Le microscanner : intérêt et application dans l’étude des stents

Description  Le microscanner (ici le Skys can-1072, Aartselaar, Belgique) est un système compact de paillasse pour la microscopie à rayon X et la microtomographie (figure 1). Il comprend un système d’acquisition de projections radiographiques, un calculateur et un logiciel de reconstruction tomographique. Ce système permet de reconstruire de manière non destructive la structure tridimensionnelle de petits objets à partir de radiographies bidimensionnelles. L’équipement contient un tube microfoyer avec une alimentation haute tension (jusqu’à 100 kV pour une puissance de 10 W), un porte-échantillon muni de mouvements de précision, une caméra CCD bidimensionnelle connectée à un système d’acquisition.   Figure 1. Microscanner utilisé dans le laboratoire pour l’étude des stents (icône en bas à droite). Indications Étude des stents  De par même leur nature métallique et donc fortement radio-opaque, les stents sont parfaitement adaptés à une étude par microscanner. Installés comme décrit précédemment dans la chambre d’analyse du microscanner, face au tube, il est possible d’en faire l’analyse statique ou en dynamique de déploiement, isolement ou dans des fantômes mimant une paroi vasculaire.  - Corps de vaisseaux L’intérêt de cette analyse se limite à l’étude de la symétrie de déploiement du stent et à l’analyse de l’aire des cellules entre les mailles lorsque le stent est déployé. Il est ainsi possible de juger du caractère approprié ou non d’un stent à être utilisé dans une bifurcation coronaire. Son analyse en coupes permet d’analyser la forme finale du stent déployé et d’évaluer le ratio métal/artère (degré de recouvrement métallique) propre au stent étudié.  Un traitement d’image approprié permet une reconstruction en trois dimensions de l’endoprothèse et une navigation virtuelle dans le stent étudié (figure 2).  Cette analyse est plus riche en enseignements lorsque le stent a été déployé dans un fantôme mimant une structure vasculaire. Moyennant un réglage approprié de l’intensité des rayons X, il est possible de visualiser simultanément le stent et la paroi vasculaire. L’analyse brute en rotation du fantôme implanté permet d’emblée de deviner des zones de malapposition, mais c’est surtout l’analyse en coupes et la reconstruction en trois dimensions qui permettra de parfaitement isoler et visualiser ces défauts d’apposition.  Finalement, l’analyse de ces structures vasculaires rectilignes est relativement peu informative et permet surtout de juger de la qualité de déploiement d’un stent et de sa capacité à être utilisée lors de procédures plus complexes comme dans les bifurcations.  Figure 2. Reconstruction tridimensionnelle d’un stent implanté dans une bifurcation artificielle. La navigation virtuelle permet d’examiner attentivement la couverture de la carène et les zones de malapposition.  - Bifurcations coronaires Parce que parfois difficile à appréhender et à traiter, la bifurcation est probablement la situation la plus intéressante pour une étude par microscanner. Le microscanner permet une étude précise du comportement de chaque stent dans cette situation particulière, d’évaluer pour chaque stent sa capacité à respecter la loi de Murray et Finet (définissant le calibre de chaque vaisseau impliqué dans une bifurcation), et de comparer les stents et les différentes techniques d’implantation proposées en pratique clinique(2). Il permet une analyse plus sensible que les techniques classiques sous loupes sur les bancs d’essai classiques.  - Exemple du kissing  Parce que technique souvent donnée comme référence depuis les études sur bancs d’essai et les résultats des études cliniques, la technique du provisional T stenting a été l’une des situations les plus étudiées par microscanner(1). L’analyse du stent isolé déployé permet de visualiser la compliance du stent à une ouverture latérale d’une de ses mailles et d’analyser les conséquences du kissing sur la morphologie globale de l’endoprothèse(3). La surexpansion proximale du stent dans un segment soumis simultanément à l’action de deux ballons semble inexorablement conduire à une déformation elliptique de ce segment avec une réduction de la couverture métal/artère.  L’analyse du stent déployé dans un fantôme permet de montrer que dans ces conditions expérimentales, la déformation vasculaire est également toujours observée. Certains stents semblent ne pas se prêter aux bifurcations du fait de la petite taille de certaines mailles pouvant compromettre l’ouverture vers la branche fille (figure 3).   Figure 3. Exemple de défaut de déploiement en kissing sur maille trop étroite (A, B). L’analyse en loupe binoculaire permet de constater l’étroitesse de la maille choisie pour le kissing (C).  Dans un fantôme, l’analyse brute ou l’analyse d’une reconstruction en trois dimensions permet de détecter avec beaucoup de précision des zones de malapposition qui sont également décrites in vivo après analyse par échographie endocoronaire ou OCT. L’intérêt du microscanner réside alors dans sa capacité à réaliser différentes analyses successives avec des stents différents ou des techniques différentes. - Comparaison des différents types de stents Les figures montrent différentes marques de stents déployés dans un même modèle de bifurcation avec implantation d’un stent dans la branche fille. Cette analyse permet aisément de juger de la couverture métal/artère de chaque stent et de la plus ou moins grande qualité de couverture de l’origine de la branche fille (figure 4).    Figure 4. Différents stents ouvert en T stenting. A : Cypher® ; B : Taxus® ; C : Promus® ; D : Taxus Element®.  - Comparaison des différentes techniques d’implantation (kissing, crush, SKS, POT, SMS)  Les figures montrent le résultat de différentes techniques de couverture d’une bifurcation vasculaire par deux stents. On peux noter l’importante quantité de métal apposée contre la paroi ou laissée en position de néocarène respectivement dans les techniques de crush ou de SKS (figure 5).    Figure 5. Exemple d’un stent (ici le Taxus Liberté®) ouvert selon les techniques du T stenting (A), du crush (B) ou du simultaneous T stenting (C)  - Analyse d’un stent dédié  Le microscanner permet aisément l’étude des stents dédiés aux bifurcations et de juger de leur résultat « théorique » sur banc d’essai. L’analyse de leur déploiement en visualisation dynamique permet de mieux appréhender le principe de leur utilisation et de se préparer ainsi à leur usage en pratique clinique (figure 6).    Figure 6. Exemple de l’analyse de l’ouverture en dynamique d’un stent dédié aux bifurcations (Nilcroco®, Société Minvasys).  - Déploiement des stents : étude dynamique  Une inflation progressive du ballon porteur du stent avec acquisition chronologique d’une image permet de reconstituer le film du déploiement de l’endoprothèse (figure 7). Le film ainsi reconstitué permet une analyse extrêmement précise et fiable des étapes du déploiement et des éventuels défauts d’apposition à la paroi vasculaire. Les défauts d’apposition constatés recoupent en général ceux décrits en imagerie endocoronaire (IVUS, OCT) en pratique clinique.    Figure 7. Exemple de l’analyse de l’ouverture en dynamique du stent Tsunami® (Terumo).    - Cas particulier des trifurcations  Dans l’exemple ci-dessous, le microscanner a permis la mise en évidence d’un risque « théorique » de rupture de maille en cas de lésion de trifurcation traitée par inflation simultanée de trois ballons si deux ballons franchissent la même cellule (figure 8).    Figure 8. Exemple de rupture de maille après tentative d’ouverture simultanée de trois ballons dans une trifurcation lorsque deux ballons s’engagent dans la même maille (flèche). Étude d’autres dispositifs cardiovasculaires implantables  Le microscanner peut probablement permettre l’étude de stents utilisés hors du domaine de la maladie coronaire et, notamment, les stents porteurs des valves aortiques ou pulmonaires (symétrie et chronologie de déploiement, etc.). Le microscanner en salle de cathétérisme : avenir ou réalité La qualité d’imagerie et de post-traitement du signal permet à certaines salles de cathétérisme de réaliser une analyse assez précise d’un stent posé sur la table de cathétérisme faiblement mobilisée. Si cette technique n’est actuellement pas utilisable in vivo en perprocédure, on peut être surpris par la qualité de l’image obtenue et la qualité de sa reconstruction en trois dimensions (figure 9). Le microscanner pourrait-il dans l’avenir quitter le laboratoire pour venir en salle fournir des renseignements immédiats sur la qualité de déploiement des endoprothèses ?     Figure 9. Exemple de reconstruction en trois dimensions d’un stent directement en salle de cathétérisme (Innova 3D ; GE, Waukesha, WI). Conclusion Le microscanner est une technique couramment utilisée en recherche, particulièrement dans l’étude des os, des cartilages et en odontologie.  C’est également un instrument extrêmement précis d’analyse des stents, pouvant fournir au praticien des renseignements précieux avant d’envisager l’utilisation d’une endoprothèse dans des procédures telles que l’angioplastie de bifurcation. Les immenses progrès de l’imagerie médicale pourraient un jour conduire cette technique en salle de cathétérisme et fournir au praticien un outil extrêmement précis d’analyse des stents implantés, de leur qualités de déploiement et de couverture de la structure vasculaire traitée.