Rozprawy doktorskie: „Ventricule gauche – Imagerie”

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Robert, Anne. "Étude de la forme et du mouvement du coeur à partir de données lacunaires". Paris 12, 1996. http://www.theses.fr/1996PA120022.

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Le but de ce travail est la reconstruction de la surface du ventricule gauche en imagerie cardiaque 3d a partir de donnees lacunaires peu nombreuses, inegalement reparties et non structurees. On rencontre frequemment ce type de donnees en echographie transthoracique, mais aussi en imagerie par resonance magnetique. La reconstruction de surfaces a partir de donnees denses est deja en soi un probleme mal pose. Une regularisation est donc necessaire, a plus forte raison si les donnees sont lacunaires. Les modeles globaux, parce qu'ils reduisent fortement le nombre de parametres, sont tout a fait adaptes dans ce cas. Les superquadriques globalement deformables sont particulierement interessantes, en raison de leur simplicite. L'originalite de notre modele est qu'il autorise 5 types de deformations: translation, rotation, pincement, flexion, torsion. Ce modele est ajuste sur les donnees a l'aide d'une methode d'optimisation non-lineaire classique: la methode de levenberg-marquardt. Les reconstructions obtenues sont tres satisfaisantes. Neanmoins, les difficultes que nous avons rencontrees pour obtenir des resultats temporellement coherents ainsi que le caractere intrinsequement 4d des donnees nous ont conduit a elaborer un modele original purement 4d. Puisque les battements du cur sont periodiques, il est raisonnable de supposer que les variations temporelles des parametres le sont aussi. Par consequent, nous substituons aux sequences temporelles des parametres 3d du modele leurs coefficients de fourier, que nous estimons directement a partir des donnees 4d, ce qui nous permet d'effectuer en plus une regularisation temporelle. Ce modele est moins sensible au bruit, garantit la continuite temporelle de l'estimation et permet de travailler avec un plus petit nombre de coupes. Du point de vue medical, l'interet majeur des modeles 3d et 4d est qu'ils permettent de calculer le volume du ventricule de maniere precise et robuste vis-a-vis du nombre de points utilises

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2

Azouani, Abdelhamid. "Mesure par imagerie des déformations d'une structure : application à l'analyse dynamique de la géométrie du ventricule gauche". Paris 12, 1987. http://www.theses.fr/1987PA120037.

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3

Baldy-Moulinier, Claire. "Quantification automatique de la fonction ventriculaire gauche en imagerie par résonance magnétique". Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO1T005.

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SCELLIER, DIDIER. "Traitement et suivi d'images temp pour la quantification relative des regions pathologiques du myocarde (doctorat option informatique productique et imagerie medicale)". Clermont-Ferrand 1, 1998. http://www.theses.fr/1998CLF1MM05.

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Dedobbeleer, Chantal. "Echocardiographie de déformation et fonction ventriculaire gauche". Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2014. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209331.

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Streszczenie:

La dysfonction ventriculaire gauche reste sous-diagnostiquée en pratique clinique actuelle car les paramètres conventionnels d’échographie ne sont pas suffisamment sensibles pour détecter des modifications fines de la fonction cardiaque. L’introduction récente de l’échocardiographie de suivi des marqueurs acoustiques (speckle tracking echocardiography) a permis par ses capacités descriptives de la mécanique cardiaque, de revisiter la contraction cardiaque et, de ce fait, de proposer une nouvelle approche échographique de l’évaluation de la fonction ventriculaire gauche.

A travers trois études, nous avons montré que l’analyse des indices de déformation permet d’objectiver des modifications de fonction ventriculaire gauche indétectables en échocardiographie conventionnelle dans des situations complexes à fraction d’éjection conservée, en dépit de l’augmentation modérée de la fréquence cardiaque qui leur est associée. Les situations que nous avons étudiées sont les suivantes :l’adaptation physiologique à l’hypoxie au niveau de la mer et en altitude, et les situations pathologiques que sont le syndrome de mal d’altitude chronique, et la cardiomyopathie associée à l’ataxie de Friedreich.

L’intégration de nos résultats et des informations disponibles dans la littérature permet de suggérer que l’utilisation de toutes les ressources offertes par l’échocardiographie de suivi des marqueurs acoustiques permet d’améliorer l’évaluation de la fonction cardiaque au-delà de la fraction d’éjection, en offrant une meilleure identification de situations pathologiques mais également une meilleure compréhension de situations physiologiques et pathologiques.

L’utilisation généralisée des indices de déformation pour l’évaluation de la fonction ventriculaire gauche en pratique clinique connaît néanmoins d’importantes limitations que nous abordons dans la discussion de ce travail. Au terme d’investigations complémentaires et de standardisation de la technique, l’incorporation d’un algorithme d’évaluation échographique de la fonction cardiaque à FEVG conservée combinant les paramètres échographiques conventionnels et les indices de déformation pourra être évalué de façon prospective pour sa translation en pratique clinique, avec pour finalité la proposition d’une définition mieux adaptée de l’insuffisance cardiaque à FEVG conservée.

Doctorat en Sciences médicales
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Azouani, Abdelhamid. "Mesure par imagerie des déformations d'une structure application à l'analyse dynamique de la géométrie du ventricule gauche /". Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376024975.

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Randrianarisolo, Solofohery. "Estimation des déformations du ventricule gauche sur des séquences ciné-IRM non-marquées". Phd thesis, Université Paris-Est, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00473769.

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Cette thèse présente un nouveau concept pour l'évaluation des déformations cardiaques à partir de ciné-IRM standard sans avoir recours aux images IRM marquées. Nous avons adapté la méthode des ensembles de niveaux afin de segmenter le myocarde et évalué le déplacement des contours endo et épicardique. Le processus de segmentation est appliqué directement sur un ensemble d'images pseudo-volumique 2D + t. Cela conduit à une méthode de segmentation efficace tenant compte à la fois des contraintes de continuité spatiale et temporelle. Puis, nous avons évalué le déplacement des contours endo et épicardique détectés avec une technique de mise en correspondance fondée sur les ensembles de niveaux. La vitesse de déplacement au sein de la paroi myocardique est évaluée par une méthode de flot optique, contrainte avec le déplacement des contours. Enfin, de ce champ de vitesses du myocarde, nous tirons des mesures pertinentes de la contraction cardiaque. La validation de la méthode proposée est effectuée sur des séquences d'images synthétiques, et en comparant sur les mêmes patients nos mesures à celles obtenues avec la méthode de référence HARP appliquée sur des images IRM taggées correspondantes. Les résultats de la méthode sont encourageants, ils sont pratiquement identiques à ceux de l'approche HARP. Cette méthode présente deux avantages principaux: premièrement elle exploite les ciné-IRM standard non taggées, deuxièmement elle permet des évaluations des déformations à haute résolution spatiale. Cette méthode est déjà disponible et peut rendre accessible l'évaluation des déformations du ventricule gauche du myocarde en routine clinique à partir des séquences ciné-IRM

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Allouche, Cyril. "Reconstruction, recalage et modélisation 4D du mouvement du ventricule gauche du cœur humain pour le traitement d'images médicales". Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112048.

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Les travaux exposés dans ce mémoire ont été menés aux Laboratoires d'Electronique Philips, devenus Philips Recherche France, dans le groupe Medical Imaging Systems d'octobre 1999 à novembre 2001 dans la cadre d'une convention CIFRE entre la société Philips France et l'INRIA, laboratoire d'accueil EPIDAURE. Notre thème initial était le "recalage spatio-temporel d'organes évoluant dans le temps". Notre attention s'est très vite focalisée sur l'imagerie cardiaque, pour les intérêts scientifique, clinique et industriel particuliers qu'elle suscite. Nous avons commencé nos travaux sur l'imagerie par résonance magnétique dite "marquée" (MR tagging). Ils forment la première partie de ce mémoire. Nous avons mis au point un algorithme de détection des lignes de marquage (tags) très efficace, une nouvelle classe de déformation appliquée au mouvement des parois, et les méthodes de calcul de paramètres cliniques qui en sont dérivées. .
The present PhD thesis is devoted novel 3D and 4D reconstruction and registration techniques for cardiac imaging. It was made within the "Philips Research France" laboratories, Medical Imaging Systems group, from October 1999 to November 2001, with academic collaboration with INRIA's EPIDAURE project. Part I describes my work on MRI tagging images, including a very fast and accurate tag detection algorithm, a new interpolation technique for wall motion computation from the grid points and applications to the acquisation of quantitative and clinical motion parameters. Part II introduces novel methods for the building of a 3D compact deformation model of the human left ventricle, then for a statistical 4D (3D+t) model. Part III is devoted to the application of Part II models to surface-based registration. Relevant applications are shown on the wall motion computation in 3D echocardiography. .

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Kachenoura, Nadjia. "Méthodes de traitement d'images pour l'étude fonctionnelle du ventricule gauche : application en échocardiographie et en IRM". Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112040.

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Eder, Véronique. "Quantification de la perfusion myocardique et de la cinétique segmentaire du ventricule gauche en médecine nucléaire et en échocardiographie". Tours, 1999. http://www.theses.fr/1999TOUR3308.

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Cette thèse a permis de développer une quantification des examens de médecine nucléaire cardiologique et d'échocardiographie permettant de mieux caractériser des cardiomyopathies ischémiques. La quantification des images de perfusion myocardique a été effectuée par cartes polaires. Une étude préliminaire de validation de l'échographie de contraste par voie intraveineuse a été réalisée. Un algorithme de mesure du réhaussement de contraste pariétal a été développé. Un nouvel algorithme appliqué à la tomoscintigraphie myocardique synchronisée à l'ECG a permis de montrer des anomalies de contraction régionale dans une population de coronariens. L'analyse de la cinétique segmentaire a été réalisée ensuite par tomographie cavitaire à partir de l'analyse des courbes d'évolution volumétrique régionales. Deux courbes d'échocardiographie tridimensionnelle ont validé des systèmes permettant de calculer la fraction d'éjection ventriculaire gauche. Le Doppler tissulaire a été évalué sur le plan qualitatif dans une population de patients présentant un syndrome de Wolff-Parkinson-White, puis de façon quantitative en comparant les vitesses obtenues en Doppler pulsé et en mode TM. Ensuite un logiciel d'analyse de la cinétique segmentaire à partir d'un volume tridimensionnel a été développé et validé sur des fantômes mathématiques. La contraction pariétale a été assimilée aux variations des volumes régionaux. L'adaptation de ce logiciel à l'analyse des tomographies cavitaires a été réalisée. Les contours du ventricule gauche obtenus sur les coupes ont permis d'obtenir un nuage de points à partir duquel le volume ventriculaire gauche a été reconstruit.

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Bernier, Michaël. "Méthodes de segmentation du ventricule gauche basée sur l'algorithme graph cut pour les images par résonance magnétique et échocardiographiques". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/9853.

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L’échocardiographie et l’imagerie par résonance magnétique sont toutes deux des techniques non invasives utilisées en clinique afin de diagnostiquer ou faire le suivi de maladies cardiaques. La première mesure un délai entre l’émission et la réception d’ultrasons traversant le corps, tandis que l’autre mesure un signal électromagnétique généré par des protons d’hydrogène présents dans le corps humain. Les résultats des acquisitions de ces deux modalités d’imagerie sont fondamentalement différents, mais contiennent dans les deux cas de l’information sur les structures du coeur humain. La segmentation du ventricule gauche consiste à délimiter les parois internes du muscle cardiaque, le myocarde, afin d’en calculer différentes métriques cliniques utiles au diagnostic et au suivi de différentes maladies cardiaques, telle la quantité de sang qui circule à chaque battement de coeur. Suite à un infarctus ou autre condition, les performances ainsi que la forme du coeur en sont affectées. L’imagerie du ventricule gauche est utilisée afin d’aider les cardiologues à poser les bons diagnostics. Cependant, dessiner les tracés manuels du ventricule gauche requiert un temps non négligeable aux cardiologues experts, d’où l’intérêt pour une méthode de segmentation automatisée fiable et rapide. Ce mémoire porte sur la segmentation du ventricule gauche. La plupart des méthodes existantes sont spécifiques à une seule modalité d’imagerie. Celle proposée dans ce document permet de traiter rapidement des acquisitions provenant de deux modalités avec une précision de segmentation équivalente au tracé manuel d’un expert. Pour y parvenir, elle opère dans un espace anatomique, induisant ainsi une forme a priori implicite. L’algorithme de Graph Cut, combiné avec des stratégies telles les cartes probabilistes et les enveloppes convexes régionales, parvient à générer des résultats qui équivalent (ou qui, pour la majorité des cas, surpassent) l’état de l’art ii Sommaire au moment de la rédaction de ce mémoire. La performance de la méthode proposée, quant à l’état de l’art, a été démontrée lors d’un concours international. Elle est également validée exhaustivement via trois bases de données complètes en se comparant aux tracés manuels de deux experts et des tracés automatisés du logiciel Syngovia. Cette recherche est un projet collaboratif avec l’Université de Bourgogne, en France.

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Fitton, Isabelle. "Analyse d'images d'échocardiographie et Doppler tissulaire myocardique : Applicationsà l'étude du mouvement myocardique dans le plan petit axe cardiaque". Bordeaux 2, 2001. http://www.theses.fr/2001BOR28832.

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Léchocardiographie occupe une place priviligiée dans la prévention et le diagnostic des pathologies cardiaques et vasculaires. A ce jour, l'étude des mouvements pariétaux du ventricule gauche par imagerie ultrasonore, est essentiellement qualitative. Nous proposons, dans ce manuscrit, des solutions automatisées à ce problème, afin d'être en mesure d'estimer quantitativement, pour chaque instant d'un cycle cardiaque, les contributions de chacun des mouvements pariétaux du ventricule gauche par imagerie ultrasonore selon la vue petit axe. Dans un premier temps, nous avons développé une interface de segmentation conviviale qui permette d'isoler la paroi myocardique de chaque image d'une séquence d'échocardiographie. Notre méthode exploite les caractéristiques et les spécificités d'acquisition des images ultrasonores. Une validation sur vingt trois séquences d'images de patients sains est venue corroborer l'intérêt de notre méthode. Cette segmentation pariétale a permis la détermination automatique des épaisseurs régionales de la paroi myocardique pour chaque image d'une séquence cardiaque, ainsi que le calcul automatique des épaississements systoliques régionaux. Dans un deuxième temps, à partir d'une approche basée sur la combinaison des informations de mouvements issues issuesà la fois des images d'échocardiographie et des images Doppler tissulaires, nous présentons une méthode de quantification des trois composantes de vitesses du ventricule gauche en vue parasternale petit axe : rotation, contraction et translation. Afin de faciliter la lisibilité des résultats, nous proposons des images reconstruites représentant la contraction régionale du myocarde pour un cycle cardiaque. Les résultats prometteurs obtenus chez des patients sains, tant au niveau des vitesses de contraction que des vitesses de rotation pariétales, appellent d'autres validations sur un plus grand nombre de cas, mais aussi des applications de cette méthode à la caractérisation quantitative de pathologies
Two-dimensional echocardiography is a highly effective tool for the assessment and the prognosis of a cardiac pathology. Nowadays, ultrasound imagers reduce the wall motion analysis to a qualitative study. In this report, we propose to derive quantitative information about left ventricular motion by the processing of echographic images in short-axis view. An essential first step is to determine the location of the cardiac boundaries within each image of the cardiac sequence. So, we developed a user-friendly computer software of segmentation. The method we applied is based on the characteristics of ultrasound images acquisition. Secondly, from the boundaries obtained by the procedure of segmentation, the software automatically provides physicians with the left ventricle wall regional thickening, during a cardiac cycle. Thirdly, by use of the combination of informations extracted from two-dimensional echocardiocardiography and Doppler tissue imaging, we propose an original method to identify the complex wall motion into three components : contraction, rotation and translation throughout a cardiac cycle, and apply it to the reconstruction of myocardial regional contraction velocity images

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Ruiz, Dominguez Cinta. "Analyse automatique des troubles de contraction cardiaque en échocardiographie". Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112074.

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L'etude automatisee de la contraction segmentaire du ventricule gauche (normokinesie, hypokinesie, akinesie et dyskinesie) connait de nombreux developpements, notamment en echocardiographie. Une nouvelle methode d'imagerie parametrique, basee sur l'etude des variations temporelles d'intensite des pixels, appelee analyse parametrique du mouvement dominant (apmd), est proposee. Cette methode synthetise l'information contenue dans une " boucle " d'images en deux images parametriques interpretables par un medecin : une image trichrome d'amplitude et une image des temps moyens de contraction. Une base de donnees comportant 602 segments a ete cotee par l'interpretation des images estimees par l'apmd, et confrontee a l'analyse visuelle des boucles cine, issue d'un consensus de deux lecteurs experts, constituant le score de reference. Les taux de concordance absolue et de concordance relative sont de 64% et de 93%. Des indices segmentaires ont ete estimes a partir des images issues de l'apmd. Une classification automatique des segments en 2 classes (segments normaux et segments pathologiques) a partir de ces indices a ete realisee. Les performances diagnostiques des differents indices ont ete evaluees en utilisant une methodologie des courbes roc. Puis, une classification des segments en 4 classes a ete effectuee pour l'indice le plus performant. Les taux de concordance absolue et relative, obtenus par la classification en 4 classes sur une base de test, sont de 56% et de 90%. La prise en compte de la localisation et de l'echogenicite des segments pour l'estimation de l'indice doit permettre d'ameliorer ces resultats
Many methods are developed to study the automatic evaluation of the left ventricle regional wall motion (normokinesia, hypokinesia, akinesia and dyskinesia), especially in echocardiography. A new parametric imaging method, based on the temporal intensity of pixels and called ‘parametric analysis of the main motion' (pamm) was proposed. This method synthesises the information contained in a sequence of images into two parametric images interpretable by a clinician: a three-color image of amplitude and a mean time contraction image. 602 segments of a database were scored with the interpretation of the pamm images and compared to a consensual visual interpretation of the cine-loop sequences by two experimented readers. Absolute and relative concordances are 64% and 82%. Some segmental indices were estimated from the pamm images. An automatic classification of the segments into two classes (normal and pathological segments) using this indices was performed. The diagnostic performance of the different indices was evaluated using the roc curve theory. Then a four-classes classification was done using the optimal index. Absolute and relative concordances obtained by the four-classes classification on a test database are 56% and 90%. The results could be improved if the localisation and the echogenicity of the segments are taken into account for the indices estimation

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Constantinides, Constantin. "Segmentation automatisée du ventricule gauche en IRM cardiaque : Evaluation supervisée et non supervisée de cette approche et application à l'étude de la viabilité myocardique". Phd thesis, Télécom ParisTech, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00982333.

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Cette thèse a pour objectif de parvenir à une estimation automatisée des contours du ventricule gauche sur des images IRM en coupes petit-axe, nécessitant un minimum d'interventions de la part de l'utilisateur. En s'appuyant sur une approche semi-automatique récemment développée, une méthode entièrement automatique est proposée, reposant sur la localisation des structures cardiaques et la création d'une région d'intérêt autour du ventricule gauche, puis la segmentation de sa cavité. L'algorithme a été développé en prenant en compte des connaissances anatomiques et fonctionnelles sur le cœur : les caractéristiques temporelles du battement cardiaque, la pseudo-circularité des coupes petit-axe du ventricule gauche, la continuité 3D qui ont été combinées à l'intensité dans les images. La segmentation utilise une approche fondée sur les contours actifs combinée à un filtrage morphologique qui améliore la robustesse de la segmentation vis-à-vis des hétérogénéités au sein de la cavité. Le travail réalisé avec le groupe MedIEval (MedicalImaging Evaluation) a permis de comparer les deux méthodes avec 6 autres méthodes, dont 3 tracés d'experts. Une classification par une approche d'évaluation sans référence a été appliquée à la fraction d'éjection estimée par les 8 méthodes. Enfin, la méthode de segmentation proposée a été utilisée systématiquement dans une étude de recherche clinique combinant l'étude de la contraction régionale et la quantification de la transmuralité de l'infarctus du myocarde. Ces travaux ouvrent des perspectives, sur l'automatisation de la segmentation du ventricule droit et l'estimation d'une forme mutuelle robuste à partir de plusieurs segmentations.

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Leteneur, Olivier. "Contribution à l'étude et à la réalisation d'une chaîne de reconstruction 3D du ventricule gauche en mouvement, à partir de séquences échocardiographiques sous incidences apicales : proposition d'une méthode analyse locale du mouvement de la paroi ventriculaire". Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10108.

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Cette étude traite de la reconstruction 3D du ventricule gauche à partir de clichés échographiques acquis sous incidences apicales et de l'étude du mouvement des parois du ventricule dans les différents plans apicaux. Le recadrage spatial est tout d'abord étudié. Pour cela nous utilisons une méthode de repérage de la sonde échographique par des mesures stéréoscopiques. Cette méthode implique la réalisation d'une étape de calibration, de localisation et d'étalonnage de la sonde. La reconstruction 3D est ensuite réalisée en transformant les contours apicaux, obtenus manuellement, en coupes parallèles situées dans des plans normaux au grand axe du ventricule. Pour cela un certain nombre d'étapes nécessaires sont étudiées et décrites : recadrage des contours sur l'anneau mitral, synchronisation des séquences sur l'ECG, passage des contours 2D en contour 3D, intersection des contours 3D par des plans parallèles, interpolation des coupes obtenues. Un algorithme de triangulation est ensuite appliqué aux contours parallèles pour la visualisation du ventricule en 3D. Quelques résultats de reconstruction sont présentés. L'étude du mouvement des parois ventriculaires est effectuée dans les plans apicaux en assimilant le déplacement des parois aux variations de la largeur du ventricule. Des résultats du mouvement sont ensuite présentés et comparés à ceux obtenus à partir d'images IRM.

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Barbosa, Daniel. "Automated assessment of cardiac morphology and function : An integrated B-spline framework for real-time segmentation and tracking of the left ventricle". Thesis, Lyon, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAL0111.

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L’objectif principal de cette thèse est le développement de techniques de segmentation et de suivi totalement automatisées du ventricule gauche (VG) en RT3DE. Du fait de la nature difficile et complexe des données RT3DE, l’application directe des algorithmes classiques de vision par ordinateur est le plus souvent impossible. Les solutions proposées ont donc été formalisées et implémentées de sorte à satisfaire les contraintes suivantes : elles doivent permettre une analyse complètement automatique (ou presque) et le temps de calcul nécessaire doit être faible afin de pouvoir fonctionner en temps réel pour une utilisation clinique optimale. Dans ce contexte, nous avons donc proposé un nouveau cadre ou les derniers développements en segmentation d’images par ensembles de niveaux peuvent être aisément intégrés, tout en évitant les temps de calcul importants associés à ce type d’algorithmes. La validation clinique de cette approche a été effectuée en deux temps. Tout d’abord, les performances des outils développés ont été évaluées dans un contexte global se focalisant sur l’utilisation en routine clinique. Dans un second temps, la précision de la position estimée du contour du ventricule gauche a été mesurée. Enfin, les méthodes proposées ont été intégrées dans une suite logicielle utilisée à des fins de recherche. Afin de permettre une utilisation quotidienne efficace, des solutions conviviales ont été proposées incluant notamment un outil interactif pour corriger la segmentation du VG
The fundamental goal of the present thesis was the development of automatic strategies for left ventricular (LV) segmentation and tracking in RT3DE data. Given the challenging nature of RT3DE data, classical computer vision algorithms often face complications when applied to ultrasound. Furthermore, the proposed solutions were formalized and built to respect the following requirements: they should allow (nearly) fully automatic analysis and their computational burden should be low, thus enabling real-time processing for optimal online clinical use. With this in mind, we have proposed a novel segmentation framework where the latest developments in level-set-based image segmentation algorithms could be straightforwardly integrated, while avoiding the heavy computational burden often associated with level-set algorithms. Furthermore, a strong validation component was included in order to assess the performance of the proposed algorithms in realistic scenarios comprising clinical data. First, the performance of the developed tools was evaluated from a global perspective, focusing on its use in clinical daily practice. Secondly, also the spatial accuracy of the estimated left ventricular boundaries was assessed. As a final step, we aimed at the integration of the developed methods in an in-house developed software suite used for research purposes. This included user-friendly solutions for efficient daily use, namely user interactive tools to adjust the segmented left ventricular boundaries

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Marescaux, Laurent. "Etude en irm du remodelage ventriculaire post-infarctus chez le rat (doctorat : imagerie medicale)". Angers, 1999. http://www.theses.fr/1999ANGE0509.

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Mantilla, Jauregui Juan José. "Caractérisation de pathologies cardiaques en Imagerie par Résonance Magnétique par approches parcimonieuses". Thesis, Rennes 1, 2015. http://www.theses.fr/2015REN1S073/document.

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Dans cette étude, nous abordons l'utilisation de la représentation parcimonieuse et l'apprentissage de dictionnaires pour l'aide au diagnostic dans le contexte de Maladies Cardiovasculaires. Spécifiquement, notre travail se concentre : 1) sur l'évaluation du mouvement des parois du Ventricule Gauche (VG) chez des patients souffrant d'Insuffisance Cardiaque (IC) ; 2) la détection de fibrose chez des patients présentant une Cardiomyopathie Hypertrophique (CMH). Ces types de pathologies sont étudiées par ailleurs en Imagerie par Résonance Magnétique Cardiaque (IRMC).Dans le contexte de l'IC notre contribution porte sur l'évaluation de mouvement du VG dans des séquences cine-IRMC. Nous proposons dans un premier temps, une méthode d'extraction de caractéristiques qui exploite les informations partielles obtenues à partir de toutes les phases cardiaques temporelles et des segments anatomiques, dans une représentation spatio-temporelle en cine-IRM petit axe (SAX). Les représentations proposées exploitent les informations du mouvement des parois du VG sans avoir recours à la segmentation et disposent des informations discriminatoires qui pourraient contribuer à la détection et à la caractérisation de l'asynchronisme cardiaque. L'extraction d'images spatio-temporelles a été proposée permettant la construction de trois nouveaux types de représentations : 1) profils spatio-temporels diamétraux qui montrent l'évolution temporelle de l’épicarde et de l'endocarde en même temps dans deux segments anatomiques opposés du VG, 2) profils spatio-temporels radiaux où le mouvement pariétal est observé pour chaque segment de la cavité du VG et 3) courbes de signal temps-intensité directement des profils spatio-temporels radiaux dans chaque segment anatomique. Des paramètres différents sont alors définis de ces courbes qui reflètent les informations dynamiques de la contraction du VG. Deuxièmement, nous proposons l'utilisation de ces caractéristiques comme des atomes d'entrée dans l'apprentissage de dictionnaires discriminatoires pour classifier le mouvement régional du VG dans les cas normaux ou anormaux. Nous avons proposé une évaluation globale en utilisant le statut global du sujet : Normal/Pathologique, comme l'étiquette de référence des profils spatio-temporels et une évaluation locale en utilisant les informations de déformation locales fournies par l'analyse des images échographiques de référence en clinique (2D-STE). Dans le contexte de la CMH, nous abordons le problème de détection de la fibrose en LGE-IRM-SAX en utilisant une approche de partitionnement de donnés et d'apprentissage de dictionnaires. Dans ce cadre, les caractéristiques extraites d'images de LGE-SAX sont prises comme des atomes d'entrée pour former un classifieur basé sur les codes parcimonieux obtenus avec une approche d'apprentissage de dictionnaires. Une étape de post-traitement permet la délimitation du myocarde et la localisation spatiale de la fibrose par segment anatomique
This work concerns the use of sparse representation and Dictionary Learning (DL) in order to get insights about the diseased heart in the context of Cardiovascular Diseases (CVDs). Specifically, this work focuses on 1) assessment of Left Ventricle (LV) wall motion in patients with heart failure and 2) fibrosis detection in patients with hypertrophic cardiomyopathy (HCM). In the context of heart failure (HF) patients, the work focuses on LV wall motion analysis in cardiac cine-MRI. The first contribution in this topic is a feature extraction method that exploits the partial information obtained from all temporal cardiac phases and anatomical segments in a spatio-temporal representation from sequences cine-MRI in short-axis view. These features correspond to spatio-temporal profiles in different anatomical segments of the LV. The proposed representations exploit information of the LV wall motion without segmentation needs. Three representations are proposed : 1) diametrical spatio-temporal profiles where radial motions of LV’s walls are observed at the same time in opposite anatomical segments 2) radial spatiotemporal profiles where motion of LV’s walls is observed for each segment of the LV cavity and 3) quantitative parameters extracted from the radial spatio-temporal profiles. A second contribution involves the use of these features as input atoms in the training of discriminative dictionaries to classify normal or abnormal regional LV motion. We propose two levels of evaluation, a first one where the global status of the subject (normal/pathologic) is used as ground truth to label the proposed spatio-temporal representations, and a second one where local strain information obtained from 2D Speckle Tracking Echocardiography (STE), is taken as ground truth to label the proposed features, where a profile is classified as normal or abnormal (akinetic or hypokinetic cases). In the context of Hypertrophic cardiomyopathy (HCM), we address the problem of fibrosis detection in Late Gadolinium Enhanced LGE-Short axis (SAX) images by using a sparse-based clustering approach and DL. In this framework, random image patches are taken as input atoms in order to train a classifier based on the sparse coefficients obtained with a DL approach based on kernels. For a new test LG-SAX image, the label of each pixel is predicted by using the trained classifier allowing the detection of fibrosis. A subsequent postprocessing step allows the spatial localization of fibrosis that is represented according to the American Heart Association (AHA) 17-segment model and a quantification of fibrosis in the LV myocardium

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Lalande, Alain. "Utilisation de la logique floue et de la programmation dynamique pour la détection automatique des contours cardiaques à partir d'images en ciné-IRM". Dijon, 1999. http://www.theses.fr/1999DIJOMUO5.

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La détermination des paramètres globaux et régionaux de la fonction cardiaque nécessite la connaissance des contours du ventricule gauche. La ciné-IRM et plus particulièerement la séquence FLASH 2D segmentée en apnée nous permet d'acquérir des coupes peiet axe jointives du ventricule gauche à différentes phases du cycle cardiaque. Le caractère tomographique de l'IRM rend indispensable le développement de méthodes de contourage automatique. Le principal objectif de notre travail est de développer une méthode de détection automatique des contours du ventricule gauche, et d'en extraire la surface de la cavité cardiaque et l'épaisseur du myocarde. À partir des données obtenues en diastole et en systole, on calcule le volume de la cavité cardique, la fraction d'éjection et l'épaississement du myocarde. Notre méthode est basée sur la logique floue, la programmation dynamique et la transformée de Hough. Trois paramètres sont définis pour chaque pixel. Ces paramètres représentent les hypothèses suivantes : les points des contours cardiaques ont le même niveau de gris. Ils appartiennent à un contour et le déplacement d'un contour d'une coupe jointive à l'autre est limité. À partir de ces paramètres est défini le sous-ensemble flou des points des contours cardiaques. Le calcul du degré d'appartenance à ce ce sous-ensemble pour chaque pixel entraîne la création d'une matrice de degrés d'appartennce associée à l'image initiale. L'utilisation de la programmation dynamique avec recherche dans un graphe sur cette matrice permet la détection des contours du ventricule gauche. Concernant l'étude des volumes et de la fraction d'éjection sur des volontaires sains, les résultats obtenus avec notre méthode automatique sont concordants avec ceux obtenus dans la littérature. Sur une population composée de patients et de témoins saints, il y a une excellente corrélation entre notre méthode automatique et un tracé manuel des contours du ventricule gauche. Cependant notre méthode à tendance à surestimer l'épaisseur du myocarde.

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Lamy, Jérôme. "Développement et validation de biomarqueurs quantitatifs d'imagerie cardiaque : association entre structure et fonction myocardique". Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS045/document.

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Les maladies cardiovasculaires, qui restent l’une des premières causes de mortalité dans le monde, sont le résultat d’altérations interdépendantes de la structure et de la fonction cardiaque couplées aux effets aggravants des maladies métaboliques, du vieillissement et du mode de vie. Dans ce contexte, l’objectif de ma thèse est de proposer et de valider de nouveaux biomarqueurs quantitatifs en imagerie cardiaque, robustes et rapides, pour l’étude de la fonction et de la structure myocardiques ainsi que de leurs liens. Un premier travail a été consacré au développement d’une méthode d’évaluation de la fonction cardiaque, plus précisément de la cinétique de déformation du myocarde sur toutes les cavités cardiaques à partir d’images standards d’IRM ciné. La méthode développée s’est montrée reproductible avec une capacité diagnostique supérieure aux indices cliniques conventionnels. Elle était aussi capable de détecter des altérations cardiaques infra-cliniques liées à l’âge. Le second travail présenté est le développement d’une méthode de quantification de la graisse atriale, à partir d’images de scanner tomodensitométrique, suivi de son évaluation sur une cohorte de sujets sains et de sujets atteints de fibrillation atriale. Finalement, l’interaction entre les paramètres myocardiques structurels et fonctionnels a été étudiée au travers de la première validation chez l’homme de la littérature IRM de la fonction de déformation cardiaque, évaluée avec notre méthode, face à la quantification histologique du substrat tissulaire « graisse-fibrose »
Cardiovascular diseases, which are still one of the leading causes of death worldwide, are the result of interdependent alterations of the heart structure and function coupled with the aggravating effects of metabolic diseases, aging and lifestyle. In this context, the goal of my thesis is to design and validate new, robust and fast cardiac imaging quantitative biomarkers to characterize myocardial function and structure as well as their relationships. A first work was focused on the development of a method to evaluate cardiac function, specifically myocardial deformation kinetics on all cardiac chambers from standard cine MRI images. The designed method was reproducible and its diagnostic ability was superior to conventional clinical indices. It was also able to detect subclinical age-related heart alterations. The aims of the second study were to develop a method for atrial fat quantification, based on CT images, and to evaluate it on a cohort of healthy subjects and patients with atrial fibrillation. Finally, the interaction between structural and functional myocardial indices was studied through the first in vivo validation in the MRI literature of cardiac deformation function, evaluated using our method, against histological quantification of the “fibro-fatty” tissue substrate

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Xavier, Magnier Marie. "Etude quantitative du mouvement de la paroi du coeur à partir d'images ciné-IRM par des méthodes fréquentielles de flux optique". Thesis, Dijon, 2010. http://www.theses.fr/2010DIJOMU02/document.

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L'objectif de cette thèse est d'étudier la désynchronisation pariétale en ciné-IRM conventionnelle. La première partie de notre travail a consisté à quantifier les mouvements de la paroi du ventricule gauche du coeur directement à partir de séquences de ciné-IRM standards, de type SSFP avec une synchronisation rétrospective, utilisées pour l'étude de la fonction cardiaque. Les méthodes développées pour mesurer les déplacements dans les images sont basées sur des techniques fréquentielles de flux optique. Ces techniques semblent particulièrement adaptées aux particularités des IRM. Nous montrons en effet leur robustesse en présence de bruit ricien et de variations d'intensité des pixels au cours du temps, variations généralement provoquées par les mouvements du coeur à travers le plan, notamment en coupe petit axe. La seconde partie de notre travail a porté sur l'évaluation de la désynchronisation en ciné-IRM en coupe petit axe. Des courbes d'évolution des déplacements et des vitesses de la paroi au cours du temps ont été obtenues par un suivi de points d'intérêt localisés sur les différents segments du ventricule gauche proches de l'endocarde. Pour calculer les délais entre ces courbes, nous nous sommes appuyés sur les études effectuées en échocardiographie et avons proposé différents paramètres de mesure de la désynchronisation pour l'IRM. Ce travail a fait l'objet d'une étude clinique préliminaire comprenant des coeurs considérés comme normaux suite à l'examen clinique et de coeurs de patients à QRS larges et fins ne présentant pas de cardiopathie ischémique. Les mesures de désynchronisation en IRM cardiaque ont été comparées aux mesures pratiquées en échocardiographie. Les premiers résultats indiquent une corrélation entre les mesures d'échographie et d'IRM. La troisième partie de notre travail a consisté à étudier les mouvements du coeur directement à partir des images brutes des antennes en IRM multicanaux. Les algorithmes de flux optique développés et testés pour ce type d'images ont montré qu'il était possible d'estimer les mouvements myocardiques. Les premiers résultats semblent encourageants. Les résultats de l'étude préliminaire de l'asynchronisme intraventriculaire gauche en IRM sont prometteurs. La ciné-IRM cardiaque pourrait être une alternative à l'échocardiographie notamment pour les patients faiblement échogènes. La validation de cette technique de quantification de l'asynchronisme en IRM est un enjeu important. Une étude plus approfondie est en cours, notamment pour prédire la réponse à la CRT de patients sans cardiopathie ischémique présentant une désynchronisation mécanique à partir des facteurs de mesures en IRM et en échographie
The aim of this thesis is to study parietal desynchronisation of the left ventricle from conventional cine-MRI. The first part of our work consisted in the quantification of the left ventricle wall motion of the heart directly from conventional retrospective SSFP type cine-MRI sequences used in the study of cardiac function. The developed methods for measuring displacements within the images are frequency-based optical flow methods. These techniques seem to be particularly adapted to MRI specificities. We have demonstrated their robustness in the event of Rician noise and pixel intensity variations as a function of time. These variations are often associated with the through-plane motion of the heart, in particular in the short-axis orientation. The second part of our work concerned the assessment of desynchronisation from short axis cine-MRI. Time-displacement and time-velocity curves of the heart wall were obtained from tracking points of interest localised on the left ventricle segments close to the endocardium. With respect to the quantification of the delay between curves, our work relied on research carried out in the field of echocardiography desynchronisation. Various parameters for the measurement of desynchronisation from cine-MRI were proposed. This work was the subject of a preliminary clinical study including patients considered as normal further based on clinical examination and patients having normal or prolonged QRS duration without ischemic heart disorder. The dyssynchrony measurements from cardiac MRI were compared to measurements obtained with echocardiography. The first results indicate a good correlation between echography and MRI measurements. The third part of our work consisted in studying heart wall motion directly from raw images from multicoil MRI. The developed optical flow algorithms were tested and they showed that it was possible to estimate myocardial movement. Preliminary results are encouraging. The results of the preliminary study of left intraventricular asynchronism from MRI are also promising. Cardiac cine-MRI could be an alternative to echocardiography in the case of weakly echogenic patients. The validation of this quantitative technique for asynchronism from MRI is of major interest. A more detailed study is in progress, in particular to predict the response of CRT (cardiac resynchronisation therapy) of patients without ischemic disorder presenting a mechanical desynchronisation from MRI and echographic parameters

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Beygui, Farzin. "Evaluation par l'imagerie par résonance magnétique du remodelage bi-ventriculaire et des contraintes pariétales ventriculaires gauches après infarctus aigu du myocarde". Angers, 2004. http://www.theses.fr/2004ANGE0513.

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Notre travail montre que la masse myocardique ventriculaire droite quantifiée par l'imagerie par resonance magnétique (IRM) est hautement corrélée à son poids (r=0. 98). Les mesures de la masse, des volumes et de la fraction d'éjection ventriculaires droits ont des variabilités intraobservateur (6. 7% à 8. 1%), interobservateur (7. 9% à 8. 9%) et interexamen (8. 1% à 9. 4%) faibles et sont cohérentes avec les mesures ventriculaires gauches. L'étude des volumes et fonctions ventriculaires par IRM en post infarctus démontre l'existence d'une atteinte ischémique ventriculaire droit, dans les infarctus inférieur impliquant les branches marginales droites en l'absence de signe d'infarctus ventriculaire droit. Cette atteinte consiste en une dilatation ventriculaire droite partiellement réversible avec conservation d'une fraction d'éjection normale. Cette dilatation est associée à une dilatation du ventricule gauche mais corrélée à la régression des volumes ventriculaires gauche à trois mois. Ces données génèrent deux hypothèses faisant intervenir les interactions ventriculaires : 1. Les interactions ventriculaires diastoliques : la dilatation initiale du ventricule droit, peut s'opposer à l'expansion de la zone infarcie, diminuer les contraintes pariétales et limiter le remodelage ventriculaire gauche. 2. Les interactions systoliques ventriculaires : le décalage entre la récupération rapide de la contractilité et la régression lente des volumes ventriculaires droits aboutissent à un volume d'éjection systolique ventriculaire droit élevé imposant au ventricule gauche une augmentation de son volume télédiastolique. L'étude des contraintes pariétales régionale systoliques ventriculaires gauches montre qu'elles sont plus élevées de façon diffuse dans les infarctus de antérieur, moins élevées et localisées aux parois inférieure et latérale dans les infarctus inférieur. Ces données sont concordantes avec les hypothèses précédentes
Our study shows that magnetic resonance imaging (MRI)-derived right ventricular mass is highly correlated to the right ventricular weight (r=0. 98). The quantification of right ventricular mass, volumes and ejection fraction have low intra-observer (6. 7% à 8. 1%), inter-observer (7. 9% à 8. 9%) et inter-study (8. 1% à 9. 4%) variabilities and are coherent with left ventricular volumes. The assessment of bi-ventricular volumes by MRI after acute myocardial infarction reveals right ventricular ischemic modifications, in patients with inferior myocardial infarction involving right ventricular coronary branches but no evidence of right ventricular infarction. Such modifications consist of partially reversible right ventricular enlargement with preserved ejection fraction. Such enlargement is associated to a left ventricular enlargement but also correlated to the decrease of the left ventricular volumes at three month follow-up. These findings suggest two hypotheses based on ventricular interactions: 1. Diastolic ventricular interactions: the initial right ventricular enlargement may reduce left ventricular remodelling by limiting the infarct zone expansion and reducing left ventricular wall stress. 2. Systolic ventricular interaction: The contrast between a rapid recovery of contractility and the delayed decrease of the volumes of the right ventricle results in an increase of right ventricular stroke volume leading to an increase of left ventricular end-diastolique volume. The assessment of regional systolic left ventricular wall stress, shows diffusely increased wall stress in patients with anterior wall myocardial infarction while such parameter is less increased and only in inferior and lateral walls in patients with inferior myocardial infarction. Such data are concordant with our previous hypotheses

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Bousquenaud, Mélanie. "Étude des effets de l'adénosine sur le remodelage ventriculaire gauche survenant après un infarctus du myocarde". Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0095/document.

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Le remodelage ventriculaire est un processus réactionnel pouvant faire suite à un infarctus du myocarde (IDM), évènement ischémique aigu survenant lors de l'obstruction d'une artère coronaire. Le remodelage provoque alors des changements géométriques et fonctionnels du tissu myocardique qui permettent de maintenir et d'adapter la fonction cardiaque. Lorsque ce processus est délétère, la maladie évolue vers l'insuffisance cardiaque, ce qui altère le pronostic et la qualité de vie des patients. L'adénosine est un nucléoside ubiquitaire dont les effets sur le remodelage ventriculaire après IDM sont encore peu connus et dépendent du type de récepteur activé. Au sein de notre laboratoire, de précédentes études in vitro ont montré que l'adénosine régule de nombreux acteurs clés du remodelage. Dans ce travail de thèse, nous avons émis l'hypothèse que l'adénosine pouvait avoir un effet bénéfique sur le remodelage ventriculaire après la survenue d'un IDM. Dans un premier temps, nous avons montré que la tomographie par émission de positrons (TEP) permet de caractériser précisément les séquelles d'IDM et de prédire le remodelage ventriculaire chez le rat après occlusion coronaire. Cette technique nous a permis de mettre en évidence le cas d'un rat ayant survécu à un IDM touchant plus de 70% de son ventricule gauche. Dans un deuxième temps, nous avons montré que l'administration chronique d'adénosine, à long terme après IDM chez le rat, permet de maintenir la contractilité cardiaque dans la zone bordant l'IDM. Cet effet cardioprotecteur peut s'expliquer par une stimulation de l'angiogenèse elle-même due à un recrutement de cellules endothéliales progénitrices circulantes. Ensuite, nous avons montré que la chimiokine Monocyte Chemotactic Protein 3 est capable de stimuler la migration des cellules endothéliales progénitrices et est ainsi un agent thérapeutique potentiel après IDM. Enfin, nous avons commencé l'étude préclinique d'une molécule agoniste du récepteur A2A à l'adénosine et antagoniste du récepteur A3, un candidat particulièrement prometteur pour prévenir le remodelage ventriculaire après IDM
Left ventricular (LV) remodeling can follow myocardial infarction (MI), an acute ischemic event which occurs after occlusion of a coronary artery. Remodeling allows maintaining and adapting cardiac function by geometric and functional changes of the myocardium. If this process becomes maladaptive, the patients? prognostic and life quality are impaired by the development of heart failure. Adenosine is an ubiquitous nucleoside with partially characterized effects on LV remodeling. These effects depend on the type of receptor activated. Previous in vitro studies from our laboratory have shown that adenosine regulates several key processes involved in LV remodeling. Here, we hypothesized that adenosine may have beneficial effects on LV remodeling after MI. First, we showed that positon emission tomography (PET) can accurately characterize MI severity and predicts subsequent LV remodeling in the rat model of MI induced by coronary occlusion. Using this technique, we described the case of a rat that survived after a massive infarct covering 70% of the left ventricle. Second, we showed that a chronic administration of adenosine preserves cardiac contractility in the border zone, two months after MI. This cardioprotective effect can be explained, in part, by the stimulation of angiogenesis involving a stimulation of the recruitment of endothelial progenitor cells to the heart. Then, we showed that the Monocyte Chemotactic Protein 3 stimulates the migration of endothelial progenitor cells and is thereby a potential therapeutic target after MI. Finally, we started the preclinical study of an A2A agonist / A3 antagonist, a promising candidate to prevent LV remodeling after MI

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Legallois, Damien. "Paramètres biologiques et échocardiographiques et remodelage ventriculaire gauche après syndrome coronarien aigu avec sus-décalage du segment ST Definition of left ventricular remodelling following ST-elevation myocardial infarction: a systematic review of cardiac magnetic resonance studies in the past decade Left atrial strain quantified after myocardial infarction is associated with ventricular remodeling The relationship between circulating biomarkers and left ventricular remodeling after myocardial infarction: an updated review Serum neprilysin levels are associated with myocardial stunning after ST-elevation myocardial infarction Is plasma level of Coenzyme Q10 a predictive marker for left ventricular remodeling after revascularization for ST-segment elevation myocardial infarction ?" Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMC429.

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Le remodelage ventriculaire gauche est une complication fréquente des patients ayantprésenté un syndrome coronarien aigu, pouvant conduire à terme à une situation d’insuffisancecardiaque. Il est donc important de connaître les facteurs associés à la survenue d’un remodelageventriculaire afin de dépister plus précocement les patients à plus haut risque d’insuffisance cardiaqueet ainsi optimiser leur prise en charge. Ce travail comprend deux axes. Le premier porte sur larecherche de nouveaux paramètres d’imagerie associés à la survenue du remodelage. Nous avonsdans un premier temps réalisé une revue de la littérature concernant la définition du remodelageventriculaire gauche en imagerie par résonance magnétique. Puis, nous avons conduit deux étudesayant pour but de rechercher une association entre (i) le strain atrial gauche et, (ii) le gradient depression intraventriculaire gauche diastolique, évalués en échocardiographie 24-48 heures après lesyndrome coronarien aigu et le remodelage ventriculaire gauche au cours du suivi. Le second axe portesur les biomarqueurs associés au remodelage ventriculaire post-infarctus. Nous avons réalisé une revuede la littérature au sujet des biomarqueurs qui, dosés lors de l’hospitalisation initiale, sont associés àl’existence d’un remodelage lors du suivi. Nous avons ensuite étudié la valeur prédictrice de deuxbiomarqueurs (la néprilysine et le coenzyme Q10) pour la survenue d’un remodelage ventriculairegauche
Left ventricular remodeling is a common complication in patients following acutemyocardial infarction and may lead to heart failure. Some baseline parameters are associated withremodeling at follow-up, allowing to better discriminate patients with an increased risk of heart failureto optimize therapeutics. This work has two axes, focused on imaging and biological parametersassociated with left ventricular remodeling, respectively. First, we reviewed past studies that definedremodeling using cardiac magnetic resonance imaging. Then, we studied the association betweensome echocardiographic parameters (left atrial strain and diastolic intraventricular pressure gradient)and left ventricular remodeling after ST-elevation myocardial infarction. In the other axis, wereviewed biomarkers that have been associated with left ventricular remodeling in prior studies. Then,we investigated the association between neprilysin and coenzyme Q10 levels and left ventricularremodeling in STEMI patients

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David, Hélène. "Cartographie photoacoustique de l’hypoxie tissulaire après un infarctus du myocarde chez la souris". Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTT059.

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La gravité de l’infarctus du myocarde (IDM) est liée aux défaillances d’organes engendrées par la baisse du débit cardiaque et une altération de la microcirculation avec hypoxie tissulaire ; ce qui peut aboutir au stade ultime à un choc cardiogénique. L’imagerie photoacoustique (PA), technique hybride non invasive couplant impulsions laser et onde ultrasonore, permet une analyse de la saturation en oxygène (sO2) des organes en temps réel. Ce travail avait pour objectif d’évaluer la pertinence de l’imagerie PA pour mesurer l’hypoxie, après un IDM du ventricule gauche (VG) puis un IDM du ventricule droit (VD), au niveau du myocarde ; ceci afin de déterminer l’implication de l’hypoxie dans les mécanismes de l’interdépendance ventriculaire, puis au niveau des organes périphériques (rein, foie) et du cerveau.Pour chaque modèle expérimental, IDM VG par ligature coronaire gauche (CG) et IDM VD par ligature coronaire droite, deux groupes de souris ont été comparés : groupe contrôle Sham versus IDM VG ou VD. Des mesures échocardiographiques (ETT) (FEVG, Débit cardiaque (DC), Strain) et PA (sO2) (VevoLAZR, ViualSonics®) ont été effectuées sur cœur, cerveau, rein et foie à H4, J1 et J7 après l’IDM. Les biomarqueurs plasmatiques (créatinine, ASAT, ALAT, lactate) étaient dosés à chaque temps.Après un IDM VG, la fonction VG était altérée dès H4. Nous avons observé une forte corrélation entre la dysfonction VG et la sO2 myocardique. L’analyse PA montrait une diminution significative précoce entre IDM VG versus Sham de -5.9 % au niveau cérébral, -6.4 % au niveau rénal et -7.3 % au niveau hépatique. La cinétique des biomarqueurs, créatinine, ASAT et ALAT était corrélée à l’altération tissulaire de la sO2 mais il n’y avait aucune corrélation entre le lactate et la sO2 tissulaire. Une raréfaction des péricytes a été retrouvée aux niveaux cardiaque et rénal dans le groupe IDM VG 24h après la ligature CG.L’IDM VD provoquait une défaillance VD entrainant une dysfonction diastolique du VG avec fonction systolique préservée (FEVG conservée) mais un DC diminué. L’analyse PA préliminaire retrouvait une tendance hypoxique au niveau cérébral, VD, VG et rénal, mais pas hépatique.La défaillance cardiaque post-IDM chez la souris entraine une hypoxie des organes périphériques et du cerveau, détectable en PA dès 4h après la chirurgie. La sO2 semble être un marqueur de souffrance tissulaire précoce pour identifier une hypoxie par hypoperfusion et de ce fait une altération de la microcirculation. Cette nouvelle approche pourrait être utilisable très précocement pour dépister et suivre en temps réel la souffrance tissulaire, de façon non invasive, et ainsi adapter rapidement la prise en charge thérapeutique
The severity of myocardial infarction (MI) is linked to organ failure caused by decreased cardiac output and impaired microcirculation with tissue hypoxia; which can ultimately lead to cardiogenic shock. Photoacoustic imaging (PA), a non-invasive hybrid technique combining laser pulses and ultrasonic waves, allows an analysis of the oxygen saturation (sO2) of organs in real time. The objective of this work was to assess the relevance of PA imaging for measuring hypoxia, after MI of the left ventricle (LV) or of the right ventricle (RV), at the myocardium level in order to determine the involvement of hypoxia in the mechanisms of ventricular interdependence, then in peripheral organs (kidney, liver) and in the brain.For each experimental model, LV MI induced by permanent ligation of the left anterior descending artery (LAD) and RV MI induced by right coronary (RC) ligation, two groups of mice were compared: Sham group versus LV MI or RV MI. Echocardiographic parameters (LVEF, Cardiac output (CO), Strain) and PA (sO2) (VevoLAZR, ViualSonics®) measurements were performed on heart, brain, kidney and liver at H4, D1 and D7 after MI. Plasma biomarkers (creatinine, ASAT, ALAT, lactate) were assayed at each time point. After LV MI, LV function was impaired from H4. We observed a strong correlation between LV dysfunction and myocardial sO2. The PA analysis showed a significant early decrease between LV MI (versus Sham) of -5.9% at the cerebral level, -6.4% at the renal level and -7.3% at the hepatic level. The kinetics of the biomarkers, creatinine, ASAT and ALAT correlated with tissue alteration of sO2 4h after LV IM, but there was no correlation between lactate and tissue sO2. Pericytes depletion was found at cardiac and renal levels in the LV MI group 24 hours after LAD ligation. RV IM caused RV failure resulting in LV diastolic dysfunction with quasi-normal systolic function (preserved LVEF) but decreased CO. Preliminary PA analysis found a hypoxic tendency in the brain, RV, LV and kidneys, but not in the liver.In conclusion, post-MI cardiac failure in mice leads to hypoxia of peripheral organs and the brain, detectable by PA as early as 4 hours after surgery. The sO2 appears to be a marker of early tissue damage to identify hypoxia by hypoperfusion and, thereby, impaired microcirculation. This new approach could be used very early on to detect and monitor tissue suffering in real time, in a non-invasive manner, and thus rapidly adapt therapeutic management

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Rozprawy doktorskie na temat „Ventricule gauche – Imagerie”

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