La chirurgie de la transposition des grandes artères : Une perspective historique | CDhistory

Le cœur humain était considéré comme un  » intouchable chirurgical  » pendant la majeure partie de l’histoire scientifique. La science et l’art de la chirurgie cardiaque ont fait des progrès rapides au cours des 65 dernières années. L’opération de la transposition des grandes artères (TGA) symbolise la manière dont la chirurgie cardiaque a progressé. La solution finalement couronnée de succès sous la forme de l’opération de commutation artérielle (ASO), aujourd’hui très populaire, a été mise au point grâce aux multiples contributions de plusieurs pionniers et génies de la chirurgie pendant plus de 25 ans. Cette revue retrace les différents jalons de ce parcours.

La première description morphologique de la TGA peut être créditée à Baillie en 1797, tandis que le terme ‘Transposition des grandes artères’ a été utilisé pour la première fois par Farre en 1814. Bien que le terme « transposition » ait été utilisé de manière aberrante dans la littérature jusqu’en 1970, l’ambiguïté a été résolue par Van Praagh et al, en 1971, qui ont dit que, cela se réfère à l’aorte et à l’artère pulmonaire (PA) étant déplacées à travers le septum ventriculaire.

Le premier crédit du traitement chirurgical de la TGA va à Alfred Blalock et son résident de l’époque, Rollins Hanlon de Johns Hopkins. En 1948, dans un article commun, ils ont décrit l’essence d’un « traitement » chirurgical réussi de la TGA, permettant un mélange efficace des deux circulations parallèles. En analysant 123 cas de TGA provenant de différentes sources, ils ont conclu que la présence d’une communication interventriculaire était favorable à la survie, suivie par la présence d’une communication interauriculaire. La combinaison de ces deux anomalies était la situation la plus favorable. Forts de ces informations, ils ont réalisé que la création chirurgicale d’un site de mélange améliorerait la longévité de ces patients. Comme la machine cœur-poumon n’était pas encore utilisée en clinique, une procédure à cœur fermé était la seule réponse possible. Dans le même article, ils décrivent plus en détail leurs expériences sur les canidés impliquant la redirection du sang veineux pulmonaire vers l’appendice auriculaire droit ou la veine cave supérieure à l’aide de clamps occlusifs spéciaux par thoracotomie. Il s’est avéré que la redirection du sang veineux pulmonaire vers la veine cave supérieure était meilleure en termes de perméabilité et qu’elle pouvait être évaluée plus avant en tant que modalité de traitement possible de la TGA. En 1950, ils ont rapporté pour la première fois l’utilisation d’une communication interauriculaire créée chirurgicalement comme traitement de la TGA, appelée « Septectomie de Blalock-Hanlon ». Il est intéressant de noter que, comme pour le shunt Blalock-Taussig (BTS), c’est l’assistant de Blalock, Vivien Thomas, qui a conçu cette idée et l’a parfaitement exécutée sur des modèles animaux à la fin des années 1940. Bien qu’il s’agisse d’une procédure palliative, cette intervention a jeté les bases du traitement chirurgical de l’AGT et a été décrite à juste titre comme un « acte de génie chirurgical ». Avec l’avènement de la septostomie atriale par ballonnet (BAS), la septectomie de Blalock-Hanlon est finalement devenue superflue.

Un examen historique du traitement chirurgical de la TGA ne sera pas complet sans reconnaître le rôle du BAS décrit pour la première fois par Rashkind et Miller de Philadelphie en 1966. Le plus grand avantage de la BAS était qu’elle ne nécessitait pas d’opération et qu’elle permettait donc une palliation efficace avec un risque relativement faible dans un groupe de patients précaires. Plus tard, Park et al, ont introduit une modification en incluant une petite lame dans l’extrémité du cathéter pour permettre une septostomie efficace dans un septum épais.

Edwards et al, (1964) ont noté que la septectomie auriculaire entraînait un shunt prédominant de droite à gauche plutôt que le shunt souhaité de gauche à droite, augmentant ainsi le flux sanguin pulmonaire. Ce phénomène a été identifié comme étant la raison des mauvais résultats obtenus chez les jeunes patients, alors que les patients relativement plus âgés semblaient s’en sortir. Pour contourner ce problème, ils ont introduit une modification par laquelle les veines pulmonaires droites étaient redirigées vers l’oreillette droite.

En septembre 1953, Walton Lillehei et Richard Varco de l’Université du Minnesota ont rapporté leurs tentatives de correction chirurgicale du TGA. Chez les quatre premiers patients, ils ont anastomosé les veines pulmonaires droites à l’oreillette droite. Deux de ces quatre patients ont survécu. Chez les quatre patients suivants, ils ont en outre dirigé le sang de la veine cave inférieure vers l’oreillette gauche. Malheureusement, aucun de ces patients n’a survécu.

Dans les années 1950, Thomas Baffes était un résident curieux en formation sous la direction du Dr Willis Potts au Children’s Memorial Hospital (actuellement Lurie Children’s Hospital), à Chicago. Son raisonnement pour tenter une correction de l’AGT était en contraste frappant avec le switch artériel, le « switch veineux ». L’avantage perçu était d’éviter un transfert coronarien. En 1954-1955, Baffes a contacté le Dr Potts qui, après une réticence initiale, a non seulement soutenu l’idée et promis des fonds, mais a également fait des suggestions techniques. Selon les propres termes de Baffes, « Lorsque j’ai abordé pour la première fois avec le Dr Potts l’idée de concevoir une correction veineuse partielle pour la transposition des grandes artères, il a froncé sa moustache, comme il avait l’habitude de le faire, et s’est plongé dans une profonde réflexion. Au bout d’un moment, il dit : « La transposition représente environ la moitié des anomalies chez les enfants cyanosés qui arrivent dans cet hôpital. Nous n’avons pas pu faire grand-chose pour aucun d’entre eux, à l’exception de ceux qui présentent une sténose pulmonaire et une communication interventriculaire. Il réfléchit un peu plus longtemps, puis ses yeux pétillent d’excitation. Allez-y ! Je trouverai les fonds nécessaires ». C’est ainsi que j’ai commencé de nombreuses années heureuses de recherche et de découverte sous la direction du maître chirurgien » Comme les greffes prothétiques n’étaient pas disponibles dans le commerce, ils ont décidé d’utiliser une homogreffe aortique. L’homogreffe a été utilisée pour relier la veine cave inférieure à l’oreillette gauche et les veines pulmonaires droites ont été anastomosées à l’oreillette droite. Après des expériences initiales sur des chiens, la première intervention réussie a été réalisée le 6 mai 1955 et rapportée en 1956, étonnamment par Baffes, en tant qu’auteur unique. En 1960, les résultats à 5 ans ont été décrits pour 117 de ces patients avec un taux de survie de 29%. À l’origine, le Dr Baffes avait prévu d’effectuer une intervention de deuxième étape qui permuterait la veine cave supérieure avec les veines pulmonaires gauches, mais cela n’a jamais été réalisé cliniquement. L’opération de Baffes est restée l’option thérapeutique pour les nourrissons atteints de transposition pendant les 10 années suivantes.

L’idée de tenter de corriger le TGA au niveau de l’oreillette en utilisant une chicane peut être attribuée au Dr Harold M Albert et est fréquemment appelée « principe d’Albert » . Il a suggéré l’utilisation de  » prothèses en plastique  » pour la chicane, mais a utilisé du péricarde pour ses expériences canines.

Albert n’a pas tenté cette opération cliniquement. Mais cette idée a formé la base de l’opération de commutation auriculaire ; spécifiquement la procédure de Mustard. Le mentor et guide d’Albert n’était autre que le Dr Willis Potts.

Creech et al, de la Nouvelle-Orléans, ont tenté un atrial switch chez un garçon de 9 mois en 1956 en utilisant une chicane en polyvinyle (Ivalon) et une circulation extracorporelle pour transférer le flux sanguin des veines pulmonaires vers la valve tricuspide. Une saturation de 100 % a été obtenue et la procédure a été un succès technique. Malheureusement, le patient est décédé 12 heures plus tard. Une autopsie a été pratiquée, qui a révélé une prothèse non obstructive. Le décès a été attribué à une insuffisance respiratoire due à une obstruction bronchique due à des sécrétions et à une altération de l’effort ventilatoire secondaire à une thoracotomie bilatérale.

Le 20 mars 1957, Alvin Merendino, de l’Université de Washington à Seattle, a tenté un switch auriculaire en utilisant une prothèse de septum auriculaire prémoulée en Ivalon en utilisant un pontage cardio-pulmonaire chez deux patients. Le premier patient était une fillette de 6,5 ans qui est décédée sur table en raison d’une fibrillation ventriculaire réfractaire. Ce décès a pu être attribué à une déchirure réparée du ventricule gauche (VG) créée lors d’une sternotomie de reprise (le patient avait subi une sternotomie ouverte et fermée auparavant). Le deuxième patient était une fillette de 6 ans qui est décédée quelques heures après l’opération en raison d’une bradycardie et d’une apnée soudaines. Ceci a été attribué à une petite anomalie septale ventriculaire manquée. On a constaté que la prothèse était parfaitement alignée.

En 1957, Ake Senning , qui avait été formé par le Dr Clarence Crafoord, a réalisé le premier switch auriculaire réussi en utilisant des lambeaux auriculaires à l’hôpital Karolinska, à Stockholm, en Suède . Cet article a été publié en 1959, en tant que seul auteur. Le même article décrit également les tentatives infructueuses d’un switch artériel. La procédure a échoué chez les deux premiers patients. Le troisième cas, un garçon de 9 ans, a survécu. Un cathétérisme cardiaque effectué 6 semaines après cette procédure a montré d’excellents résultats. En utilisant la même technique, Kirklin et al, ont opéré 11 patients à la clinique Mayo et ont signalé quatre survivants.

Lorsqu’on lui a demandé de commenter l’utilisation d’un matériau artificiel pour la chicane auriculaire, William T Mustard a répondu en plaisantant : « Utilisez du péricarde ! La seule excuse pour utiliser du Dacron est si vous laissez tomber le péricarde sur le sol ». Le 16 mai 1963, à l’Hospital for Sick Children de Toronto, Mustard opère une petite fille de 18 mois qui avait déjà subi une opération de Blalock-Hanlon. Il a réparé la communication interventriculaire et a ensuite effectué une commutation auriculaire en utilisant une chicane péricardique autologue. L’opération était conceptuellement basée sur le principe d’Albert, que le Dr Mustard a dûment reconnu. Le patient s’est rétabli sans problème et était en bonne santé jusqu’au dernier rapport en 2001. Dans cet article, Mustard a déclaré : « Dans mon manuscrit, j’ai donné crédit au Dr Albert pour ses principes originaux ; le seul problème de ces procédures était qu’elles ne fonctionnaient pas ».

L’opération de Senning était perçue comme « bien qu’ingénieuse, techniquement extrêmement difficile chez le nourrisson ou le petit enfant ». Elle a été pratiquement abandonnée et pendant la décennie suivante, la procédure de Mustard a été utilisée universellement par les chirurgiens, y compris le Dr Senning lui-même.

Cependant, en 1975, la procédure de Mustard a révélé ses défauts, notamment l’obstruction des chicanes et le manque de potentiel de croissance. Bien que le switch artériel ait été ajouté avec succès à l’arsenal chirurgical en 1975, des tentatives multiples mais apparemment infructueuses avaient déjà été faites par Mustard et al. en 1952 en utilisant le poumon de singe comme oxygénateur, Bailey et al. en 1952 et Senning en 1955. La difficulté majeure perçue était le transfert coronaire.

Adib Dominos Jatene , un chirurgien brésilien d’origine libanaise a réalisé avec succès pour la première fois, une correction véritablement anatomique sous la forme d’une OSA en 1975 à l’Institut de cardiologie de l’Université de Sao Paulo, Sao Paulo, Brésil. Les deux premiers patients ont été opérés en hypothermie profonde et en arrêt circulatoire total. Les boutons coronaires ont été excisés et les ouvertures créées ont été fermées à l’aide de dure-mère homologue. Après avoir effectué le transfert coronaire vers le nouveau site, les grands vaisseaux ont été sectionnés ; la communication interventriculaire a été fermée avec un patch de Dacron par une ventriculotomie droite . La première patiente, une femelle de 11 jours, a été extubée 6 heures après l’opération, mais est décédée le troisième jour postopératoire d’une insuffisance rénale. La nécropsie a montré une bonne correction anatomique. Le deuxième patient était un homme de 40 jours qui a été libéré avec succès 3 semaines après la chirurgie. Jatene et al. ont insisté sur deux points techniquement importants : l’excision des boutons coronaires et la transection des gros vaisseaux loin des valves. Malheureusement, les cinq patients suivants sont décédés quelques heures après l’opération. Les résultats ont été présentés lors de la 56e réunion annuelle de l’American Association of Thoracic Surgery à Los Angeles en avril 1976 et son importance en tant que jalon chirurgical a été immédiatement reconnue.

On s’est vite rendu compte qu’un transfert d’artère coronaire techniquement parfait était l’étape la plus critique pour réussir une OSA. Comme le cite Jatene « diviser, contraposer puis ré-anastomoser les grandes artères n’est pas un problème chirurgical. La principale difficulté technique de cette approche a été le transfert des artères coronaires » Par conséquent, une compréhension détaillée des variations possibles de l’origine et du parcours des coronaires et de sa gestion chirurgicale était une étape essentielle pour y parvenir.

Yacoub et Radley-Smith de l’hôpital Harefield, Royaume-Uni, ont divisé l’anatomie coronaire possible en cinq types (A-E) basés sur l’origine, le parcours et le modèle de ramification. Ils ont également décrit la méthode de transfert chirurgical de chaque type en 1978, fournissant ainsi de nouvelles perspectives et popularisant davantage l’opération.

Le système le plus largement accepté de classification de l’anatomie coronaire dans la TGA est appelé la convention de Leiden. Il a été initialement proposé par Gittenberger-DeGroot et al, travaillant avec le groupe de Quaegebeur basé à Leiden, aux Pays-Bas. Dans ce système, les sinus aortiques sont numérotés en fonction de la perspective d’une personne imaginaire regardant de l’aorte vers l’AP. Cela a encore simplifié la compréhension et la conduite de l’ASO.

En 1981, Lecompte de l’hôpital Laennec, Paris, France a décrit une modification techniquement importante de translocation chirurgicale des grands vaisseaux, évitant ainsi l’utilisation d’un conduit prothétique. Cette technique est aujourd’hui communément appelée « manœuvre de Lecompte ». Elle a grandement simplifié la méthode de reconstruction de la voie de sortie du ventricule droit pendant l’ASO, tout en offrant un meilleur emplacement anatomique pour les artères coronaires et l’anastomose aortique nouvellement reconstruite. Il s’agissait d’une quasi-révolution et presque tous les chirurgiens du monde entier effectuent systématiquement cette manœuvre pendant l’OSA.

En 1984, Castaneda et ses collègues du Children’s Hospital de Boston ont introduit le concept du switch artériel néonatal en décrivant leur expérience avec 14 nouveau-nés. Ils ont ainsi mis en évidence la capacité du ventricule gauche néonatal à gérer avec succès la circulation systémique. Aujourd’hui, le switch artériel néonatal reste le traitement de choix pour le TGA avec une mortalité remarquablement faible.

On s’est vite rendu compte que le switch artériel ne donnait pas de résultats acceptables après le 1er mois de vie. L’incapacité du VG à fonctionner à une pression systémique après la régression de l’hypertension pulmonaire néonatale a été identifiée comme le problème. Sir Magdi Yacoub de l’hôpital Harefield, au Royaume-Uni, a proposé une réparation en deux étapes, en réalisant d’abord un cerclage du PA pour entraîner le VG, suivi d’une deuxième étape de commutation artérielle plusieurs mois ou un an plus tard. C’est ainsi qu’est né le concept d' »entraînement du ventricule gauche ».

Le concept de commutation artérielle rapide en deux étapes pour les patients atteints de TGA avec un septum intact se présentant au-delà de la période néonatale a été introduit par Jonas et ses collègues en 1989. Le concept était basé sur des études sur la biologie moléculaire de l’hypertrophie cardiaque du Dr Bernardo Nadal-Ginard, alors chef du service de cardiologie du Boston Childrens’ Hospital. Ses travaux ont démontré qu’en réponse à une charge de pression, il y avait un déplacement des isoformes de la chaîne lourde de la myosine et que les changements étaient maximums 48 heures après le début de la charge de pression. Dans le cadre d’une procédure rapide en deux étapes, la première étape consiste en un cerclage pulmonaire pour fournir la post-charge avec un BTS modifié pour fournir une précharge et améliorer la saturation systémique en oxygène. Cette intervention est suivie d’une commutation artérielle corrective de deuxième étape 5 à 7 jours plus tard.

La disponibilité d’une assistance circulatoire mécanique a permis de repousser les limites d’âge pour la réalisation de la commutation artérielle. Il a été prouvé par la suite que le VG conserve sa capacité à soutenir la circulation systémique bien au-delà de la période néonatale. Toutefois, le temps nécessaire pour que le VG subisse un « reconditionnement » est fonction de l’âge de la chirurgie. Si cette période de dysfonctionnement temporaire du VG est prise en charge, à l’aide d’un support mécanique tel que l’oxygénation par membrane extracorporelle (ECMO), la limite d’âge peut être repoussée jusqu’à 6 mois. En outre, l’approche soutenue par l’ECMO offre également les avantages suivants : une seule intervention chirurgicale, la normoxémie, l’amélioration progressive des performances du VG indépendamment de la postcharge et une période de reconditionnement plus rapide par rapport à l’approche en deux étapes basée sur la bande PA et la STB. Le switch artériel retardé basé sur l’ECMO a été rapporté avec succès chez des patients âgés de 9 ans.

Une autre approche pour le LV régressé comprend un switch auriculaire avec bande PA dans la même séance pour entraîner le LV. Cette opération est ensuite suivie d’un takedown et d’un switch artériel correctif. Cette approche n’est pas entièrement nouvelle et a déjà été testée expérimentalement. Cependant, elle semble être une alternative attrayante dans des situations telles que la régression du VG et la non-disponibilité de l’ECMO et nécessite une évaluation plus approfondie.

Les traitements chirurgicaux des variantes de TGA avec obstruction de la voie de sortie du ventricule gauche ont évolué en parallèle. Giancarlo Rastelli de la clinique Mayo a décrit la procédure de Rastelli impliquant l’utilisation d’un conduit pour la reconstruction de la voie de sortie pulmonaire. Le manque de croissance du conduit a été perçu comme un défaut majeur, ce qui a donné lieu à la procédure REV (reéparation a la larat ventriculaire) pour reconstruire la voie de sortie pulmonaire sans utiliser de conduit prothétique comme alternative à la réparation de Rastelli en 1980. Deux ans plus tard, le Dr Hisashi Nikaidoh du Children’s Medical Center de Dallas, au Texas, a décrit la translocation aortique avec reconstruction de la voie de sortie biventriculaire comme une autre option chirurgicale chez les patients pour lesquels la valve pulmonaire native était inutilisable comme future valve aortique. Le concept de translocation de la racine pulmonaire antérieure a été introduit par da Silva et ses collègues du Brésil comme une alternative aux procédures de Rastelli et REV. La translocation est utilisée pour construire la voie de sortie du ventricule droit après la mise en place d’une chicane entre le VG et l’aorte. Ainsi, un conduit a été évité et la valve pulmonaire native a également été utilisée dans la voie de sortie du ventricule droit. Le suivi en série par ce groupe a démontré la croissance de l’anneau pulmonaire natif et l’absence de gradients a été acceptable.

A mesure que les résultats à long terme du switch artériel sont rapportés, de nouveaux ensembles de problèmes chirurgicaux potentiels deviennent évidents. Une dilatation néo-aortique progressive (valve pulmonaire à la naissance) a été observée. Cependant, cette dilatation ne se traduit pas nécessairement par une régurgitation aortique (RA) et la nécessité d’une intervention chirurgicale chez tous les patients. Un âge plus élevé au moment de l’ASO, la présence d’une communication interventriculaire et un cerclage antérieur de la PA se sont avérés être des facteurs de risque de RA.

Un nombre alarmant de patients asymptomatiques qui ont été évalués par angiographie ont démontré des obstructions des artères coronaires. Un nombre encore plus élevé a montré une prolifération intimale excentrique proximale lors de l’évaluation par échographie intravasculaire.

L’obstruction de la voie de sortie du ventricule droit (RVOTO) a été reconnue comme une complication au cours de la première décennie de la réalisation de l’OSA. C’est l’une des causes les plus fréquentes de réintervention après une OSA. Les causes reconnues incluent une croissance inadéquate au niveau du site anastomotique néo-pulmonaire et une mobilisation inadéquate des artères pulmonaires secondaires pendant la manœuvre de Lecompte. Bien que le nombre de réinterventions pour RVOTO diminue au fur et à mesure que l’expérience s’accumule, il a été identifié comme une cause de réduction des performances physiques.

A part la palliation de Fontan, très peu de traitements chirurgicaux ont connu une évolution aussi rapide à travers différentes étapes que celle de la TGA. L’histoire témoigne d’une combinaison d’innovation brillante, d’ingéniosité technique et d’expertise chirurgicale de multiples chirurgiens à qui cet article est dédié. Cet aperçu montre que les techniques chirurgicales doivent être constamment réévaluées et affinées. La quête pour réaliser un switch artériel parfait reste un effort perpétuel. Le voyage ne fait peut-être que commencer.