Evaluation quantitative de la fonction cardiaque par elastographie ultrasonore par ondes de cisaillement

Quantitative assessment of cardiac function using ultrasound shear wave elastography

• Auteur / Autrice : Touka Meki
• Direction : Clément Papadacci
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Inscription en doctorat le 02/01/2023
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physique pour la médecine (Paris ; 2019-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (PSL)

Mots clés

Mots clés libres

Elastographie

Cardiaque

Imagerie Ultrasonore

Elastography

Cardiac

Ultrasound

Résumé

La quantification de la rigidité du myocarde est un enjeu majeur pour le diagnostic des maladies cardiaques et l'évaluation de la fonction cardiaque. Il n'existe aujourd'hui pas de modalités d'imagerie non invasive capable de mesurer la rigidité du myocarde en clinique. Le laboratoire Physique pour la Médecine (Inserm U1273, CNRS 8063, ESPCI, PSL) développe depuis plusieurs années une approche innovante pour l'évaluation non-invasive de la rigidité du myocarde basée sur l'imagerie échographique ultrarapide des ondes de cisaillement dans le cœur. Ce travail a connu des avancées technologiques décisives ces dernières années permettant pour la première fois au monde d'évaluer grâce à l'échographie ultrarapide la rigidité myocardique du cœur humain de manière non-invasive. L'objectif de ce travail thèse est d'appliquer cette approche à l'évaluation quantitative de la fonction cardiaque et de la valider par rapport aux paramètres de physiologie cardiaques utilisés pour caractériser la fonction cardiaque. Une validation numérique sera réalisée en collaboration avec une équipe de l'INRIA saclay (ANR ElastoHeart) qui a développé un modèle numérique de cœur. Une validation expérimentale sera réalisée sur un modèle de gros animal sain et pathologique. Enfin, une preuve de concept clinique sera réalisée sur des patients atteints d'insuffisance cardiaque.

Quantification of myocardial stiffness is a key factor for the diagnosis of heart diseases and for the evaluation of cardiac function. Nowadays, the non-invasive quantification of myocardial stiffness using imaging techniques doesn't exist. The laboratory Physics for Medecine (INSERM U1273, CNRS 8063, ESPCI, PSL) is developing an innovative technique for the non-invasive quantification of myocardial stiffness based on ultrafast ultrasound imaging of shear waves propagation in the heart. This work have known crucial technological advances during the last years, allowing for the first time ever to evaluate non-invasively the myocardial stiffness of a human heart thanks to ultrafast imaging. The aim of this thesis work is to applie this approch to the quantitative evaluation of the heart function and validate it regarding cardiac physiological parameters used to caracterize heart function. A numerical validation will be performed in collaboration with the INRIA Saclay (ANR ElastoHeart) team, which has developped a numeric model of human heart. An experimental validation will also be conducted using a big animal model, pathological and control. Finally, a clinical proof of concept will be realised on patients suffering from heart failure.