"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.