Contexte : L'echodoppler carotidien (EDC) est un outil pour définir le risque cardio-vasculaire (RCV) mais peut progresser dans ses indications et dans les paramètres mesurés. Les travaux 1-2-3 étudient les correlations échographiques de l'index de volume de plaque (IVP). Les études 4-5 étudient l’apport de l’EDC dans l'évaluation du RCV des patients avec syndromes coronaires aigus (SCA). Matériels: les études N°1-2-3 ont été réalisées sur 93 patients avec EDC. Les études 4-5 ont été réalisées sur 152 patients avec SCA et EDC systématique. Les analyses sont transversales et longitudinales. Résultats : L'IVP n’est pas corrélé aux paramètres usuels de quantification de l’athérome carotidien. Il est plus sensible que le degré de sténose pour mesurer les changements de la plaque d’athérome. L'EDC chez tous les patients atteints de SCA est peu rentable. Ciblé aux patients âgés et diabétiques, il améliore ses performances. Les plaques carotidiennes 50-70 % ont une valeur pronostique significative. Conclusion : L’EDC est un outil intéressant pour aborder le RCV. Sa meilleure utilisation (quantitative et qualitative) permet de mieux appréhender le RCV. / Background: Carotid echo Doppler (EDC) is an interesting tool to define the cardio vascular risk (RCV) of patients. However its performances could be increased with creation of new parameters The studies n°1, 2 and 3 studied the correlations between the plaque volume index (IVP) and the currently used echographic parameters. Studies n° 4 and 5 studied the contribution of EDC for evaluating the RCV in patients with an acute coronary syndrome (ACS). Materials: Studies n°1,2 and 3 were performed on 93 patients with EDC. Studies n° 4 and 5 were performed on 152 patients with an SCA and EDC systematically achieved. Results: IVP was not correlated with the parameters currently used to quantify carotid atheroma. IVP was more sensible than the stenosis degree to detect the changes in carotid atheroma. EDC performed in all patients with an SCA could not be justified. Performed in elderly and diabetic patients, this tool was very useful to detect severe stenosis with an impact on patients’s management. Asymptomatic Carotid narrowing between was found to have a prognostic value. Conclusion: EDC is an interesting tool to understand the RCV. Its better use (quantitative and qualitative) should allow to reduce the CV morbid mortality.

Une chaîne de traitement a été mise en place permettant de reproduire des mouvements physiologiques afin d’en étudier l’influence et tester les solutions pour y pallier. Une méthodologie originale, basée sur des acquisitions échographiques « Doppler Tissue Imaging », a permis de quantifier les mouvements tridimensionnels de contraction cardiaque. Ces données ont alors servi à optimiser le placement des fenêtres temporelles d’acquisition/reconstruction, à quantifier la résolution temporelle minimum pour geler le mouvement cardiaque le long de son cycle et de données d’entrées de commande d’une plateforme de mouvement et pour un simulateur informatique. Une étude dynamique menée sur des modélisations de calcifications d’artère coronaire a montré l’influence du mouvement respiratoire et la nécessité de l’intégrer dans le processus d’acquisition. Des premiers algorithmes d’estimation et de correction du mouvement ont également été testés sur des données brutes réelles et simulées. / The new idea presented in this work takes into account patient motion in the acquisition and reconstruction processes. For this work, the complete acquisition system has been developed in order to reproduce physiologic motion, analyse their effect and propose correction methods to reduce image artefacts. A new methodology based on Doppler Tissue Imaging was used to find the motion in three dimensions of several coronary artery segments. Based on these data, optimal temporal windows were defined for reconstruction and an analysis of the ideal temporal window in the heart cycle was proposed. Both motion models were then used the control of a motion platform and as input for computer simulations. A first analysis carried on coronary calcification showed the influence of respiratory motion. Estimation and correction of motions were then performed on CT raw data and simulated motion. This works shows that it is necessary to include motion in the acquisition/reconstruction algorithms in CT.

La tomoscintigraphie myocardique (TMS) et la coronarographie par tomodensitométrie àmultidétecteurs (coro-TDM) sont deux techniques d’imagerie utilisées pour l'évaluation noninvasive de la maladie coronarienne. La TMS fournit une représentation 3D de la perfusionmyocardique. Le coro-TDM apporte des informations anatomiques liées à l’arbre artériel etpermet de détecter la présence de sténoses coronaires. La combinaison des informationscomplémentaires fournies par ces deux modalités permet aux médecins nucléaires debénéficier de repères anatomiques et d'isoler la sténose responsable de la souffrance et del'insuffisance coronaire du patient.La segmentation des artères coronaires est une étape préliminaire importante pour lavisualisation de l'anatomie des vaisseaux avec la perfusion myocardique. Nous proposons uneméthode de segmentation des vaisseaux sans détection de la ligne médiane fondée sur lamorphologie mathématique et la croissance de région. Cette méthode s'avère être un boncompromis entre temps de calcul et précision.La seconde partie de ces travaux concerne le recalage des images TSM et coro-TDM. Cetteétape nécessite la mise en place de méthodes adaptées aux modalités anatomiques etfonctionnelles mises en jeu. Notre méthode repose sur un formalisme d'information mutuelleexploitant un modèle non paramétrique de densité par noyaux de Parzen, rendu robuste grâceà l'estimation des matrices de largeurs de bande de rang plein, et sur un schéma d'optimisationstochastique fondé sur le filtrage particulaire.La TSM et les artères coronaires sont projetées et fusionnées sur un bull's eye pour permettreune analyse conjointe de la localisation des sténoses et des anomalies de la perfusionmyocardique. La nouvelle quantification proposée intègre la fusion des informationsanatomiques et fonctionnelles : chacun des 17 segments du ventricule gauche est affecté demanière spécifique à l'artère coronaire dont la distance géodésique à la surface du myocardeest la plus faible.L'application proposée est adaptée pour une utilisation en routine clinique en cardiologienucléaire. L'absence de gold standard pour l'évaluation du recalage en imagerie cardiaquenous a conduit à utiliser une base de données d'IRM de cerveau. Puis, l'approche a été testéesur un fantôme cardiaque et des données cliniques. Les artères coronaires peuvent êtresegmentées jusqu'à 1 mm de diamètre. La précision de la méthode de recalage est de l'ordrede la résolution de la TSM. L'étude de faisabilité de la quantification spécifique patient de laperfusion myocardique a montré une meilleure discrimination entre les territoires coronaires. / No abstract available

La segmentation des structures vasculaires dans les images médicales est une étape complexe mais fondamentale pour l'aide au diagnostic et au traitement. Dans ce contexte, les techniques de traitement d'images facilitent la tâche des experts médicaux en minimisant les interactions manuelles tout en réduisant la variabilité inter-opérateurs. Nous présentons tout d'abord un état de l'art des méthodes de segmentation vasculaire 3D organisé suivant trois axes: modèles géométriques et d'apparence, primitives extraites des images et schémas d'extraction. Nos travaux se focalisent sur une problématique particulièrement complexe, la segmentation des artères coronaires en imagerie tomodensitométrique 3D. Nous proposons un modèle géométrique axial, évalué dans l'image grâce à une primitive fondée sur le flux de gradient à fort pouvoir discriminant et faible coût calculatoire. Nous dérivons ensuite un modèle bayésien récursif appris de façon non paramétrique sur une base de segmentations manuelles. Nous proposons enfin deux schémas d'extraction. Le premier met en œuvre une procédure d'optimisation discrète sur graphe fondée sur la propagation de chemins minimaux 4D (position spatiale 3D de l'axe vasculaire plus rayon associé). Il exploite une nouvelle métrique cumulative dérivée de notre modèle bayésien. Notre deuxième schéma repose sur une approche de suivi stochastique par méthode de Monte-Carlo séquentielle estimant la distribution a posteriori de notre modèle bayésien. Une attention particulière est donnée à la robustesse et l'efficacité calculatoire de nos algorithmes. Ceux-ci sont évalués qualitativement et quantitativement sur une base de données cliniques de grande taille.

Bien que l'infarctus du myocarde soit un évènement majeur pour l'homme et la femme, l'expérience de l'évènement ischémique chez la femme concerne des particularités à l'égard de l'incidence, des facteurs de risque, des symptômes, de l'accès aux soins, du diagnostic, de l'évolution, de la maladie ainsi que du suivi. Le rétablissement post-infarctus représente un phénomène des plus pertinents compte tenu de l'impact de l'infarctus du myocarde sur la fonctionnalité physique, psychologique et sociale, Le rétablissement clinique post-infarctus prédomine dans les domaines de l'intervention et de la recherche, privilégiant une approche plutôt standardisée du retour à la santé centrée sur la réduction de symptômes et la reprise de rôles. Au cœur de ce mémoire, l'idée est plutôt d'en savoir davantage sur les spécificités du vécu des femmes en matière de rétablissement post-infarctus, considérant le peu d'études s'y étant intéressées et le manque de compréhension de ce vécu. Ce dernier renvoie au rétablissement expérientiel, lequel provient du champ de la santé mentale et qui représente un centre d'intérêt depuis trois décennies. Ce mémoire emprunte donc à ce champ d'expertise la théorie descriptive à large spectre du rétablissement expérientiel (Provencher, 2002, 2008), laquelle a permis de générer une théorie spécifique à la situation à partir de l'analyse de contenu des récits de 10 participantes. La théorie descriptive générée comprend un concept central, soit le rétablissement expérientiel post-infarctus, et trois grandes dimensions, soit le contexte, les stratégies et le résultat. Conceptualisé comme un processus singulier d'adaptation en période post-infarctus, le rétablissement expérientiel post-infarctus est décrit à l'aide de barrières et facilitateurs, de stratégies cognitives et comportementales et du résultat, c'est-à-dire les critères subjectifs de rétablissement et l'état subjectif de rétablissement. Finalement, la théorie du rétablissement expérientiel post-infarctus du myocarde guide la mise en place de diverses interventions cliniques tout en devant faire l'objet d'autres travaux empiriques. / Although myocardial infarction is a major event for both men and women, the experience of the ischemic event in women concerns particularities regarding incidence, risk factors, symptoms, access to care, diagnosis, evolution, illness, and follow-up. Post-infarction recovery represents a most relevant phenomenon considering the impact of myocardial infarction on physical, psychological, and social functionality. Post-infarction clinical recovery predominates in the fields of intervention and research, favoring a rather standardized approach to the return to health focused on symptom reduction and role recovery. Instead, the focus of this thesis is to find out about the specificities of the experience of women in terms of post-infarction recovery, considering the few studies that have been interested in it and the lack of understanding of this experience. This one refers to experiential recovery, which comes from the field of mental health and has been a focus of interest for three decades. This thesis therefore borrows from this field of expertise the broad-spectrum descriptive theory of experiential recovery (Provencher, 2002, 2008), which made it possible to generate a theory specific to the situation from the content analysis of the accounts of 10 participants. The descriptive theory generated includes a central concept, experiential post-infarction recovery, and three major dimensions, namely context, strategies, and outcome. Conceptualized as a singular process of adaptation during the post-infarction period, experiential post-infarction recovery is described using barriers and facilitators, cognitive and behavioral strategies, and the outcome, namely the subjective criteria of recovery and the subjective state of recovery. Finally, the theory of experiential post-infarction recovery guides the implementation of various clinical interventions while having to be the subject of other empirical work.

Bien que l'infarctus du myocarde soit un évènement majeur pour l'homme et la femme, l'expérience de l'évènement ischémique chez la femme concerne des particularités à l'égard de l'incidence, des facteurs de risque, des symptômes, de l'accès aux soins, du diagnostic, de l'évolution, de la maladie ainsi que du suivi. Le rétablissement post-infarctus représente un phénomène des plus pertinents compte tenu de l'impact de l'infarctus du myocarde sur la fonctionnalité physique, psychologique et sociale, Le rétablissement clinique post-infarctus prédomine dans les domaines de l'intervention et de la recherche, privilégiant une approche plutôt standardisée du retour à la santé centrée sur la réduction de symptômes et la reprise de rôles. Au cœur de ce mémoire, l'idée est plutôt d'en savoir davantage sur les spécificités du vécu des femmes en matière de rétablissement post-infarctus, considérant le peu d'études s'y étant intéressées et le manque de compréhension de ce vécu. Ce dernier renvoie au rétablissement expérientiel, lequel provient du champ de la santé mentale et qui représente un centre d'intérêt depuis trois décennies. Ce mémoire emprunte donc à ce champ d'expertise la théorie descriptive à large spectre du rétablissement expérientiel (Provencher, 2002, 2008), laquelle a permis de générer une théorie spécifique à la situation à partir de l'analyse de contenu des récits de 10 participantes. La théorie descriptive générée comprend un concept central, soit le rétablissement expérientiel post-infarctus, et trois grandes dimensions, soit le contexte, les stratégies et le résultat. Conceptualisé comme un processus singulier d'adaptation en période post-infarctus, le rétablissement expérientiel post-infarctus est décrit à l'aide de barrières et facilitateurs, de stratégies cognitives et comportementales et du résultat, c'est-à-dire les critères subjectifs de rétablissement et l'état subjectif de rétablissement. Finalement, la théorie du rétablissement expérientiel post-infarctus du myocarde guide la mise en place de diverses interventions cliniques tout en devant faire l'objet d'autres travaux empiriques. / Although myocardial infarction is a major event for both men and women, the experience of the ischemic event in women concerns particularities regarding incidence, risk factors, symptoms, access to care, diagnosis, evolution, illness, and follow-up. Post-infarction recovery represents a most relevant phenomenon considering the impact of myocardial infarction on physical, psychological, and social functionality. Post-infarction clinical recovery predominates in the fields of intervention and research, favoring a rather standardized approach to the return to health focused on symptom reduction and role recovery. Instead, the focus of this thesis is to find out about the specificities of the experience of women in terms of post-infarction recovery, considering the few studies that have been interested in it and the lack of understanding of this experience. This one refers to experiential recovery, which comes from the field of mental health and has been a focus of interest for three decades. This thesis therefore borrows from this field of expertise the broad-spectrum descriptive theory of experiential recovery (Provencher, 2002, 2008), which made it possible to generate a theory specific to the situation from the content analysis of the accounts of 10 participants. The descriptive theory generated includes a central concept, experiential post-infarction recovery, and three major dimensions, namely context, strategies, and outcome. Conceptualized as a singular process of adaptation during the post-infarction period, experiential post-infarction recovery is described using barriers and facilitators, cognitive and behavioral strategies, and the outcome, namely the subjective criteria of recovery and the subjective state of recovery. Finally, the theory of experiential post-infarction recovery guides the implementation of various clinical interventions while having to be the subject of other empirical work.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2012-2013. / Certains patients coronariens ne montrent pas toujours des facteurs de risque classiques ou bien sont encore plus affligés que l'on ne pourrait le présumer. Ce constat a stimulé l'intérêt de plusieurs groupes de recherche pour l'étude de nouveaux marqueurs de risque. Les résultats présentés dans cette thèse démontrent que la présence de particules LDL ou HDL de petite taille est associée à une augmentation significative et additive du risque de maladies coronariennes (MC) chez la femme. Par ailleurs, d'autres analyses démontrent que le risque de MC chez la femme diabétique de type 2 serait expliqué en grande partie par la présence des éléments de la triade métabolique athérogène (niveaux élevés d'apolipoprotéine B, hyperinsulinémie et particules LDL de petite taille) et non seulement par le simple fait d'être diabétique. Bien que l'accumulation de tissu adipeux viscéral représente un facteur déterminant dans la détérioration du profil métabolique à jeun et postprandial des sujets prédiabétiques et diabétiques, il semble que le diabète de type 2 pourrait avoir un effet indépendant des niveaux de triglycérides et de la circonférence de taille sur la présence de petites particules LDL et que F insulinorésistance serait associée à une variation plus importante des marqueurs inflammatoires en période postprandiale. Afin d'améliorer la prise en charge des patients, une meilleure compréhension des facteurs pouvant affecter positivement le risque coronarien s'avère pertinente. À cet effet, des analyses émanant de l'étude HERITAGE démontrent que l'entraînement à l'exercice en endurance engendre une augmentation dans la taille majeure de particules LDL et améliore le profil métabolique. Bien que cette thèse fasse le lien entre de nouveaux marqueurs et le risque coronarien, ceux-ci ne sont pas facilement accessibles dans un contexte de pratique clinique. Ainsi, nous avons démontré que la simple mesure de la circonférence de taille et des niveaux de triglycérides à jeun (phénotype de la taille hypertriglycéridémiante) s'avérait aussi discriminante que les critères cliniques du NCEP-ATP III et de 1TDF pour identifier les hommes et les femmes à risque élevé de MC. Les travaux de cette thèse ont contribué au développement de meilleures stratégies d'évaluation et de prise en charge du risque de MC chez les patients présentant à la fois les caractéristiques du syndrome métabolique et de l'obésité abdominale.

Le tissu adipeux épicardique (TAE) est localisé à la surface du cœur en contact avec les artères coronaires, ce qui suggère un rôle dans la pathogénèse de la maladie coronarienne. Les objectifs de cette étude étaient d’identifier les gènes différentiellemment régulés entre les tissus graisseux épicardique, médiastinal et sous-cutané à l’aide des biopuces d’ADN et d’étudier leurs rôles dans le développement des maladies cardiovasculaires. Les résultats ont montré une grande similarité d’expression entre les tissus adipeux épicardique et médiastinal. Toutefois, certains gènes impliqués dans les maladies cardiovasculaires étaient régulés différemment entre ces deux tissus. L’expression des gènes codant pour le récepteur A1 de l’adénosine (ADORA1) et la prostaglandine D2 synthase (PTGDS), impliqué dans les ischémies myocardiques et la progression de l’athérosclérose, respectivement, était significativement élevée dans le TAE. Cette étude est une première étape pour comprendre le rôle biologique du TAE et ses implications dans les maladies cardiovasculaires. / Increased visceral adipose tissue has been associated with the development of cardiovascular diseases (CVD). Epicardial adipose tissue (EAT) is the visceral fat depot located on the surface of the heart especially around the epica rdial coronary vessels with extension into the myocardium. The proximity of EAT to the coronary arteries suggests a role in the pathogenesis of coronary artery disease (CAD). EAT thickness was significantly correlated with the severity of CAD. However, the biological functions of EAT and its relationship with the development of CVD remain largely elusive. The objectives of this study were to identify genes that were up- or down-regulated among three distinct adipose tissues, namely EAT, mediastinal and subcutaneous using whole-genome gene expression microarrays and to study the possible relationships of these genes with the development of CVD. Overall, the transcriptional profiles of EAT and mediastinal adipose tissue were similar compared to subcutaneous adipose tissue. Despite this similarity, a number of genes involved in cardiovascular diseases were up-regulated in EAT. The expression of the adenosine A1 receptor (ADORA1), involved in myocardial ischemia, was significantly up-regulated in EAT. Levels of the prostaglandin D2 synthase (PTGDS) gene, recently associated with the progression of atherosclerosis, were significantly different in the three pairwise comparisons (epicardial > mediastinal > subcutaneous). Overexpression of ADORA1 and PTGDS in EAT may confer cardioprotection against myocardial ischemia and CAD. This study is an important first step to understand the biological function of EAT and its potential implications in CVD.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre.

Les pontages aorto-coronaires sont réalisés afin d’assurer une reperfusion myocardique. Un modèle de circulation coronaire serait utile pour prédire les effets des interventions pharmacologiques et pathophysiologiques en particulier les pontages coronaires. Dans ce travail, nous étudions des patients avec des sténoses coronaires sévères. Nous avons créé un modèle basé sur l’analogie hydraulique/électrique qui décrit le système artériel coronaire mathématiquement. Les simulations permettant de calculer les pressions et les flux dans les artères natives sténosées, les branches collatérales et les capillaires. Dans notre modèle biomécanique, les capillaires sont représentés par leur résistance hydraulique ; la résolution des équations de mécanique des fluides dans un tel réseau est complexe raison pour laquelle nous avons utilisé un modèle électrique. Dans ce modèle, chaque segment d’artère coronaire est représenté par un modèle de circuit analogue avec une résistance R, une capacitance C et une inductance L. Notre système artériel coronaire a été modélisé en présence de pontages. Dans cette analogie hydraulique/électrique, les pressions et les flux correspondent au voltage électrique et au courant. L’imagerie diagnostique seule est insuffisante pour prédire les résultats d’un traitement donné pour un patient unique de par ses lésions. La notion de Pw (pression distale à la thrombose) est proportionnelle au flux collatéral dans cette région. Un index basé sur des mesures de pression a été proposé par Pijls afin de déterminer la significativité fonctionnelle de la collatéralité et de faciliter la prise de décision chez les patients avec une collatéralité équivoque. Cet index est nommé Collateral Flow Index (CFI). Toutefois, la relation entre le flux collatéral et la valeur de Pw n’est pas aussi simple en particulier lorsqu’il s’agit de vaisseaux multisténosés. Nous avons donc développé un CFI modifié et démontré que le nouvel index de pression du flux collatéral est plus sensible aux variations des pressions distales aux thromboses, Pw, pouvant ainsi décrire le rôle du flux collatéral plus précisément. De plus, ce nouvel index reflète la balance entre deux chutes de pression : (Pw-Pv) correspondant au flux distal à la thrombose et (Pao-Pw) correspondant au flux collatéral. Nous avons également analysé les facteurs les plus importants qui déterminent la perfusion du territoire droit. Sept nouveaux patients ont également été étudiés. Le caractère temps-dépendant des résistances capillaires a été introduit afin de prendre en compte le collapsus des vaisseaux coronaires en systole dû à la contraction ventriculaire. Une des conclusions majeures est que la revascularisation complète est totalement justifiée chez nos patients. Enfin, la dernière partie a été consacrée à l’étude du Fractional Flow Reserve (FFR). Notre modèle est maintenant utilisé afin d’évaluer la fonctionnalité de la circulation coronaire après revascularisation. / Bypass grafting is performed to obtain myocardial reperfusion. Coronary artery diseases induce the development of a coronary collateral circulation. However, developed collaterals are a risk factor for restenosis. We study the case of severe coronary diseases. We proposed a model based on hydraulic/electric analogy. The simulations allow to know the pressures and flow rates with the hope that these computations will augment the surgeons experience. The reductions of the stenosed arteries were estimated from angiographic observations. Flow rates are measured with a flowmeter.In the biomechanical model of this coronary network, the capillaries are represented by their hydraulic resistances. Full resolution of the fluid mechanics equations in such a network is complicated, reason why we used an analog electrical model. In the electrical model, each segment of the coronary artery is simulated by an equivalent analog circuit model. Our coronary artery system was modeled in the presence of bypasses. In this hydraulic/electric analogy, pressure and flow rate correspond to electrical voltage and current. The so-called coronary wedge pressure Pw (pressure distal to the thrombosis) is proportional to collateral flow to this area. An index based on pressure measurements has been proposed. This index is called Collateral Flow Index (CFI). However, the relationship between the collateral flow and the Pw value is not simple. That’s why we developed another CFI and demonstrated that the proposed new pressure based index of collateral flow is more sensitive to the variations of the values of the pressure distal to the thrombosis and could thus describe the role of collateral flow. Moreover, this new index is likely to reflect the balance between the two pressure drops: (Pw- Pv) driving the flow distal to the thrombosis and (Pao- Pw), driving the collateral flow. We also studied the flow rate toward the right heart territory and demonstrated that the influence of capillary and collateral resistances cannot be analyzed separately. We also analysed the most important factors that determine the right territory perfusion using a mathematical analysis which confirmed that the CFI does not fully reflect the flow rate delivered to the occluded territory. In particular, the capillary and collateral resistances are demonstrated to have a major influence on the perfusion of the right occluded territory. Even if the CFI may be improved by a more appropriate combination of the measured pressure values, collateral flow and microvascular status determination in patients with three-vessel disease remains a challenge. Another part of this work integrated seven new patients. Simulated profiles of flow rates and pressures were obtained in case of fixed and variable resistances. The last part was dedicated to the study of the Fractional Flow Reserve. Our model is now used to evaluate the functionality of the coronary circulation after revascularization.