Chirurgie de la crosse aortique en 2016 a Indications

Du fait de la faible prévalence des pathologies isolées de la crosse aortique, leur histoire naturelle est moins bien connue que le reste des segments aortiques. Les données des recommandations européennes et américaines dans la prise en charge des pathologies chroniques de la crosse aortique sont donc calquées sur les indications liées aux segments adjacents.

Figure 21. Recommandations européennes et américaines concernant la prise en charge des anévrysmes de la crosse aortique. Dans les deux recommandations, la taille retenue portant l’indication chirurgicale est de 55mm. A noter, sur les recommandations américaines, datant de 2010, la trompe d’éléphant conventionnelle est toujours la technique de référence dans le remplacement total de la crosse aortique. Extrait de (13,19).

b. Technique chirurgicale

Ce chapitre décrit la technique chirurgicale d’implantation d’une prothèse E-Vita Open plus® dans une procédure de FET. La technique d’implantation est toutefois adaptée au

cas par cas. Dans notre série, aucun protocole n’a été imposé pour la réalisation de ces procédures au sein des différents centres.

La voie d’abord des FET est une sternotomie médiane verticale classique, pouvant s’étendre vers le haut pour faciliter la dissection des troncs supra-aortiques. A noter, l’exposition peut nécessiter la ligature et section du tronc veineux innominé, ce qui est sans conséquence clinique en dehors d’un œdème du membre supérieur gauche dans 5 à 10% des cas, et spontanément régressif en quelques jours. La cannulation axillaire droite est la cannulation de choix pour ces procédures. Elle présente en effet de nombreux avantages. L’artère peut être abordée dans le sillon delto- pectoral droit ou sous la clavicule droite, et cannulée soit directement soit par l’interposition termino-latérale d’une prothèse vasculaire de 10mm de diamètre. Elle permet une perfusion antérograde, ainsi que le maintien d’une perfusion carotidienne droite pendant l’arrêt circulatoire.

La cannulation fémorale est techniquement plus simple, mais présente plusieurs limitations. Contrairement à l’artère axillaire, l’artère fémorale est souvent intéressée par les processus athéromateux et disséquants. Le risque est alors double, la cannulation du faux chenal, potentiellement catastrophique en départ de CEC, ou l’embolisation athéromateuse liée à la perfusion rétrograde. Enfin, la méconnaissance d’une sténose iliaque sus-jacente peut empêcher l’obtention d’un débit artériel adéquat en cours de CEC.

Après le départ de la CEC, le refroidissement systémique est entrepris. Pendant ce temps, dissection de la crosse aortique et contrôle des TSA.

Ce temps permet également la réalisation d’un éventuel geste cardiaque associé (remplacement valvulaire, pontage, préparation de la racine aortique…). Une fois le refroidissement achevé, arrêt circulatoire, ouverture de la crosse aortique et mise en place d’une canule carotidienne gauche pour obtenir une perfusion cérébrale antérograde bilatérale. Départ de la cérébroplégie, à 10ml/kg/min. La sous-clavière gauche peut être également perfusée ou simplement clampée.

L’étape suivante est la découpe de l’ilot des troncs supra-aortiques, et la résection du reste de la crosse aortique. Crosse ouverte, l’endoprothèse est alors déployée de manière antérograde dans l’aorte thoracique descendante. En cas de cannulation fémorale, un guide peut être introduit par l’artère fémorale jusqu’à la crosse aortique, où il sera récupéré au moment du déploiement de l’endoprothèse. Cela permet, dans le cas des dissections aortiques, de s’assurer du déploiement de la prothèse dans le vrai chenal.

Ensuite, la prothèse est suturée au niveau de l’isthme aortique à l’aide de la collerette de suture. Une vigilance particulière à deux éléments est ici nécessaire : l’hémostase, du fait de la difficulté de retourner dans cette zone ultérieurement, ainsi que le risque de lésion du nerf récurrent gauche.

La prothèse vasculaire est ensuite désinvaginée de l’endoprothèse par le biais d’un fil tracteur.

L’étape suivante est donc la réimplantation des troncs supra-aortiques, après découpe de la prothèse vasculaire. Généralement faite en bloc, la réimplantation des TSA peut également se faire à l’aide de pontages séparés, notamment lorsqu’ils sont disséqués.

Enfin, la prothèse vasculaire est purgée puis clampée. La CEC est alors reprise à débit normal, et le réchauffement est entrepris. Il reste alors la réimplantation de la prothèse vasculaire sur l’aorte ascendante.

Contrairement à la procédure conventionnelle décrite par Borst, lors de des FET, en fin d’intervention, le stent dans l’aorte thoracique descendante ne flotte plus dans l’aorte thoracique descendante mais se fige, ressemblant à une trompe d’éléphant gelée, ce qui lui vaudra son surnom : the frozen elephant trunk (figure 22).

Figure 22. Représentation artistique d’une FET, utilisant une prothèse Thoraflex®. L’aspect du stent de l’endoprothèse

stentée dans l’aorte thoracique descendante évoque effectivement de trompe d’éléphant gelée. Extrait de http://www.annalscts.com/article/view/2713

c. Etat de l’art

Ce chapitre recense les techniques chirurgicales majeures dans la prise en charge des pathologies de la crosse aortique, en dehors de la trompe d’éléphant conventionnelle et de la FET, décrites plus haut. Il permet, en outre, de replacer la technique de FET dans un contexte plus large de thérapeutiques des pathologies de la crosse aortique.

Le remplacement de la crosse aortique par bi-thoracotomie antérieure (clamshell) C'est la première voie d'abord qui fut employée dans la chirurgie de la crosse de l'aorte. Elle a connu récemment un regain d'intérêt avec la technique dite « arch first technique »(52). Cette ouverture donne un jour extrêmement large sur l'ensemble de l'aorte thoracique et le cœur (figure 13), ainsi que sur l'origine des troncs supra-aortiques, permettant une multitude de gestes combinés. Toutefois, les artères mammaires internes sont sacrifiées du fait de la voie d’abord. Cette voie d’abord reste très lourde immédiatement et dans ses suites. En effet, l'ouverture des deux plèvres, le saignement associé à cette large ouverture, la déstabilisation de la statique thoracique et la douleur liée à la thoracotomie entraînent très souvent une ventilation prolongée avec son cortège de complications.

La bi-thoracotomie antérieure reste toutefois la technique de référence dans certains centres. Kouchoukos à Saint-Louis (Missouri, Etat-unis), rapportait en 2015 une série de 118 patients traités pour des pathologies chroniques de la crosse aortique par clamshell incision, avec une mortalité opératoire de 2,9%, un taux d’AVC de 1,5%, et surtout un taux d’ischémie médullaire de 0,8%(53). Ces résultats exceptionnels sont liés à une longue expertise de Kouchoukos dans cette technique, mais aussi à une hyper-sélection des patients, ainsi que l’exclusion des pathologies aortiques aigües, incompatibles avec cette voie d’abord.

La chirurgie hybride de la crosse aortique

La mortalité et la morbidité liées au remplacement de la crosse aortique chez les patients à haut risque opératoire a par ailleurs poussé à la mise au point de techniques de reconstruction hybrides. Ces thérapeutiques partent du concept que la crosse aortique représente, du fait de sa morphologie et de la naissance des troncs supra-aortiques, un milieu hostile au déploiement de procédures purement endovasculaires. En réalité, la problématique est surtout celle du collet proximal d’une part, et de la navigation dans les troncs supra-aortiques d’autre part.

Pour obtenir un collet proximal, l’approche hybride associe une transposition (debranching) d'un ou de plusieurs troncs supra-aortiques suivie par l'exclusion endovasculaire de la lésion. La transposition permet donc de créer une zone d'ancrage proximal adéquate pour l'implantation de l'endoprothèse tout en préservant la perfusion cérébrale et des membres supérieurs (figure 23).

Figure 23. Exemples de procédures hybrides de la crosse aortique. A gauche, transposition chirurgicale des trois troncs supra-aortiques sur l’aorte ascendante par une prothèse trifuquée, puis déploiement endovasculaire jusqu’en zone 0. A droite, pontage extra-anatomique carotido-sous-clavier gauche associé à une transposition prothétique de la carotide gauche, puis déploiement endovasculaire jusqu’en zone 1. Extrait de l’EMC – Chirurgie hybride de la crosse aortique.

Dans une revue systématique de la littérature en 2012 concernant les procédures hybrides de la crosse aortique, Cao(54) démontrait un taux de mortalité opératoire, d’AVC et d’ischémie médullaire péri-opératoires de 10,8%, 6,9% et 6,8% respectivement. Ces résultats sont encourageants, à plus forte raison chez une population considérée comme étant à haut risque, mais ne tiennent pas en compte des résultats à long terme de ces thérapeutiques. En effet, cette approche plus conservatrice présente pour inconvénient majeur la persistance de segments aortiques pathologiques, notamment l’aorte ascendante, à fort risque d’événement aortique aigu.

Les thérapeutiques purement endovasculaires

L’expérience acquise dans le traitement endovasculaire des lésions complexes de l’aorte thoraco-abdominale a permis d’envisager un traitement exclusivement endovasculaire des lésions de la crosse. Réservées à une population à haut risque, ces thérapeutiques ont néanmoins démontré leur sécurité et leur efficacité(55). Figure 21. Exemple de procédure purement endovasculaire dans le traitement d’un faux anévrysme de la crosse aortique. A. Reconstruction tridimensionnelle tomographique pré-opératoire. B. Reconstruction tridimensionnelle tomographique postopératoire, présentant une endoprothèse branchée, avec une branche à destination du TABC et une branche à destination de la carotide commune gauche. Extrait de (55).

Ces procédures n’excluent toutefois par le risque neurologique en raison de la nécessité d’une navigation endovasculaire dans la crosse et les troncs supra aortiques. La procédure est d’autant plus complexe du fait de l’angulation de la crosse aortique et de l’origine des TSA, mais aussi de la proximité de la racine aortique (valve aortique et artères coronaires) et des contraintes hémodynamiques (pulsatilité aortique et débit artériel).

Dans une étude multi-centrique récente(55), Haulon rapporte sur une série de 38 patients un succès technique de 84,2%, et taux de complications neurologiques de 15,8%.

L’ensemble de ces techniques a pour point commun le traitement des pathologies de la crosse aortique. L’objectif est double : éviter la rupture aortique liée à la dilatation anévrysmale d’une part, et prévenir ou traiter les syndromes de malperfusion dans le cas des dissections chroniques. C’est dans ce contexte qu’intervient notre étude.

La technique de FET accumule en effet une expérience croissante. Notre objectif était donc d’en évaluer les résultats dans le cadre d’un registre multicentrique français, évaluant la sécurité et l’efficacité de la prothèse hybride E-Vita Open plus®.

Elective Frozen Elephant Trunk Using the E-vita Open Plus Prosthesis in 94 Patients: A multicenter French Registry

Introduction

Surgical management of extensive arch pathologies involving the ascending aorta, aortic arch, and the descending aorta remains a challenging and complex task. The unique anatomy of the arch and descending aorta mandates particular consideration to reduce complications to brain, spinal cord, and distal organ function. The frozen elephant trunk (FET) technique was introduced and developed(5,8) during the last two decades, combining surgical arch replacement and stent-grafting of the proximal thoracic descending aorta, in a 1-staged procedure.

The E-VITA open® (Jotec GmBH, Hechingen, Germany) was the first off-the-shelf hybrid prosthesis intended for such technique(56)_{. After more than 5000 implantations , a} considerable clinical and technical data was gathered and analyzed(51,57)_{. Nonetheless, more} limited experience has been reported regarding its upgraded version, the E-Vita Open Plus® hybrid prosthesis.

While operative mortality and morbidity remain the primary focus, the FET technique is intended to reduce the re-intervention rate on the downstream aorta, and promote favorable aortic remodeling(58,59)_{. Due to the variety of aortic arch pathologies, whether in} their presentation (chronic / acute) or their very nature (dissection, aneurysm…), such outcomes must be investigated distinctly according to different settings(9).

This study presents the results of a prospective multicenter French registry including 17 Institutions, using the E-Vita open plus hybrid prosthesis exclusively in the setting of chronic aortic arch disease. The purpose of this study was (i) To evaluate the operative outcomes and early results of aortic arch surgery using the E-Vita open plus hybrid prosthesis in chronic aortic arch pathologies. (ii) To evaluate the clinical and radiological outcomes at 1-year follow-up. Materials and Methods Description of the Device

Designed by Dr. Jakob(56), both the E-vita Open® and E-vita Open plus® devices are similar in design. The upgraded version precludes however the need for impregnation or preclotting, due to the blood-tight woven polyester fabric.

The stented portion is formed of a flexible, Z-shaped nitinol wire covered by a polyester fabric, and is incorporated into a proximal nonstented woven graft. Both portions have identical diameters, ranging from 20 and 40mm. The stent-graft is available in three sizes: 130 , 150 and 160 mm, while the proximal graft is 50 to 70 mm long. The suture collar between the two portions facilitates a tension-free and flexible anastomosis, while radiopaque markers are integrated within the graft to facilitate radiological imaging.

Patients Between February 2009 and October 2015, 94 patients with extensive thoracic aortic disease involving the aortic arch and/or descending aorta underwent elective FET procedure in 17 French centers (Annex 1). Eighty-seven patients were included as part of the French National Registry N.O.E (Nouvelle Open des E-Vita), while seven additional patients were included in our study as a complement to the Registry. The N.O.E registry is a French prospective multicenter registry initiated in 2009 to set up the reimbursement policy for the E-Vita open plus® device in France. Data collection was

performed prospectively on an electronic database. All included patients presented chronic aortic conditions, and there were no instances of FET repair in the setting of acute aortic dissection or other acute aortic pathologies in the present series.

Surgical Technique

No standard surgical protocol for stent-graft placement and arch replacement was enforced in this multicenter study. The aortic arch was accessed by median sternotomy in all instances. Arterial cannulation for cardiopulmonary bypass was achieved through the right subclavian artery through an interposition graft in 60 patients (63.8%) of cases, through direct ascending aortic cannulation in 19 patients (20.2%), through femoral cannulation in 13 patients (13,8%) and through other access in 2 patients (2.1%).

The decision about to use a guide-wire for stent-graft positioning, the oversizing of the prosthesis as well as the operative strategy for arch replacement were based on the surgeon’s preferences. Similarly, other adjuncts to hypothermia for neurological protection varied according to the participating centers (sodium thiopenthal, pH-stat protocol…). Antegrade selective cerebral perfusion (ASCP) was used in all patients but two (2 %).

All the procedures were performed under deep (33%) or moderate (77%) hypothermic circulatory arrest, as defined by the current consensus on hypothermia in aortic arch surgery (deep between 14 and 20°C, moderate between 21 and 28°C)(60). Cerebrospinal fluid (CSF) drainage was used in 4 patients (4%). Myocardial protection strategies were also variable according to the individual centers, using either Custodiol, crystalloid multidose or cold blood cardioplegia.

In 26 patients (27.7%), the supra-aortic vessels were reimplanted separately with the use of additional prosthetic branches, while these vessels were reimplanted with the en bloc technique in the remaining 68 patients (72.3%). Preliminary left subclavian-to-left carotid bypass had been performed in 15 patients (16%). Operative mortality was defined as death occurring within 30 days of the index operation or later if during the same hospitalization. Late mortality was any death occurring afterwards. Similarly, morbidity was noted as either operative (if occurring within 30 days from surgery or during the same hospitalization) or late (in the remaining cases). Aortic imaging and follow-up All patients were entered in a prospective follow-up program. While compliance to clinical follow-up was complete, complete imaging follow-up was only available for 68 patients. Follow-up visits were performed at the 3rd _{and 12}th _{postoperative month. The status of the} false lumen and downstream aorta was assessed both preoperatively and at follow-up at three given aortic levels, as suggested by Shrestha(59): Segment A, stented part of the aorta; Segment B, downstream segment up to the Celiac trunk; and Segment C, below the celiac trunk. The false lumen was categorized as we have previously reported(61): patent (homogeneously contrast-enhanced), partially thrombosed (presence of thrombus in any part of it with preserved flow), or completely thrombosed (complete lack of blood flow).

Within each segment, the maximum total aortic diameter was identified and subsequently true lumen (TL) and false lumen (FL) diameters were measured, using Endosize software(18) (Therenva, Rennes, France). Data collection and statistical analysis Informed consent to enter the study was obtained from all patients.

As part of the N.O.E. Registry, the pre-, intra- and postoperative data were prospectively collected within an electronic database. Data collection and management were performed according to the current guidelines(9). Continuous and categorical data were presented as mean ± standard deviation and as percentages, respectively.

Results

Patients characteristics

Main indications to surgery were chronic aortic dissection (50%), including post-dissection aneurysm after type A aortic dissection repair (34 %) and chronic post-dissection aneurysm after chronic type B aortic dissection (16%), degenerative thoracic aortic aneurysm (39,4%), while miscellaneous etiologies were observed in the remainders (10,6%). Mean age of the patient population was 64 ± 11.6 years. Previous cardiac or aortic operation had been accomplished in 47 patients (50%). The baseline characteristics and the risk profile of the study population are listed in table I.

Early Outcomes

Post-operative outcomes are summarized in table II.

The overall in-hospital mortality in the study was 11.7% (11 patients). The cause of death was stroke in 4 patients, severe bleeding in 2, sepsis in 2, multiorgan failure in 2, and ischemic perforation of the esophagus in 1 patient.

Regarding ischemic complications, 4 patients presented postoperative spinal cord ischemia (4.2%), from which one patient recovered after CSF drainage. A total of 23 patients experienced acute renal failure (24.4%), including 6 patients (6.3%) that required temporary dialysis and 1 patient (1%) that required permanent dialysis. 9 patients (9.6%) presented a stroke, transient in 2 cases (2.1%), permanent in 3 (3.2%), and leading to patient’s death in 4 cases (4.2%).

Univariate analysis results are summarized in table III. Mainly, the analysis revealed a significant association between a landing level below at T10 or below and the occurrence of

SCI (p = 0.041). The occurrence of stroke was significantly higher in diabetic patients (p = 0.024) and in patients with history of transient ischemic attack (TIA) (p = 0.018), but not

in patients requiring longer cerebral perfusion time (p = 0.558).

Furthermore, history of TIA, postoperative stroke, prolonged ventilation (> 3 days) and the occurrence of postoperative sepsis were significantly associated with in-hospital mortality (Table III).

Outcomes at 1 year

After a 12-months follow-up, there was one late death (sudden death), occurring 7 months after the procedure. 9 patients underwent subsequent endovascular completion (10.8% of the 83 surviving patients) while 3 patients (3.6%) required a second aortic procedure during follow-up, namely 1 emergency Bentall for acute dissection of the aortic root, 1 open surgical thoraco-abdominal repair, and 1 open thoracic aortic repair for an aorto-bronchial fistula. All of the 12 patients were alive at the 12-months visit.

Imaging follow-up

The aortic reverse remodeling was marked in segment A, at 3 months and 1 year (8% reduction of maximal diameter between preoperative and 1-year imaging). In segment B, the total maximal aortic diameter has also decreased, but at a slower rate than segment A (6% reduction). Finally, in segment C, the aortic diameter was stabilized throughout follow- up (1% reduction) (Figure I). Concordantly, in the setting of chronic aortic dissection, complete false lumen thrombosis was achieved in 70% of patients, and partial thrombosis was achieved in 30% of cases in segment A at 1-year follow-up (Figure II).

Regarding aortic aneurysms, complete aneurysm thrombosis was observed in 83% of patients, while partial thrombosis occurred in 17% of cases.

Finally, in the overall population, 13% of patients presented endoleaks during the 1-year follow-up (Type Ib or II exclusively), requiring endovascular repair in 4% of patients. There were no instances of type Ia, III or V endoleaks.

Discussion

Diseases of the aortic arch and descending aorta remain among the great challenges in cardiovascular surgery. In 1982, Borst introduced the two-staged elephant trunk technique(6) which has greatly facilitated surgical treatment of this special pathologic entity. Yet, the technique raised two issues: the cumulative risks of two major surgical procedures(8), and the considerable number of patients not returning for the second stage procedure(8,62,63)_.

The evolution of endovascular therapy will fuel to the development of the FET technique in the mid 1990’s(5). The coupling of a Dacron prosthesis and a covered endovascular graft allows straightforward, one-stage treatment for arch and proximal descending thoracic aortic disease. Homemade grafts were initially used (5,7,64)_{. First described in 2005}(56)_{, the E-} Vita open® _{is the first off-the-shelf aortic hybrid prosthesis, with accumulating data about} favorable short and mid-term outcomes (65,66).

Our study focuses on the short- and mid-term outcomes of its upgraded version, the E-Vita