Une grille numérique nécessaire à la MFN est obtenue par discrétisation de la géométrie, permettant le
lancement du calcul haute performance destiné à résoudre les équations de Navier
-
Stokes dans le code
mécanique des fluides.
Ainsi sont obtenus la compliance artérielle (Cd) (m/mm Hg) et le coefficient de distensibilité (DC) en
mm Hg
-
1. Les images fonctionnelles permettent d'évaluer de façon quantitative, à l'aide d'une échelle
de couleur, la vélocité (cm/s), la vorticité (s
-
1), les gradients de pression (mm HG), la tension pariétale
(N/m) et les forces de cisaillement (Wall Shear Stress ou WSS en N/m2).
Résultats (fig 1, 2) et discussion
Cette technique d'imagerie, réalisée sur une IRM
«
standard
»
nous permet d'obtenir dans des
conditions physiologiques, non seulement des informations morphologiques mais également
fonctionnelles, qualitatives et quantitatives, avec l'évaluation de la vélocité, de la vorticité, de la
pression pariétale et de la compliance, paramètres essentiels pour l'évaluation des lésions aortiques.
Cette méthode après avoir été validée sur des modèles in vitro, a pu être appliquée sur des volontaires
sains et sur différentes pathologies aortiques avant ou après la mise en place de Stent
-
Grafts.
Comme le montrent les différents exemples présentés ici, on constate que la vélocité est augmentée
dans les zones de changement de calibre ou de sténose. L'étude de la vorticité a montré également des
modifications importantes au niveau des courbures vasculaires, en entrée de prothèse et à l'extrémité
distale de celle
-
ci. L'évaluation de la compliance de la paroi aortique a montré également une grande
disparité entre les zones sans prothèse et à l'intérieur des prothèses. On peut constater également de
très grandes variations en fonction du moment de l'acquisition systolique ou diastolique.
Au total, les informations obtenues à partir d'examens standardisés permettent dés à présent d'évaluer
l'importance des forces exercées au sein d'un anévrysme avant un traitement, mais aussi aux extrémités
d'un Stent
-
Graft sur la paroi aortique. Ainsi il semble qu'une évaluation plus précise des lésions
aortiques est actuellement possible pour aider à la décision thérapeutique. L'analyse des flux et de la
paroi aux extrémités d'un Stent
-
Graft sont également possibles, permettant ainsi de mieux analyser le
risque évolutif de certaines lésions. Ces évaluations devraient aboutir vraisemblablement à des
améliorations technologiques de ce type de matériel mais également probablement à des modifications
de leur mode d'utilisation.
Les applications théoriques des MFN sont multiples et concernent en particulier les dissections de type
B. Actuellement, cette pathologie est difficile à traiter par manque de critères objectifs permettant
d'évaluer les risques évolutifs. Pour cette pathologie, l'utilisation des CFD devrait fournir des critères
plus objectifs pour évaluer les différentes pressions qui règnent à l'intérieur du vrai et du faux chenal et
donc du risque évolutif pour décider d'un geste thérapeutique. Cette technique devrait permettre
également d'évaluer virtuellement, grâce aux calculs mathématiques, les bénéfices et les risques des
différents traitements qui sont actuellement proposés sur des bases purement empiriques. Ainsi il serait
possible d'évaluer les résultats théoriques d'un traitement soit en fermant ou au contraire en ouvrant
une porte d'entrée distale.
En conclusion
L'évaluation du risque de rupture d'une pathologie de l'aorte uniquement sur la base du diamètre
maximum est tout à fait insuffisante et les critères doivent tenir compte de deux paramètres essentiels,
l'augmentation de la pression pariétale et la diminution de la résistance de la paroi. L'évaluation par les
CFD de différents paramètres hémodynamiques permet d'apprécier les différentes forces régnant au sein
de la lumière vasculaire ainsi que sur la paroi in vivo.
Les développements futurs de ces modèles d'évaluation de la rhéologie de la paroi aideront sans aucun
doute la prise de décision thérapeutique et la surveillance des procédures endovasculaires.
En ayant ces outils, des études prospectives devraient valider ces méthodes et préciser la place de ces
nouvelles techniques d'imagerie morphologique et fonctionnelles pour la décision thérapeutique.
1 Service de radiologie
CHU Rangueil, Toulouse