Analyse multidisciplinaire par évaluation morphologique et mécanique de la paroi aortique chez les patients subissant une chirurgie cardiaque.

1. Sélection des patients Tous les patients subissant des interventions de chirurgie cardiaque nécessitant un remplacement de l'aorte ascendante pourraient être inclus dans l'étude, à condition qu'ils signent le consentement éclairé spécifique. Chez ces patients (Groupe A), lors de l'intervention, après la collecte de routine d'échantillons pour l'évaluation histologique et/ou biochimique standard, tous les échantillons résiduels sont collectés, stockés et envoyés pour des tests mécaniques anonymes au Département de Génie Civil de l'Université de Pavie pour le protocole complet des tests. Il n'y aura pas de contre-indication spécifique à l'inclusion des patients dans l'étude, sauf en cas de risque biologique élevé (par exemple, patients VHC+). L'inclusion des patients dans l'étude et la collecte d'échantillons n'interféreront donc en aucune manière avec le processus décisionnel diagnostique et thérapeutique. En tant que groupe témoin, nous inclurons également, en attendant un consensus spécifique, les patients subissant une transplantation cardiaque. Dans ce groupe de patients (Groupe B), une fois la cardiotomie terminée, des échantillons sélectionnés de l'aorte ascendante retirée seront stockés et envoyés au Département d'Ingénierie de l'Université de Pavie en utilisant le même protocole. Le Groupe B pourrait également inclure des échantillons provenant des cœurs de donneurs, prélevés au moment de la transplantation.

2. Collecte et préparation des échantillons Une fois la portion sélectionnée de l'aorte ascendante retirée, selon la procédure chirurgicale, les échantillons pour les investigations de routine sont collectés et préparés pour l'évaluation histologique conformément au protocole en vigueur. La portion résiduelle est divisée en échantillons, qui seront identifiés selon l'orientation et la position anatomique comme A1, A2 et A3 (portion antérieure respectivement de la jonction ST à la portion tubulaire et enfin à la portion distale proche de l'artère innominée) et P1, P2 (portion postérieure respectivement de la portion proximale à la portion distale).

   Une fois tous les échantillons identifiés, ils seront stockés dans une solution physiologique isotonique et conservés dans un réfrigérateur à 4°C jusqu'à ce que les tests mécaniques soient effectués. Ils seront tous collectés dans une seule boîte identifiée avec un code progressif numérique (par exemple, P1, P2, etc.) sans aucune autre information concernant les caractéristiques du patient. Les données des patients et leur corrélation avec le code progressif ne seront disponibles que dans la base de données spécifique, qui sera sous la responsabilité directe du chercheur principal de l'étude.

3. Analyse des propriétés mécaniques Des tests de traction uniaxiale mécanique de contrainte ultime sont effectués sur l'échantillon frais "ex vivo" dans les 24 heures suivant le prélèvement. Brièvement, à partir du cylindre complet, un certain nombre d'échantillons en forme d'os de chien et avec un rapport longueur/largeur d'au moins 4:1 sont préparés. Les échantillons sont divisés et identifiés selon la région de la paroi aortique (antérieure/grande courbure et postérieure/petite courbure). Le nombre d'échantillons obtenus de chaque patient est lié à la dimension originale du cylindre aortique prélevé et varie généralement de 2 à 13. La forme en os de chien permet une région centrale étroite, identifiée par deux marqueurs noirs. Avant les tests mécaniques, l'épaisseur de chaque échantillon de paroi aortique (awTK) est mesurée avec précision à l'aide d'un calibre dédié. Les tests sont ensuite effectués en utilisant un système d'essai MTS Insight 10 kN (MTS System Corporation) avec une force uniaxiale circonférentielle et/ou longitudinale. Chaque test est identifié selon la région de l'aorte où l'échantillon a été prélevé et la direction de la force appliquée. Trois paramètres de propriétés mécaniques ultimes seront mesurés : la déformation maximale (Pstr) comme la déformation maximale avant la rupture de l'échantillon (marqueur de l'élasticité de la paroi aortique) ; la contrainte maximale (PS) comme la contrainte maximale avant la rupture de l'échantillon (marqueur de la résistance de la paroi aortique) et le module d'élasticité maximal (EM) comme la pente maximale de la courbe contrainte/déformation (marqueur de la rigidité de la paroi aortique ou de la résistance à la déformation).
4. Analyse statistique Sur la base d'une série précédente de tests et de l'écart type obtenu pour les trois principaux paramètres mécaniques mesurés : la déformation maximale, la contrainte maximale et le module d'élasticité (0,11 mm, 0,756 MPa et 17,88 MPa respectivement), nous avons calculé une taille d'échantillon de 22 patients par groupe pour détecter une différence égale à 1 écart type avec une puissance de (90 % d'erreur et 0,5 % d'erreur). De plus, sur la base du nombre de patients subissant une chirurgie de l'aorte ascendante dans notre division au cours des trois dernières années (environ 100 par an) et des caractéristiques des patients (âge, sexe, présence d'une valve aortique bicuspide), nous visons à collecter au moins 60 à 80 patients en un an, et à identifier, avec une puissance statistique significative, les différences potentielles de caractéristiques mécaniques liées au sexe, à l'âge >70 ans et à la présence d'une valve aortique native bicuspide.

Résumé de la description de l'analyse statistique :

L'analyse statistique sera effectuée en utilisant le logiciel statistique MedCalc. Les variables continues seront testées pour la normalité de la distribution en utilisant des tests de Kolmogorov-Smirnov. Selon le résultat de la distribution normale, les variables continues seront ensuite résumées comme moyenne plus/moins écart type ou médiane [intervalle interquartile]. Les différences entre deux groupes (par exemple, femme/homme, en dessous/au-dessus de 70 ans, valve aortique native bicuspide/tricuspide) seront comparées par le test t non apparié et l'analyse de variance (avec test de Bonferroni) ou le test U de Mann-Whitney et le test de Kruskal-Wallis en cas de distribution paramétrique ou non paramétrique respectivement (p<0,05 était considéré comme statistiquement significatif). Les relations statistiques entre différentes variables continues (par exemple, tests mécaniques et âge, extension de la dilatation aortique, extension de la dilatation aortique indexée, élasticité aortique calculée par échocardiographie transthoracique préopératoire, etc.) seront évaluées au moyen d'une analyse de régression linéaire, en utilisant le coefficient de corrélation de Pearson (r) et en considérant comme significative une valeur p <0,005. Enfin, des modèles de régression multivariée (ascendante par étapes) seront réalisés pour identifier les prédicteurs de propriétés mécaniques gravement altérées (par exemple, déformation maximale et contrainte maximale <25e percentile et module d'élasticité >75e percentile).