La calcification de la valve aortique (CVA) est une maladie cardiovasculaire de plus en plus répandue, particulièrement en Amérique du Nord. Elle cause le rétrécissement de la valve aortique et le seul traitement actuellement disponible est le remplacement chirurgical. Des études menées par le Dr Patrick Mathieu (Institut de Cardiologie et de Pneumologie de Québec) ont montré qu’une surexpression d’une ectonucléotide pyrophosphatase/phosphodiestérase de type 1 (ENPP1) est à l’origine de cette sténose. Une solution à cette maladie serait donc de trouver un inhibiteur d’ENPP1. Inspirées des travaux du groupe de Pfizer visant ENPP1 pour le traitement de la chondrocalcinose articulaire et l’ostéoarthrite, quelques familles d’inhibiteurs de type quinazoline-4-pipéridine sulfamides (QPS) ont été synthétisés et testées in vitro. Une étude en modélisation moléculaire sur le site potentiel de liaison des inhibiteurs sur ENPP1 est en cours, en collaboration avec le Pr Patrick Lagüe (Université Laval, Département de biochimie, microbiologie et bio-informatique) et son équipe pour optimiser le design de la structure des composés. Les composés d’une des familles, les QPS-pyrimidine, ont été testés in vitro sur quelques lignées cellulaires cancéreuses (HT-1080, HT-29, M21 et MCF-7) pour mesurer leur activité antiproliférative. Ces composés ont une inhibition de croissance médiane (IC50) de l’ordre du micromolaire et représentent donc un point de départ intéressant pour la mise au point de nouveaux traitements anticancéreux. / The calcification of the aortic valve (CAV) is a cardiovascular disease increasingly widespread, particularly in North America. It causes narrowing of the aortic valve and currently available only treatment is surgical replacement. Studies by Dr. Patrick Mathieu (Institute of Cardiology and Pneumology of Quebec) showed that overexpression of an ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase type 1 (ENPP1) is the origin of the stenosis. A solution to this disease would be to find an inhibitor of ENPP1. Inspired by Pfizer’s group works on ENPP1 for the treatment of osteoarthritis and chondrocalcinosis, some members of the quinazoline-4-piperidine sulfonamides (QPS) inhibitor family were synthesized and tested in vitro. A study in molecular modelling on the potential binding site inhibitor on ENPP1 is underway in collaboration with Prof. Patrick Lagüe (Université Laval, Department of biochemistry, microbiology and bioinformatics) and his team to optimize the design of compounds structure. The compounds of one family, the QPS-pyrimidine, were tested in vitro on some cancer cell lines (HT-1080, HT-29, M21 and MCF-7) to measure their antiproliferative activity. These compounds have a median growth inhibition (GI50) in the micromolar range and thus represent an interesting starting point for the development of new cancer treatments.

L’hypertrophie cardiaque (HC) constitue un remodelage du myocarde lors d’un stress hémodynamique chronique. Dans des circonstances pathologiques, elle peut mener à l’insuffisance cardiaque (IC). L’IC, un syndrome incurable, a un taux de mortalité à 5 ans de près de 50%. Deux catégories d’HC sont possibles : concentrique, où un épaississement des parois ventriculaires se produit et excentrique, où la cavité ventriculaire s’élargit tout en épaississant proportionnellement ou non ses parois. Une phase terminale de l’HC est la forme dilatée ou décompensée : la cavité s’élargit et les parois s’amincissent. Le remodelage cardiaque diffère selon le sexe et la présence d’hormones sexuelles. Généralement, les hommes développent une HC dilatée progressant rapidement vers l’IC, alors que les femmes ont une HC concentrique progressant plus lentement vers l’IC. La régurgitation de la valve aortique (AR) entraîne une surcharge de volume (SV) au ventricule gauche (VG) causant une hypertrophie excentrique. Pour étudier l’influence du sexe et des hormones sexuelles dans l’HC en SV, nous avons induit une AR chez des rats mâles et femelles, avec ou sans gonadectomie et les avons suivis 26 semaines. L’hypothèse était que les femelles développeraient une HC compensée, c’est-à-dire sans perte de fonction cardiaque, alors que les mâles développeraient une HC dilatée associée à une perte de fonction cardiaque. Ce dimorphisme s’expliquerait en partie par les hormones sexuelles. Des analyses échocardiographiques et tissulaires ont montré que la masse indexée des coeurs des femelles AR était plus importante que celle des mâles AR (4.4 mg/g vs 2.5 mg/g respectivement, p<0,05), mais que ces derniers développaient davantage de changements transcriptionnels en lien avec le métabolisme énergétique. L’orchidectomie a induit une diminution du gain de masse cardiaque lors de l’AR et une potentielle amélioration de la survie, en plus d’une stabilisation du profil transcriptionnel comparable aux femelles AR. L’ovariectomie a quant à elle diminué le gain de masse cardiaque en AR, sans affecter l’expression génique. Bref, les oestrogènes influenceraient le gain de masse cardiaque chez les femelles, alors que les androgènes défavoriseraient une HC compensée chez les mâles et induiraient un profil transcriptionnel associé à une altération du métabolisme énergétique myocardique. / Heart remodeling during chronic hemodynamic stress is called cardiac hypertrophy (CH). CH frequently precedes heart failure (HF), a disease with a mortality rate of approximately 50% at five years. There are two main types of CH: concentric, which is characterized by thickening of ventricular walls and eccentric, where there is an enlargement of the ventricular cavity and proportional (or not) thickening of ventricular walls. CH can evolve toward a dilated form where enlargement of ventricular cavity is not compensated by a thickening of chamber walls. CH differs between the sexes and is influenced by gonadal hormones. In general, men develop dilated CH evolving more rapidly towards HF. CH in women is more concentric and gradually evolve towards HF. Aortic valve regurgitation (AR) causes a volume overload (VO) in the left ventricle (LV) and precipitates its hypertrophy. We induced an AR in male and female rats, which were gonadectomized or not, in order to study the influence of biological sex and gonadal hormones in CH development during VO. Animals were followed for 26 weeks. Our first hypothesis was that CH would be more compensatory in females than in males. Males would lose cardiac function and develop dilated HC. Our second hypothesis was that steroid hormones could explain a part of CH sexual dimorphism. Echocardiographic and ventricular tissue analysis showed that indexed heart mass of AR females was more important than in males (4.4 mg/g vs. 2.5 mg/g respectively, p<0,05). However, AR males developed more transcriptional changes than AR females, especially in genes implicated in energy metabolism, extracellular matrix remodeling and mitochondrial function and biogenesis. Orchiectomy, which suppresses androgen secretion in male rats, decreased heart gain of mass in response to AR, stabilized the transcriptional profile, which became similar to AR females, and tended to increase survival. Ovariectomy, which suppresses estrogen secretion in female rats, also decreases CH in response to AR, without affecting gene expression. This leads us to conclude estrogens would essentially promote hypertrophy in females, whereas androgens would disadvantage males by inducing CH with poor compensatory properties and changes in the transcriptional profile resulting in an altered energy metabolism.

L’insuffisance de la valve aortique (IA) est définie par le reflux anormal du sang de l’aorte dans le ventricule gauche (VG) pendant la diastole du fait d’une perte d’étanchiété de la valve occasionnant une surcharge de volume (SV) pathologique et une hypertrophie ventriculaire gauche (HVG) de type excentrique. Parallèlement au remodelage structural et fonctionnel associé à l’HVG, un remodelage métabolique est également observé. À notre connaissance, il n’y a pas d’études portant sur les impacts d’une intervention pharmacologique qui cible le métabolisme myocardique détérioré dans l’HVG causée par une SV. Il existe, également, des lacunes au niveau des connaissances concernant les changements fonctionnels et métaboliques manifestés au cours d’une IA chronique avant l’établissement de l’obésité ou de diabète de type 2 (DT2). Dans cette optique, ce travail a testé l'hypothèse générale qui stipule que le traitement à la metformine ou au fénofibrate lesquels ciblent deux voies de signalisation essentielles du métabolisme énergétique (AMPK et PPARα respectivement) améliorera la fonction et le métabolisme myocardique et que l’administration d’une diète riche en gras (obésitogène) aura une influence négative sur ces mêmes paramètres. Les objectifs principaux de cette thèse sont ainsi ; d’évaluer les effets à court terme (8 semaines) du fénofibrate et de la metformine ainsi que les impacts de la consommation à long terme (30 semaines) d’une diète riche en gras sur les paramètres cliniques et échocardiographiques et le métabolisme énergétique myocardique dans un modèle animal de SV chronique causée par l’induction chirurgicale d’une IA sévère chez le rat. Mes travaux ont démontré chez le rat IA, que les deux traitements ont permis de réduire la dilatation et le remodelage excentrique du VG sans toutefois empêcher l’HVG. Nous avons observé que la consommation, pendant 30 semaines, d’une diète riche en gras a un impact négatif sur la survie, le développement de l’HVG et sur le métabolisme myocardique chez les rats IA comparés à ceux sous la diète contrôle. Ces résultats nous laissent croire que la diète peut influencer chez les patients IA le développement de la maladie et leur survie. / Aortic valve regurgitation (AR) is defined by the abnormal reflux of blood from the aorta into the left ventricle (LV) during diastole due to loss of etancheity causing volume overload (VO) disease and eccentric left ventricular hypertrophy (LVH). Parallel to the structural and functional remodeling associated with LVH, a metabolic remodeling is also observed. Furthermore, to our knowledge, the impact of a pharmacological intervention that targets the damaged myocardial metabolism in LVH caused by VO has not been studied. There are also gaps in knowledge about the functional and metabolic changes manifested in chronic AR with the establishment of obesity or type 2 diabetes (T2D). In this perspective, this work tested the general hypothesis that treatment with metformin or fenofibrate targeting two essential pathways in energy metabolism (AMPK and PPARα respectively) will improve function and myocardial metabolism and that administration of a high-fat diet (obesogenic) will negatively influence the function and cardiac remodeling and energy metabolism. The main objectives of this thesis are to assess the short-term (8 weeks) effects of two pharmacological treatments: fenofibrate and metformin as well as the impacts of a long term (30 weeks) consumption of a diet enriched in fat, on clinical and echocardiographic parameters and myocardial energy metabolism in an animal model of chronic VO caused by surgical induction of severe AR in rats. My studies have shown in the AR rat that both treatments reduced the dilation and eccentric LV remodeling but without preventing LVH. It was observed that the consumption for 30 weeks of a high-fat diet had a negative impact on the survival and development of LVH and myocardial metabolism in AR rats compared to the control diet. These results lead us to believe that the nature of the food taken by AR patients may influence the development of the disease and survival.

L'insuffisance aortique (IA) chronique est une pathologie valvulaire occasionnant une surcharge de volume (SV) pathologique dans le ventricule gauche (VG) au cours de la diastole. Cette surcharge est conséquente de la perte d'étanchéité de la valve aortique qui laisse régurgiter anormalement du sang de l'aorte vers le VG. En réponse à la SV auquel il est contraint, le VG enclenche différents mécanismes compensatoires en vue de conserver une fonction cardiaque normale et adaptée. Ces mécanismes s'avèrent toutefois néfastes à long terme puisqu'ils favorisent la progression vers l'insuffisance cardiaque (IC). La prise en charge clinique des patients ayant une IA chronique modérée à sévère est actuellement controversée. En effet, aucune recommandation de classe A (bienfaits reconnus) n'est disponible chez ces patients. En marge de la médication, les effets chroniques de l'exercice physique en endurance (EPE) sur le remodelage et la fonction ventriculaire gauche de patients IA n'ont jamais été étudiés. Les cardiologues doivent donc user de leur jugement clinique pour permettre ou proscrire l'EPE à leur patient IA. Les craintes associées à l'EPE sont d'une part d'imposer une charge de travail trop importante sur le coeur à l'effort. D'autre part, puisque l'EPE occasionne une SV physiologique en augmentant le volume plasmatique, la question qui se pose est la suivante : est-ce que le VG de patients IA est en mesure de gérer une double SV et tirer profits des bienfaits cardiovasculaires engendrés par l'exercice ou, au contraire, est-ce lui imposer une charge de travail trop importante qui accélérerait la progression de la pathologie vers 1TC ? L'objectif général de cette thèse était d'évaluer les effets cardiovasculaires de l'EPE ainsi que de sa sécurité en condition d'IA. Mes travaux ont démontré, chez des rats IA chroniques et sévères, que l'EPE augmente leur survie à neuf mois par rapport à des rats IA sédentaires. Ce gain de survie est principalement associé à la préservation d'une meilleure fonction diastolique du VG. Elle s'accompagne également d'un métabolisme oxydatif cardiaque plus efficace et d'une meilleure balance entre les systèmes sympathique et parasympathique. Bref, ces résultats laissent croire que des patients IA soumis à un programme adapté d'EPE augmenteraient leur qualité ainsi que leur durée de vie.

L'Insuffisance aortique (IA) est une maladie valvulaire de surcharge de volume, caractérisée par un retour du sang de l'aorte vers le ventricule gauche (VG) pendant la diastole. Le VG pour s'adapter, il va se dilater (hypertrophie excentrique) pour créer de l'espace. Cette dilatation sera accompagnée à long terme d'une baisse des fonctions systolique et diastolique du coeur, ce qui va mener à l'insuffisance cardiaque. Aucun traitement pharmacologique n'est présentement reconnu efficace pour traiter cette maladie. La seule option thérapeutique est la chirurgie de remplacement valvulaire. Il a été démontré dans plusieurs études que le système adrénergique serait suractivé dans, la surcharge de volume chronique. Notre objectif était de tester l'efficacité du Carvédilol (antagoniste β-adrénergique non sélectif/antagoniste α1-adrénergique sélectif) pour traiter cette pathologie et/ou retarder le recours à la chirurgie de remplacement valvulaire. Nous avons démontré que le Carvédilol a diminué l'hypertrophie ventriculaire gauche et a amélioré la fonction cardiaque chez les rats insuffisants aortiques.

Ce mémoire présente la conception, la fabrication et la caractérisation d'un système dédié au développement de techniques de génie tissulaire ayant pour objectif la culture de substituts valvulaires aortiques cardiaques. Une revue de littérature a été effectuée, recensant les bioréacteurs existants et les modèles mathématiques décrivant la nature puisée du débit sanguin aortique. Une étude des modèles théoriques Windkessel a permis de comprendre la dynamique des caractéristiques à reproduire. Le bioréacteur a été décomposée en ses principaux éléments, qui regroupés et réarrangés forment une architecture correspondant aux modèles théoriques. Supportée par ces modèles solides et les bioréacteurs les plus performants, l'équipe a étudié et conçu trois bioréacteurs de complexité différente. Les essais expérimentaux ont permis de valider le comportement théorique des architectures étudiées. Nous retenons que l'amélioration de la qualité de la réponse en pression se traduit essentiellement par une augmentation du nombre de composantes et une complexification de l'architecture.

Nous avons développé un modèle numérique du traitement des anévrismes de l'aorte abdominale (AAA) en utilisant l'analyse par éléments finis (FEA). L'objectif est de simuler les différentes étapes de la procédure endovasculaire dans la phase préopératoire. Pour cela, dans un premier temps, on a fait des études expérimentales Macro et Nano de rupture, indentation, traction, frottement des outils métalliques et des biomatériaux. Ensuite, on a développé une nouvelle approche de la conception des structures anatomiques très angulées et hétérogènes, et enfin, on a crée une maquette numérique de l’interaction outils métalliques et biomatériaux. Dans ce modèle, nous avons pris en compte la géométrie réelle reconstituée à partir des scans, une caractérisation locale des propriétés mécaniques guide / cathéter, une cartographie des propriétés des matériaux composites en fonction de la qualité pariétale, et une projection de l'environnement de l’artère dans l’outil de simulation. Nos résultats ont été validés grâce à un recalage entre les données cliniques et notre simulation pour un groupe donné de patients, dont les artères sont très tortueuses et calcifiées. Cet outil d’aide à l’acte chirurgical permet de contrôler avec précision la navigation endovasculaire en péropératoire, prédire la faisabilité de la chirurgie avec une fiabilité ainsi que d’optimiser le nombre d’outils métalliques pour chaque patient, en tenant compte du risque de rupture des zones avec fortes tortuosités et hétérogénéités. / We have developed a numerical model of the treatment of abdominal aortic aneurysms (AAA) using finite element analysis (FEA) to simulate the endovascular procedure in the preoperative phase. The goal is to simulate different stages of the endovascular procedure. In the model, we took into account the geometry of the biological region reconstructed from scans, a local characterization of the guidewire/catheter mechanical properties, a mapping of material properties depending on the degree of calcification, and a projection of the aorta environment . Our results were validated based on a tuning between clinical data and our simulation for a given group of patients with very tortuous and calcified arteries. It allows to control with accuracy the delivery system rise during surgery, predict the feasibility of the surgery with reliability as well as choose the best guide for each patient, taking into account the risk of rupture of calcified areas in the case of high angulations.

Contexte: L'implantation valvulaire aortique par cathéter (TAVI) est une procédure relativement jeune dont l'objectif est de traiter les patients atteints de sténose aortique sévère pour qui la chirurgie cardiaque conventionnelle est considérée à haut risque ou contre-indiquée. Cette procédure a subi, au fil du temps, des améliorations sur le plan technologique (succession de différentes générations de prothèses valvulaires) ainsi que sur le plan technique (simplification des différentes étapes de la procédure). Objectif: L'objectif de ce travail est de décrire l'impact clinique d'une avancée technologique, soit le passage de la deuxième vers la troisième génération de la prothèse Edwards, et d'une avancée technique, soit l'implantation de la prothèse sans pré-dilatation de la valve native. Méthodes: Nous présentons d'abord, par le biais d'une revue et méta-analyse, les résultats cliniques du TAVI au début de son utilisation à plus grande échelle, en 2012. Ensuite, une étude monocentrique rétrospective dans un centre à haut volume décrit les résultats du passage de la deuxième vers la troisième génération de la valve Edwards chez 507 patients. Enfin, une étude rétrospective avec appariement a testé différentes stratégies de pré-dilatation durant la procédure: une pré-dilatation systématique, une pré-dilatation sélective chez des patients présentant des caractéristiques cliniques précises, et l'absence de pré-dilatation. Résultats: Dans l'article présentant les résultats cliniques au début de l'expérience TAVI, le taux de mortalité à 30 jours variait entre 5 et 18%. Le taux de décès à 1 an était estimé à 23% (méta-analyse, random effects model). Le taux d'AVC à 30 jours était entre 0 et 6.7% et le taux de complication vasculaire majeure entre 2 et 16%. L'étude sur le passage de la SAPIEN XT vers la SAPIEN 3 a montré une diminution non significative de la mortalité à 30 jours (de 8.7 à 3.5%; p=0.21) et des AVC à 30 jours (de 2.8 à 1.4%; p=0.6), ainsi qu'une diminution significative des complications vasculaires majeures à 30 jours (de 9.9 à 2.8%; p<0.0001). Cependant, il y a eu une augmentation significative du taux de pacemaker (de 9.8 à 17.3%; p=0.03). L'étude sur la pré-dilatation versus le direct TAVI a montré une absence d'effet adverse du direct TAVI en termes de décès ou complications vasculaires à 30 jours. Nous avons trouvé une tendance à la réduction des AVC avec le direct TAVI (3 vs. 1%; p=0.11), en particulier chez les patients avec une valve aortique peu ou modérément calcifiée. Cependant, chez les patients avec calcification extensive de la valve, le risque de malposition de la prothèse était numériquement plus élevé. Au cours des 3 études présentées, la mortalité à 1 an a peu évolué (entre 20 et 25%). Conclusions: Les événements adverses à court terme ont diminué après le changement de génération de valve Edwards. Le direct TAVI permet de simplifier la procédure sans augmenter les taux d'effets adverses. Cependant, les deux avancées présentent des limites qui incitent à la prudence. / Context: Transcatheter aortic valve implantation (TAVI) is a relatively young procedure intended to treat patients with severe aortic stenosis who are at high risk for conventional surgery, or inoperable. This procedure underwent multiple technological improvements (successive generations of devices) and multiple technical improvements (simplification of various steps in the procedure). Objective: We intend to describe the clinical impact of a technological improvement (the transition from the second to the third generation of the Edwards device in a high-volume center) and that of a technical improvement (TAVI without pre-dilatation, known as direct TAVI). Methods: We first describe, through a meta-analysis, the state of TAVI at the beginning of its widespread use, in 2012. Next, we describe, through a single-center retrospective study, the clinical impact of the transition from the second to the third generation of the Edwards device in 507 patients. Finally, in a retrospective study with matching, we tested three pre-dilatation strategies: systematic pre-dilatation, selective pre-dilatation, and direct TAVI. Results: In the article describing the initial TAVI experience, the 30-day mortality rate was between 5 and 18%. One-year mortality was estimated at 23% by meta-analysis (random effects model). Stroke rate at 30 days was between 0 and 6.7% and major vascular complication rate was between 2 and 16%. The transition from SAPIEN XT to SAPIEN 3 resulted in a non-significant reduction in 30-day mortality (from 8.7 to 3.5%; p=0.21) and 30-day stroke rate (from 2.8 to 1.4%; p=0.6), and a significant reduction in major vascular complications (from 9.9 to 2.8%; p<0.0001). However, there was a significant increase in permanent pacemaker rate (from 9.8 to 17.3%; p=0.03). Next, we found no adverse effect of performing direct TAVI in terms of mortality or vascular complications at 30 days. We found a trend towards a reduction in stroke rate with direct TAVI (3 vs. 1%; p=0.11), particularly in patients with mildly or moderately calcified valves. However, in those with extensive valvular calcification, the risk of device malposition was numerically higher. In all three studies presented, there was little variation in 1-year mortality (20 to 25%). Conclusions: Short-term adverse events were reduced by the transition towards the third-generation Edwards device. Direct TAVI is feasible and safe. However, both of these improvements have limitations and should be considered carefully.

Les techniques endovasculaires, particulièrement pour l’aorte, sont en plein essor en chirurgie vasculaire. Ces techniques mini-invasives permettent de diminuer l’agression chirurgicale habituellement importante lors de la chirurgie conventionnelle. Les limites techniques sont repoussées à certaines localisations de l’aorte qui étaient il y a encore peu de temps inaccessibles aux endoprothèses. Le succès et l’efficience de ces interventions reposent en partie sur l'élaboration et la mise en œuvre de nouveaux outils d'aide à la décision. Ce travail entend contribuer à l’amélioration des procédures interventionnelles aortiques grâce à une meilleure exploitation de l’imagerie pré et peropératoire. Cette démarche s’inscrit dans le cadre plus général des Gestes Médico-Chirurgicaux Assistés par Ordinateur, dont les concepts sont revisités pour les transposer au domaine de la chirurgie endovasculaire. Trois axes sont développés afin de sécuriser et optimiser la pose d'endoprothèse. Le premier est focalisé sur l’analyse préopératoire du scanner (sizing) et montre les limites des outils de mesure actuels et évalue la précision d’un nouveau critère de mesure des longueurs de l’aorte (courbure externe). Le deuxième axe se positionne sur le versant peropératoire et montre la contribution de la réalité augmentée dans la pose d’une endoprothèse aortique. Le troisième axe s’intéresse au problème plus général des interventions sur les tissus mous et particulièrement aux déformations artérielles qui surviennent au cours des procédures interventionnelles qui mettent en défaut le recalage rigide lors de la fusion d’images. Nous présentons une approche originale basée sur un modèle numérique de prédiction des déformations qui utilise la simulation par éléments finis en y intégrant des paramètres géométriques et anatomo-mécaniques spécifique-patient extraits du scanner préopératoire. / The development of endovascular aortic procedures is growing. These mini-invasive techniques allow a reduction of surgical trauma, usually important in conventional open surgery. The technical limitations of endovascular repair are pushed to special aortic localizations which were in the past decade indication for open repair. Success and efficiency of such procedures are based on the development and the implementation of decision-making tools. This work aims to improve endovascular procedures thanks to a better utilization of pre and intraoperative imaging. This approach is in the line with the framework of computer-assisted surgery whose concepts are applied to vascular surgery. The optimization of endograft deployment is considered in three steps. The first part is dedicated to preoperative imaging analysis and shows the limits of the current sizing tools. The accuracy of a new measurement criterion is assessed (outer curvature length). The second part deals with intraoperative imaging and shows the contribution of augmented reality in endovascular aortic repair. In the last part, image guided surgery on soft tissues is addressed, especially the arterial deformations occurring during endovascular procedures which disprove rigid registration in fusion imaging. The use of finite element simulation to deal with this issue is presented. We report an original approach based on a predictive model of deformations using finite element simulation with geometrical and anatomo-mechanical patient specific parameters extracted from the preoperative CT-scan.

L’objectif de cette thèse de doctorat est de développer des outils expérimentaux et numériques pour la caractérisation mécanique et la modélisation des tissus, naturels ou artificiels, de valve aortique. Ces outils sont destinés à être utilisés pour l'élaboration de nouveaux implants biomimétiques en matériaux polymères. Chaque année, près de 300 000 prothèses de valves sont implantées à travers le monde. Ces implants peuvent être de deux types~: mécaniques ou biologiques. Les deux solutions souffrent cependant d'inconvénients majeurs. Dans ce contexte, les prothèses en matériaux polymères représentent une alternative prometteuse même si elles ne disposent pas encore de propriétés mécaniques suffisantes. Dans ce travail, un protocole expérimental combinant essais de traction biaxiale, mesure de champs et microscopie confocale est proposé. La mise au point de nouveaux implants peut aussi largement bénéficier de la modélisation numérique afin d'étudier leur comportement mécanique. Ainsi, un solveur structure et un solveur fluide ont été implémentés et couplés. À partir des résultats expérimentaux, les modèles de comportements ont été calibrés en utilisant une procédure d'analyse inverse. / This PhD thesis aims to develop experimental and numerical tools for the mechanical characterization and the numerical modeling of natural or artificial aortic valve tissues. These tools are intended to be used for the development of new biomimetic polymeric implants. Nowadays, almost 300 000 prosthetic valves are implanted every year worldwide. Two families of prosthetic valves are currently available~: mechanical and biological prostheses. However, both solutions suffer from major drawbacks. In this context, polymeric prostheses represent a promising alternative but currently suffer from insufficient material properties to be suitable for a long--lasting implantation. In this work, an experimental protocol using biaxial tensile tests together with full--field surface measurement and confocal microscopy is proposed. Since numerical simulation is intended to assist the design phase of new implants by predicting their mechanical behavior, a structure and a fluid solver are developed and coupled. Using experimental results, implemented constitutive models are calibrated through an inverse analysis procedure.