Anatomie morphologique et fonctionnelle des pathologies de l'artère mésentérique supérieure

Morphologic and functional anatomy in mesenteric artery diseases

• Auteur / Autrice : Iannis Ben Abdallah
• Direction : Salma El Batti, Yves Castier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Imageries
• Date : Soutenance le 16/11/2022
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Médicament, toxicologie, chimie, imageries (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Innovations Thérapeutiques en hÉMostase (Paris ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Tristan Mirault
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ambroise Duprey
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alban Redheuil, Blandine Maurel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie médicale

Volumétrie (chimie analytique)

Maladies

Athérothrombose

Dissection

Artères

Morphologie (biologie)

Anatomie fonctionnelle

Mots clés libres

Anatomie

Morphologie

Imagerie

Volume

3D

Dissection

Mésentérique

Anatomy

Morphology

Imaging

Volume

3D

Dissection

Mesenteric

Résumé

L’étude de l’anatomie morphologique est essentielle pour l’étude de la physiopathologie et de l’évolution des pathologies de l’artère mésentérique supérieure (AMS) – dissection et lésions occlusives athérothrombotique, ainsi que pour l’amélioration des techniques endovasculaires. Contrairement à la pathologie coronaire ou carotidienne, peu d’investigations morphologiques ont été réalisées dans le domaine des pathologies AMS. De plus, bien qu’il existe des outils informatiques performants de reconstruction et d’analyse d’images angioscanner, l’analyse volumétrique de la déformation demeure très peu utilisée en pratique clinique. L’objectif de cette thèse était d’apporter de nouveaux outils descriptifs et d’analyse volumétrique à partir de données angioscanner dans ce champs de recherche peu exploré. Dans une première partie sur les dissections AMS, un logiciel d’imagerie - mis au point par notre équipe - dédié à l’analyse volumétrique 3D semi-automatisée a été utilisé. La segmentation volumétrique était réalisée à partir de deux lignes centrales de flux : une pour le vrai chenal (VC) et une pour la lumière totale (LT), dans une cohorte originale de patients avec dissection AMS. Une étude cas-témoins a permis d’identifier les modifications morphologiques induites par la dissection: augmentation de l’angle aortomésentérique 3D et du volume AMS total, sans différence volumétrique significative entre VC (cas) et LT (témoins). La survenue d’ischémie mésentérique était corrélée au ratio [VC/LT volume] et à la longueur de dissection. Par la suite, une étude longitudinale de suivi volumétrique dans un sous-groupe de patients traités médicalement a permis d’évaluer la cicatrisation artérielle à un an. Cette étude a montré la réduction de volume total, au dépens du faux chenal, et la cicatrisation artérielle complète chez un tiers des patients à un an. Dans une seconde partie sur les lésions occlusives athérothrombotiques AMS, une cartographie anatomique AMS 2D a été réalisée chez des patients traités par stent AMS. L'intérêt de cette étude était double : améliorer le choix des implants endovasculaires actuels et donner des bases morphologiques pour la recherche & développement des futurs stents. Enfin, une proposition originale de segmentation AMS comprenant trois segments (S1, S2, S3) a été élaborée afin d'élaborer un langage commun tant en recherche qu'en pratique clinique. La segmentation anatomique proposée était associée à un excellent accord inter and intra-observateurs. En conclusion, cette thèse a permis d'apporter de nouveaux outils pour l'étude des pathologies AMS: volumétriques pour les dissections, segmentation/cartographie 2D pour les lésions occlusives. Ces outils pourraient permettre de quantifier la cicatrisation artérielle, d'ajuster les indications et les modalités des traitements endovasculaires.

Morphologic evaluation is a key step to better understand superior mesenteric artery (SMA) diseases, including isolated mesenteric artery dissection (IMAD) and mesenteric occlusive disease (MOD), and to add tools to further improve endovascular treatment. Despite the extensive anatomical investigation of coronary and cerebral arteries, the SMA morphology remains poorly explored. The objective was to provide volumetric and descriptive tools from computed tomography data in SMA diseases. In the first part, a semi-automatic volumetric analysis was performed in IMAD patients using a dedicated imaging software -developed by the study group. The volumetric segmentation was based upon two centerlines, from the true lumen (TL) and overall lumen (OL). In a case control study, IMAD-related morphologic changes of the SMA were identified: an increased aortomesenteric angle and OL volume, with no significant volumetric difference between the TL of cases and the OL of controls. Successively, a longitudinal study focusing on the volumetric evolution at one year was conducted in a sub group of IMAD patients treated by conservative therapy. In this study, arterial remodeling was quantified, showing the decrease of the OL volume, following the decrease of the FL. One third of patients had achieved complete remodeling at one year. In the second part regarding MOD, morphological characteristics of SMA lesions were analysed in a cohort of patients treated by SMA stenting, resulting in a 2D cartography. The aim of this study was double: to improve procedure planning with current available devices and to provide morphologic basis for further research&development of stent technology. Finally, we propose a standardized CT-based anatomical segmental description of MOD lesions to create a common morphologic language for both clinical practice and reporting in clinical research. In these studies, three key anatomical points were defined: P1, SMA ostium ; P2, first SMA collateral ; P3, ileocolic artery ostium, resulting in three segments (S1=P1-P2, S2=P2-P3, S3: P3-downstream). This original segmentation provided excellent to almost perfect inter and intra-rater agreement for most anatomical segments. To conclude, original tools were provided to investigate SMA diseases : accurate volumetric evaluation in IMAD, segmentation/2D cartography in MOD. These tools might allow quantification of arterial remodeling, and improve indications and modalites of endovascular treatment.