avoid residual stenosis.

Le nombre de procédures de remplacement valvulaire aortique percutané (TAVI) est en essor constant depuis l'avènement de cette technique. Ainsi, il est important d'améliorer la prévention, le diagnostic et la prise en charge des complications associées à cette procédure. Parmi ces dernières, nos travaux de recherche s'intéresseront à une complication rare, mais grave : l'endocardite infectieuse (EI). Cette maladie présente plusieurs enjeux majeurs. Tout d'abord, il existe une augmentation de sa prévalence, notamment chez les sujets âgés exposés aux soins. Ce constat démontre l'insuffisance des mesures de prévention mises en place. Ensuite, l'EI est une maladie dont les présentations cliniques sont très diverses et parfois confondantes. Ainsi, son diagnostic de certitude, mais également son extension repose sur le recours à de nombreuses modalités d'imagerie. Enfin, son pronostic est effroyable puisque près d'un quart des patients en décéderont. La survenue d'une EI après TAVI est d'autant plus problématique. En effet, la population en jeu est souvent âgée et présente de nombreuses comorbidités. Par ailleurs, les modalités de l'intervention et le type de prothèses employées diffèrent en comparaison aux prothèses mises en place par voie chirurgicale. Il existe des lacunes importantes concernant l'identification et la description de certaines présentations cliniques dont la considération est importante. Parmi celles-ci, l'extension perivalvulaire est une complication qui compromet l'efficacité des antibiotiques et justifie théoriquement le recours à une chirurgie afin de maîtriser l'infection. Malheureusement, aucune donnée sur le sujet n'est disponible à ce jour après TAVI. Le risque (paradoxal) d'une atteinte de la valve mitrale plutôt que de la prothèse TAVI a été décrit dans la littérature et certaines hypothèses ont été émises pour l'expliquer. Néanmoins, ces observations se limitent à quelques cas et une description plus détaillée de cette problématique est indispensable pour améliorer sa prévention. Les EI survenant dans les 30 jours après la procédure TAVI sont indubitablement associées aux soins. Une meilleure caractérisation des germes impliqués dans cette situation pourrait permettre de proposer une antibioprophylaxie plus adaptée. Les différences de pronostic éventuelles entre les hommes et les femmes sont inconnues. Enfin, les différences spécifiques existant entre les EI sur prothèse TAVI en comparaison aux prothèses chirurgicales pourraient permettre de mieux comprendre les contours de cette grave maladie. Les principaux objectifs de ce doctorat seront (i) d'identifier les présentations cliniques dont la description présente un intérêt en termes de prévention et de prise en charge de nos patients atteints d'une EI après TAVI ; (ii) déterminer les facteurs associés à ces particularités ; (iii) évaluer le pronostic de ces patients ; (iv) et comparer les caractéristiques et la prise en charge des patients avec une EI après TAVI à ceux après mise en place de prothèse par voie chirurgicale. L'approche expérimentale consistera en l'analyse d'un registre rétrospectif multicentrique international : « Infectious Endocarditis after TAVR International Registry » et sa confrontation avec un autre registre : « International Collaboration on Endocarditis » / Transcatheter aortic valve replacement (TAVR) has changed the management of severe aortic stenosis. TAVR is currently performed all across the word with a considerable annual increase of cases. A rising interest of procedure-related complications have emerged to enhance their prevention, diagnosis, and treatment. Our research will focus on a rare but dreadful complication: infective endocarditis (IE). Several aspects of this pathology are critical. First, there is a rising incidence of this complications among the elderly, more exposed to medical care, demonstrating the ineffectiveness of preventive measures. Secondly, IE is a complex disease with various confounding clinical presentations. Its diagnosis relies on multimodal imagery to detect both cardiac and extra-cardiac lesions secondary to the infection. Finally, it is a dreadful disease with a mortality rate ≈ 20%. This complication is even more challenging after TAVR. Indeed, several differential aspects of the TAVR population (older patients with a high co-morbidity burden) along with specific features related to transcatheter valves (larger amount of metal around valve leaflets compared to surgical bioprostheses) and periprocedural TAVR management and complications may influence the clinical presentation and outcomes of IE. Numerous studies have evaluated the incidence and outcomes of IE after TAVR. Nevertheless, the description of several specific clinical presentation is lacking in the existing literature. Perivalvular extension is the most frequent cause of uncontrolled infection after IE. The successful treatment of this condition relies on microbial eradication by antimicrobial drugs associated with surgery to remove the infected material. Unfortunately to date no study determined the risk, clinical characteristics, and outcomes of these patients after TAVR. Unexpectedly, it has been shown that mitral valve IE is common after TAVR. However, the exact mechanisms and risk factors explaining this involvement are unknown. Very early episodes of IE (≤ 30 days) are likely related to the intervention and, consequently, likely healthcare associated. A better knowledge of the microbiological profile of very early IE episodes would have a major clinical impact on optimizing periprocedural antibiotic prophylaxis. The eventual difference in prognosis between male and female are unknown. Finally, a better understanding of differences between IE following surgical and percutaneous procedures may help to better understand its pathophysiology. The main objectives of the present research are: (i) to identify clinical presentations with potential impact on both prevention and management of IE after IE after TAVR; (ii) determine factors associated with these clinical scenarios; (iii) evaluate the prognosis of these patients; (iv) and compare IE episode occurring after TAVR and after surgical valve replacement. Data will be obtained from two international multicentric retrospective registries: the "Infectious Endocarditis after TAVR International Registry" and the "International Collaboration on Endocarditis" registry.