Électrophysiologie interventionnelle assistée par ordinateur pour le traitement des arythmies ventriculaires complexes

Computer-assisted electrophysiological intervention treating complex ventricular arrhythmias

• Auteur / Autrice : Philip Hoyland
• Direction : Freddy Odille, Christian de Chillou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Traitement du signal et des images, Génie informatique
• Date : Soutenance le 03/12/2021
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine (1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Imagerie adaptative diagnostique et interventionnelle (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Laurence Jesel-Morel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Freddy Odille, Christian de Chillou, Rémi Dubois, Blanca Rodriguez
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rémi Dubois, Blanca Rodriguez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cartographie haute densité (médecine)

Imagerie interventionnelle

Dissertation universitaire

Ablation par cathéter

Électrocardiographie

Tachycardie

Électrophysiologie

Mots clés libres

Électrophysiologie cardiaque

Electrocardiographie

Ablation par cathéter de radiofréquence

Cardiac electrophysiology

Electrocardiography

Radiofrequency catheter ablation

Résumé

Depuis le début des années 1990 et l'utilisation de l'énergie de radiofréquence pour l'ablation par voie endocavitaire des troubles du rythme rapide, les rythmologues interventionnels prennent en charge des troubles du rythme de plus en plus complexe. Des systèmes de cartographie 3D permettent une représentation précise dans l'espace du positionnement du cathéter et constituent donc un outil très important pour le rythmologue interventionnel. L’identification des zones d’intérêts reste néanmoins longue et sujet à des nombreuses étapes reposant sur des analyses indirectes des propriétés électriques du cœur. L’objectif principal de la thèse est le développement de nouveaux outils afin de localiser l’isthme critique des tachycardies ventriculaires après infarctus du myocarde. L’identification précise des composantes du circuit de la tachycardie ventriculaire permet la mise en place d’une stratégie d’ablation pour traiter le patient. Les méthodes étudiées ne nécessitent pas un électrocardiogramme (ECG) à 12 dérivations de la tachycardie ventriculaire et présentent donc l’avantage de pouvoir être utilisées même en cas d’échec de déclenchement de la tachycardie pendant la procédure. Un axe majeur de recherche est le développement d’un algorithme qui permet d’extraire de façon automatique les données pertinentes obtenus lors de la topo-stimulation. Cela permet de faciliter l’affichage des cartes multi paramétriques mettant en avant les circuits de réentrée. Un autre axe de recherche est l’étude des variations des propriétés électriques du ventricule sous forme de graphe. Les points de stimulations sont considérés comme l’ensemble des sommets du graphe. Chaque arrête est associé à un poids et trouver le chemin entre deux sommets de poids minimum permet d’analyser les circuits de réentrée possibles.

Since the beginning of the nineties and the use of radiofrequency to ablate cardiac arrhythmias, electrophysiologists treat rhythm disorders of increasing complexity. 3D mapping systems enable catheter locations to be determined with high precision and therefore are very important tools for cardiac electrophysiologists. Identifying zones of interest remains long and involves a great number of steps based on indirect analyses of the heart's electrical properties. The main objective of the thesis is the development of new tools to locate the critical isthmus in patients who have ventricular tachycardia after myocardial infarction. The clear identification of the circuit components of the ventricular tachycardia enables the implementation of an ablation strategy to treat the patient. The studied methods do not require a 12-lead electrocardiogram (ECG) of the ventricular tachycardia and therefore have the advantage of being able to be used even if the ventricular tachycardia cannot be initiated during the procedure. Pace mapping consists of stimulating the myocardium and analyzing the induced signal, the 12-lead morphology and the S-QRS interval. A major area of research is the development of an algorithm that automatically extracts the relevant data obtained during pace mapping. This facilitates the display of multi-parametric maps highlighting potential reentry circuits. Another area of research is the development of a graph-based method to study the variations of the electrical properties of the ventricle. The paced points are considered as vertices of a graph. Each edge is given a weight and finding the path between two vertices of minimum weight allows the analysis of potential reentry circuits.