Les travaux présentés dans cette Habilitation à Diriger des Recherches concernent la restitution des déformations volumiques du ventricule gauche du cœur au cours du temps. Les données sont des images échocardiographiques acquises pendant un seul cycle cardiaque avec un nouveau prototype de sonde ultrasonore, dont le capteur est mis en rotation rapide (jusqu'à 8 tours par seconde) à l'intérieur de la tête de la sonde. Ces recherches s'inscrivent dans la thématique scientifique des modèles dynamiques déformables de la discipline " Traitement du Signal et de l'Image ". Elles portent plus particuliè-rement sur les modélisations harmoniques multidimensionnelles. En 2D, les contours du ventricule sont modélisés pour restituer simplement des portions absentes (frontières virtuelles) ou déformées de ces contours, en fournissant des paramètres de forme directement interprétables et en nombre limité. En 3D, un volume du ventricule est reconstruit à partir de quelques contours en utilisant un modèle dont les paramètres sont les coefficients de Fourier basses fréquences de ces contours. En 4D, les déformations du ventricule sont obtenues pendant un cycle cardiaque en étendant le modèle précédent. L'ajustement des paramètres du modèle aux données (itératif, mais robuste et rapide) réalise une pseudo-interpolation circulaire de Shannon sur les données, même lorsque la répartition spatiale de celles-ci n'est pas uniforme ou qu'elle varie au cours du temps. Un protocole clinique, VG4D, a été développé pour valider l'ensemble des travaux. Il est utilisé dans les services de Cardiologie et de Médecine Nucléaire du Centre Hospitalier Régio¬nal d'Orléans et Universitaire de Tours. Les campagnes d'expérimentation menées ont montré l'intérêt de VG4D pour visualiser la contraction du ventricule au cours du temps.

Contexte: Le syndrome de détresse respiratoire aigüe (SDRA) est associé à une dysfonction vasculaire pulmonaire. Objectifs: Préciser le retentissement cardiaque de cette dysfonction vasculaire pulmonaire en recherchant la fréquence et le pronostic du foramen ovale perméable, du passage transpulmonaire de bulles en échographie de contraste, du cœur pulmonaire aigu (CPA), de la dysfonction systolique ventriculaire droite ainsi que de la déformation ventriculaire gauche au cours du SDRA. Nous avons aussi évalué la tolérance hémodynamique de la ventilation en Pression Expiratoire Positive (PEP) élevée. Méthodes: Les explorations étaient menées par échographie trans-œsophagienne (ETO) traditionnelle et en signature acoustique. Résultats: La faisabilité de l'ETO en décubitus ventral est bonne. Le foramen ovale perméable, détecté chez 19% des patients, est associé à une moins bonne réponse à l'augmentation de la PEP et à un recours aux thérapeutiques de sauvetage plus fréquent. Le passage de bulles transpulmonaire ne rend pas compte du seul shunt intra-pulmonaire anatomique, et dépend plus des conditions hémodynamiques (augmentation du débit cardiaque associée au sepsis) que de la ventilation. Le CPA, retrouvé chez 22% des patients, est associé à une pression motrice plus élevée, et au sepsis ; il est fréquemment associé à une insuffisance circulatoire, avec une mortalité plus élevée à J28. La quantification de la déformation ventriculaire gauche systolique par l'index d'excentricité est un bon marqueur de CPA, mais pas la dysfonction contractile ventriculaire droite évaluée en signature acoustique. Enfin, nous n'avons pas retrouvé de lien robuste entre la tolérance hémodynamique et l'efficacité respiratoire (recrutement alvéolaire) des niveaux de PEP élevés, sous réserve d'un nombre limité de patients. Conclusion: Les conséquences cardiaques de la dysfonction vasculaire pulmonaire restent fréquentes et associées à un pronostic péjoratif, avec des implications respiratoires et circulatoires. / Context: Acute respiratory distress syndrome (ARDS) leads to pulmonary vascular dysfunction Aims: We assessed cardiac consequences of pulmonary vascular dysfunction by detecting patent foramen ovale and transpulmonary bubbles transit using contrast echocardiography, acute cor pulmonale, right ventricle systolic dysfunction and left ventricle deformation during ARDS. We also assessed hemodynamic tolerance of high positive end expiratory pressure (PEEP). Methods: Transesophageal echocardiography (TEE) was performed with standard measurements and speckle tracking. Results: TEE could be safely performed in prone position. Patent foramen ovale was detected in 19% of patients, and was associated with a poor oxygenation response to PEEP, and greater use of adjunctive interventions. Transpulmonary bubbles transit was not solely related to anatomical intrapulmonary shunt, but was merely influenced by hemodynamic status (increased cardiac output associated with sepsis). Acute cor pulmonale occurred in 22% of patients, and was associated with a higher driving pressure and with sepsis; it was often associated with circulatory failure, with higher day-28 mortality. Left ventricle systolic deformation (evaluated by eccentricity index) but not right ventricle contractile impairment (evaluated with speckle tracking) was associated with acute cor pulmonale. Finally, we did not find a robust relation between hemodynamic tolerance and alveolar recruitment with higher PEEP levels, but the limited number of patients restricted the power of the analysis. Conclusion: Cardiac consequences of pulmonary vascular dysfunction remain frequent and associated with a poorer prognosis, with respiratory and circulatory implications.