Développement et validation de méthodes visant une utilisation optimale d'antennes réceptrices en imagerie par résonance magnétique

Différentes méthodes ayant pour objectif une utilisation optimale d'antennes radio-fréquences spécialisées en imagerie par résonance magnétique sont développées et validées. Dans un premier temps, il est démontré qu'une méthode alternative de combinaison des signaux provenant des différents canaux de réception d'un réseau d'antennes mène à une réduction significative du biais causé par la présence de bruit dans des images de diffusion, en comparaison avec la méthode de la somme-des-carrés généralement utilisée. Cette réduction du biais engendré par le bruit permet une amélioration de l'exactitude de l'estimation de différents paramètres de diffusion et de diffusion tensorielle. De plus, il est démontré que cette méthode peut être utilisée conjointement avec une acquisition régulière sans accélération, mais également en présence d'imagerie parallèle. Dans une seconde perspective, les bénéfices engendrés par l'utilisation d'une antenne d'imagerie intravasculaire sont étudiés. Suite à une étude sur fantôme, il est démontré que l'imagerie par résonance magnétique intravasculaire offre le potentiel d'améliorer significativement l'exactitude géométrique lors de mesures morphologiques vasculaires, en comparaison avec les résultats obtenus avec des antennes de surface classiques. Il est illustré qu'une exactitude géométrique comparable à celle obtenue grâce à une sonde ultrasonique intravasculaire peut être atteinte. De plus, plusieurs protocoles basés sur une acquisition de type balanced steady-state free-precession sont comparés dans le but de mettre en évidence différentes relations entre les paramètres utilisés et l'exactitude géométrique obtenue. En particulier, des dépendances entre la taille du vaisseau, le rapport signal-sur-bruit à la paroi vasculaire, la résolution spatiale et l'exactitude géométrique atteinte sont mises en évidence. Dans une même optique, il est illustré que l'utilisation d'une antenne intravasculaire permet une amélioration notable de la visualisation de la lumière d'une endoprothèse vasculaire. Lorsque utilisée conjointement avec une séquence de type balanced steady-state free-precession utilisant un angle de basculement spécialement sélectionné, l'imagerie par résonance magnétique intravasculaire permet d'éliminer complètement les limitations normalement engendrées par l'effet de blindage radio-fréquence de l'endoprothèse.

Local vascular dysfunction after coronary paclitaxel-eluting stent implantation

BACKGROUND: Paclitaxel-eluting stents (PES) have been shown to reduce the rate of restenosis and the need for repeated revascularization procedures compared with bare metal stents. However, long-term effects of paclitaxel on vascular function are unknown. The purpose of the present study was to assess coronary vasomotor response to exercise after paclitaxel-eluting stent implantation. METHODS: Coronary vasomotion was evaluated by biplane quantitative coronary angiography at rest and during supine bicycle exercise in 27 patients with coronary artery disease. Twelve patients were treated with a bare metal stent (controls), and fifteen patients with a paclitaxel-eluting stent. All patients were restudied 6+/-2 (range 2-12) months after stent implantation. Minimal luminal diameter, stent diameter, proximal, distal and a reference vessel diameter were determined. RESULTS: Reference vessels showed exercise-induced vasodilation in both groups (+20+/-5% controls; +26+/-3% PES group). Vasomotion within the stented vessel segments was abolished. In the controls, the adjacent segments proximal and distal to the stent showed exercise-induced vasodilation (+17+/-3% and +24+/-4%). In contrast, there was exercise-induced vasoconstriction of the proximal and distal vessel segments adjacent to the paclitaxel-eluting stent (-13+/-6% and -18+/-4%; p<0.005). After sublingual nitroglycerin, the proximal and distal vessel segments dilated in both groups. Exercise-induced vasoconstriction adjacent to paclitaxel-eluting stent correlated inversely with the time interval after stent implantation. CONCLUSIONS: Paclitaxel-eluting stent implantation is associated with exercise-induced vasoconstriction in the persistent region suggesting endothelial dysfunction as the underlying mechanism. Improvement of vascular function occurs over time, indicating delayed vascular healing.

The edge vascular response following implantation of the Absorb everolimus-eluting bioresorbable vascular scaffold and the XIENCE V metallic everolimus-eluting stent. First serial follow-up assessment at six months and two years: insights from the first-in-man ABSORB Cohort B and SPIRIT II trials

AIMS To assess serially the edge vascular response (EVR) of a bioresorbable vascular scaffold (BVS) compared to a metallic everolimus-eluting stent (EES). METHODS AND RESULTS Non-serial evaluations of the Absorb BVS at one year have previously demonstrated proximal edge constrictive remodelling and distal edge changes in plaque composition with increase of the percent fibro-fatty (FF) tissue component. The 5 mm proximal and distal segments adjacent to the implanted devices were investigated serially with intravascular ultrasound (IVUS), post procedure, at six months and at two years, from the ABSORB Cohort B1 (n=45) and the SPIRIT II (n=113) trials. Twenty-two proximal and twenty-four distal edge segments were available for analysis in the ABSORB Cohort B1 trial. In the SPIRIT II trial, thirty-three proximal and forty-six distal edge segments were analysed. At the 5-mm proximal edge, the vessels treated with an Absorb BVS from post procedure to two years demonstrated a lumen loss (LL) of 6.68% (-17.33; 2.08) (p=0.027) with a trend toward plaque area increase of 7.55% (-4.68; 27.11) (p=0.06). At the 5-mm distal edge no major changes were evident at either time point. At the 5-mm proximal edge the vessels treated with a XIENCE V EES from post procedure to two years did not show any signs of LL, only plaque area decrease of 6.90% (-17.86; 4.23) (p=0.035). At the distal edge no major changes were evident with regard to either lumen area or vessel remodelling at the same time point. CONCLUSIONS The IVUS-based serial evaluation of the EVR up to two years following implantation of a bioresorbable everolimus-eluting scaffold shows a statistically significant proximal edge LL; however, this finding did not seem to have any clinical implications in the serial assessment. The upcoming imaging follow-up of the Absorb BVS at three years is anticipated to provide further information regarding the vessel wall behaviour at the edges.

Incidence and Imaging Outcomes of Acute Scaffold Disruption and Late Structural Discontinuity After Implantation of the Absorb Everolimus-Eluting Fully Bioresorbable Vascular Scaffold: Optical Coherence Tomography Assessment in the ABSORB Cohort B Trial (A Clinical Evaluation of the Bioabsorbable Everolimus Eluting Coronary Stent System in the Treatment of Patients With De Novo Native Coronary Artery Lesions).

OBJECTIVES This study sought to describe the frequency and clinical impact of acute scaffold disruption and late strut discontinuity of the second-generation Absorb bioresorbable polymeric vascular scaffolds (Absorb BVS, Abbott Vascular, Santa Clara, California) in the ABSORB (A Clinical Evaluation of the Bioabsorbable Everolimus Eluting Coronary Stent System in the Treatment of Patients With De Novo Native Coronary Artery Lesions) cohort B study by optical coherence tomography (OCT) post-procedure and at 6, 12, 24, and 36 months. BACKGROUND Fully bioresorbable scaffolds are a novel approach to treatment for coronary narrowing that provides transient vessel support with drug delivery capability without the long-term limitations of metallic drug-eluting stents. However, a potential drawback of the bioresorbable scaffold is the potential for disruption of the strut network when overexpanded. Conversely, the structural discontinuity of the polymeric struts at a late stage is a biologically programmed fate of the scaffold during the course of bioresorption. METHODS The ABSORB cohort B trial is a multicenter single-arm trial assessing the safety and performance of the Absorb BVS in the treatment of 101 patients with de novo native coronary artery lesions. The current analysis included 51 patients with 143 OCT pullbacks who underwent OCT at baseline and follow-up. The presence of acute disruption or late discontinuities was diagnosed by the presence on OCT of stacked, overhung struts or isolated intraluminal struts disconnected from the expected circularity of the device. RESULTS Of 51 patients with OCT imaging post-procedure, acute scaffold disruption was observed in 2 patients (3.9%), which could be related to overexpansion of the scaffold at the time of implantation. One patient had a target lesion revascularization that was presumably related to the disruption. Of 49 patients without acute disruption, late discontinuities were observed in 21 patients. There were no major adverse cardiac events associated with this finding except for 1 patient who had a non-ischemia-driven target lesion revascularization. CONCLUSIONS Acute scaffold disruption is a rare iatrogenic phenomenon that has been anecdotally associated with anginal symptoms, whereas late strut discontinuity is observed in approximately 40% of patients and could be viewed as a serendipitous OCT finding of a normal bioresorption process without clinical implications. (ABSORB Clinical Investigation, Cohort B [ABSORB B]; NCT00856856).

Protected stent retriever thrombectomy prevents iatrogenic emboli in new vascular territories

INTRODUCTION Diagnostic tools to show emboli reliably and protection techniques against embolization when employing stent retrievers are necessary to improve endovascular stroke therapy. The aim of the present study was to investigate iatrogenic emboli using susceptibility-weighted imaging (SWI) in an open series of patients who had been treated with stent retriever thrombectomy using emboli protection techniques. METHODS Patients with anterior circulation stroke examined with MRI before and after stent retriever thrombectomy were assessed for iatrogenic embolic events. Thrombectomy was performed in flow arrest and under aspiration using a balloon-mounted guiding catheter, a distal access catheter, or both. RESULTS In 13 of 57 patients (22.8 %) post-interventional SWI sequences detected 16 microemboli. Three of them were associated with small ischemic lesions on diffusion-weighted imaging (DWI). None of the microemboli were located in a new vascular territory, none showed clinical signs, and all 13 patients have been rated as Thrombolysis in Cerebral Infarction (TICI) 2b (n = 3) or 3 (n = 10). Retrospective reevaluation of the digital subtraction angiography (DSA) detected discrete flow stagnation nearby the iatrogenic microemboli in four patients with a positive persistent collateral sign in one. CONCLUSION Our study demonstrates two things: First, SWI seems to be more sensitive to detect emboli than DWI and DSA and, second, proximal or distal protected stent retriever thrombectomy seems to prevent iatrogenic embolization into new vascular territories during retraction of the thrombus, but not downstream during mobilization of the thrombus. Both techniques should be investigated and refined further.

Arterial healing following primary PCI using the Absorb everolimus-eluting bioresorbable vascular scaffold (Absorb BVS) versus the durable polymer everolimus-eluting metallic stent (XIENCE) in patients with acute ST-elevation myocardial infarction: rationale and design of the randomised TROFI II study

AIMS The Absorb bioresorbable vascular scaffold (Absorb BVS) provides similar clinical outcomes compared with a durable polymer-based everolimus-eluting metallic stent (EES) in stable coronary artery disease patients. ST-elevation myocardial infarction (STEMI) lesions have been associated with delayed arterial healing and impaired stent-related outcomes. The purpose of the present study is to compare directly the arterial healing response, angiographic efficacy and clinical outcomes between the Absorb BVS and metallic EES. METHODS AND RESULTS A total of 191 patients with acute STEMI were randomly allocated to treatment with the Absorb BVS or a metallic EES 1:1. The primary endpoint is the neointimal healing (NIH) score, which is calculated based on a score taking into consideration the presence of uncovered and malapposed stent struts, intraluminal filling defects and excessive neointimal proliferation, as detected by optical frequency domain imaging (OFDI) six months after the index procedure. The study will provide 90% power to show non-inferiority of the Absorb BVS compared with the EES. CONCLUSIONS This will be the first randomised study investigating the arterial healing response following implantation of the Absorb BVS compared with the EES. The healing response assessed by a novel NIH score in conjunction with results on angiographic efficacy parameters and device-oriented events will elucidate disease-specific applications of bioresorbable scaffolds.

Sirolimus Stimulates Vascular Stem/Progenitor Cell Migration and Differentiation Into Smooth Muscle Cells via Epidermal Growth Factor Receptor/Extracellular Signal-Regulated Kinase/β-Catenin Signaling Pathway

Sirolimus-eluting stent therapy has achieved considerable success in overcoming coronary artery restenosis. However, there remain a large number of patients presenting with restenosis after the treatment, and the source of its persistence remains unclarified. Although recent evidence supports the contribution of vascular stem/progenitor cells in restenosis formation, their functional and molecular responses to sirolimus are largely unknown.

Revêtement anti-apoptotique à base de chondroïtine sulfate : vers un stent-graft bioactif

La réparation endovasculaire (EVAR) est une technique minimalement invasive permettant de traiter l’anévrisme de l’aorte abdominale (AAA) par l’entremise d’un stent- graft (SG). L’utilisation d’EVAR est actuellement limitée par de fréquentes complications liées à une guérison inadéquate autour de l’implant. Ce manque de guérison est principalement dû au type de recouvrement polymérique des SG, au milieu pro-apoptotique des AAA et à l’accès réduit aux nutriments et à l’oxygène après EVAR. L’objectif de cette thèse consistait à concevoir un revêtement bioactif permettant d’inhiber l’apoptose et stimuler la croissance des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV), pour ainsi favoriser la guérison des tissus vasculaires autour des SG. La chondroïtine-4-sulfate (CS) a d’abord été choisie, car elle a été identifiée comme un médiateur important de la réparation vasculaire. Il a été démontré que la CS en solution influence directement la résistance à l’apoptose des CMLV, en plus de favoriser la différenciation myofibroblastique chez les fibroblastes. Dans le cadre de ce projet, un premier revêtement à base de CS et de collagène a été créé. Bien que le revêtement permettait d’induire une résistance à l’apoptose chez les CMLV, il se désintégrait trop rapidement dans des conditions aqueuses. Une nouvelle méthodologie a donc été adaptée afin de greffer la CS directement sur des surfaces aminées, à l’aide d’un système utilisant un carbodiimide. Dans le but d’accroître la croissance des CMLV à la surface des revêtements, le facteur de croissance de l’épiderme (EGF) a ensuite été sélectionné. En plus de ses propriétés mitogéniques et chimiotactiques, l’EGF stimule la production d’éléments de la matrice extracellulaire, comme le collagène et la fibronectine. De plus, l’activation du récepteur de l’EGF inhibe également l’apoptose des CMLV. L’EGF a donc été greffé sur la CS. Le revêtement de CS+EGF a démontré une bonne uniformité et bioactivité sur des surfaces de verre aminé. iii iv Dans une 3ème étape, afin de permettre de transposer ce revêtement bioactif sur des implants, plusieurs méthodes permettant de créer des groupements d’amines primaires sur les biomatériaux polymériques comme le PET ou le ePTFE ont été étudiées. La polymérisation par plasma a été choisie pour créer le revêtement CS+EGF à la surface de PET. Une fois de plus, celui-ci a permis d’inhiber l’apoptose des CMLV, dans des conditions pro-apoptotiques, et de favoriser la croissance des cellules. Le revêtement de CS et d’EGF, déposé sur des surfaces aminées, possède des caractéristiques biologiques intéressantes et semble donc prometteur pour favoriser une meilleure guérison autour des SG.

Abdominal aortic aneurysm follow-up after endovascular repair in a canine model with non-invasive vascular elastography

Le traitement chirurgical des anévrismes de l'aorte abdominale est de plus en plus remplacé par la réparation endovasculaire de l’anévrisme (« endovascular aneurysm repair », EVAR) en utilisant des endoprothèses (« stent-grafts », SGs). Cependant, l'efficacité de cette approche moins invasive est compromise par l'incidence de l'écoulement persistant dans l'anévrisme, appelé endofuites menant à une rupture d'anévrisme si elle n'est pas détectée. Par conséquent, une surveillance de longue durée par tomodensitométrie sur une base annuelle est nécessaire ce qui augmente le coût de la procédure EVAR, exposant le patient à un rayonnement ionisants et un agent de contraste néphrotoxique. Le mécanisme de rupture d'anévrisme secondaire à l'endofuite est lié à une pression du sac de l'anévrisme proche de la pression systémique. Il existe une relation entre la contraction ou l'expansion du sac et la pressurisation du sac. La pressurisation résiduelle de l'anévrisme aortique abdominale va induire une pulsation et une circulation sanguine à l'intérieur du sac empêchant ainsi la thrombose du sac et la guérison de l'anévrisme. L'élastographie vasculaire non-invasive (« non-invasive vascular elastography », NIVE) utilisant le « Lagrangian Speckle Model Estimator » (LSME) peut devenir une technique d'imagerie complémentaire pour le suivi des anévrismes après réparation endovasculaire. NIVE a la capacité de fournir des informations importantes sur l'organisation d'un thrombus dans le sac de l'anévrisme et sur la détection des endofuites. La caractérisation de l'organisation d'un thrombus n'a pas été possible dans une étude NIVE précédente. Une limitation de cette étude était l'absence d'examen tomodensitométrique comme étalon-or pour le diagnostic d'endofuites. Nous avons cherché à appliquer et optimiser la technique NIVE pour le suivi des anévrismes de l'aorte abdominale (AAA) après EVAR avec endoprothèse dans un modèle canin dans le but de détecter et caractériser les endofuites et l'organisation du thrombus. Des SGs ont été implantés dans un groupe de 18 chiens avec un anévrisme créé dans l'aorte abdominale. Des endofuites de type I ont été créés dans 4 anévrismes, de type II dans 13 anévrismes tandis qu’un anévrisme n’avait aucune endofuite. L'échographie Doppler (« Doppler ultrasound », DUS) et les examens NIVE ont été réalisés avant puis à 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois après l’EVAR. Une angiographie, une tomodensitométrie et des coupes macroscopiques ont été réalisées au moment du sacrifice. Les valeurs de contrainte ont été calculées en utilisant l`algorithme LSME. Les régions d'endofuite, de thrombus frais (non organisé) et de thrombus solide (organisé) ont été identifiées et segmentées en comparant les résultats de la tomodensitométrie et de l’étude macroscopique. Les valeurs de contrainte dans les zones avec endofuite, thrombus frais et organisé ont été comparées. Les valeurs de contrainte étaient significativement différentes entre les zones d'endofuites, les zones de thrombus frais ou organisé et entre les zones de thrombus frais et organisé. Toutes les endofuites ont été clairement caractérisées par les examens d'élastographie. Aucune corrélation n'a été trouvée entre les valeurs de contrainte et le type d'endofuite, la pression de sac, la taille des endofuites et la taille de l'anévrisme.

Análise morfométrica da parede arterial após o implante de stent em aorta abdominal de suínos : estudo comparativo entre stents metálicos não recobertos e recobertos com politetrafluoroetileno

O espessamento intimal e a reestenose que ocorrem após os procedimentos de angioplastia transluminal percutânea e/ou o implante de stents representam uma causa freqüente de falência destes procedimentos. O principal achado patológico responsável pela reestenose parece ser a hiperplasia intimal, já que o dispositivo intravascular é resistente ao remodelamento arterial geométrico. O propósito deste estudo é avaliar, através da morfometria digital, o espessamento intimal presente nas regiões da parede arterial imediatamente proximal e distal ao implante de um stent metálico em configuração em “Z “ não recoberto ou recoberto com PTFE. Vinte e cinco suínos de raça mista, com seis a dez semanas de idade, pesando em média 20 kg foram divididos em três grupos. No grupo I, cinco animais foram submetidos à exposição cirúrgica retroperitoneal da aorta abdominal, aortotomia e manipulação com uma bainha introdutora de 12 F. O grupo II incluiu dez animais que foram submetidos ao implante de um stent metálico auto-expansível não recoberto. No grupo III, incluindo também dez animais, foram implantados stents recobertos com PTFE. Após quatro semanas, todos os animais foram sacrificados e o segmento aorto-ilíaco foi removido. Quatro animais foram excluídos do estudo por trombose da aorta (um animal do grupo II e três animais do grupo III). Para a análise morfométrica foram utilizados os testes não paramétricos de Wilcoxon e de Kruskal-Wallis, para as comparações, respectivamente, no mesmo grupo e entre os grupos. Foi adotado o nível de significância de 5% ( p< 0,05). Quando os espécimes da parede arterial, imediatamente proximal e distal aos stents foram comparados, nenhuma diferença estatisticamente significativa foi encontrada entre as áreas luminal, intimal, média ou índice intimal em cada grupo. Na comparação entre os grupos, as áreas intimal, média e o índice intimal não demonstraram variação estatisticamente significativa. Foram identificadas diferenças entre os grupos quanto às áreas luminais proximais (p = 0,036) e distais (p=0,044). Pelo teste de comparações múltiplas para Kruskal-Wallis (Teste de Dunn) identificou-se diferença significativa entre os grupos I e II. Entretanto, quando estas variáveis foram controladas pelo fator peso (relação área luminal/peso) a diferença não foi mais observada. Concluímos que, após quatro semanas, stents recobertos com PTFE induzem um espessamento intimal justa-stent similar ao observado com stents não recobertos ou com a simples manipulação arterial com uma bainha introdutora. Neste modelo experimental suíno, de curto seguimento, o revestimento com PTFE não foi responsável por adicional espessamento intimal.

Análise morfométrica da reação intimal secundária ao implante de stent em artérias ilíacas submetidas à angioplastia : estudo experimental em suínos

OBJETIVO: analisar, por meio da morfometria digital, o espessamento intimal presente na artéria ilíaca de suínos, submetidos à angioplastia isoladamente e à angioplastia seguida do implante de stent. MATERIAIS E MÉTODOS: em dez suínos sadios, foi realizada a angioplastia de ambas as artérias ilíacas comuns (AIC) seguida do implante de um “Z” stent autoexpansível na AIC esquerda. Após quatro semanas, os animais foram sacrificados para a retirada de amostras de tecido arterial e preparo das lâminas histológicas de três grupos de peças de cada suíno divididas do seguinte modo: grupo 1, envolvendo o segmento arterial proximal do stent; grupo 2, envolvendo o segmento distal do stent; grupo 3, área da angioplastia da AIC direita. As imagens das lâminas foram digitalizadas e analisadas por programa de morfometria com cálculo da área luminal, área da camada íntima e área da camada média dos cortes histológicos. A análise estatística foi realizada através de média e desvio padrão das áreas em cada grupo, utilizando ANOVA, com teste Post-Hoc de Tukey e LSD. O valor de p≤0,05 foi considerado significativo. RESULTADOS: na análise das médias das áreas obtidas, foi encontrada uma diferença estatisticamente significativa quanto à camada íntima dos grupos 1 (5,41 mm²) e 2 (5,25 mm²), quando comparados ao grupo 3 (0,65 mm²), em relação à camada média dos grupos 1 (3,51 mm²) e 2 (3,70 mm²), quando comparados ao grupo 3 (5,59 mm²) e não se observou diferença significativa nas médias das áreas luminais dos três grupos (grupo 1: 6,63 mm²; grupo 2: 5,25 mm²; grupo 3: 5,78 mm²). CONCLUSÃO: a angioplastia da AIC do suíno, seguida do implante do stent, gerou um espessamento intimal maior do que aquele produzido apenas pela angioplastia; porém, a área da camada média apresentou-se diminuída nos grupos “angioplastia + stent”; a luz arterial não apresentou diferença entre estes grupos.

Modified 'Stent-Graft Sandwich' Technique for Treatment of Isolated Common Iliac Artery Aneurysm in Patient With Marfan Syndrome

Isolated iliac artery aneurysms are rare in the general population (0.03%) and represent 2% of all abdominal aneurysms, and the association with Marfan syndrome is even rarer. We report a Marfan syndrome case with an isolated common iliac artery aneurysm treated by using a modified 'stent-graft sandwich' technique, with preservation of the internal iliac artery perfusion. The modified 'stent-graft sandwich' technique involves building an appropriate proximal neck just in the common iliac artery for fittingly housing two new stent-grafts inside, both deployed simultaneously and each one going to both distal iliac arteries (internal and external).