La collatéralité et les anastomoses leptoméningées dans les accidents vasculaires cérébraux

Collateral circulation and leptomeningeal anastomoses in acute ischemic stroke

• Auteur / Autrice : Arturo Consoli
• Direction : Serge Bracard, Bailiang Chen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 06/12/2022
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale BioSE - Biologie, Santé, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Imagerie adaptative diagnostique et interventionnelle (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Aymeric Rouchaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Serge Bracard, Bailiang Chen, Sonia Alamowitch, Thomas Tourdias, Claire Boutet, Erwan Kerrien
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sonia Alamowitch, Thomas Tourdias

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circulation collatérale

Artères cérébrales

Ischémie cérébrale

Maladies cérébrovasculaires

Mots clés libres

Avc

Artère

Collateralité

Stroke

Artery

Collateral circulation

Résumé

L’objet de cette thèse est centré sur l’évaluation de la circulation collatérale chez les patients présentant un accident vasculaire cérébral ischémique (AVCi). Le rôle de cette circulation collatérale a été investigué dans la littérature alors que les caractéristiques hémodynamiques restent encore peu connues. Depuis 2018 on a pu observer un intérêt croissant autour de la circulation collatérale et plusieurs équipes dans le monde ont concentré leurs efforts dans la compréhension de la physiopathologie des AVCi ainsi que dans des nouvelles méthodes d’imagerie pour décrire de manière plus détaillée le fonctionnement hémodynamique de la circulation collatérale.Les objectifs de la thèse ont été développés sur trois axes distincts : (i) l’analyse de l’impact clinique de la circulation collatérale dans les accidents vasculaires cérébraux ischémiques, (ii) l’analyse critique de l’évaluation de la circulation collatérale par artériographie cérébrale et le (iii) développement d’un algorithme de caractérisation de la circulation collatérale applicable en temps réel aux images artériographiques.L’impact clinique de la circulation collatérale représente une étape essentielle dans la compréhension physiopathologique. Plusieurs études ont mis en évidence des corrélations significatives entre une bonne circulation collatérale et les résultats cliniques favorables et les patients avec une bonne circulation collatérale sont considérés comme les meilleurs candidats pour les procédures de thrombectomie mécanique. Dans cette thèse je présente les résultats d’une étude rétrospective d’analyse clinique (étude UNCLOSE), ciblée sur ce sous-groupe spécifique de patients présentant un AVCi et une bonne circulation collatérale évaluée par artériographie cérébrale (échelle ASITN/SIR) et traités par thrombectomie mécanique. Les conclusions de cette étude ont mis en évidence un résultat clinique défavorable dans presque la moitié de ce sous-groupe (47%) malgré la présence d’une bonne circulation collatérale. Les facteurs qui peuvent expliquer ce type de résultats ne différent pas de ceux déjà décrit chez les patients avec une collatéralité insuffisante ou absente, avec l’exception de l’absence de significativité du First Pass Effect et un rôle protectif de la thrombolyse intraveineuse. En outre, ces résultats posent l’accent sur la modalité d’évaluation de la circulation collatérale par artériographie cérébrale et la nécessité de proposer d’autres paramètres d’évaluation.Un nouveau paramètre d’évaluation a été décrit tout en proposant une analyse critique de l’évaluation artériographique de la circulation collatérale : la phase veineuse artériographique de la collatéralité (CVP, collateral venous phase). Je présente les résultats d’une étude rétrospective d’évaluation artériographique de la présence d’une phase veineuse collatérale en rapport avec l’efficacité de la circulation collatérale (évaluation qualitative). Ce type de paramètre représente l’interprétation physiopathologique du rôle du système veineux et venulaire de la circulation collatérale dans le maintien de la perfusion cérébrale pendant l’occlusion artérielle et l’évolution de l’ischémie cérébrale. Le CVP a été comparé à l’évaluation faite par l’échelle ASITN/SIR et le CVP seul ainsi que l’évaluation composite de ces deux paramètres ont montré des meilleurs résultats en termes de corrélation avec les résultats cliniques.La dernière partie de la thèse est centrée sur le développement d’un algorithme de caractérisation de la circulation collatérale (algorithme ASCOT). L’algorithme permettra d’analyser en temps réel les images d’artériographie cérébrale en cours de traitement par thrombectomie mécanique et de fournir des données d’efficacité de la circulation collatérale qui pourront aider à élargir les connaissances physiopathologiques sur les AVCi, orienter les choix thérapeutiques intra-procédurales et de prise en charge post-procédurale.

The focus of this thesis is on the evaluation of collateral circulation in patients with acute ischemic stroke (AIS). The role of this collateral circulation has been investigated in the literature while the hemodynamic characteristics are still little known. Since 2018 there has been a growing interest around collateral circulation and several teams around the world have focused their efforts on understanding the pathophysiology of AIS as well as on new imaging methods to further describe the hemodynamic functioning of the collateral circulation.The objectives of the thesis were developed on three distinct axes: (i) the analysis of the clinical impact of collateral circulation in ischemic stroke, (ii) the critical analysis of collateral circulation assessment by cerebral angiography and (iii) the development of a real-time collateral circulation characterization algorithm for angiographic images.The clinical impact of collateral circulation is an essential step in the pathophysiological understanding. Several studies have shown significant correlations between good collateral circulation and favorable clinical outcomes and patients with good collateral circulation are considered the best candidates for mechanical thrombectomy procedures. In this thesis I present the results of a retrospective clinical analysis study (UNCLOSE study), targeted on this specific subgroup of patients with AIS and good collateral circulation evaluated by cerebral arteriography (ASITN/SIR scale) and treated by mechanical thrombectomy. The findings of this study showed an adverse clinical outcome in almost half of this subgroup (47%) despite the presence of good collateral circulation. The factors that may explain this type of results are not different from those already described in patients with insufficient or absent collaterals, with the exception of the lack of significance of First Pass Effect and a protective role of intravenous thrombolysis. In addition, these results focus on the modality of evaluation of collateral circulation by cerebral arteriography and the need to propose other evaluation parameters.A new evaluation parameter was described while proposing a critical analysis of the angiographical evaluation of collateral circulation: the angiographical venous phase of collateral (CVP, collateral venous phase). I present the results of a retrospective study of angiographic evaluation of the presence of a collateral venous phase in relation to the collateral circulation efficiency (qualitative evaluation). This type of parameter represents the physiopathological interpretation of the role of the venous and venular system of collateral circulation in maintaining cerebral perfusion during arterial occlusion and progression of cerebral ischemia. The CVP was compared to the ASITN/SIR assessment and the CVP alone and the composite assessment of these two parameters showed better results in terms of correlation with clinical results.The last part of the thesis focuses on the development of a collateral circulation characterization algorithm (ASCOT). The algorithm will enable real-time analysis of brain angiography images acquired during mechanical thrombectomy procedures and provide data about collateral circulation effectiveness that could help expand pathophysiology knowledge on AIS, and drive intraprocedural and post-procedural treatment choices.