| Nouveaux profils de risque rythmique ventriculaire dans la cardiomyopathie hypertrophique par analyse de clustering incluant les données du strain ventriculaire gauche (Novel risk profiles for ventricular arrhythmias in hypertrophic cardiomyopathy through clustering analysis including left ventricular strain data) Al Wazzan, Adrien - (2023-06-21) / Universite de Rennes - Nouveaux profils de risque rythmique ventriculaire dans la cardiomyopathie hypertrophique par analyse de clustering incluant les données du strain ventriculaire gauche
| |||
Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Donal, Erwan Discipline : Médecine Classification : Médecine et santé Mots-clés : Cardiomyopathie hypertrophique, arythmie ventriculaire, mort subite, strain ventriculaire gauche, machine learning, analyse de clustering
| |||
Résumé : Objectifs - La surmortalité des patients atteints de cardiomyopathie hypertrophique (CMH) est principalement attribuée à la survenue d'arythmies ventriculaires et de mort subite cardiaque. La prédiction de ces évènements reste difficile et largement perfectible. L'objectif de cette étude était de caractériser le profil de risque rythmique des patients atteints de CMH par une analyse de clustering combinant des paramètres conventionnels cliniques et d'imagerie avec des informations dérivées de l'analyse de la déformation (strain) longitudinale du ventricule gauche. Méthode - Au total, 434 patients atteints de CMH (65% d'hommes, âge moyen 56 ans) ont été inclus rétrospectivement dans deux centres de référence (hôpital universitaire d'Oslo et CHU de Rennes) et suivis longitudinalement (durée moyenne 6 ans). Les paramètres mécaniques et temporels ont été automatiquement extraits à partir des courbes segmentaires de strain ventriculaire gauche de chaque patient en plus des données cliniques et d'imagerie classique. Au total, 287 paramètres ont été analysés à l'aide d'une approche de clustering (méthode k-means). Le critère de jugement principal comprenait la survenue de mort subite cardiaque, d’arrêt cardiaque récupéré, de thérapie appropriée par le défibrillateur interne, de tachycardie ventriculaire soutenue et de tachycardie ventriculaire non soutenue au cours du suivi. Résultats - 4 clusters ont été identifiés. Le risque rythmique était plus élevé pour les groupes 1 et 4 avec des taux d’évènements de 26%(28/108), 13%(13/97), 12%(14/120), et 31%(34/109) pour les groupes 1,2,3 et 4 respectivement. Ces 4 clusters différaient principalement par leur mécanique du ventricule gauche avec une diminution sévère et homogène de la déformation myocardique pour le cluster 4 (strain global longitudinal SGL -11%, valeur normale ≥ -20%), une faible diminution pour les clusters 2 et 3 (SGL -17,2 et -16,3%, respectivement) et un retard de déformation et une dispersion temporelle pour le cluster 1 associé à une diminution modérée du SGL (-15,3% ; p <0,0001 pour la comparaison du SGL entre les clusters). Les patients du cluster 4 avaient le phénotype le plus sévère avec un remodelage négatif du ventricule gauche et de l'oreillette gauche (OG) (volume de l’OG indexé 46,6 vs 41,5 ml/m², p=0,04 et fraction d’éjection du ventricule gauche FEVG 59,7 vs 66,3%, p < 0,001) associé à une altération de la capacité d'exercice (% de travail maximal prédit 58,6 vs 69,5% ; p= 0,025). Les patients du groupe 2 présentaient le phénotype le moins sévère (masse ventriculaire gauche 99,6 vs 121 g/m² ; p=0,0001 et volume de l’OG indexé 37,2 vs 44,3 ml/m² ; p=0,04). Les patients des clusters 3 et 1 avaient une atteinte modérée, ils étaient plus âgés pour le cluster 3 (âge moyen 62,1 vs 54,1 ans ; p < 0,0001) et avaient une forme plus souvent obstructive pour le cluster 1 (gradient intra-ventriculaire gauche ≥ 30 mmHg pour 36 vs 23% Abstract : Aims- The excess mortality in hypertrophic cardiomyopathy (HCM) patients is mainly attributed to the occurrence of ventricular arrhythmia (VA) and sudden cardiac death (SCD). The prediction of VA remains challenging and could be improved. The aim of the study was to characterize the VA risk profile in HCM patients through clustering analysis combining clinical and conventional imaging parameters with information derived from left ventricular longitudinal strain analysis (LV-LS). Methods - A total of 434 HCM patients (65% men, mean age 56 years) were retrospectively included from two referral centers (Oslo University Hospital, Rennes University Hospital) and followed longitudinally (mean duration 6 years). Mechanical and temporal parameters were automatically extracted from the LV-LS segmental curves of each patient in addition to conventional clinical and imaging data. A total of 287 features were analyzed using a clustering approach (k-means). The first endpoint for VA included suspected SCD, aborted cardiac arrest, appropriate ICD therapy (AIT), sustained ventricular tachycardia (SVT) and non-sustained ventricular tachycardia (NSVT) during follow-up. Results- 4 clusters were identified with a higher rhythmic risk for clusters 1 and 4 (VA rates of 26%(28/108), 13%(13/97), 12%(14/120), and 31%(34/109) for cluster 1,2,3 and 4 respectively). These 4 clusters differed mainly by the LV mechanics with a severe and homogeneous decrease of myocardial deformation for cluster 4 (global longitudinal strain (GLS) -11%, normal value ≥ -20%), a small decrease for clusters 2 and 3 (GLS -17.2 and -16.3%, respectively) and a marked deformation delay and temporal dispersion for cluster 1 associated with a moderate decrease of the GLS (-15.3%; p <0.0001 for GLS comparison between clusters). Patients from cluster 4 had the most severe phenotype (mean LV mass index 123 vs. 112 g/m²; p=0.0003) with LV and left atrium (LA) remodeling (left atrial volume index (LAVI) 46.6 vs. 41.5 ml/m², p=0.04 and LVEF 59.7 vs. 66.3%, p < 0.001) and impaired exercise capacity (% predicted peak work 58.6 vs. 69.5%; p= 0.025). Patients from cluster 2 had the less severe phenotype (mean LV mass index 99.6 vs. 121 g/m²; p=0.0001 and LAVI 37.2 vs. 44.3 ml/m²; p=0.04). Patients from clusters 3 and 1 had a moderate phenotype and were older for cluster 3 (mean age 62.1 vs. 54.1 years; p < 0.0001) and had more obstructive form for cluster 1 (peak gradient LV outflow tract ≥ 30 mmHg for 36 vs. 23% of patients; p=0.046) with a larger left atrium size (LAVI 45.8 vs. 41.7 ml/m²; p=0.0023). Conclusion- Using a clustering approach processing LV-LS parameters in HCM patients identified 4 clusters with specific LV-strain patterns and different rhythmic risk levels. In the future, the automatic extraction and analysis of LV strain parameters could help to improve the risk stratification for SCD in HCM patients. | |||