Nouveaux instruments de cathétérisme

Actuellement, la navigation endovasculaire repose sur une variété de guides et de cathéters inertes. Les guides peuvent avoir un diamètre, une rigidité et une forme à l’extrémité distale variables. Ils servent de rail pour la mise en place d’agents thérapeutiques ou de dispositifs médicaux implantables (stents, ballons d’angioplastie, endoprothèses…). Les cathéters sont de fins tubes de forme prédéterminée, dans lesquels les guides peuvent être insérés. Ils servent à diriger manuellement la progression du guide dans l’arbre vasculaire. Par l’intermédiaire d’une palette de formes, de diamètres et de rigidités différentes, le couple guide-cathéter offre de grandes possibilités lors de la navigation endovasculaire. Ce système n’en reste pas moins limité par son caractère inerte et son manque de stabilité. L’efficacité de la navigation dépend ici pour l’essentiel de l’expérience de l’opérateur et de sa capacité à anticiper le comportement des guides et cathéters dans l’arbre vasculaire. Dans le but de pallier aux limites des cathéters conventionnels, d’autres outils de navigation endovasculaire ont été développés⁹⁰.

I.4.4.a. Cathéters manuels à extrémité distale orientable

Leur développement date de plusieurs décennies. Sur leur extrémité distale, un ressort hélicoïdal est attaché à deux câbles longitudinaux qui parcourent en parallèle la gaine du cathéter dans une position horaire opposée (Figure 14). Un ressort à lames confère de la rigidité au système. La traction de l’un des câbles longitudinaux à l’extrémité proximale du cathéter autorise une déflection de l’extrémité distale, dont le rayon de courbure est proportionnel à la force de traction imprimée sur le câble longitudinal⁹⁰. La mise en place de quatre câbles longitudinaux a permis d’obtenir un degré de liberté supplémentaire d’angulation. Ce système a ensuite été modifié pour permettre la déflection de plusieurs segments du cathéter afin d’obtenir une forme en « S », et corriger le rayon de courbure de

déflection. Quelques cathéters manufacturés comme le Dynamic Tip® (Bard) ou le Naviport® (Cardima) ont été largement utilisés en clinique. Néanmoins, les cathéters manuels à extrémité distale orientable gardent une palette de formes limitée, un manque de stabilité, et une ergonomie sous optimale. Leur profil est largement améliorable. Actuellement, peu d’opérateurs ont finalement recours à ce type d’instruments de navigation lors des procédures aortiques complexes.

Figure 14 : Cathéter manuel à extrémité distale orientable

I.4.4.b. Cathéters magnétiques

Comme cela a été décrit précédemment, certaines techniques d’imagerie utilisant des champs magnétiques peuvent permettre de suivre en temps réel la progression d’un guide ou d’un cathéter dans l’arbre vasculaire. Certains dispositifs magnétiques ont également été développés pour contrôler l’extrémité distale d’un guide ou d’un cathéter. Le système Niobe® (Stereotaxis, St. Louis, MO) utilise des guides magnétiques, mais dirigés sous fluoroscopie traditionnelle aux rayons X^{87, 101}. Il intègre deux aimants volumineux positionnés de part et d’autre d’une table opératoire mobile. Les aimants peuvent êtres orientés dans des positions

variables, de manière à changer l’orientation du champ magnétique et l’angulation de l’extrémité distale du guide. Le guide est contrôlé à distance par l’intermédiaire d’une station de travail. Néanmoins, le volume occupé par les deux aimants rend ce système incompatible avec l’interposition d’un tube pour une imagerie par résonnance magnétique en temps réel. De plus, pour chaque changement d’angulation du guide, cinq secondes sont nécessaires à la modification de l’orientation du champ magnétique. Ce délai, acceptable pour certaines procédures de cardiologie interventionnelle, n’est pas adapté à une navigation endovasculaire complexe. A notre connaissance, un seul cas d’intervention endovasculaire périphérique assistée par le dispositif Niobe® a été rapporté¹⁰².

D’autres guides et cathéters magnétiques compatibles avec un guidage par IRM ont été mis au point, mais restent encore au stade expérimental^{86, 90}. Il est probable qu’à l’avenir, ils soient davantage dédiés aux interventions endovasculaires nécessitant une caractérisation tissulaire (cardiologie interventionnelle, neuroradiologie, embolisations pour cancer) plutôt qu’à la chirurgie endovasculaire périphérique.

I.4.4.c. Cathéters robotiques

Le développement récent de cathéters orientables à distance via une plateforme robotique a ouvert de nouvelles options de navigation dans les cas anatomiquement complexes. Hansen Medical est actuellement le leader mondial des cathéters robotiques flexibles. La firme a développé deux types de systèmes qui ont obtenu le marquage CE. Le système Sensei® est utilisé dans plusieurs centres de cardiologie interventionnelle pour l’ablation de foyers d’arythmie^103-105. Le système Magellan® a été développé plus spécifiquement pour une navigation vasculaire périphérique. Il est constitué de trois modules : (1) un bras articulé robotique fixé sur la table opératoire et sur lequel s’articule (2) le cathéter robotique, (3) une

console de travail offrant un écran retransmettant les images de fluoroscopie et les outils de contrôle du cathéter robotique (Figure 15).

Figure 15 : Système robotique Magellan (A). Station de travail (B). Cathéter robotique (C). Bras articulé du robot (D) fixé sur la table opératoire.

Le principe du cathéter robotique est de fournir les fonctionnalités du triptyque télescopique généralement utilisé lors des procédures endovasculaires, à savoir un guide, un cathéter (ici nommé « leader ») et un introducteur d’accès vasculaire. A la différence des outils manuels

conventionnels, chaque composant du cathéter robotique est contrôlable à distance selon des mouvements d’angulation, de rotation, et d’insertion/ retrait. L’opérateur se situe donc à distance de la source de rayons X. Plusieurs études expérimentales sur modèles en silicone ou chez l’animal ont montré la faisabilité et la sureté de la navigation robotique^106-111. Récemment, Riga et al ont comparé l’utilisation du cathéter robotique aux cathéters conventionnels pour les phases de cathétérisme lors de la mise en place d’une endoprothèse fenêtrée sur modèle in vitro¹¹¹. Les critères d’évaluation étaient le temps de cathétérisme, le nombre de mouvements potentiellement traumatiques ou emboligènes du guide et du leader ainsi que les performances de la navigation mesurées selon une échelle semi-quantitative (score IC3ST). Les auteurs ont pu montrer que la navigation utilisant le système robotique était associée à une diminution des temps de cathétérisme des artères cibles, une réduction du nombre de mouvements et une amélioration des performances de navigation. Cette étude mettait en lumière les avantages potentiels de la navigation robotique lors des procédures aortiques endovasculaires complexes: cathétérisme des artères cibles facilité, réduction des manipulations endovasculaires à risque traumatique ou emboligène, réduction des durées de cathétérisme et de l’irradiation du personnel soignant, réduction de l’instrumentation nécessaire. Pourtant, seule une poignée de publications a rapporté l’utilisation du robot en clinique humaine, consistant en des séries limitées ou des cas rapportés^112-115. Concernant les procédures aortiques complexes, un cas d’endoprothèse fenêtrée¹¹⁵ et un cas d’endoprothèse branchée¹¹³ ont été réalisés en utilisant le cathéter robotique. L’un des objectifs de cette thèse est d’évaluer la faisabilité et la sureté de la navigation robotique dans les cas aortiques complexes.

I.4.5. Solutions thérapeutiques endovasculaires pour les patients nécessitant un