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Prothèses valvulaires

Prothèses valvulaires mécaniques
 
Les différents types de prothèses valvulaires sont classés en valves mécaniques et en valves biologiques. Les prothèses mécaniques comprennent essentiellement trois modèles.
 
  • Valve à bille (Starr-Edwards), constituée d’une bille en Silastic™ oscillant à l’intérieur d’une cage faite de deux arcs fixés sur un anneau (acier) recouvert de Teflon™ ; à l’ouverture, le flux passe autour de la bille ; la valve est étanche lorsqu’elle fermée (Vidéoe et Figure 11.34); la surface efficace d'ouverture est faible et l'encombrement considérable. Cette prothèse n'est plus implantée, mais on croise encore quelques patients qui en sont porteurs.


    Vidéo: Valve de Starr en position aortique (vue long-axe); la bille fait un va-et-vient longitudinal au cours du cycle cardiaque.
     
  • Valve à disque oscillant (Medtronic-Hall™, Bjork-Shiley™) : un disque en pyrolocarbone oscille autour d’un pivot excentré à l’intérieur d’un anneau, laissant le passage par deux orifices de taille inégale ; lorsqu’elle fermée, la valve a des petites fuites sur ses bords ou sur le pivot central (Vidéo et Figure 11.35). Ces prothèses ne sont plus guère utilisées sauf dans certains cœurs artificiels, mais on peut en rencontrer occasionnellement. 


    Vidéo: Valve de Bjork-Shiley™en position mitrale; le disque oscille au cours du cycle cardiaque.
     
  • Valve à double ailette (St.Jude Medical™, Carbomedics™, ATS™, On-X™) en titane et pyrolocarbone : lorsqu’elles ont ouvertes, les ailettes forment un angle de 85° avec le flux, qui passe par 2 orifices en demi-lune de chaque côté et par un petit orifice central de section rectangulaire où le gradient est plus important. En position fermée, les ailettes font un angle de 25-30° avec le plan de l’anneau et présentent de petites fuites sur les bords (jonction ailette – anneau) et au niveau des pivots (Figure 11.36). La prothèse On-X™, faite en pyrolocarbone sans alliage, se fixe en position supra-annulaire, ce qui permet de gagner une taille, soit 2 mm de diamètre. Le flux et le gradient se mesurent dans les deux orifices latéraux et non dans le petit orifice central, où le gradient est jusqu’à 40-50% plus élevé [43,47]. Ces prothèses ont une durée de vie d’au-moins 25 ans (Vidéo).   


Vidéo: Valve St.Jude en position mitrale; les deux ailettes s'ouvrent et se ferment de manière symétrique.
 

Figure 11.34 : Valve de Starr-Edwards™. Hémodynamiquement, elle présente 2 orifices différents : l’anneau (large orifice circulaire) et la périphérie de la bille (orifice annulaire entre la bille et la paroi aortique ou ventriculaire, de surface effective plus restreinte) [ Extrait de: Zipes DP et al, eds. Braunwald's Heart disease, 7th ed. Philadelphia:Elsevier Saunders, 2005. Figure 57.47 ].


Figure 11.35 : Valve à disque oscillant (Medtronic-Hall™, Bjork-Shiley™). A l’ouverture, la valve présente un grand et un petit orifice. L’angle du disque est de 70° par rapport à l’axe du flux, ce qui crée une résistance dans le grand orifice et des tourbillons dans le petit. A la fermeture, des fuites apparaissent dans les bords et, pour certains modèles, sur l’axe du pivot au centre du disque  [Extrait de: Zipes DP et al, eds. Braunwald's Heart disease, 7th ed. Philadelphia:Elsevier Saunders, 2005. Figure 57.47 ].



Figure 11.36 : Valve à double ailette (St.Jude Medical™, Carbomedics™, ATS™). A : valve mécanique bi-ailette (Extrait de: Zipes DP et al, eds. Braunwald's Heart disease, 7th ed. Philadelphia:Elsevier Saunders, 2005. Figure 57.47). B : schéma et image ETO d’une valve bi-ailette ouverte en position mitrale. Lorsqu’elles ont ouvertes, les ailettes forment un angle de 85° avec le flux, qui passe par 2 orifices en demi-lune de chaque côté et par une fente centrale de section rectangulaire où le gradient est plus important. C : schéma et image ETO d’une valve bi-ailette fermée en position mitrale. En position fermée, les ailettes font un angle de 25° avec le plan de l’anneau et présentent des fuites d’autolavage sur les bords et au niveau des pivots. La prothèse est mise en place avec ses ailettes en position anti-anatomique par rapport aux feuillets de la valve mitrale, raison pour laquelle le profil dans lequel on voit les deux ailettes est situé entre 30° et 80° à l’ETO.
 
Les anneaux sont recouverts de Dacron™ ou de Teflon™ tressé permettant l’ancrage des sutures. Les valves à double ailette sont les plus couramment utilisées, car elles offrent le meilleur profil hémodynamique. Les prothèses mécaniques ont normalement des fuites d’autolavage dont le but est de prévenir le dépôt de fibrine et de plaquettes sur le bord libre des ailettes et sur la partie interne de l’anneau, car cela pourrait bloquer le mouvement ou empêcher l’étanchéité. Ces fuites représentent une fraction de régurgitation ≤ 5% (Vidéo).


Vidéo: Fuites d'autolavage normales d'une valve prothétique St-Jude.

Au Doppler couleur, elles émergent de l'intérieur de l'anneau et des pivots; elle sont fines et s'étendent sur 1-2 cm. Ces caractéristiques les différencient des fuites paravalvulaires qui proviennent de l'extérieur de l'anneau, qui sont plus importantes et qui proviennent d'une solution de continuité visible entre celui-ci et la paroi. Les prothèses mécaniques nécessitent une anticoagulation à vie en visant un INR 3.0 – 3.5 pour les RVM et 2.0 – 3.0 pour les RVA, (éventuellement 1.5-2.0 pour les valves On-X en position aortique), avec addition d'aspirine (75-250 mg/j) s'il n'y a pas de contre-indication (Tableau 11.6) [4,27,31,42]. Comme elles sont moins thrombogènes, les nouvelles prothèses ne réclament pas d'aspirine [36].


Prothèses valvulaires biologiques
 
Les valves biologiques sont faites en tissu valvulaire de porc ou en péricarde bovin; cette catégorie comprend aussi les homogreffes (tissu humain) et les hétérogreffes (tissu animal). Le tissu est préparé dans un bain de glutaraldéhyde qui en réduit l’antigénicité mais en altère les propriétés mécaniques ; les valvules deviennent moins souples, se calcifient et dégénèrent à long terme. Leur durée de vie fonctionnelle est de 12 à 20 ans; elle est inversement proportionnelle à l'âge du patient, étant plus prolongée chez les personnes âgées. Chez des sujets de 60 ans, les bioprothèses ont une durée de vie moyenne de 11.4 ans en position mitrale et de 17.6 ans en position aortique [1]. Les bioprothèses peuvent être montées ou non sur une armature dont le diamètre définit la taille de la prothèse, mais le diamètre interne réel est plus faible de 2 mm dans les valves porcines (Biocor™, Hancock™ II) et de 1 mm dans les valves péricardiques (Perimount™, MagnaEase™); il est identique seulement dans les valves dont les feuillets sont implantés à l'extérieur de l'armature (Mitroflow™, Trifecta™) [3]. Les bioprothèses ne réclament une anticoagulation que pendant 3 mois (INR 2.5), après quoi l’endothélialisation est complète [4,27]. Omettre cette période d'anticoagulation triple le risque d'évènements thrombo-emboliques [40]. L'administration d'aspirine à long terme est discutable, à moins qu'il y en ait d'autres raisons (coronaropathie, stent, artériopathie, etc) [4,42], mais elle est le plus souvent prescrite de routine [29,36] (Tableau 11.6) (Figure 11.37).
 
 

Figure 11.37 : Prothèses valvulaires biologiques. A: valves montées avec feuillets en péricarde bovin. B: valves montées avec feuillets en péricarde porcin. C: valves sans monture (stentless) [extrait de: Arsalan M, Walther T. Durability of prostheses for transcatheter aortic valve implantation. Nat Rev Cardiol 2016; 13:360-7].
 
  • Bioprothèses montées classiques ; valve aortique porcine (Biocor™, Hancock™ II), ou valvules en péricarde bovin (Carpentier-Edwards Perimount™ ou MagnaEase™, Trifecta™, Mitroflow™), montées sur un anneau métallique et suspendues par leurs commissures à 3 picots verticaux. Les valvules ont une certaine inertie à l’ouverture à cause de leur relative rigidité. A taille égale, les orifices effectifs de ces valves sont plus petits que ceux des valves mécaniques et des bioprothèses sans monture; leurs gradients aussi sont plus élevés. Lorsqu’elles sont fermées, ces valves sont étanches, ou présentent de petites fuites en général centrales mais parfois aux commissures. A taille égale, les valves en péricarde bovin ont des performances hémodynamiques légèrement meilleures que les valves porcines et un taux d’attrition un peu inférieur; leur survie moyenne sans reprise est de 19 ans (Vidéos et Figure 11.38) [1,12].

Vidéo: Prothèse biologique en position aortique (vue court-axe); les 3 cuspides et les 3 montants de suspension sont bien apparents.


Vidéo: Prothèse biologique en position mitrale; seuls 2 des 3 montants et des 3 feuillets apparaissent dans un plan de coupe échocardiographique; le montant le plus antérieur empiète dans la chambre de chasse du VG.

 

Figure 11.38 : Prothèse valvulaire biologique (Extrait de: Zipes DP et al, eds. Braunwald's Heart disease, 7th ed. Philadelphia:Elsevier Saunders, 2005. Figure 57.49). A : bioprothèse de Carpentier-Edwards. B : prothèse fermée en position aortique ; les 3 feuillets sont dans la même position que ceux de la valve native. C : prothèse ouverte en position aortique ; l’ouverture est pratiquement circulaire et facilement mesurable par planimétrie (vues ETO court-axe aortique 50°).
 
  • Bioprothèses montées de nouvelle génération; un anneau plus fin (Carpentier-Edwards Perimount Magna™, en péricarde bovin) permet d'augmenter le diamètre interne de 2 mm pour le même diamètre externe; sa configuration particulière autorise une fixation supra-annulaire qui permet de gagner une taille par rapport à une prothèse standard. Une réduction de la taille des picots (St.Jude Biocor™, valve porcine) et un traitement particulier de la valve porcine (Medtronic Mosaic™) donnent un avantage mécanique, réduisent le risque de calcification et augmentent la durée de vie (70% à 20 ans) [13]. Les feuillets implantés à l'extérieur de l'armature (Mitroflow™, Trifecta™) augmente la surface d'ouverture effective [3].
  • Bioprothèses sans monture (stentless) (Freestyle™, Toronto SPV™, CryoLife™, Freedom Solo™, à base de valve porcine avec couverture externe en tissu de polyester) : à diamètre égal, elles ont un orifice plus grand et un gradient plus faible que les autres valves. Leur configuration et leur absence d’anneau ne permettent une utilisation qu’en position aortique ; le diamètre de l’anneau aortique du patient et celui de sa jonction sino-tubulaire ne doivent pas différer de > 10% pour que la prothèse soit correctement suspendue à ses commissures (Vidéos et Figure 11.39). Ces valves sont techniquement plus difficiles à implanter car les points de fixation doivent être rigoureusement équidistants sur la prothèse et sur l’anneau aortique du patient, mais leur taux d’endocardite et de thrombose est très bas. Elles sont en principe indiquées chez les malades de > 60 ans qui ont de petits anneaux aortiques.


    Vidéo: Vue court-axe d'une bioprothèse stentless en position aortique; présence des 3 cuspides mais absence de montants.


    Vidéo: Vue long-axe d'une bioprothèse stentless en position aortique avec le flux couleur; il n'y a ni régurgitation en diastole ni rétrécissement au flux en systole. Présence normale en postopératoire d'un hématome en manchon autour de la racine aortique.
    
          

Figure 11.39 : Bioprothèses. A : bioprothèse sans monture (Toronto SPV™ stentless bioprosthesis) en position aortique. La base de la valve est fixée à l’anneau aortique ; les commissures sont suspendues à la jonction sino-tubulaire ; le diamètre de cette dernière ne doit pas différer de > 10% de celui de l’anneau aortique, sans quoi la coaptation des cuspides ne se fait plus normalement. Un espace libre peut se voir à l’échocardiographie entre la valve et la paroi des sinus de Valsalva (Extrait de: Savage RM, Aronson S. Comprehensive textbook of intraoperative transesophageal echocardiography. Philadelphia:Lippincott, Willliams & Wilkins, 2005. Figure 30.19). B : conduit valvé en jugulaire de bœuf (Contegra™) en position pulmonaire ; on distingue clairement les valvules et la paroi très échogène de l’hétérogreffe (flèches vertes).
 
  • Bioprothèses sans fixation (sutureless) (Perceval S™, 3F Enable™, Intuity Elite™): leur implantation réclame une CEC, une aortotomie et une excision de la valve native, mais elle est plus rapide car la valve se met en place par auto-expansion ou par gonflement d'un ballon comme les prothèses percutanées (TAVI). La fixation de la prothèse se fait sous contrôle visuel direct, ce qui diminue les risques de fuite paravalvulaire par rapport au TAVI (15% vs 45%) [11]. Les résultats sont équivalents à ceux d'une bioprothèse conventionnelle, mais la durée de CEC est diminuée de moitié. Cette technique s'applique bien aux petits anneaux aortiques (< 2.2 cm), et aux cas à risque élevé (âge > 80 ans) ou en circuit rapide (fast-track) [17,33].
  • Homogreffes : valve mitrale ou valve aortique (avec manchon d’aorte ascendante) prélevées sur des cadavres humains et conservées dans l’azote liquide (- 196°C). Bien qu’elles aient un taux d’attrition accéléré, elles sont résistantes aux infections et sont particulièrement indiquées en cas de remplacement valvulaire pour endocardite [23]. Leur problème est leur faible disponibilité et leur risque de malposition à l’implantation, qui est plus difficile que celle d’une valve montée.
  • Hétérogreffes : la jugulaire de boeuf est un conduit valvé qui, préparé au glutaraldéhyde et cryopréservé (Contegra™), peut remplacer la voie d’éjection droite (CCVD, valve pulmonaire et tronc de l’AP) (VIdéo) [44].


    Vidéo: Hétérogreffe Contegra™en position pulmonaire (vue long-axe de la valve et de l'artère pulmonaire dans une image court-axe de la crosse aortique).
     
  • Autogreffe : l’opération de Ross consiste à substituer la valve aortique par la valve pulmonaire du patient (VDom Ross VAo post) ; cette dernière est remplacée par une hétérogreffe ou une homogreffe (voir Chirurgie de la valve aortique et Figure 11.146). Le principal intérêt de la technique est de permettre la croissance, car la néo-valve aortique se développe en même temps que l'enfant. 
  • Conduit valvé VG – aorte descendante : en cas de réopérations multiples, il est possible de court-circuiter la racine aortique au moyen d’un tube en Dacron muni d’une prothèse valvulaire, qui est implanté dans l’apex du VG et anastomosé en termino-latéral sur l’aorte descendante. L’opération se pratique par thoracotomie gauche sans CEC [9,28]. 
 
Le problème majeur des bioprothèses est leur taux d'attrition à long terme. Avec les prothèses actuelles, une dégénérescence structurelle de la valve (déchirure, épaississement, fibrose, calcification) est présente dans 4-8% des cas à 5 ans, 10-15% à 10 ans, 21% à 15 ans et 50-60% à 20 ans; une réopération pour changer la valve est requise dans 2-4% des cas à 10 ans et 15-20% à 20 ans [1,8,12]. En position aortique, la détérioration est modérée lorsque le gradient moyen est de 20-40 mmHg (rapport VCCVG/VVAo 0.25-0.35) et sévère lorsqu'il est > 40 mmHg (VCCVG/VVAo < 0.25); la régurgitation est respectivement modérée ou sévère [8]. La durabilité des bioprothèses est inférieure chez les jeunes, dont l'éréthisme cardiaque use prématurément la valve, et chez les malades dont le métabolisme calcique est perturbé (insuffisance rénale, dialyse, parathyréose) [1]. 
 
Les bioprothèses implantées par voie endovasculaire (TAVI, transcatheter aortic valve implantation)  (Figure 11.40) sont indiquées chez les patients à risque opératoire intermédiaire ou élevé, de préférence âgé, dont l'espérance de vie ne dépasse pas 5-10 ans (voir TAVI). Les résultats à long terme ne sont donc pas déterminants. Le taux de détérioration des TAVI est de 2-10% à 5 ans; à court terme, les nouvelles prothèses donnent des résultats presque comparables à ceux des valves implantées par voie chirurgicale [1]. En laboratoire, les tests de fatigue révèlent toutefois que la durabilité des valves de TAVI est environ la moitié de celle des valves chirurgicales (7.8 versus 16 ans) [26]. D'autre part, le risque de thrombose de la valve voisine 7% dans les TAVI mais à peine 1% dans les remplacements chirurgicaux [21]. Lorsqu'elle est nécessaire, la réopération peut se faire par voie endovasculaire (valve-in-valve technique) (voir Chapitre 10 Autres interventions valvulaires sans CEC).
 

Figure 11.40: De nombreux types de valves sont disponibles pour l'implantation par transcathétérisme (TAVI). A: prothèses expansibles par ballon. B: prothèses auto-expansibles en péricarde porcin. C: prothèse auto-expansible en péricarde bovin. D: prothèse auto-expansible en valve porcine native. E: prothèses alternatives en péricarde bovin [extrait de: Arsalan M, Walther T. Durability of prostheses for transcatheter aortic valve implantation. Nat Rev Cardiol 2016; 13:360-7].
 
Hémodynamique des prothèses
 
Chaque type de prothèse a des caractéristiques hémodynamiques qui lui sont propres. Toutefois, la surface d’ouverture d’une prothèse valvulaire est plus petite que la surface normale de la valve native ; elle varie de 1.1 cm2 (bioprothèse aortique 19) à 3.5 cm2 (valve mécanique mitrale 33). De ce fait, le gradient de pression est significatif ; le gradient moyen varie de 3 mmHg (St.Jude mitrale) à 15 mmHg (bioprothèse aortique) (Tableaux 11.7 11.8 et 11.9) [6,29,31,42]. A taille égale, les gradients vont par ordre croissant : homogreffes < bioprothèses non-montées (stentless) < valves mécaniques < bioprothèses montées (stented). Les prothèses fixées en position supra-annulaire ont moins de gradient que celles fixées à l'intérieur de l'anneau natif. Le gradient maximal est considéré comme anormal lorsqu'il est > 35 mmHg au niveau aortique et > 10 mmHg au niveau mitral. La plupart des données technique de chaque type de prothèse peut être obtenu dans la référence Echo prothèses 2009.pdf (voir sous Directives) et sur le site en libre accès: www.valveguide.ch [15].


 

Le gradient de pression est une donnée très dépendante des conditions hémodynamiques. A l'échocardiographie peropératoire, on peut facilement surestimer le gradient d’une prothèse, donc sous-estimer sa surface, à cause de plusieurs phénomènes [7,25,46]. 
 
  • La géométrie des prothèses induit un phénomène de récupération de pression (pressure recovery) : la loi de la conservation d'énergie fait que la pression baisse lorsque la vélocité augmente dans la zone rétrécie, mais l'énergie cinétique est retransformée en pression dès que le flux ralenti au-delà du rétrécissement [38]. Or le Doppler calcule le ΔP à partir de la Vmax, qui correspond au point le plus rétréci du flux (vena contracta); cette zone est en général très courte (1-3 mm) et la pression ré-augmente rapidement dans la chambre d'aval (voir Figure 11.44). Ce phénomène est plus important dans les prothèses que dans les valves natives; il augmente avec la taille de la valve, parce que les turbulences créées par les petites prothèses font perdre de l'énergie cinétique. Pour ces raisons, le gradient moyen est un meilleur critère que le gradient maximal [47].
  • La récupération de pression est d'autant plus faible que la discordance entre la prothèse et la chambre de réception est plus importante, parce que l'énergie est gaspillée en turbulences; ainsi une aorte de grande taille diminue la pression d'aval parce que la perte d'énergie occasionnée par les turbulences y est majeure. Le gradient excessif mesuré au Doppler tend donc à sous-estimer la surface d'ouverture réelle dans les petites prothèses et dans les grandes aortes [46].
  • En position aortique, la vélocité dans la chambre de chasse du VG est fréquemment supérieure à 1.5 m/s après remplacement de la valve en cas de sténose et d’HVG. Il est alors impératif d’utiliser l’équation modifiée de Bernoulli ΔP = 4 • (V22 – V12) et non sa version simplifiée (ΔP = 4 • V2). Omettre la soustraction de la Vmax dans la CCVG conduit à une surestimation du gradient de 9 à 30 mmHg. 
  • Les calculs de surface comme le temps de demi-pression ou l'équation de continuité (voir Chapitre 25, Temps de demi-pression, Equation de continuité) supposent que les orifices sont circulaires, ce qu'ils ne sont pas dans les prothèses mécaniques. Le temps de demi-pression est ainsi inapplicable pour évaluer la surface d'une prothèse mitrale. Dans l'équation de continuité utilisée pour mesurer la surface de la valve aortique, la valeur de référence est en général le volume systolique dans la CCVG (SAo = (SCCVG • ITVCCVG) / ITVAo). Or la section de la CCVG n'est pas circulaire mais ovale, et le plan de coupe en long-axe utilisé en échocardiographie pour en évaluer le diamètre mesure en réalité le plus petit diamètre; celui-ci est inférieur de 17%, et la surface est ainsi sous-estimée en moyenne de 24% [5,16]. D'autre part, la mesure du diamètre de la CCVG est délicate à cause de la brillance et des ombres de la prothèse. 
  • Le gradient est augmenté de 40% dans la partie centrale des valves à double ailette; il doit donc être mesuré avec l’axe du Doppler dans l’un des deux larges orifices latéraux; dans les prothèses biologiques, il est mesuré au milieu de la valve.
  • En sortant de CEC, le flux est accéléré à cause de la stimulation catécholaminergique et de l’augmentation momentanée du volume systolique (transfusion, haut débit, extrasystolie); la vélocité artificiellement accélérée à travers la prothèse tend à sous-estimer la surface réelle. 
  • Une basse pression dans la racine de l’aorte (vasoplégie, contre-pulsion intra-aortique, anévrysme de l’aorte ascendante) augmente le gradient d’une prothèse aortique par diminution de la pression d’aval. Avec la CPIA, cette différence est de l’ordre de 30-40 mmHg.
Au niveau aortique, la manière la plus adéquate d'évaluer le rétrécissement opéré par la prothèse est d’utiliser le rapport entre la vélocité dans la CCVG et celle mesurée à travers la valve; on utilise préférentiellement l’intégrale des vélocités (ITV) au lieu de la Vmax.
 
        Indice de vélocité Doppler  =  VmaxCCVG / VmaxVAo
                                                   =  ITVCCVG / ITVVAo
 
Ce rapport quantifie l'accélération du flux au niveau de la prothèse où le diamètre est plus étroit. Normalement, il voisine 0.5 – 0.7; il doit rester supérieur à 0.4, sans quoi la prothèse est sténosante (sténose serrée: < 0.25) [47]. Il permet également de différentier une élévation du gradient due à un grand volume systolique (hypervolémie, haut débit, sepsis, anémie, IA) de celle due à une sténose, car il reste normal dans le premier cas; en effet, l'augmentation de la vélocité est identique dans la CCVG et à travers la prothèse. 
 
D’une manière générale, le gradient moyen a une valeur plus pertinente que le gradient maximal parce qu’il dépend moins des conditions hémodynamiques instantanées [14]. De plus, le gradient moyen calculé à l’échocardiographie a une bonne corrélation avec le gradient moyen angiographique, alors que le gradient Doppler maximum instantané est en général supérieur au gradient maximum pic-à-pic du cathétérisme (voir Figure 11.28B) [38]. La variabilité individuelle de ces données rend l’évaluation peropératoire immédiate très utile pour le suivi ultérieur des patients. 
 
La découverte d'un gradient excessif à travers une prothèse (ΔP moyen > 15-20 mmHg en position aortique, ΔP moyen > 5-7 mmHg en position mitrale) ne signifie pas forcément que celle-ci dysfonctionne. Pour éclaircir la situation, il faut procéder à des investigations échocardiographiques supplémentaires [31].
 
  • Relever le ΔP à différents endroits de la prothèse; ceci est particulièrement important avec les valve à double ailette, car la vélocité est plus élevée à travers la fente centrale qu'à travers les 2 grands orifices latéraux.
  • En position aortique, mesurer la Vmax dans la CCVG et faire le rapport VCCVG/VVAo; s'il est > 0.4, le fonctionnement valvulaire est normal.
  • Calculer la surface effective de la prothèse par rapport à la surface corporelle; si elle est < 0.85 cm2/m2 en position aortique ou < 1.2 cm2/m2 en position mitrale, la taille de la valve est insuffisante pour le débit cardiaque du patient (voir ci-dessous Complications, Discordance patient-prothèse).
  • Evaluer l'importance d'une éventuelle insuffisance valvulaire qui augmente le volume systolique ou diastolique.
  • Confronter les mesures échocardiographiques avec les mesures hémodynamiques: existe-t-il une hypotension artérielle aortique (CPIA), un volume systolique élevé (Swan-Ganz, PiCCO), un excès de catécholamines β (débit cardiaque) ?
  • En dernier recours, mesurer le gradient pic-à-pic à l'aiguille entre le VG et l'aorte ascendante en cas de RVA, ou entre le VG et l'OG en cas de RVM. 
 
Mortalité opératoire
 
La mortalité moyenne du remplacement valvulaire reste élevée, toutes catégories de patients confondues [22,34,39]:
 
  • RVA                             1.5 - 3.1%
  • RVM                            2.5 - 5.5%
  • PVM                            < 1.0 - 1.5%
  • RVT                             7-9%
  • RVA + racine aorte      8%
 
Dans les cas électifs sans risque particulier, la mortalité du RVA est de 1.5%, celle du RVM de 3-4% et celle de la plastie mitrale < 1% (Society of Thoracic Surgeons 2017). Les patients qui subissent un remplacement valvulaire entre 55 et 65 ans ont une mortalité à 15 ans qui dépend du type de valve [18,32,40].
 
  • RVA biologique              36% (6%/patient/année)
  • RVA mécanique              32% (4%/patient/année)
  • RVM biologique             50%
  • RVM mécanique             45%
Les variables indépendantes associées à une aggravation de la mortalité sont par ordre d'importance décroissante (OR : odds ratio) [34]:
 
  • Opération en urgence              OR 2.11
  • Age > 70 ans                           OR 1.88
  • Réopération                             OR 1.61
  • Endocardite                             OR 1.59
  • Coronaropathie associée         OR 1.58
D'une manière générale, les plasties valvulaires ont une mortalité 50% plus basse que les remplacements. La prothèse elle-même n'est responsable que de 40-50% de la mortalité à long terme; l'hémorragie est la cause de 25% des décès pour les valves mécaniques et de 12% pour les bioprothèses [20]. 
 
Critères de choix et devenir 
 
On cherche évidemment à remplacer la valve native par une prothèse de la plus grande taille possible de manière à obtenir le gradient transvalvulaire le plus faible possible. La surface de l'orifice effectif (EOA, effective orifice area) correspond à la section de la prothèse à disposition du flux. Dans un rétrécissement ou dans une régurgitation, elle est mesurée par celle de la vena contracta. Si l'anneau natif est trop étroit, on peut gagner une taille en choisissant une prothèse sans monture (stentless) ou une prothèse implantable en position sus-annulaire. A défaut, l'anneau aortique peut être décalcifié et la racine de l'aorte agrandie par un patch de Dacron™. Cette manœuvre est difficile à réaliser en position mitrale à cause du risque de disruption de l'anneau, de lésion de l'artère circonflexe et de déchirure de la paroi postéro-basale du VG, dont les conséquences sont catastrophiques [31].
 
Les valves mécaniques ont une longue durée de vie (> 20 ans sans lésion) mais réclament une anticoagulation permanente (INR 2.0-3.5), alors que les bioprothèses ne nécessitent plus d’anticoagulation dès que l’endothélialisation est complète (> 3 mois). Par contre, les valves biologiques subissent une dégradation structurelle qui raccourcit leur durée de vie. Les 30% des bioprothèses classiques de 1ère génération ne sont plus fonctionnelles au-delà de 10 ans (Vidéos) [2].


Vidéo: Dégénérescence d'une bioprothèse en position mitrale; présence de pannus obstruant l'orifice et immobilité du feuillet.


Vidéo: Dégénérescence d'une bioprothèse en position mitrale; au flux couleur, on voit une petite régurgitation et une sténose serrée au passage diastolique.


Vidéo: Sténose secondaire d'une bioprothèse en position mitrale en reconstrcution tridimensionnelle, vue depuis le VG.


Le taux monte à 50% à 15 ans, ce qui impose une réopération dont la mortalité est élevée (4-15%) [35]. Les nouvelles bioprothèses de 3ème génération, comme la Perimount™ ou la Trifecta™, ont un taux de dégénérescence sensiblement inférieur aux anciens modèles (10-15% à 10 ans, 21% à 15 ans) [12,18,32]. Par contre, le taux d'embolie, de thrombose, d'endocardite et de mortalité à long terme est pratiquement similaire avec les valves mécaniques et avec les bioprothèses [40]. Le choix repose donc entre deux alternatives.
 
  • Prothèses mécaniques: risques liés à l'anticoagulation, mais très longue survie de la prothèse;
  • Bioprothèse: survie de la valve limitée à une quinzaine d'années, mais pas d'anticoagulation.
Les valves biologiques sont indiquées chez les patients à haut risque hémorragique, âgés de plus de 65 ans, ou peu compliants avec la discipline d’un traitement à long terme ; elles sont également indiquées chez les femmes jeunes qui désirent des grossesses, étant entendu qu'une réopération s'imposera après une quinzaine d'années. Les critères en faveur des prothèses mécaniques sont une espérance de vie supérieure à 20 ans (âge < 65 ans), l'absence de contre-indication à l'anticogulation, l'anticoagulation déjà prescrite pour d'autres raisons (FA, par exemple) et des risques élevés de dégénéréscence accélérée de la prothèse (hypercalcémie, insuffisance rénale, jeune âge) [31,42].
 
Parmi les bioprothèses, le choix se porte en premier lieu sur les prothèses montées. Les prothèses sans monture (stentless) sont en principe réservées aux personnes âgées avec des anneaux aortiques de petite taille et une anatomie appropriée [32]. Le taux de détérioration des homogreffes est identique à celui des bioprothèses, mais leur résistance aux infections en font une bonne solution en cas d'endocardite. Chez les enfants, l'opération de Ross (autogreffe de la valve aortique au moyen de la valve pulmonaire du patient et remplacement de cette dernière par une homo/hétérogreffe, voir Figure 11.146) permet la croissance de la valve aortique, mais sa mortalité opératoire est plus élevée que celle d'un RVA simple (3-4%), et le taux de réopération au-delà de 12 ans est de 10% pour la valve aortique et de 20-30% pour l'homogreffe pulmonaire [10,41]. 
 
A 10 ans, l’incidence des problèmes liés à une prothèse mécanique est globalement de 3%, et celle liée à l’anticoagulation de 7% [19]; mais 15-30% des bioprothèses ne sont plus fonctionnelles à cause de leur dégradation structurelle [2,32]. Après 20 ans, la comparaison de malades porteurs de valves mécaniques et de valves biologiques n’affiche pas de différence de mortalité, mais la survie sans événement majeur et sans changement de valve est bien plus élevée chez les porteurs de valves mécaniques [30].
 
Les prothèses sont le plus souvent implantées en position aortique ou mitrale, plus rarement en position tricuspidienne. Les RVM sont réalisés de préférences avec des valves mécaniques, car les bioprothèses ont trois inconvénients particuliers en position mitrale.
 
  • Les bioprothèses montées tendent à obstruer partiellement la chambre de chasse avec un de leurs trois picots;
  • Les prothèses sans monture (stentless) ne sont pas utilisables car il n’existe pas de structure anatomique tubulaire pour pouvoir les y monter;
  • Le taux d’attrition des bioprothèses en position mitrale est supérieur à celui des mêmes prothèses en position aortique, car le stress hémodynamique est plus important.
Lors de RVM, les prothèses mécaniques à double ailette sont orientées en position anti-anatomique (droite-gauche et non antéro-postérieure) et celles à disque basculant avec le plus grand orifice du côté postérieur, de manière à orienter le flux dans son axe physiologique dirigé vers la paroi postéro-latérale et non vers l'apex [31]. La visualisation du mouvement des deux ailettes à l'ETO est en général optimale en position mi-oesophagienne à 30-80°. L’appareil sous-valvulaire mitral constitue le squelette interne du VG. S’il est totalement réséqué pour implanter la prothèse, le VG va progressivement se dilater et devenir sphérique ; sa fonction systolique diminue alors considérablement. C’est la raison pour laquelle on préserve autant que possible les feuillets, les cordages et les piliers en fixant la prothèse (Figure 11.41) [45]. Ceci est aisé pour autant qu’ils ne soient pas trop racornis, fibrosés et restrictifs. Dans ce cas, on conserve au moins les cordages de 3ème ordre.


Figure 11.41 : Préservation des feuillets et de l’appareil sous-valvulaire en cours de remplacement valvulaire mitral (RVM). Les fils de fixation de la prothèse sont passés sous les feuillets et les cordages (ou ce qu’il en subsiste après résection) et implantés dans l’anneau mitral sur des pledgets, petits rectangles de téflon assurant la tenue du fil sur le versant auriculaire de l’anneau. A l'écho, ce montage peut parfois donner une certaine mobilité apparente à la prothèse.
 
En position tricuspidienne où le régime de pression est bas, les prothèses mécaniques ont une inertie plus faible que les bioprothèses, mais ont un risque de thrombose de 1%/an [24]. La survie à long terme des bioprothèses est meilleure qu’en position mitrale ou aortique parce que le stress mécanique est plus faible. On évite toutefois les prothèses à base de péricarde, à cause de la rigidité de leurs feuillets. Quel qu’en soit le type, l’armature de la valve ne correspond pas à la courbure du VD enroulé autour du VG et gène le mouvement péristaltique longitudinal du VD. Après remplacement valvulaire tricuspidien, le taux d’insuffisance cardiaque droite est ainsi de 28% (9% après valvuloplastie) et la mortalité de 11% [37]. 
 
 
Prothèses valvulaires
Les prothèses mécaniques ont une longue durée de vie (> 25 ans) mais nécessitent une anticoagulation permanente (INR 2.0-3.0 après RVA et 3.0-3.5 après RVM). Les modèles actuels sont à double ailette (St.Jude Medical, Carbomedics, ATS). Les prothèses biologiques ne réclament une anticoagulation que pendant 3 mois, mais ont une durée de vie limitée à cause de leur dégradation structurelle; leur taux d'attrition est de 15-30% à 10 ans et de 20-50% à 15 ans (selon les modèles). 
 
Indications préférentielles des prothèses mécaniques:
    - Espérance de vie > 20 ans, patient jeune et actif
    - Absence de contre-indication à l'anticoagulation ou anticoagulation déjà prescrite
    - Risque de dégénérescence accélérée de bioprothèse (hypercalcémie, insuffisance rénale)

Indications préférentielles des bioprothèses:
    - Age > 65 ans
    - Contre-indication à l'anticoagulation (risque hémorragique élevé, faible compliance au traitement, grossesse)
 
La surface effective des prothèses est plus petite que celle de la valve native. De ce fait, leur gradient de pression est plus élevé. Il varie selon les modèles, par ordre croissant: homogreffes < bioprothèses non-montées (stentless) < valves mécaniques < bioprothèses montées (stented). Le gradient moyen est considéré comme anormal lorsqu'il est > 20 mmHg au niveau aortique et > 5 mmHg au niveau mitral. En sortant de CEC, le gradient est souvent surestimé pour plusieurs raisons:
    - Volume systolique élevé, haut débit cardiaque, stimulation sympathique (transfusions, perfusions, catécholamines);
    - Pression aortique basse (vasoplégie, CPIA);
    - Calcul échocardiographique par la Vmax, influencée par la géométrie de la prothèse;  
    - Après RVA: ignorance de la Vmax de la CCVG: ΔP = 4 • (VVAo 2– VCCVG2).
Après RVA, le rapport VCCVG /VVao  doit être > 0.4; une valeur plus basse indique une sténose.
 
Dans les cas électifs sans risque particulier, la mortalité opératoire du RVA est de 2%, celle du RVM de 3-5% et celle de la plastie mitrale de ≤ 1%.


© CHASSOT PG, BETTEX D, Août 2011, dernière mise à jour Novembre 2019
 

 
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