Το πεδίο έρευνας της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η υπολογιστική καρδιολογία και συγκεκριμένα η μέτρηση όγκου δεξιάς κοιλίας με χρήση υπερήχων σε καθετήρα πνευμονικής αρτηρίας (ΚΠΑ) για την αποτελεσματικότερη διαχείριση των βαριά πασχόντων ασθενών. Μέχρι τώρα ο ΚΠΑ μετράει μόνο τις πιέσεις ενδοκοιλοτικά. Τα αποτελέσματα από τη χρήση του δεν είναι επαρκώς ενθαρρυντικά. Έχει βρεθεί ότι για την καλύτερη αντιμετώπιση των βαριά πασχόντων στην μονάδα εντατικής θεραπείας (ΜΕΘ), ή στην μονάδα εμφραγμάτων, ή ακόμα και κατά την προετοιμασία ή τη διάρκεια μιας σοβαρής χειρουργικής επέμβασης, σημαντική παράμετρος πέρα από την πίεση είναι ο τελοσυστολικός και ο τελοδιαστολικός όγκος της δεξιάς κοιλίας. Αυτές οι παράμετροι συνδυαζόμενες με τις πιέσεις, προσφέρουν σαφώς καλύτερη εκτίμηση και αποτελεσματικότερη αιμοδυναμική διαχείριση των βαριά πασχόντων ασθενών με απώτερο στόχο την ελάττωση της νοσηρότητας και θνησιμότητας. Γι’ αυτό το λόγο μοντελοποιήθηκε σύστημα μέτρησης όγκου δεξιάς κοιλίας από εικόνες MRI (μαγνητικού συντονισμού) με προσομοίωση υπερήχων. Επίσης το γεγονός ότι δεν υπάρχει μέθοδος υπολογισμού όγκου ενδοκοιλιακά που να συνδυάζεται με τον δεξιό καθετηριασμό, καθιστά την παρούσα διατριβή ως καινοτόμα αφ’ ενός στον υπολογισμό του όγκου της δεξιάς κοιλίας και αφ’ ετέρου στην διαχείριση της αιμοδυναμικής κατάστασης των βαριά πασχόντων. / The research field of this PhD thesis is the computational cardiology and more specifically the right ventricle’s volume measurement using ultrasound technology on the pulmonary artery catheter (PAC) for the effective management of critically ill patients. Hitherto, right cardiac catheterization with a pulmonary artery catheter provides only intracavity pressure measurements. Several studies showed that the use of PAC in critically illness does not make any effect in patient management. It was found that for the reliable management of critical ill patients in intensive care unit (ICU), or in infarctions unit, or even during serious surgery, pressures, is the right ventricle end-diastolic and end-systolic volume. The combination of those parameters with pressures, provides obviously better estimation and effective hemodynamic management of critically ill patients seeking in mortality and morbidity reduction. For that reason, a right ventricle’s volume measurement system was modeled from cardiac MRIs with ultrasound simulation. The fact that there is not any intraventricular volume calculation method combined with right catheterization, makes this PhD thesis innovative as the right ventricle’s volume and the hemodynamic management of critically ill patients regards.

Les maladies cardiovasculaires (MCV) représentent la première cause de mortalité dans le Monde et en Europe. Le diagnostic et la prédiction de l’évolution des MCV reposent actuellement sur l’utilisation de biomarqueurs protéiques, mais doivent être améliorés pour optimiser la prise en charge des patients. Le transcriptome sanguin comprend l’ensemble des molécules ARN circulantes, qui sont présentes dans les cellules sanguines et libres dans le sang. Parmi elles, les ARN messagers (ARNm) codent pour des protéines alors que de petits ARN non codants, les microARNs (miARNs), répriment l’expression de leurs gènes cibles. Nous avons émis l’hypothèse que le transcriptome sanguin, et en particulier les ARNm et les miARNs, avaient un potentiel de biomarqueur, diagnostique ou pronostique, dans les MCV. En premier lieu, nous avons montré que l’héparine endogène pouvait induire une inhibition de la transcription inverse couplée à la PCR quantitative lors de la mesure des miARNs circulants et que ce paramètre devait être pris en compte lors de l’étude du transcriptome sanguin. Nous avons ensuite montré que 3 transcrits (codants pour les gènes LMNB1, LTBP4, TGFBR1) exprimés dans le sang total, étaient des prédicteurs indépendants de l’altération de la fonction cardiaque à 4 mois post-IM. De plus, l’ajout de ces 3 transcrits dans un modèle de prédiction contenant des variables cliniques augmente la valeur prédictive de ce modèle. Dans une troisième étude, nous avons montré que les niveaux circulants de miR-574-5p étaient capables de discriminer les patients porteurs d’un AAT des personnes saines. De plus, le miR-574-5p est encapsulé dans des vésicules extracellulaires dans le sang, suggérant un rôle paracrine. Au cours des quatrième et cinquième études, nous avons montré que les niveaux circulants de miR-122-5p étaient des prédicteurs indépendants de l’évolution neurologique et de la survie à moyen terme post-AC, et capable d’améliorer les modèles de prédiction existants. Nous avons également identifié le miR-574-5p comme prédicteur indépendant de l’évolution neurologique post-AC, spécifiquement chez les femmes. En conclusion, ce travail de thèse a permis la découverte ou la confirmation de la valeur de biomarqueurs potentiels de transcrits et miARNs dans différentes MCV. Cependant, leur capacité de biomarqueur devra être validée dans d’autres études à grande échelle et à l’aide d’autres techniques avant d’envisager leur utilisation en clinique / Cardiovascular disease (CVD) is the main cause of mortality in the World and in Europe. Diagnosis and prediction of outcome of CVD currently rely on the use of protein biomarkers, but should be improved to optimize patient healthcare. Blood transcriptome contains all RNA molecules present in blood cells and in the acellular compartment. Among them, messenger RNA (mRNA) code for proteins whereas small non coding RNA, microRNA (miRNA), have a regulatory function by repressing the expression of their target genes. We hypothesized that blood transcriptome, mRNA and miRNA in particular, had a potential as biomarker, diagnostic or prognostic, in CVD. In a first study, we showed that endogenous heparin could lead to an inhibition of reverse transcription and quantitative PCR reaction used to measure miRNAs expressed in the blood, and that this parameter should be considered for studies on blood transcriptome. Secondly, we showed that 3 transcripts (coding for genes LMNB1, LTBP4, TGFBR1) expressed in whole blood, were independent predictors of cardiac function alteration at 4 months post-MI. Furthermore, the inclusion of these 3 transcripts in a prediction model containing clinical variables had an incremental predictive value. In a third study, we showed that circulating levels of miR-574-5p were able to discriminate patients with TAA from healthy controls. Furthermore, miR-574-5p was encapsulated in extracellular vesicles in the blood, suggesting a paracrine role. In the fourth and fifth studies, we showed that circulating levels of miR-122-5p were independent predictors of neurological outcome and survival at middle term post-CA, and were able to increase the prediction value of existing models. We also identified miR-574-5p as an independent predictor of neurological outcome post-CA, specifically in women. To conclude, this work allowed the discovery or the confirmation of the potential biomarker value of transcripts and miRNAs in different CVD. However, their biomarker value should be validated in other large scale studies and with other methods of measurement before foreseeing their clinical utilization