Fedoua El Louali soutiendra sa thèse réalisée au LBA, Aix-MArseille Université à Faculté des sciences médicales et paramédicales, site- NORD le 13 décembre à 14h.
Titre : Modélisation de la communication interventriculaire vers la prédiction de complications
Encadrement : Virginie Fouilloux, Morgane Evin
Résumé :La communication inter ventriculaire (CIV) est une des pathologies cardiaques congénitales les plus courantes, ainsi que la seconde cause d’anomalie congénitale commune chez les adultes. Les conséquences physiopathologiques d’une CIV (quel que soit sa localisation) sont l'hyper débit pulmonaire et un bas débit systémique relatif. Les complications de cet hyper débit pulmonaire au long cours peuvent être l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP avec in fine Syndrome d’Eisenmenger), la dysfonction ventriculaire gauche par dilatation du VG et l’augmentation du risque d’arythmie. Au-delà de ces complications purement hémodynamiques, il existe des complications spécifiques à la position de la CIV.
La CIV périmembraneuse (sous aortique), la plus fréquente des CIV qui peuvent persister jusqu’à l’âge adulte, peut se compliquer de fuite aortique (communément appelée le syndrome de Laubry Pezzi), de sténose médio-ventriculaire droite ou de membrane sous aortique. La survenue d’une ou plusieurs de ces complications modifie la prise en charge médicale et impose une fermeture de la CIV (par chirurgie ou par cathétérisme cardiaque). La compréhension des mécanismes associés à la survenue de complication est nécessaire en vue de la prédiction de l’évolution d’une CIV afin d’en améliorer la prise en charge.
Si la biomécanique cardiovasculaire par simulation numérique et expérimentale a été très utilisée pour l’étude de la cardiologie adulte, celle-ci est très peu développée pour les cas pédiatriques. Ce travail, vise à apporter les bases nécessaires pour l’utilisation de ces outils dans le cadre de la CIV.
Ce manuscrit est consacré à l’étude de l’écoulement intracardiaque en présence d’une CIV et de la particularité de cet écoulement dans la chambre de chasse du VG pouvant expliqués le panel de complications possible dans cette région. Cette étude a permis de contribuer à l’établissement d’outils numériques en vue d’une meilleure compréhension des interactions entre physiologie cardiaque, altération des tissues, et altération de l’écoulement.
Premièrement, nous présentons une cohorte clinique de CIV périmembraneuses qui nous permet d’étudier les facteurs associés à l’apparition d’une fuite aortique en présence d’une CIV périmembraneuse. Cette étude a mis en évidence la possibilité que d’autres facteurs que le prolapsus valvulaire aortique (expliqué jusqu’à présent par l’effet Venturi) puissent être impliqués dans cette complication. L’étude détaillée de ce qui est communément appelé par le clinicien « turbulence » permettra probablement d’expliquer cette complication.
Ensuite, une approche analytique ou une dimension est utilisée en premier lieu pour la compréhension de l’hémodynamique cardiaque en présence d’une CIV. Pour cette phase in silico, le logiciel de simulation « CircAdapt », déjà validé pour des pathologies cardiaques congénitales tel que la tétralogie de Fallot, est utilisé. Les données d’une cohorte de patients porteur de CIV sont comparées avec celle de leur jumeau simulé. Nous avons noté une incohérence entre le résultat du modèle analytique et la réalité clinique. La dilatation ventriculaire droite, en présence de CIV était plus importante que celle du ventricule gauche dans le modèle analytique, ce qui ne correspond pas aux données physiologiques connues ni aux données sur notre cohorte de patient. Des modifications de la modélisation analytique pourront être apportées dans un travail ultérieur.
Afin de contribuer à la simulation numérique et expérimentale de la CIV, une phase in vitro a englobé deux étapes. La première est la caractérisation de la structure et de son comportement mécanique en utilisant de la caractérisation tissulaire biaxiale du myocarde septal et des feuillets aortiques. Et la deuxième est la simulation de l’écoulement intraventriculaire en utilisant un banc d’expérimentation sous plusieurs conditions de test : sans CIV, avec CIV en viscosité normale et avec CIV en viscosité élevée.
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