Caractérisation du comportement mécanique des tissus cardiaques à l'effort

L’insuffisance cardiaque est une pathologie qui peut survenir suite à un infarctus du myocarde ou causé par d’autres cardiomyopathies. Depuis plusieurs années, la rigidité du ventricule gauche (VG) est considérée comme un éventuel indicateur de la fonction cardiaque et plusieurs méthodes ont été proposées afin de l’estimer par résolution de problème inverse à partir d’images issues de séquences de ciné-imagerie cardiaque par résonance magnétique (ciné-IRM). Cependant, aucune d’entre elles n’a encore évalué la rigidité du VG à partir d’images ciné-IRM collectées à l’effort. En conséquence, nous proposons d’évaluer la faisabilité de l’utilisation de données collectées à l’effort pour l’estimation de la rigidité du VG sur une cohorte de six volontaires sains (26 ± 4.56 ans). Pour ce faire, la méthode d’estimation des paramètres mécaniques à l’aide de la méthode des éléments finis a été utilisée. L’objectif de cette étude est de développer un modèle élément finis (MEF) patient-spécifique du VG à l’effort afin d’en caractériser la rigidité. Les participants ont été soumis à des acquisitions ciné-IRM et hémodynamiques au repos, lors d’un protocole d’effort isométrique et lors d’un protocole d’effort à l’ergomètre. Un MEF personnalisé du VG a été généré grâce à une méthode de morphose 3D pour chaque participant à partir des contours issus des segmentations des images ciné-IRM. Les MEF ont ensuite été utilisés dans une méthode d’optimisation basée sur les déplacements afin d’estimer la rigidité du VG des participants au repos et à l’effort. Les résultats de cette étude ont été analysés à l’aide de l’analyse de variance (ANOVA) à 1 facteur sur des mesures répétées et de l’ANOVA de Friedmann dépendamment de la normalité des données en considérant une p-valeur inférieure à 0.05 comme statistiquement significative. Pour les rigidités estimées (Repos : 8.93 ± 5.15 kPa, Isométrique : 7.90 ± 5.43 kPa et Ergomètre : 7.88 ± 3.34 kPa), aucune différence notable n’a été relevée (p>0.1). Sachant que la rigidité passive du VG n’est pas supposée changer à l’effort chez un patient sain, le modèle présenté dans cette étude a permis d’obtenir des rigidités similaires au repos et à l’effort. Cette étude a permis de démontrer la faisabilité d’un MEF personnalisé à partir de données collectées à l’effort. Ce travail constitue la première étude qui vient estimer la rigidité du VG à partir de séquences ciné-IRM à l’effort. À l’avenir, la méthode développée au cours de cette étude pourrait être utilisée sur des sujets pathologiques.