Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

L’objectif de cette thèse est d'étudier le ventricule droit (VD) dans différentes conditions de charge en utilisant imagerie et modélisation. Le premier axe de ce travail est une étude prospective qui analyse la déformation VD chez des patients sains et avec hypertension pulmonaire (HTP) en utilisant l’échocardiographie trans-thoracique 3D. Les maillages VD ont été obtenus par tracking myocardique et post-traités afin d’extraire le strain de surface. Les correspondances spatiotemporelles ont été vérifiées avant de réaliser les statistiques des maillages. La forme et déformation globale VD sont associées à la sévérité de l'HTP et donnent des informations pronostiques. Le deuxième axe de ce travail présente le rôle d'une évaluation longitudinale par rapport à celui d’une évaluation instantanée, en utilisant la même méthodologie. Nous avons démontré la valeur ajoutée pronostique des modifications dans le temps de déformation VD et l'importance du septum. Dans le troisième axe, les aspects complémentaires de la forme (définie par la courbure) et déformation VD ont été évalués dans des populations de surcharge en volume VD. Alors que forme et déformation sont altérés chez les patients avec tétralogie de Fallot, seule la forme a permis de différencier les patients avec CIA des témoins. Enfin, dans le dernier axe, nous avons étudié la valeur ajoutée de la personnalisation d'un modèle circulatoire 0D pour caractériser la pathologie et prédire la réponse au traitement dans l’hypertension artérielle pulmonaire. Le modèle a été personnalisé pour 11 patients avant et après traitement spécifique de l’HTP. Les paramètres du modèle reflètent bien les changements attendus avec la thérapie. / The aim of this thesis is to study the right ventricle (RV) in different loading conditions using imaging and modelling. The first axis of this work was a prospective study in which we studied RV deformation in healthy controls and pulmonary hypertension (PH) patients (pressure overload) using 3D transthoracic RV echocardiographic sequences. Output RV meshes; obtained after myocardial tracking; were post-processed to extract area strain and spatiotemporal correspondences were checked before computing statistics on these meshes. RV shape and strain patterns were gradually deteriorated with the severity of PH and provided independent prognostic information. The second axis of this work focused on the role of a longitudinal evaluation in comparison with a single assessment at baseline, using the same methodology. We demonstrated the additional prognostic value of changes in RV area strain and the importance of septal segments. In the third axis, we assessed the complementary aspects of RV deformation and shape (using curvature index) in RV volume overload patients. While shape and strain are both altered in tetralogy of Fallot patients, only RV shape allows to differentiate atrial septal defects from normal controls. Finally, in the last axis, we focused on the added value of the personalisation of a 0D circulation model to characterize the pathology and predict the response to therapy in pulmonary arterial hypertension. The model was personalised to 11 PH patient data before and after advanced specific PH therapy. The model parameters reflected accurately the expected changes with therapy.

La thérapie de resynchronisation cardiaque (CRT) est un traitement qui vise à rétablir le synchronisme de contraction du ventricule gauche chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque. Aujourd’hui encore, plus de 30% de ces patients ne répondent pas au traitement de resynchronisation. Afin de mieux comprendre les effets de la CRT sur la fonction cardiaque, un resynchronisateur biventriculaire a été implanté chez des chiens sains et des chiens atteints d’insuffisance cardiaque. Les fonctions ventriculaires gauche et droite ont été étudiées selon différents modes de resynchronisation. Les résultats de cette étude confirment premièrement que la durée du complexe QRS n’est pas un marqueur approprié dans l’optimisation de la CRT. Les résultats démontrent également qu’une optimisation individualisée de la CRT est nécessaire afin de maximiser l’effet de la thérapie sur le ventricule gauche et que la modulation du délai de resynchronisation a un impact significatif sur la fonction ventriculaire droite. Plus précisément, la fonction systolique du ventricule droit est optimale lors d’une activation précoce de l’électrode gauche. / Cardiac resynchronization therapy (CRT) was introduced to reestablish the synchronism in left ventricular of heart failure patients. At the present time, more than 30% of these patients do not respond to the resynchronization treatments. In order to better understand the effect of CRT on the cardiac function, a biventricular pacemaker was implanted in healthy dogs and in dogs with induced heart failure. Results from this study show that using the QRS duration in order to optimize CRT is not recommended. In addition, they confirm that an individualized optimization of the CRT is necessary to maximize the effect of the therapy on the left ventricle and that the modulation of the resynchronization delay has a significant impact on the right ventricular function. More precisely, right ventricular systolic function is optimal with an early activation of the left electrode.

La thérapie de resynchronisation cardiaque (CRT) est un traitement qui vise à rétablir le synchronisme de contraction du ventricule gauche chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque. Aujourd’hui encore, plus de 30% de ces patients ne répondent pas au traitement de resynchronisation. Afin de mieux comprendre les effets de la CRT sur la fonction cardiaque, un resynchronisateur biventriculaire a été implanté chez des chiens sains et des chiens atteints d’insuffisance cardiaque. Les fonctions ventriculaires gauche et droite ont été étudiées selon différents modes de resynchronisation. Les résultats de cette étude confirment premièrement que la durée du complexe QRS n’est pas un marqueur approprié dans l’optimisation de la CRT. Les résultats démontrent également qu’une optimisation individualisée de la CRT est nécessaire afin de maximiser l’effet de la thérapie sur le ventricule gauche et que la modulation du délai de resynchronisation a un impact significatif sur la fonction ventriculaire droite. Plus précisément, la fonction systolique du ventricule droit est optimale lors d’une activation précoce de l’électrode gauche. / Cardiac resynchronization therapy (CRT) was introduced to reestablish the synchronism in left ventricular of heart failure patients. At the present time, more than 30% of these patients do not respond to the resynchronization treatments. In order to better understand the effect of CRT on the cardiac function, a biventricular pacemaker was implanted in healthy dogs and in dogs with induced heart failure. Results from this study show that using the QRS duration in order to optimize CRT is not recommended. In addition, they confirm that an individualized optimization of the CRT is necessary to maximize the effect of the therapy on the left ventricle and that the modulation of the resynchronization delay has a significant impact on the right ventricular function. More precisely, right ventricular systolic function is optimal with an early activation of the left electrode.