1. ANATOMIE

Les vaisseaux sanguins se divisent en trois catégories : les artères, les capillaires et les veines.
Les grosses artères élastiques quittent le coeur et se divisent en artères musculaires de moyen calibre qui se ramifient jusqu'aux plus petites artères, les artérioles.
Le sang aboutit alors dans les lits capillaires des organes et des tissus. Les parois des capillaires sont extrêmement fines et permettent les échanges entre le sang et les cellules A la sortie des capillaires, le sang emprunte les veinules puis les veines pour rejoindre le coeur.

1.1. Structure commune de la paroi des artères et des veines

La paroi des artères et des veines (Fig. 1.1) est composée de trois couches (tuniques) entourant un espace central rempli de sang, la lumière des vaisseaux.
La tunique interne (intima) est formée d'un endothélium qui tapisse la lumière des vaisseaux et repose en général sur une couche de tissu conjonctif.
La tunique moyenne (média) comprend des cellules musculaires lisses disposées en anneaux. Ces fibres musculaires sont innervées par les fibres sympathiques du système nerveux autonome. C'est ainsi que, selon les besoins de l'organisme, on peut observer une vasoconstriction (diminution du calibre de la lumière) ou une vasodilatation (augmentation du calibre de la lumière).
La tunique moyenne est la couche la plus épaisse dans les artères.
La tunique externe (adventice) est composée de fibres de collagène qui ancrent les vaisseaux aux structures environnantes.
Dans les gros vaisseaux, on trouve à ce niveau de minuscules vaisseaux sanguins appelés vasa vasorum qui nourrissent les tissus externes de la paroi (la partie interne étant nourrie directement par le sang qui coule dans la lumière).

Figure 1.1. Structure commune de la paroi des artères et des veines

1.2. Particularités des artères

Les artères sont les vaisseaux qui acheminent le sang du coeur vers les organes.

1.2.1. Les artères élastiques ou conductrices

Ce sont les artères de gros calibre situées près du coeur. Elles contiennent plus d'élastine dans leurs parois (surtout dans la média) que les autres vaisseaux. Grâce à l'élastine, les artères élastiques peuvent supporter les pressions. Pendant la systole ventriculaire, les fibres s'étirent et pendant la diastole, elles reprennent leur forme initiale. Ainsi le sang reste toujours sous pression et s'écoule de façon continue.

1.2.2. Les artères musculaires ou distributrices

Elles apportent le sang aux organes. La média est la tunique la plus épaisse et contient plus de muscle lisse que dans les artères élastiques.

1.2.3. Les artérioles

La média est composée principalement de muscles lisses qui déterminent le diamètre des artérioles et par là, l'importance du flux sanguin dans le lit capillaire des organes.

1.3. Les capillaires

Ce sont des vaisseaux microscopiques dont le rôle est d'assurer les échanges de nutriments et de déchets entre le sang et les cellules des tissus.
La paroi des capillaires est composée d'une seule couche de cellules (endothélium) et d'une membrane basale. Il n'y a ni tunique moyenne ni externe.

1.4. Particularités des veines

Les veines amènent le sang des capillaires au coeur. Chemin faisant, leur diamètre augmente et leurs parois s'épaississent.

1.4.1. Les veinules

Elles recueillent le sang des capillaires. Au contact des capillaires, la paroi n'est formée que d'un endothélium et d'une tunique externe de tissu conjonctif puis en s'éloignant elle contient aussi une tunique moyenne.

1.4.2. Les veines

On retrouve dans leurs parois les mêmes couches que dans les artères, mais la tunique interne et la tunique moyenne sont plus minces tandis que la tunique externe est plus épaisse. La lumière interne est plus grande que dans les artères pour un diamètre externe équivalent.
La pression du sang est basse et les veines contiennent généralement des valvules qui empêchent le reflux du sang (surtout au niveau des membres).

1.5. Le système vasculaire

Le système vasculaire comprend la circulation pulmonaire et la circulation systémique.
La circulation pulmonaire a pour but d'oxygéner le sang au niveau des alvéoles pulmonaires.
Le ventricule droit envoie le sang dans le tronc pulmonaire qui se sépare pour donner les artères pulmonaires droite et gauche. Dans les poumons, les capillaires entourent les alvéoles permettant l'échange d'oxygène et de gaz carbonique. Deux veines pulmonaires par poumon ramènent le sang dans l'oreillette gauche.
La circulation systémique (Fig. 1.2. et 1.3.) apporte oxygène et nutriments aux tissus et les débarrasse des déchets.
Le ventricule gauche propulse le sang dans l'aorte qui donne naissance aux autres artères systémiques. Le sang est ramené au coeur par les veines caves inférieure et supérieure.

1.5.1. Les principales artères systémiques

1.5.1.1. L'aorte et ses branches principales

L'aorte en émergeant du ventricule gauche a un diamètre de 2.5 cm. Les différentes portions de l'aorte sont désignées par leur forme ou leur situation.
Ainsi, elle est appelée aorte ascendante à la sortie du coeur. La valve aortique située à cet endroit empêche le reflux du sang pendant la diastole. C'est dans cette partie de l'aorte que débutent les artères coronaires gauche et droite.

La crosse aortique donne naissance à trois branches :

  • le tronc brachio-céphalique qui se divise en artère sous-clavière droite (qui se dirige vers le bras droit) et artère carotide commune droite (qui monte dans le cou vers le crâne).

  • l'artère carotide commune gauche

  • l'artère sous-clavière gauche

L'aorte thoracique prolonge la crosse aortique et se termine à hauteur du diaphragme.
L'aorte abdominale pénètre dans la cavité abdominale. Comme l'aorte thoracique, elle émet des branches vers la paroi thoracique et vers les viscères. Parmi ces artères, on note :

  • le tronc coeliaque qui donne naissance aux artères hépatique, gastrique et splénique

  • les artères mésentériques (viscères digestifs)

  • les artères rénales

  • les artères gonadiques

L'aorte abdominale donne naissance aux artères iliaques communes droite et gauche

1.5.1.2. Les artères principales des membres supérieurs

L'artère sous-clavière lorsqu'elle passe dans l'aisselle prend le nom d'artère axillaire puis d'artère brachiale dans le bras. Au niveau du coude, l'artère brachiale se divise en artère radiale et cubitale. C'est sur l'artère radiale à la racine du pouce que l'on peut palper le pouls artériel. Dans la paume, ces deux artères s'anastomosent pour former les arcades palmaires superficielle et profonde

1.5.1.3. Les artères principales des membres inférieurs

L'artère iliaque commune se divise en artère iliaque interne (qui irrigue le bassin) et externe qui prend le nom d'artère fémorale en entrant dans la cuisse. Au niveau du genou, elle devient l'artère poplitée puis se divise en artères tibiales antérieure et postérieure.
L'artère tibiale antérieure devient l'artère dorsale du pied à hauteur de la cheville.
L'artère tibiale postérieure émet l'artère péronière et les artères plantaires.

Figure 1.2. Principales artères de la circulation systémique

1.5.2. Les principales veines systémiques

Alors que toutes les artères sont profondes, les veines (Fig. 1.3.) peuvent être profondes (elles portent alors en général le même nom que l'artère correspondante) ou superficielles (elles portent alors des noms particuliers).
Trois veines déversent le sang dans l'oreillette droite : le sinus coronaire, la veine cave supérieure et la veine cave inférieure. Le sinus coronaire reçoit le sang des veines coronaires, la veine cave supérieure reçoit le sang des veines systémiques situées au-dessus du diaphragme (tête, membres supérieurs et thorax) et la veine cave inférieure reçoit le sang des veines situées en dessous du diaphragme (membres inférieurs, viscères digestifs).

1.5.2.1. La veine cave supérieure et ses principales veines affluentes

La veine cave supérieure est formée par les veines brachio-céphaliques gauche et droite.
Chaque veine brachio-céphalique est constituée par la fusion des veines jugulaire interne (tête) et sous-clavière (membre supérieur).
La veine cave supérieure reçoit aussi le sang provenant du système veineux azygos qui draine le thorax. Le système azygos est aussi en relation avec la veine cave inférieure et c'est par son intermédiaire que, en cas d'obstruction de la circulation hépatique, une partie du sang provenant de la partie inférieure du corps est envoyé de la veine cave inférieure vers la veine cave supérieure.

1.5.2.2. La veine cave inférieure et ses principales veines affluentes

La veine cave inférieure est la plus grosse veine de l'organisme (3.5 cm). Elle est formée à son extrémité distale par la jonction des veines iliaques communes. Au cours de son trajet, elle reçoit les veines rénales, gonadiques et hépatiques.

1.5.2.3 Les veines principales des membres supérieurs

Le sang issu des membres supérieurs retourne au coeur par des veines profondes et des veines superficielles. La plupart des veines profondes du bras sont paires et cheminent de part et d'autre de l'artère correspondante.
Les veines profondes de l'avant-bras sont les veines radiale et cubitale, elles s'unissent au niveau du coude pour former la veine brachiale. En entrant dans l'aisselle, la veine brachiale devient la veine axillaire puis la veine sous-clavière.
Les veines superficielles de l'avant-bras (reliées par la veine médiane du coude) sont :

  • La veine céphalique monte jusqu'à l'épaule et rejoint la veine axillaire.

  • La veine basilique monte le long du bras et s'unit à la veine brachiale pour former la veine axillaire.

1.5.2.4. Les veines principales des membres inférieurs

Comme pour les membres supérieurs, les veines profondes portent le nom des artères qu'elles accompagnent. Ainsi, les veines tibiales antérieure et postérieure fusionnent pour former à hauteur du genou la veine poplitée qui devient la veine fémorale. En entrant dans le bassin, la veine fémorale porte le nom de veine iliaque externe et est rejointe par la veine iliaque interne pour former la veine iliaque commune.
La grande veine saphène est la plus longue de l'organisme, elle monte le long de la face interne de la jambe et rejoint la veine fémorale juste avant le bassin. C'est elle qui est utilisée pour réaliser les pontages coronariens.
La petite veine saphène pénètre dans le mollet et rejoint la veine poplitée.

Figure 1.3. Principales veines systémiques

1.5.3. La circulation porte hépatique

Un "système porte" transporte le sang entre deux réseaux capillaires. Dans le système porte hépatique, c'est entre les capillaires digestifs et les capillaires hépatiques qu'il se situe.
La veine porte hépatique (voir aussi point 1.4 du chapitre chirurgie abdominale) est formée par l'union des veines mésentérique supérieure, mésentérique inférieure et splénique. Le sang drainé provient de la rate, des intestins, de l'estomac, du pancréas et de la vésicule biliaire.
Le sang quitte le foie par les veines hépatiques qui se déversent dans la veine cave inférieure.

1.5.4. La circulation coronaire

Le coeur est irrigué par les artères coronaires gauche et droite qui naissent à la base de l'aorte et encerclent le coeur comme une couronne (corona).
L'artère coronaire gauche se dirige vers le coeur gauche, le tronc commun se sépare en rameau interventriculaire antérieur (qui irrigue les parois antérieures des deux ventricules) et en artère circonflexe (qui irrigue le ventricule et l'oreillette gauche).
L'artère coronaire droite se dirige vers le coeur droit et se divise en rameau interventriculaire postérieur (qui irrigue la partie postérieure des deux ventricules) et en rameau marginal (qui irrigue la paroi latérale du coeur droit).
De nombreuses anastomoses relient les différentes branches des artères coronaires.

Figure 1.4. Les artères coronaires (les vaisseaux situés sur la face antérieure du coeur sont en noir et en blanc sur la face postérieure)

2. PATHOLOGIES

2.1. Affections des artères

2.1.1. L'artériosclérose

Ce terme désigne tout épaississement des parois artérielles. On parle plus spécifiquement d'athérosclérose lorsqu'il s'agit d'une dégénérescence de l'intima avec accumulation de lipides (cholestérol) qui constituent des plaques parfois calcifiées.
Ces épaississements entravent le flux sanguin et lorsqu'un caillot sanguin se forme, on observe un arrêt du flux (thrombose).
Au niveau coronaire, un surcroît de travail imposé à un coeur dont les coronaires sont partiellement obstruées se traduit par de l'angine de poitrine. L'obstruction complète se traduit par un infarctus du myocarde avec mort de cellules qui sont remplacées par un tissu cicatriciel non contractile.
Au niveau des extrémités, la perturbation de la circulation (due à l'artériosclérose de la partie distale de l'aorte, des artères iliaques, fémorales et poplitées ou consécutive à la maladie de Buerger) peut provoquer le syndrome de la claudication intermittente. Le patient est victime de crampes, douleurs, engourdissements du membre à l'effort, ces symptômes disparaissant au repos.

2.1.2. La thrombo-angéite oblitérante (maladie de Buerger)

Affection inflammatoire (artérite) occlusive observée principalement dans les artères des membres inférieurs.

2.1.3. L'occlusion artérielle aiguë

2.1.3.1. La thrombose artérielle

Formation de caillots sanguins dans une artère suite à un traumatisme, un anévrisme, une sténose ou à un pontage.

2.1.3.2. L'embolie artérielle

Occlusion suite à la migration d'un embole (athérome, caillot) dans le flux sanguin.
Les emboles artériels ont pour origine principale les grosses artères et se logent le plus souvent aux bifurcations vasculaires (artères fémorales, iliaques, aorte).

2.1.4. Les anévrismes

Dilatation pathologique permanente d'un vaisseau sanguin.
Un anévrisme vrai intéresse les trois couches de la paroi artérielle. Un pseudo-anévrisme n'est entouré que par l'adventice car la média et l'intima ont été rompues.
L'athérosclérose est généralement à l'origine des anévrismes de l'aorte (le plus souvent abdominale).
La dissection aortique ou anévrisme disséquant est due à une déchirure de l'intima suivie d'une scission (dissection) de la média. Le sang s'accumule dans cet espace créé à l'intérieur de la paroi de l'aorte.

2.1.5. La coarctation aortique

Rétrécissement congénital de l'aorte au début de l'aorte thoracique (après l'embranchement de l'artère sous-clavière gauche).

2.1.6. L'hypertension artérielle

L'hypertension artérielle peut avoir pour cause et être la cause de problèmes artériels.
En effet, l'hypertension artérielle peut être secondaire à l'activation du système rénineangiotensine suite à une diminution de perfusion rénale par sténose de l'artère rénale.
D'autre part, l'hypertension artérielle entraîne des lésions des artérioles rénales avec un risque de perte de la fonction rénale.

2.1.7. Les fistules artério-veineuses

Une communication directe entre une artère et une veine court-circuitant les capillaires peut avoir une origine congénitale ou traumatique. Le sang artériel à haute pression se déverse dans les veines.

2.2. Affections des veines

2.2.1. La thrombophlébite

Il s'agit d'une thrombose formée par un caillot qui adhère à la paroi et est accompagnée d'une réaction inflammatoire.

2.2.2. L'embolie pulmonaire

Des caillots sanguins issus des territoires drainés par la veine cave inférieure peuvent provoquer l'obturation de l'artère pulmonaire. L'embolie pulmonaire est une complication particulièrement redoutée lors d'interventions chirurgicales entraînant une stase sanguine dans les veines profondes (alitement).

2.2.3. Les varices

L'obésité ou la distension de l'utérus pendant la grossesse compriment les vaisseaux au niveau de l'aine et réduisent le retour veineux. Le sang stagne dans les membres inférieurs, les valvules s'affaiblissent et les parois des veines se distendent surtout au niveau des veines superficielles.
Les varices des veines anales sont appelées hémorroïdes. Elles résultent souvent d'une élévation de la pression abdominale qui maintient le sang dans la canal anal. Cette élévation de pression peut s'observer par exemple lors des efforts pendant l'accouchement ou lors de la défécation.
Les varices des testicules sont appelées varicocèles. Elles ont pour origine le reflux du sang veineux dans les veines spermatiques. Elles sont souvent à l'origine de stérilité chez l'homme par hypoxie ou par élévation de température.

2.3. La transposition des gros vaisseaux

Malformation congénitale où l'aorte naît du ventricule droit et l'artère pulmonaire du ventricule gauche. La circulation systémique et la circulation pulmonaire sont donc complètement séparées avec pour conséquence la mort de l'enfant à la naissance puisque le sang systémique n'est pas oxygéné. La survie n'est possible que s'il existe une communication entre le coeur droit et le coeur gauche.

2.4. La persistance du canal artériel

Anomalie caractérisée par l'absence de fermeture, après la naissance, du canal qui relie chez le foetus l'aorte à la branche gauche de l'artère pulmonaire (Fig. 2.1.). A la naissance, la pression régnant dans l'aorte dépasse celle de l'artère pulmonaire et fait refluer une partie du sang oxygéné dans la circulation veineuse. Cette malformation peut occasionner une défaillance cardio-respiratoire et favoriser une infection cardiaque.

Figure 2.1. La circulation foetale

3. LE MATERIEL

3.1. Les greffes vasculaires

Les greffes vasculaires peuvent remplacer un vaisseau malade (anévrisme par exemple) ou peuvent être utilisées pour ponter le vaisseau malade qui n'est pas enlevé (artériosclérose). La suture entre la greffe et le vaisseau naturel s'appelle anastomose.
On peut aussi, lorsque la chirurgie directe n'est pas possible, réaliser des pontages extra anatomiques tels que le pontage axillo-fémoral (Fig. 3.1.) dans lequel le membre supérieur (artère axillaire) revascularise le membre inférieur (artère fémorale) grâce à une greffe qui chemine sous la peau.

Figure 3.1

Le substitut idéal des vaisseaux n'a pas encore été trouvé particulièrement pour les vaisseaux de petit diamètre des membres inférieurs (< 8 mm).

Les qualités idéales d'une greffe sont :

  • une durabilité supérieure à l'espérance de vie du patient

  • une bonne tolérance par l'organisme

  • étanche au sang

  • facile à suturer

  • non thrombogénique

  • souple mais ne s'oblitérant pas lorsqu'elle est fléchie

  • résistante aux infections

  • stérilisable et disponible en plusieurs dimensions


Selon leur origine, on distingue :

  • les autogreffes qui proviennent du patient lui-même

  • les homogreffes ou allogreffes qui proviennent d'un autre être humain

  • les hétérogreffes ou xénogreffes qui proviennent d'animaux

  • les greffes synthétiques

3.1.1. Les autogreffes

3.1.1.1. Les autogreffes artérielles

On fait régulièrement usage de l'artère mammaire interne pour les pontages aorto-coronaires.

3.1.1.2. Les autogreffes veineuses

La veine saphène est le meilleur substitut artériel disponible pour la chirurgie vasculaire périphérique et notamment pour les pontages de type fémoro-poplité (Fig. 3.2.B.) ou fémorodistal.
Elle peut aussi être employée pour un pontage aorto-coronaire (Fig. 3.1.). Par contre, la paroi veineuse étant plus mince que celle des artères, elle n'est pas utilisable pour le remplacement des grosses artères (iliaque commune par exemple).

L'implantation de la veine saphène peut se faire selon deux techniques :

  • prélèvement et anastomose avec l'artère après avoir renversé la veine pour éviter que les valvules veineuses ne bloquent la circulation artérielle.

  • laisser la veine "in situ" et détruire les valvules veineuses grâce à un valvulotome.

La première technique nécessite une dissection prudente et une dilatation de l'extrémité distale de la veine. En effet, cette extrémité présente un petit diamètre et, après l'avoir renversée, c'est cette extrémité qui doit être anastomosée à une artère de plus gros calibre.
La deuxième technique évite ces problèmes, le calibre progressivement décroissant du pontage respecte l'hémodynamique, le maintien de la veine dans son environnement garantit la longévité du pontage et les extrémités artérielles et veineuses à anastomoser sont de calibre comparable.
Cependant, la valvulotomie est toujours susceptible de léser l'endothélium.

3.1.2. Les homogreffes

Un des premiers greffons d'origine humaine, utilisé avec un succès relatif, provenait de la veine ombilicale de nouveau-nés (Bioimplant® de Dardik). Un mandrin en verre est introduit dans la lumière de la veine afin de la redresser et l'ensemble est traité par une solution de glutaraldéhyde. Le greffon était entouré d'un filet en Dacron (polyester) pour provoquer une réaction fibreuse capable de renforcer la paroi.
Cependant, de nombreuses défaillances ont été rapportées telles que : résorption tissulaire, rétention de lipides et colonisation bactérienne.

On utilise aussi des greffons prélevés sur cadavres.

3.1.3. Les hétérogreffes

Elles proviennent d'artères de boeuf ou de veau. Elles sont peu utilisées.

3.1.4. Les greffes synthétiques

3.1.4.1. Généralités

Le polytétrafluoroéthylène (Téflon®) et le polyéthylène téréphtalate (polyester ou Dacron®) sont utilisés. Le polyuréthane est en cours d'évaluation.
Les techniques de fabrication peuvent être le tissage, le tricot, l'expansion, etc.
Les greffes se présentent sous forme de tube droit, de Y renversé (carrefour ou bifurcation aorto-bifémorale) ou de feuille (patch).

Figure 3.2
A Pontage aorto-bifémoral après occlusion de l'aorte abdominale par une bifurcation (ou carrefour)
B. Pontage fémoro-poplité par une veine saphène
C. Anévrisme de l'aorte abdominale
D. Remplacement d'une partie de l'aorte par un carrefour aortique

L'objectif est d'obtenir un vaisseau comparable à une artère naturelle grâce au processus de cicatrisation qui s'installe au niveau de la greffe.
En effet, une capsule ou néo-adventice se forme sur la paroi externe de la greffe qui intègre la greffe aux tissus environnants et la rend plus résistante.
D'autre part, au travers des pores ou des interstices de la greffe, se développe une croissance fibroblastique et capillaire venue de l'extérieur. Une couche de fibrine se forme à la surface interne de la greffe.
Chez l'animal, la fibrine est alors progressivement envahie par les cellules venues de la périphérie. Il se forme ainsi un néo-intima qui recouvre la surface interne de la greffe évitant les phénomènes thrombogéniques liés au matériel et renforçant la résistance aux infections.
Ce phénomène n'a pas encore pu être démontré de façon indiscutable chez l'homme. De nombreux chercheurs pensent que l'endothélium recouvrant la greffe ne s'étend guère au-delà de la zone d'anastomose.

Quoiqu'il en soit, la couche de fibrine ne dépasse pas 1 mm dans les gros vaisseaux où le débit est important, mais dans les petites artères la couche de fibrine continue parfois à s'épaissir et finit par boucher l'artère.
La porosité d'une greffe (qui est aussi le reflet de son étanchéité au sang) est définie selon Wesolowski comme étant la quantité d'eau en cm³ qui, sous une pression de 120 mm Hg (pression systolique), passe au travers d'un cm² de greffe en une minute.
A titre indicatif, les greffes en Dacron tricotées ont une porosité qui dépasse généralement 1.000 ml/cm²/min et les greffes tissées ont une porosité inférieure à 300 ml/cm²/min. Une greffe en PTFE est étanche.
Ceci signifie que pour les greffes tricotées, il était indispensable de les soumettre à un processus de "précoagulation" (ou preclotting) avant de les implanter. Le chirurgien mettait la greffe en contact avec le sang du patient dans un petit bassin pendant 5 à 30 minutes selon le type de greffe afin de provoquer la formation de dépôts de fibrine dans les pores de la greffe pour la rendre étanche.

3.1.4.2. Les greffes textiles (en Dacron)

Les greffes textiles ont généralement un aspect ondulé pour pouvoir être fléchies sans s'oblitérer. Cependant, ces ondulations réduisent la lumière interne de la greffe et peuvent favoriser le dépôt de fibrine thrombogénique dans les parties concaves.
Les greffes textiles peuvent présenter un velours sur leur surface externe, interne ou sur les deux faces. Il s'agit de boucles de fils textiles implantés perpendiculairement à la surface de la greffe. Le velours a pour but de favoriser la fixation des fibroblastes autour de la greffe, de la fibrine dans les pores et du néo-intima à la surface interne. Il facilite aussi la manipulation des greffes tissées.
On remarque sur les greffes, une ligne d'orientation qui permet de repérer une torsion de la prothèse au moment de l'implantation.

On distingue :

  • les greffes tricotées
    Elles présentent l'avantage d'être faciles à manipuler (souples) et à suturer, compliantes (une greffe compliante ressemble à un vaisseau naturel notamment par sa souplesse, son élasticité longitudinale et radiale ainsi que par l'épaisseur de sa paroi).
    Elles sont principalement utilisées pour les interventions sur l'aorte abdominale et les pontages aorto-fémoraux.
    Elles ont tendance à se déformer sous les coups de butoir répétés de la pression systolique et d'autant plus en position thoracique où la pression est la plus forte.

  • les greffes tissées
    Plus rigides que les greffes tricotées, elles sont donc moins agréables à manipuler et moins compliantes. La rigidité est responsable de tensions et la greffe a parfois terndance à s'effilocher au niveau de l'anastomose.
    Cependant, elles sont beaucoup plus étanches et sont utilisées pour les interventions sur l'aorte thoracique et les résections d'anévrisme où le patient est hépariné et sous circulation extra-corporelle. Elle seront aussi un bon choix pour les patients ayant des troubles de la coagulation ou qui seront sous anticoagulants.

  • les greffes imprégnées
    L'objectif est de rendre complètement étanches les greffes textiles tricotées ou tissées par un produit qui sera progressivement biodégradé.
    On utilise du collagène (provenant de peau ou de tendon bovin) ou de la gélatine (produite à partir d'os). Ces agents d'imprégnation, qui seraient très vite lavés par le sang, sont fixés à la greffe par un agent de réticulation. En général, il s'agit de formaldéhyde ou de glutaraldéhyde qui ont en plus la propriété de diminuer l'antigénicité potentielle des agents d'imprégnation.
    Placés au contact du sang, les agents d'imprégnation sont progressivement éliminés par les macrophages et les enzymes protéolytiques. le délai de résorption est de l'ordre de 5 semaines pour le collagène et l'albumine et de 2 semaines pour la gélatine.
    Ces prothèses ne nécessitent pas de précoagulation ce qui dans les situations d'urgence est évidemment capital.
    Les greffes imprégnées ne peuvent pas être restérilisées.

3.1.4.3. Les greffes en PTFE (polytétrafluoroéthylène expansé)


Le PTFE s'obtient sous forme de feuilles par un procédé d'extrusion à partir de pâte de Téflon.
La structure est poreuse avec des nodules de PTFE reliés par des fibres aussi en PTFE. Les greffes ont une surface électronégative hydrophobe (grâce aux atomes de fluor) et donc peu thrombogène.
Les greffes en PTFE sont lisses (pas ondulées) et sont étanches au sang. Elles sont peu compliantes et ont parfois tendance à se déchirer au niveau des sutures.
On trouve des greffes à paroi standard (notamment pour les accès pour hémodialyse) et d'autres à paroi mince pour faciliter les anastomoses de la greffe lors de pontages au niveau des petits vaisseaux des membres inférieurs.
Il existe aussi des greffes en PTFE avec des anneaux externes qui évitent l'oblitération de la greffe par compression lorsqu'elle est implantée au niveau du genou ou en sous-cutané.
Les greffes en PTFE sont utilisées principalement dans les pontages des membres inférieurs lorsque la veine saphène n'est pas disponible et pour créer un accès pour hémodialyse car on peut piquer de nombreuses fois dans la greffe sans altération mécanique.
Le caractère lisse de la paroi interne permet d’effectuer aisément une thrombectomie lorsque la greffe est bouchée.

3.1.4.4. Les patchs

Certaines réparations de vaisseaux sanguins ne nécessitent pas l'emploi d'une greffe mais seulement une sorte de rustine appelée patch (Fig. 3.3.)
On utilise également des patchs en PTFE au niveau du coeur pour réparer un défaut du septum ou de la paroi car le PTFE ne se déforme pas sous l'effet des pressions.
Enfin, les sténoses de la carotide sont généralement traitées par endartériectomie (ouverture du vaisseau et résection du thrombus). La fermeture de l'artère par un patch en PTFE semble diminuer la fréquence des resténoses.

Figure 3.3. Patch vasculaire

3.2. Cathéters pour embolectomie et thrombectomie

3.2.1. Cathéters à ballonnets

On peut enlever un thrombus ou un embole qui obstrue la circulation sanguine en poussant un cathéter (muni d'un ballon dégonflé à son extrémité) au-delà de l'obstacle. On gonfle ensuite le ballon par du liquide physiologique et on extrait l'embole en retirant le cathéter.
Ces cathéters sont des cathéters de type Fogarty (Fig. 3.4.A.).
Les cathéters Fogarty pour embolectomie sont destinés à l'extraction des emboles artériels. Ils existent en plusieurs tailles de 2 à 7 F. La dimension 2 F est notamment utilisée pour les carotides.
Les cathéters Fogarty pour thrombectomie sont destinés à l'extraction des thrombi veineux car ils possèdent une extrémité longue et douce pour permettre le passage des valvules veineuses sans traumatisme.

3.2.2. Cathéter pour thrombus adhérent

Sur ce cathéter le ballon est remplacé par une spirale métallique gainée de latex (Fig. 3.4.B.), dont on peut régler le calibre. Les forces de friction exercées par la spirale sur la paroi du vaisseau permettent de détacher un thrombus qui adhère à cette paroi.

Figure 3.4
A. Cathéter à ballonnet type Fogarty.
B. Cathéter pour thrombus adhérent progressivement rétracté

3.2.3. Cathéter pour thrombo-aspiration

Le principe est d'aspirer le thrombus et de le broyer à l'intérieur du cathéter. Ces cathéters ont l'inconvénient de coûter très cher.

3.3. Cathéter pour occlusion

Il s'agit d'un cathéter de type Fogarty à gros ballonnet, destiné à boucher une artère en cas d'hémorragie grave, par exemple de l'aorte, en attendant l'intervention chirurgicale. Le calibre du cathéter est de 8 F et le diamètre maximum du ballonnet est de 14 ou 22 F.

3.4. Cathéter veineux central

Le cathéter de Hickman-Broviac décrit dans le chapitre UROLOGIE (3.1.2.) peut être aussi utilisé pour l'administration de médicaments ou pour alimenter un patient en évitant de fréquentes injections intraveineuses.
Le cathéter de Hickman est tunnelisé sous la peau pour éviter les infections. Sur le trajet du cathéter entre le point d'insertion dans la veine sous-clavière et le point de sortie, on trouve un manchon en Dacron qui évite les migrations du cathéter et constitue un obstacle pour les bactéries.

Figure 3.5. Cathéter de Hickman

3.5. Les sites d'accès vasculaire sous-cutanés

Ces réservoirs sous-cutanés ont été décrits dans le chapitre NEUROCHIRURGIE (3.4.). Ils permettent aussi l'administration à long terme de médicaments dans la circulation sanguine (notamment des agents cytostatiques) et des prélèvements sanguins répétés.

Figure 3.6. Site d'accès vasculaire sous-cutané

On accède à la chambre implantable par une aiguille non perforante (dite de Huber) qui traverse la peau et le septum en silicone (Fig. 3.6.). Le liquide injecté passe alors du réservoir dans le cathéter puis dans la veine ou l'artère.
Le cathéter d'un site d'accès veineux sera glissé dans la veine sous-clavière ou jugulaire.
Le cathéter d'un site d'accès artériel est inséré dans l'artère hépatique.

3.6. Cathéters à ballonnet pour angioplastie

3.6.1. Principes

L'objectif de l'angioplastie est d'augmenter le diamètre endoluminal d'artères athéroscléreuses en les dilatant grâce à un cathéter muni d'un ballonnet que l'on gonfle (Fig 3.7.).

Figure 3.8. Cathéter d'angioplastie à ballonnet

Pendant plusieurs années, on a admis que sous l'effet du gonflement du ballon, la plaque athéromateuse était comprimée et redistribuée. On sait aujourd'hui que l'augmentation de la lumière artérielle résulte essentiellement de la rupture de la plaque et de l'étirement des couches de la paroi artérielle (Fig. 3.8.).

Tout l'art d'une dilatation efficace consiste à bien choisir le calibre du ballon. En effet :

  • si la taille du ballon est légèrement supérieure au diamètre de l'artère, on constate une augmentation du diamètre endoluminal résultant de l'étirement des fibres élastiques et des muscles lisses de la média. La dilatation est irréversible et le traumatisme de la paroi est réduit au minimum.

  • si la dilatation est trop importante, on risque d'une part de provoquer une réaction pariétale et d'autre part de créer une dissection de la média avec apparition d'un faux anévrisme. Ces deux phénomènes peuvent conduire à une resténose : le premier par prolifération myointimale, le second par formation de caillot.

  • si la dilatation est insuffisante, l'étirement de la paroi n'est que transitoire et la paroi reprend son diamètre initial ou même parfois, est le siège d'un vasospasme.

Les progrès de fabrication des cathéters d'angioplastie permettent aujourd'hui de dilater de très nombreuses artères. Les sites le plus souvent dilatés sont les coronaires, les artères iliaques et fémorales, l'artère sous-clavière, les anastomoses de pontages, les fistules pour dialyse. L'artère rénale sténosée et l'hypertension qui en résulte bénéficient aussi de ce type d'intervention (cf chapitre UROLOGIE 2.1.6.).

Figure 3.8. Angioplastie par cathéter à ballonnet

Les complications de l'angioplastie se divisent en complications immédiates et tardives.
Les complications immédiates sont :

  • un hématome au point de ponction percutané

  • la thrombose qui justifie un traitement anticoagulant transitoire

  • l'occlusion liée à une dissection pariétale ou une fracture de la plaque avec des fragments qui obstruent la lumière (Fig. 3.24.)

  • un spasme vasculaire lié à la réaction pariétale vasculaire lors de l'emploi de cathéters de gros calibre par rapport à l'artère traitée et irritation de la paroi

  • les embolies distales

  • la rupture de l'artère

La complication tardive la plus courante est la resténose (30 à 40 % dans l'angioplastie coronaire) liée à une hyperplasie myointimale ou à une dissection pariétale accompagnée de thrombose.

3.6.2. Glossaire

Un certain nombre de mots permettent de définir les qualités du matériel employé pour une angioplastie à ballonnet, il s'agit souvent de mots anglais qui n'ont pas toujours d'équivalent en français.

COMPLIANCE:
mesure de la capacité d'élargissement d'un ballon au-delà du calibre nominal si on dépasse la pression d'inflation pour laquelle ce calibre a été calculé.

FLOPPY:
souple.

FORMABILITY:
possibilité pour le médecin de modeler l'extrémité distale d'un guide.

KINKING:
ce mot désigne la formation d'un pli sur le cathéter qui provoque la fermeture de la lumière.

LUMIERE:
espace occupant l'intérieur d'un matériel (ou d'un organe) tubulaire.

MEMOIRE: capacité pour un cathéter de retrouver (après passage sur un guide et retrait de celui-ci) la forme qui lui a été donnée en usine.

PROFIL:
diamètre du cathéter et surtout sa capacité de franchir une sténose par exemple grâce à une extrémité distale effilée.

P.T.(C).A.:
pour Percutaneous Transluminal (Coronary) Angioplasty.

PUSHABILITY:
capacité de transmettre à l'extrémité distale du cathéter la force appliquée à l'extrémité proximale. Un cathéter qui possède un bon "push" permet souvent de franchir en force les parties sténosées.

STEERABLE:
orientable (terme utilisé pour désigner des guides ayant un bon "torque").

TIP:
extrémité distale du cathéter.

TORQUE:
capacité de transmettre à l'extrémité distale du cathéter les forces rotatoires appliquées à l'extrémité proximale. Un cathéter qui a un bon "torque" pourra être facilement dirigé vers une branche vasculaire latérale.

TRACKABILITY:
capacité du cathéter de glisser sur le guide et ainsi de négocier les vaisseaux tortueux.

Les diamètres des cathéters sont souvent exprimées en inch ou en French.
1 mm = 0.0395"
1" = 25.4 mm
1 F = 0.33 mm
1 F = 0.13"

3.6.3. Les ballons

La force de dilatation exercée par le ballon sur les plaques athéromateuses et sur la paroi des vaisseaux est, selon la loi de Laplace, directement proportionnelle à la pression hydrostatique produite par le liquide d'inflation dans le ballon et au calibre du ballon.
On comprend donc que la pression d'inflation de gros ballons destinés aux artères de gros calibre (iliaque) sera moindre que celle nécessaire pour faire céder une sténose dans une coronaire.
En général, on préfère des ballons peu compliants. En effet, un ballon non compliant ne dépassera jamais son diamètre nominal quelle que soit la pression d'inflation. Il garde sa forme, son calibre lors d'inflation répétées.
Par contre un ballon compliant qui est à cheval sur une sténose se déforme et c'est dans la zone de moindre résistance (partie saine du vaisseau) que les forces maximales s'exercent au détriment de la zone sténosée.

Figure 3.9. Forces principales exercées par un ballon compliant à cheval sur une sténose

Le seul avantage d'un ballon compliant est qu'il permet en augmentant la pression d'inflation de dilater une artère même si le diamètre nominal choisi se révèle un peu trop petit.
Plus une sténose est serrée, plus la force de dilatation est élevée pour une pression d'inflation donnée. La force qui s'exerce sur la zone sténosée est fonction du degré de rétrécissement du ballon à ce niveau. En fin de procédure, lorsqu'il ne reste qu'une sténose résiduelle, il est souvent nécessaire d'augmenter la pression d'inflation pour maintenir la force de dilatation.
Les ballons doivent donc pouvoir résister à des pressions d'inflation très élevées.

Figure 3.10. Force principale exercée par un ballon non compliant à cheval sur une sténose

Les matières utilisées sont le polyéthylène (PE), le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyuréthane (PU) et des dérivés du Nylon. Les différences se marquent au niveau du profil, du degré de compliance, de la résistance à l'éclatement et aux déchirures.

Les ballons en PE présentent une bonne résistance aux déchirures que l'on peut observer lors de dilatations de sténoses calcifiées ou irrégulières.
Les ballons en PET sont beaucoup moins compliants mais plus fragiles que ceux en PE. Cette matière permet de fabriquer des ballons à parois très minces qui résistent bien aux hautes pressions d'inflation.
Les ballons en PU et les dérivés du Nylon ont des caractéristiques globalement intermédiaires.

3.6.4. Les cathéters

Le corps des cathéters a pour rôle majeur de transmettre la poussée nécessaire au franchissement de la sténose. Ses performances sont influencées par sa rigidité, sa structure (2 ou 3 lumières) son revêtement externe et interne. Les matériaux employés dans la fabrication des cathéters sont le polyéthylène , le polyester, le polyuréthane, le Téflon, le Nylon, et le polyamide Les progrès de fabrication permettent d'obtenir des cathéters à parois minces qui présentent un petit diamètre externe tout en conservant une lumière interne suffisante pour le passage des guides. Ces cathéters ont un meilleur profil, ils sont aussi plus souples et suivent donc plus facilement le guide (trackability) tout en gardant un bon "push". L'inconvénient est le risque de "kinking".
La tendance est à fabriquer des cathéters assez rigides du côté proximal pour obtenir un bon "push" et progressivement plus souples à l'extrémité distale pour améliorer le profil.

3.6.4.1. Les cathéters coaxiaux

Figure 3.11. Cathéter coaxial

Le cathéter de Olbert est un cathéter coaxial. Le cathéter interne est en polyéthylène et le cathéter externe en Téflon. Le ballon est en polyuréthane renforcé de Nylon.

3.6.4.2. Les cathéters à double (triple) lumière

Figure 3.12. Cathéter à double lumière

La lumière principale sert au passage du guide. La lumière latérale permet de (dé)gonfler le ballon qui est collé ou scellé sur la gaine externe du cathéter.

3.6.4.3. Les cathéters de type "monorail"

Le guide n'accompagne plus le cathéter sur toute sa longueur. Il court à l'extérieur jusqu'en amont du ballonnet.

Figure 3.13. Cathéter "monorail"

L'intérêt est de faciliter la procédure d'échange du cathéter. En effet, s'il s'avère nécessaire d'utiliser un autre cathéter en cours d'intervention, il est préférable de garder le guide en place au niveau de la sténose pour éviter de devoir recommencer l'approche et le franchissement de la lésion.
Avec un système "monorail", il est possible de tenir le guide en main pendant tout le processus de retrait du cathéter. Ceci n'était possible dans la technique traditionnelle qu'avec des guides de trois mètres qui sont difficiles à manipuler en salle de cathétérisme.
L'inconvénient majeur est la perte partielle de "pushability".

3.6.4.4. Les cathéters avec guide intégré

L'avantage de ces cathéters est un meilleur profil qui permet de franchir des sténoses serrées ou situées dans des artères distales (sous le genou).
L'inconvénient majeur est la perte du bénéfice du guide laissé en place lorsqu'une procédure d'échange de cathéter est nécessaire.

3.6.4.5. Les cathéters de perfusion

Percés de trous en amont et en aval du ballonnet, ils permettent de maintenir la perfusion (notamment des coronaires) pendant une inflation prolongée.

3.6.5. Les guides

Dans la majorité des angioplasties, la lésion est d'abord franchie par un guide qui est laissé en place pendant toute la procédure. Il sert alors de support au cathéter pour le conduire jusqu'à la lésion et pour l'aider à la franchir.
Un guide est généralement constitué d'une spirale de fil métallique enduite de Téflon qui entoure un mandrin interne : l'âme.
L'âme est généralement effilée à l'extrémité distale et peut même s'arrêter avant celle-ci pour rendre le guide plus souple. L'âme peut aussi être amovible pour améliorer la souplesse ou pour administrer un thrombolytique à travers la lumière obtenue après retrait complet.

Figure 3.14. Guide

Un guide "steerable" a une extrémité distale que l'on peut orienter à partir de l'extrémité proximale ("torque").

Figure 3.15. Guide "steerable"

L'extrémité du guide peut être droite, angulée ou en "J". Les guides en "J" sont supposés glisser sur les plaques athéromateuses plutôt que de les heurter. Le "J" est mesuré en millimètres de rayon.

Figure 3.16. Guide droit, angulé et en "J"

Un guide a une longueur de 75 à 260 cm selon le cathéter utilisé. L'objectif est de pouvoir retirer un cathéter tout en gardant constamment l'extrémité du guide en main pour maintenir celui-ci en place et en pas devoir franchir à nouveau la lésion.

Récemment sont apparus des guides hydrophiles qui permettent le passage de sténoses très serrées. L'âme effilée et élastique est en Nitinol (alliage nickel-titane) enrobé de polyuréthane et tungstène. Le revêtement est constitué d'un polymère hydrophile qui devient très glissant dès qu'il est en contact avec un liquide. Ce caractère glissant améliore les capacités de franchissement de lésions tortueuses mais rend la manipulation plus délicate notamment lors de la montée ou du retrait du cathéter.

3.6.6. Les manomètres

Ils sont destinés à appliquer une pression d'inflation constante et précise. Ils sont gradués jusqu'à 20 ATM. Le liquide d'inflation est généralement un mélange de liquide physiologique et de milieu de contraste.

Figure 3.17. Manomètre d'inflation pour ballon d'angioplastie

3.6.7. Cathéter guide (guiding catheter)

Dans les procédures de dilatation des artères coronaires, il est nécessaire d'amener le guide à l'entrée des coronaires en le faisant passer dans un cathéter guide préformé pour atteindre cet orifice appelé ostium.
La forme des cathéters guides est donc différente selon que l'on souhaite atteindre la coronaire gauche ou droite (Fig 3.18.)

Figure 3.18. Cathéter guide pour coronaire gauche et droite

Les courbes secondaire et tertiaire permettent au cathéter de s'appuyer sur la crosse aortique pour assurer une bonne stabilité au guide et au cathéter de dilatation. La courbe primaire amène le guide à l'endroit souhaité.
Le choix du cathéter guide est aussi déterminé par la forme de la crosse aortique. La courbe classique nécessite 4 cm entre la courbe primaire et la courbe secondaire.
Selon l'anatomie du patient et le point d'entrée du cathéter dans l'organisme on utilisera différents cathéters guides (Judkins, Amplatz, Arani...)
Ainsi, un cathéter de Judkins ayant 4 cm entre la courbe primaire et la courbe secondaire porte l'inscription JL4 s'il est destiné à la coronaire gauche (Left) ou JR4 pour la coronaire droite (Right).
Ces cathéters se caractérisent par une grande lumière interne puisqu'ils doivent autoriser le passage du cathéter de dilatation.

3.6.8. Technique de dilatation coronaire


Figure 3.19. Dilatation coronaire.
  • le cathéter guide se présente devant l'ostium. Un guide est avancé à l'intérieur du cathéter guide. Sur le guide on glisse un cathéter de dilatation.

  • le guide franchi la sténose visualisée par le milieu de contraste injecté par le cathéter guide.

  • le cathéter de dilatation avance sur le guide et on positionne le ballon au centre de la lésion.

  • le ballon est gonflé et écrase la plaque.

  • le cathéter de dilatation est retiré pour visualiser le résultat. Le guide reste en place au cas ou une deuxième dilatation serait nécessaire.

3.7. Cathéters pour valvuloplastie

En cas de sténose d'une valvule cardiaque, on peut la dilater par un cathéter à ballonnet.
La dilatation a pour but de séparer les valves constituant la valvule et qui ont fusionné à la base. Pour être pleinement efficace, la dilatation doit concerner des valves qui sont encore souples (pas trop calcifiées).
Cette technique est appliquée essentiellement pour la valvule mitrale et pour la valvule pulmonaire.
Pour accéder à la valvule mitrale, on préfère la voie veineuse avec entrée dans l'oreillette droite et perforation du septum inter-auriculaire (avec une aiguille de Brockenbrough) pour entrer dans l'oreillette gauche (Fig. 3.20.)
La dilatation est réalisée à l'aide d'un cathéter à double ballon ou d'un cathéter de type Inoue plus facile à manipuler.

Le cathéter de valvuloplastie type Inoue (Fig. 3.20.) est un ballon en latex renforcé par du Nylon. Le latex est très compliant et le diamètre du ballon pourra être augmenté en injectant du liquide d'inflation. Le Nylon limite le diamètre maximal du ballon et surtout permet un gonflement en trois étapes :

  1. Gonflement de l'extrémité distale ce qui permet en tirant sur le cathéter de placer le ballon contre la valvule.

  2. Gonflement de la partie proximale. Le ballon prend la forme d'un os, la valvule est prise en sandwich et le ballon ne risque pas de glisser lors de l'inflation.

  3. Gonflement de la partie centrale et dilatation.

Si le résultat n'est pas suffisant on recommence la procédure en augmentant le diamètre du ballon grâce à sa compliance.

La dilatation de la valvule mitrale d'un adulte nécessite un ballon de gros calibre (de 26 à 30 mm) qui est difficile à introduire dans la veine et qui nécessite de percer un trou important dans le septum. Un intérêt supplémentaire du cathéter d'Inoue est qu'il peut être étiré de façon à diminuer son calibre. Une autre solution à ce problème consiste à utiliser des cathéters avec deux ballons de plus petit calibre qui sont gonflés ensemble.

Figure 3.20. Cathéter de valvuloplastie type Inoue
  1. Une aiguille de Brockenbrough perfore le septum inter-auriculaire. L'orifice créé est dilaté pour ouvrir le passage au cathéter d'Inoue.

  2. Le ballon est étiré pour diminuer le calibre et franchir le septum.

  3. Le cathéter de valvuloplastie est avancé au niveau de la valvule mitrale.

  4. L'extrémité distale du ballon est gonflée et le cathéter retiré contre la valvule.

  5. La partie proximale est gonflée puis la partie centrale qui réalise la dilatation.

3.8. Cathéters pour athérectomie

L'athérectomie consiste en une résection endovasculaire de la plaque athéromateuse sans agression pariétale.
L'athérectomie pourrait théoriquement diminuer le problème de la resténose après angioplastie par cathéter à ballonnet puisqu'il semble lié au traumatisme pariétal engendré par la dilatation.
Les lésions infranchissables sont une autre limite de la technique d'angioplastie. Les cathéters rotatifs apportent une solution à ce problème en pulvérisant la plaque en micro-particules.

3.8.1. L'athérocath de Simpson

La partie distale du cathéter consiste en une structure tubulaire métallique qui comprend une chambre dans laquelle coulisse une lame. Cette chambre servira à la récupération du matériel athéromateux réséqué. Un ballonnet situé à l'opposé de la chambre est gonflé à basse pression (pour ne pas dilater l'artère) et plaque le dispositif contre la sténose (Fig. 3.22.C.).
Le corps du cathéter contient le câble d'entraînement motorisé de la lame.


Figure 3.21. Athérocath de Simpson

L'intérêt principal de l'athérocath par rapport à la dilatation se situe en présence de plaques excentriques (d'un seul côté de l'artère) calcifiées. En effet, dans ce cas, la pression d'un ballon s'exerce de façon préférentielle sur le côté sain.
Les inconvénients majeurs de l'athérocath résident dans le coût, la relative rigidité du système et dans le faible diamètre efficace (4 à 5 mm) insuffisant pour les grosses artères.
L'athérectomie n'a pas démontré, à ce stade, d'avantage clinique ou angiographique par rapport au ballonnet.

Figure 3.22. Athérectomie par athérocath de simpson

3.8.2. Les cathéters rotatifs

Le cathéter de Kensey a une tête métallique lisse tournant à la vitesse 100.000 tours par minute. Le liquide de refroidissement et de lubrification sort à la base de la tête, ce qui crée un tourbillon qui dilate le vaisseau et maintient la cathéter en son milieu.
La plaque athéromateuse est pulvérisée sous l'effet combiné de la rotation de la tête et du tourbillon.

Figure 3.23. Cathéter de Kensey

Le Rotablator est pourvu d'une tête rotative abrasive (car recouverte d'éclats de diamant) qui glisse sur un guide central. Le guide doit franchir la sténose avant d'activer la fraise abrasive.
Il n'est donc pas utilisable dans les oblitérations complètes mais plutôt comme l'athérocath pour des lésions irrégulières et calcifiées.
Une gaine protectrice en Téflon entoure le câble qui entraîne la tête et autorise la perfusion d'un liquide de refroidissement et de lubrification du système qui peut tourner jusqu'à 180.000 tours par minute.

Le Rotacs est un cathéter à tête en forme d'olive qui tourne à basse vitesse (maximum 1.000 tours par minute). Ce n'est pas un cathéter d'athérectomie au sens strict du terme puisqu'il se contente de creuser un canal à paroi lisse sans enlever la plaque.

Ces instruments nécesitent tous une angioplastie traditionnelle pour compléter leur action.

3.8.3. Cathéters laser

Ils permettent de créer un passage dans une sténose infranchissable, mais coûtent cher et nécessitent aussi une angioplastie à ballonnet pour compléter leur action. Ils sont encore au stade expérimental.

3.9. Les tuteurs ou stents vasculaires

3.9.1. Généralités

Les stents sont constitués d'un treillis métallique maintenant l'ouverture du vaisseau comme un véritable tuteur interne. Ils ont pour objectif de réduire le nombre impressionnant de resténoses après angioplastie à ballonnet.
Comme nous l'avons vu, l'angioplastie par ballonnet provoque des dissections pariétales qui dans la majorité des cas cicatrisent sans conséquences. Cependant, ces dissections peuvent être à l'origine de resténoses soit par affaissement dans la lumière du vaisseau soit par thrombose. Une resténose peut résulter aussi de la fracture de la plaque dont des débris obstruent la lumière du vaisseau (Fig. 3.24.).
Enfin, une resténose peut être le résultat de la reprise de tonus des fibres musculaires lisses de la paroi vasculaire ou d'une hyperplasie intimale progressive.
Le stent, en repoussant les irrégularités contre la paroi, restitue et maintient le calibre idéal du vaisseau. Ainsi, il améliore le résultat immédiat et le pronostic à long terme de la dilatation.

Figure 3.24. Angioplastie suivie d'une occlusion par un débris de plaque

Les indications principales d'emploi d'un stent vasculaire sont :

  • en situation d'urgence lorsque, au cours d'une dilatation, une dissection importante de la paroi ou des débris de plaque entraînent une obstruction du flux sanguin.

  • resténose après angioplastie par reprise du tonus des fibres musculaires lisses de la paroi.

L'intérêt de la mise en place d'un stent sur des resténoses courtes dans des vaisseaux de plus de 3 mm de diamètre (ex : iliaque) a été démontré. Des stents sont aussi placés avec succès dans l'artère rénale, les coronaires et en cas de sténose d'un greffon de veine saphène.

Le principal inconvénient des stents métalliques est leur caractère thrombogénique.
Afin de diminuer ce caractère, on s'efforce de fabriquer des stents à larges mailles formées de filaments très fins pour que la surface métallique soit la plus petite possible permettant ainsi un recouvrement rapide par l'endothélium.
Cependant cette diminution de surface métallique ne doit pas permettre un envahissement par hyperplasie pariétale.
On a aussi employé des procédés de traitement des surfaces métalliques pour en diminuer le caractère thrombogène.
Les stents peuvent être classés selon la technique de mise en place.

3.9.2. Les stents montés sur ballonnet

Ces stents sont comprimés sur un cathéter à ballonnet d'angioplastie. La dilatation du ballon provoque l'expansion de la prothèse.

3.9.2.1. Le stent de Palmaz-Schatz

Il s'agit d'un tube en acier inoxydable fenêtré sur tout son pourtour. Lors de la dilatation, ces rainures prennent l'aspect de losanges. C'est un stent rigide.

Figure 3.25. Stent de Palmaz-Schatz
3.9.2.2. Le stent de Strecker

C'est un stent en fils de tantale tricotés. La surface a été rendue électronégative pour diminuer le caractère thrombogénique (les éléments du sang sont aussi chargés négativement).
Ce stent est très souple et radio-opaque.

Figure 3.26. Stent de Strecker monté sur ballon (A) puis le ballon est gonflé (B)
3.9.2.3. Le Wiktor stent

Stent en forme d'hélice dont le fil a une forme sinusoïdale. Le métal utilisé est du tantale radio-opaque.

Figure 3.27. Wiktor stent

3.9.3. Les stents à mémoire thermique

Ces stents sont fabriqués en Nitinol (alliage Nickel-Titane). Chauffé à 500°, le stent "mémorise" la forme qui lui est donnée. Le stent est alors refroidi à 10° et comprimé dans une gaine. Une fois dans le flux sanguin à 37° et libéré progressivement de la gaine, le stent reprend son diamètre d'origine. Exemple : Memotherm

3.9.4. Les stents auto-expansibles

3.9.4.1. Le Wallstent

Ce stent en forme de ressort est étiré pour obtenir un plus petit diamètre et placé dans une membrane externe. Il est poussé à l'intérieur d'un cathéter et libéré dans le vaisseau (flèche blanche sur la Fig. 3.28.) où ils reprend son diamètre original.

Figure 3.28. Wallstent en cours de déploiement

Le Wallstent est une prothèse tressée en acier inoxydable, sans soudure entre les filaments.
De ce fait, cette prothèse est souple, suit bien le cathéter même dans les vaisseaux tortueux et peut être placée dans des vaisseaux soumis à des flexions (ex : artère poplitée).
Sa faible radio-opacité et le rétrécissement observé lors de son déploiement rendent son utilisation délicate pour les non initiés.

3.9.4.2. Le stent de Gianturco

Ce stent est formé d'un fil d'acier inoxydable replié en zigzag (Fig. 3.26.). Il existe en grand diamètre (jusque 4 cm) et peut être employé dans la veine cave. Ainsi, il permet la décompression de la veine cave supérieure lors d'envahissement par une tumeur pulmonaire.

Figure 3.29. Double stent en Z de Gianturco

3.9.5. Les stents recouverts ou endoprothèses vasculaires

Un tissu (en Dacron ou PTFE) couvre le stent. On peut ainsi isoler des anévrismes de l’aorte et des artères iliaques du flux sanguin et on évite de devoir recourir à une chirurgie lourde.

3.10 Les filtres de veine cave percutanés

Les filtres de veine cave ont pour but de prévenir la survenue d'une embolie pulmonaire prenant son origine dans les veines des membres inférieurs et du bassin.
L'embolie pulmonaire est généralement bien contrôlée par les anticoagulants. Cependant, en cas d'inefficacité ou de contre-indication du traitement anticoagulant, on peut proposer la mise en place par voie percutanée d'un filtre dans la veine cave. Cette technique a aujourd'hui supplanté celle recourant au clip d'Adams-DeWeese (voir 3.11.).
Il existe également des filtres de veine cave pour usage temporaire. Ils sont utilisés en prévention d'embolie pulmonaire par exemple au décours d'une intervention chirurgicale (hanche, genou) impliquant un alitement chez des sujets à risques ou pendant une procédure de fibrinolyse chez des patients présentant une thrombose veineuse cave ou iliaque.

L'introduction du filtre se fait par voie fémorale ou jugulaire. Il est comprimé dans une gaine et généralement placé juste sous les veines rénales.

Figure 3.30. Mise en place d'un filtre de veine cave de Greenfield sous les veines rénales

Il existe plusieurs types de filtres de veine cave dont les principaux sont (Fig. 3.31.) :

  1. Le filtre Bird's nest formé de quatre fils en acier inoxydable emmêlés et terminés par deux crochets à chaque extrémité. Son intérêt principal réside dans sa capacité de déploiement sur toute la largeur de la veine cave même si elle est très grosse.

  2. Le filtre de Greenfield est un cône constitué de six fils en acier inoxydable ou en titane terminés par un crochet qui assure la fixation à la paroi de la veine cave.

  3. Le filtre "panier" ou "tulipe" (par exemple de Gunther). Il a pour avantage, grâce à sa forme, de se positionner de façon centrale dans la veine cave ce qui assure une filtration optimale.

Figure 3.31. Principaux filtres de veine cave
A. Filtre Bird's nest
B. Filtre de Greenfield
C. Filtre de type "tulipe". Version à usage temporaire (pas de système d'ancrage)

3.11. Le clip d'Adams-DeWeese

Avant l'introduction des filtres de veine cave percutanés, on employait des clips dentés pour diviser le flux sanguin de la veine cave en plusieurs canaux. Chacun d'entre eux était trop petit pour permettre à de gros caillots de migrer vers les poumons. La mise en place nécessitait une thoracotomie.

Figure 3.32. Clip d'Adams-DeWeese

3.12. Le matériel pour embolisation

L'embolisation est une intervention qui consiste en l'occlusion temporaire ou définitive de la lumière d'un vaisseau sanguin par divers matériaux.
Le but de l'embolisation est de dévasculariser une lésion vasculaire résultant d'un traumatisme, d'une tumeur ou d'une malformation afin de juguler ou de prévenir l'hémorragie.
L'embolisation préopératoire sera temporaire, elle facilite le geste chirurgical par exemple lors de l'ablation de tumeurs hypervascularisées.

Le principal domaine d'application de l'embolisation est la sphère cérébrale où l'intervention chirurgicale est généralement délicate voire impossible. La neuroradiologie permet de traiter des anévrismes, des fistules artério-veineuses et des malformations.

La technique d'embolisation est appliquée aussi à d'autres régions (traitement des varicocèles).
Enfin, en cas de carcinome hépatocellulaire, on peut emboliser l'artère hépatique en même temps que l'on y administre un agent cytostatique qui ainsi, agira plus longtemps. L'organe ne risque pas d'être atteint grâce à l'apport sanguin de la veine porte et l'efficacité du produit est maximale puisqu'il est admis que les cellules cancéreuses sont principalement irriguées par l'artère hépatique.

3.12.1. Les principaux agents d'embolisation

Le choix entre les différents agents d'embolisation est fonction notamment du diamètre du vaisseau à obturer, du type de pathologie et du caractère temporaire ou définitif de l'occlusion.

3.12.1.1. Les particules
  • Ivalon (alcool polyvinylique)
    L'Ivalon peut être comprimé à l'état sec et il reprend sa forme initiale en milieu humide. Grâce à cette propriété, il permet d'emboliser de gros vaisseaux. Le cylindre formé d'Ivalon comprimé peut être poussé à travers un cathéter jusqu'au site à emboliser. L'inconvénient est que vu la taille du cylindre, il ne peut être mis en place par un cathéter à extrémité effilée. Il peut aussi être utilisé à l'état de poudre.

  • Gelfoam en poudre (éponge de gélatine)
    Le Gelfoam provoque la formation d'un thrombus. Cet agent est résorbé après quelques semaines, il est utilisé en préopératoire pour contrôler l'hémorragie ou combiné à un agent non résorbable.

3.12.1.2. Les agents liquides
  • Colle Histoacryl ou N-butyl cyanoacrylate (NBCA)
    La colle NBCA est injectable par les cathéters les plus fins. Elle se polymérise presque instantanément au contact de solution ionique (sang) et devient solide. La technique demande une certaine expérience puisque le produit en se solidifiant risque d'incorporer le cathéter dans l'embol.

  • Silicone liquide
    La polymérisation se produit en présence d'un catalyseur.

  • Ethanol
    C'est un agent sclérosant utilisé par exemple pour le traitement des varices oesophagiennes.

  • Les coils
    Ce sont des spires métalliques en acier inoxydable ou en platine garnies ou non de brins en Dacron. Ils agissent en induisant une thrombose.
    Ce sont les agents d'embolisation les plus sûrs actuellement car ils ne présentent pas de risque de reflux lors de la mise en place comme les particules ou les agents liquides et ils ne se dégonflent pas et ne migrent pas comme les ballons. Ils présentent aussi moins de risque de rompre la paroi d'un anévrisme que les ballons détachables.
    Les coils sont présentés dans une cartouche que l'on pousse dans un cathéter et sont poussés hors de la cartouche au niveau du site à emboliser.
    Récemment des coils détachables mécaniquement ont été mis sur le marché. Ainsi, le coil ne peut être libéré accidentellement et surtout il peut être récupéré si il est mal positionné.
    Le coil en platine de Guglielmi (Fig. 3.33.) utilise le phénomène d'électrolyse pour dissoudre une zone de soudure en acier inoxydable qui le relie au guide de mise en place. De plus le passage du courant charge le coil positivement ce qui attire les éléments du sang électronégatifs (globules blancs, rouges, plaquettes et fibrinogène) et renforce le caractère thrombogénique.

Figure 3.33. Coil de Guglielmi
A. Le coil en platine se déploie de manière circulaire
B. Zone de soudure non isolée
C. Revêtement isolant en Téflon
D. Guide en acier inoxydable
E. Le guide porteur du coil est introduit à l'intérieur du cathéter et positionné dans l'anévrisme.

Le courant est appliqué. L'électrolyse va détacher le coil du guide au niveau de la soudure. L'électrothrombose charge positivement le coil
  • Les ballons détachables

    Cette technique utilise le flux sanguin pour guider le matériel d'embolisation jusqu'à destination. Le contrôle du ballon est assuré par un cathéter sur lequel il est monté. Le système de connexion entre le ballon et le cathéter est donc crucial pour le bon fonctionnement du système. Cependant aucun système (Fig. 3.34.) n'est totalement sûr du point de vue détachement accidentel ou détachement impossible.
    Les autres inconvénients sont le risque de migration du ballon, du matériel de remplissage ou du thrombus et de rupture de la paroi des anévrismes pendant le gonflement.
    Les ballons existent en différentes formes et tailles, ils peuvent être en latex ou en silicone, ils ne sont pas radio-opaques.
    La paroi en silicone est une membrane semi-perméable et nécessite donc l'emploi d'une solution radio-opaque iso-osmotique comme soluté de remplissage.
    La paroi en latex laisse passer le liquide au fil du temps et les ballons sont remplis de silicone durcissant grâce à un catalyseur de polymérisation ou de Hydroxyéthylméthacrylate (HEMA).
    Les cathéters utilisés pour l'administration des agents d'embolisation doivent être sélectifs pour éviter l'embolisation d'autres territoires.

    Il existe des cathéters :

 
  • à extrémité ouverte (open-ended)

  • à grande lumière interne et non effilés pour administrer, (ex : l'Ivalon comprimé).

  • à extrémité effilée et orifice terminal (simples cathéters d'angiographie) pour les coils, le Gelfoam, l'Ivalon en poudre et les agents liquides. Ces cathéters sont assez rigides.

  • des cathéters coaxiaux. Ainsi, le cathéter Tracker dont la souplesse augmente lorsque l'on se rapproche de l'extrémité distale (cathéter supersélectif) permet d'injecter des particules, des coils et les colles.

  • des cathéters à ballonnet pour éviter le reflux du matériel d'embolisation en amont du site.

Figure 3.34. Systèmes de libération de ballons détachables
 
  1. Système par poussée : un cathéter est avancé coaxialement sur le cathéter porteur du ballon jusqu'au contact de l'anneau élastique du ballon. Il bloque le ballon lorsqu'on exerce une traction sur le cathéter porteur.

  2. Système par traction : Le liquide de remplissage pénètre dans le ballon par l'orifice distal. Lorsque la contre-pression exercée par les parois du vaisseau augmente, le liquide sort par l'orifice latéral à la base du ballon et une traction sur le cathéter suffit alors pour détacher le ballon.

3.13. L'ombrelle de Rashkind pour fermeture du canal artériel

La fermeture du canal artériel nécessite un implant de dimension supérieure à celle d'un ballon détachable. La méthode de Rashkind consiste à mettre en place par un cathéter, un implant en forme de double ombrelle dont la toile est en polyuréthane. L'implant comprimé est amené par le système veineux dans le coeur droit puis dans l'artère pulmonaire jusqu'au niveau du canal artériel où il est déployé (Fig.3.35.). Le bord des deux ombrelles empêche toute migration de l'implant.

Figure 3.35. Mise en place d'une ombrelle de Rashkind

3.14. Cathéters pour transposition des gros vaisseaux

En cas de transposition des gros vaisseaux, une ouverture peut être ménagée dans le septum interauriculaire. Elle peut ensuite être agrandie par dilatation à l'aide d'un cathéter à ballonnet. Ainsi, le sang veineux se mélange en partie au sang artériel.