[1009] Recherche cardiovasculaire et de propulsion hémodynamique

Dans le Laboratoire de propulsion hémo-dynamique (LPHD) Charles Hahn, le groupe de recherche cardiovasculaire et de propulsion hémodynamique, avec le service de chirurgie cardiovasculaire, ont développé une plateforme intégrative qui permet de simuler les mécanismes de flux et de pression dans des conditions pulsatiles répliquant le cycle cardiaque. Nous menons des recherches selon quatre axes principaux:

l'insuffisance cardiaque
les cardiopathies structurelles et les valvulopathies
l’hémodynamique et la modalisation de flux
Développement et test de nouveaux dispositifs thérapeutiques plus adaptés aux conditions réelles.

De plus, quatre plateformes participent à ces axes de recherche de manière transversale:

plateforme de recherche cellulaire et tissulaire
plateforme de recherche d’organes perfusés
plateforme de recherche circuit pulsatile
plateforme de recherche imagerie intravasculaire et intracardiaque

L'insuffisance cardiaque

Nos travaux se concentrent sur les problèmes de lésion d’ischémie et de reperfusion du myocarde dans le contexte de la cardioplégie et visent à développer et tester des nouveaux dispositifs mécaniques tels que l’assistance circulatoire ou des dispositifs de réduction ventriculaire pour les indications nouvelles ou élargies dans le domaine de l’insuffisance cardiaque, notamment:

Développer une assistance ventriculaire gauche qui permet la mise en place à travers un accès minimalement invasif sur l’apex du ventricule gauche avec propulsion intra-cardiaque ventriculo-aortique.
Évaluer les nouveaux agents thérapeutiques tels que les sensibilisateurs calciques ou les bloqueurs des récepteurs de l’adénosine et les modulateurs de l’endothéline, de la vasopressine ou de la cytokine.
Réparer, régénérer le myocarde endommagé et dysfonctionnel grâce à une thérapie cellulaire.
Développer un cathéter de décharge du cœur gauche lors de l’assistance cardiaque mécanique temporaire.

Les cardiopathies structurelles et valvulopathies

Ces axes de recherche concernent l’aspect anatomo-pathologie, c’est-à-dire la fonctionnalité cardiaque. Une multitude de questions par rapport à l’interaction de combinaison de valvulopathies se pose dans le quotidien clinique. Les effets sur la décompensation cardiaque et sur les symptômes des patients sont seulement peu ou pas compris. Avec une série de projets de recherche cette problématique est revue et examinée. Un deuxième aspect concerne les diverses techniques de reconstruction valvulaire avec ou sans respect de l’appareil sous valvulaire et leurs conséquences sur le développement d’une insuffisance cardiaque. Il s'agit notamment de:

Mesurer l’impact de l’insuffisance mitrale en présence d’une sténose aortique pour déterminer la stratégie de traitement.
Évaluer la géométrie variable du ventricule gauche dans l’insuffisance mitrale fonctionnelle par rapport à l’alignement des muscles et piliers papillaires en fonction de la fraction d’éjection.
Tester les différentes techniques comme :
La résection et reconstruction directes avec ou sans annuloplastie.
L’utilisation de néo-cordage
L’approximation des muscles piliers papillaires et les dispositifs de réduction dimensionnels du ventricule gauche par rapport au fonctionnement des feuillets et de l’interaction sur l’appareil mitral.

La recherche hémodynamique et modalisation du flux

Nous travaillons sur les causes de la dissection aortique dans les aortes dilatées par rapport au diamètre et mesure l’impact de l’hémodynamique sur la propagation de la dissection de manière ante- et rétrograde. Des phénomènes de flux dans des géométries tubulaires variables peuvent êtres à l’origine de la dilatation anévrysmale. La dilatation post-sténotique en est un bon exemple mais sa présence est variable. Nous examinons l’effet cause-impact au travers d'une série d’expériences in vitro.

Un autre problème récurrent et peu compris est l’impact des fuites après mise en place d’endo-prothèses, dont l’impact de l’alimentation persistante du sac anévrysmal par une endofuite type II par une artère qui alimente l’anévrysme de manière rétrograde par rapport à sa taille et son débit.

L’évaluation des mécanismes de dissection et de leur dynamique de répartition par un modèle in-vitro aortique de diamètre variable exposé à des conditions pulsatiles hémodynamiques variables.
Modélisation in-vitro de l’alimentation d’anévrisme résiduel après endo-prothèse suite à une endo-fuite de type II par un modèle qui permet de varier taille, débit et pression dans l’alimentation persistante de l’anévrisme.
L’analyse des modifications de flux suite à la variation d’angle d’implantation des vaisseaux supra-aortiques sur l’arc aortique et mesure de l’impact du flux non-laminaire sur l’artère.
Visualisation de flux transaortiques dans les sténoses valvulaires aortiques dans le contexte de valves tricuspide et bicuspide et après reconstruction de la valve aortique et mesure de l’impact sur la dilatation en aval de la lésion.

Dispositifs

La prise en charge « endo-cardiaque et endo-vasculaire » montre une croissance importante et pose des nouveaux défis. Il est imaginable que l’assistance cardiaque permanent soit implanté de manière quasi percutané comme mentionné dans la position 1.1 avec un dispositif qui permet de chercher le sang dans le ventricule gauche et le propulse de manière endo-vasculaire à travers de la valve aortique ou pulmonaire dans la circulation correspondante par un mini-accès transthoracique et transapical. D’autres techniques et dispositifs vis à faciliter un geste endo-vasculaire déjà existant ou a améliorer des dispositifs en utilisation clinique. Finalement, le développement de nouveaux dispositifs et essentiel au progrès dans la médecine cardiovasculaire.

Développer une assistance ventriculaire gauche
Développement d’une prothèse pour exclure les anévrismes et dissection de l’arc aortique par accès bidirectionnel fémoral gauche et apical gauche.
Développement d’un cathéter facilitateur pour canuler le jambage contro-latéral d’une prothèse aortique bifurquée.
Développer un dispositif pour fermeture de l’auricule de l’oreillette gauche d’utilisation chirurgical et endo-cardiaque.
Développer une stratégie de technologies et les dispositifs nécessaires pour un accès transapical complètement percutané.