Analyse de la fonction ventriculaire gauche. De l’analyse de la fonction ventriculaire gauche à l’intelligence artificielle

Left ventricular function analysis. From left ventricular function analysis to artificial intelligency

• Auteur / Autrice : Arnaud Hubert
• Direction : Erwan Donal, Virginie Le Rolle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Analyse et traitement de l'information et des images médicales
• Date : Soutenance le 19/12/2022
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Traitement du Signal et de l'Image (1969-.... ; Rennes)
• Jury : Président / Présidente : Bernard Cosyns
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne Bernard, Julien Magne, Elena Galli, Alfredo Hernández
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Damien Garcia, Nadjib Hammoudi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Insuffisance cardiaque

Intelligence artificielle

Fonction ventriculaire gauche

Échocardiographie

Mots clés libres

Echocardiographie

Fonction ventriculaire gauche systolique

Fonction ventriculaire gauche diastolique

Intelligence artificielle

Echocardiography

Left ventricular systolic function

Left ventricular diastolic function

Artificial intelligence

Résumé

L’insuffisance cardiaque est un problème de santé majeur et l’analyse échocardiographie de la fonction ventriculaire gauche, systolique et diastolique, est centrale dans sa prise en charge. Afin d’aider les cliniciens dans la pratique quotidienne nous avons exploré dans les différents travaux de ce manuscrit différents méthodes d’automatisation ou semi automatisation des analyses échocardiographiques. Parmi le panel de méthodes algorithmiques possibles, nous avons travaillé sur la méthode purement mathématique « boite-noire » dans l’analyse de l’asynchronisme électro-mécanique, sur une méthode intégralement physiopathologique dans l’analyse de la fonction systolique ventriculaire gauche des patients atteints de rétrécissement aortique et enfin sur une méthode intermédiaire dans l’analyse des boucles strain-volume pour la fonction diastolique ventriculaire gauche. Les résultats ainsi obtenus sont prometteurs et ouvrent des perspectives de travaux futurs sur l’analyse multiparamétrique automatisée du ventricule gauche afin d’augmenter la rapidité mais aussi la précision d’analyse du clinicien dans sa pratique quotidienne. Cette analyse beaucoup plus fine de la fonction ventriculaire gauche pourra permettre à l’avenir de produire un soin non plus populationnel mais personnalisé selon l’atteinte précisément évaluée de la fonction ventriculaire gauche systolique et diastolique.

Heart failure is a major issue in public health. Left heart systolic and diastolic functions analysis by echocardiography is determinant in current care. So as to help clinicians in daily practice, we explored in different papers of this manuscript several methods to automatize echocardiographies. Among the panel of possible algorithmic methods, we worked on a purely mathematical method named black-box to analyze the dyssynchrony of the left ventricule in the left block branch, on a purely physiopathological method in left ventricule systolic function in aortic stenosis patients, and finally on an intermediate one in strain-volume loop analysis for the diastolic left ventricule function. The results thus obtained are promising and open up prospects for future work on the automated multiparametric analysis of the left ventricle in order to increase the speed but also the precision of the analysis of the clinician in his daily practice. This much finer analysis of left ventricular function may in the future enable the production of care that is no longer population-based but personalized according to the precisely assessed impairment of systolic and diastolic left ventricular function.