Interaction entre le flux intraventriculaire et la mécanique cardiaque par échocardiographie 3D chez des sportifs et des sujets sédentaires
Interaction entre le flux intraventriculaire et la mécanique cardiaque par échocardiographie 3D chez des sportifs et des sujets sédentaires
Promoteur : University of Avignon
Titre et résumé traduits de l’anglais par le portail, à partir de la fiche publiée par le registre source, le 15 septembre 2026. Traduction automatique, sans relecture médicale : elle ne modifie ni n’interprète le contenu ; en cas de doute, le texte original fait foi.
Texte original (anglais)
Interaction Between Intraventricular Flow and Cardiac Mechanics Using 3D Echocardiography in Athletes and Sedentary Subjects
Interaction Between Intraventricular Flow and Cardiac Mechanics Using 3D Echocardiography in Athletes and Sedentary Subjects
Exercise-induced cardiac remodeling, known as the "athlete's heart," corresponds to morphological and functional adaptations of the left ventricle in response to prolonged physical training. It is characterized in particular by physiological hypertrophy and improved myocardial function. Intraventricular blood flow interacts with cardiac mechanics. Regional shape (e.g., sphericity, wall curvature) and myocardial deformations guide flow patterns to create an optimal hemodynamic environment. The interaction between these different parameters in the athlete's heart remains insufficiently explored. In this context, 3D echocardiography makes it possible to combine indices derived from fluid dynamics, regional myocardial function, and cardiac geometry, enabling a comprehensive assessment of cardiac performance. Primary and secondary objectives: In this context, the aim of this project is to investigate the relationship between intraventricular flow and cardiac mechanics based on combined measurements of intraventricular flow (e.g., vorticity, pressure gradients), regional myocardial function (e.g., myocardial strain), and global/regional LV geometry (e.g., sphericity, wall curvature) in the athlete's heart. Since these parameters are interdependent, analyzing their interaction through the development of new echocardiographic tools based on 4D assessments will enable a comprehensive evaluation of functional improvements in the athlete's heart. The secondary objectives are to analyze the impact of dyssynchrony on intraventricular flow, to evaluate the influence of primary and secondary deformations on intraventricular flow, and to study cardiac function from an energetic perspective using non-invasive reconstruction of pressure-volume loops for cardiac work estimation. Methodology: The study will include 80 endurance athletes (ENT group) and 80 control subjects (CONT group). The main inclusion criteria common to both groups are: men and women aged 18-45 years, with no known heart disease and no cardiovascular risk factors (e.g., body mass index \> 30 kg/m², arterial hypertension). Athletes must train at least 10 hours per week for the past 5 years. Control subjects must not engage in more than 3 hours of physical activity per week. Athletes will be recruited from elite groups of various federations, during local long-distance races, or during clinical evaluations at Montpellier University Hospital (Dr. C. Hédon's department). Control subjects will be recruited in the Avignon area and in the cardiology department of Montpellier University Hospital during routine visits. Echocardiographic examinations will be performed in the left lateral decubitus position using Vivid systems with 4D probes. 4D and tri-plane acquisitions with color Doppler will allow assessment of cardiac structure and intraventricular flow. Data analysis will be performed using TOMTEC software, and scripts developed in Matlab and RStudio will process information related to shape, mechanical dispersion, and dyssynchrony. Intraventricular hemodynamics will be analyzed in collaboration with the CREATIS laboratory (D. Garcia), particularly through measurements of intraventricular pressure gradients and vorticity indices.
Le remodelage cardiaque induit par l'exercice, appelé « cœur d'athlète », correspond à des adaptations morphologiques et fonctionnelles du ventricule gauche en réponse à un entraînement physique prolongé. Il se caractérise notamment par une hypertrophie physiologique et une amélioration de la fonction myocardique. Le flux sanguin intraventriculaire interagit avec la mécanique cardiaque. La forme régionale (par exemple, la sphéricité, la courbure pariétale) et les déformations myocardiques orientent les schémas de flux afin de créer un environnement hémodynamique optimal. L'interaction entre ces différents paramètres dans le cœur d'athlète reste insuffisamment explorée. Dans ce contexte, l'échocardiographie 3D permet de combiner des indices issus de la dynamique des fluides, de la fonction myocardique régionale et de la géométrie cardiaque, permettant une évaluation globale de la performance cardiaque. Objectifs principal et secondaires : dans ce contexte, l'objectif de ce projet est d'étudier la relation entre le flux intraventriculaire et la mécanique cardiaque à partir de mesures combinées du flux intraventriculaire (par exemple, la vorticité, les gradients de pression), de la fonction myocardique régionale (par exemple, la déformation myocardique) et de la géométrie globale/régionale du VG (par exemple, la sphéricité, la courbure pariétale) chez le sportif. Ces paramètres étant interdépendants, l'analyse de leur interaction grâce au développement de nouveaux outils échocardiographiques fondés sur des évaluations 4D permettra une évaluation globale des améliorations fonctionnelles du cœur d'athlète. Les objectifs secondaires sont d'analyser l'impact de la dyssynchronie sur le flux intraventriculaire, d'évaluer l'influence des déformations primaires et secondaires sur le flux intraventriculaire, et d'étudier la fonction cardiaque sous l'angle énergétique à l'aide d'une reconstruction non invasive des boucles pression-volume pour l'estimation du travail cardiaque. Méthodologie : l'étude inclura 80 sportifs d'endurance (groupe ENT) et 80 sujets témoins (groupe CONT). Les principaux critères d'inclusion communs aux deux groupes sont : hommes et femmes âgés de 18 à 45 ans, sans cardiopathie connue ni facteur de risque cardiovasculaire (par exemple, indice de masse corporelle > 30 kg/m², hypertension artérielle). Les sportifs doivent s'entraîner au moins 10 heures par semaine depuis 5 ans. Les sujets témoins ne doivent pas pratiquer plus de 3 heures d'activité physique par semaine. Les sportifs seront recrutés au sein de groupes de haut niveau de diverses fédérations, lors de courses locales de longue distance, ou lors d'évaluations cliniques au CHU de Montpellier (service du Dr C. Hédon). Les sujets témoins seront recrutés dans la région d'Avignon et dans le service de cardiologie du CHU de Montpellier lors de visites de routine. Les examens échocardiographiques seront réalisés en décubitus latéral gauche à l'aide de systèmes Vivid équipés de sondes 4D. Les acquisitions 4D et tri-plan avec Doppler couleur permettront d'évaluer la structure cardiaque et le flux intraventriculaire. L'analyse des données sera réalisée à l'aide du logiciel TOMTEC, et des scripts développés sous Matlab et RStudio traiteront les informations relatives à la forme, à la dispersion mécanique et à la dyssynchronie. L'hémodynamique intraventriculaire sera analysée en collaboration avec le laboratoire CREATIS (D. Garcia), notamment par la mesure des gradients de pression intraventriculaires et des indices de vorticité.
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