cahier des charges
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Cahier des charges. Proposer un modèle VHDL-AMS électrique et hémodynamique (paramétrable, contrôlable) du cœur avec des capacités d’évolutions. Activité électrique. Activité hémodynamique. Seul le ventricule gauche est actuellement modélisé. Réseau circulatoire. Comportement PV. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Activité électrique
Cahier des charges
Proposer un modèle VHDL-AMS électrique et hémodynamique (paramétrable, contrôlable) du cœur avec des capacités d’évolutions.
Activité hémodynamique
Comportement PV
Réseau circulatoire
Modèle proposé
Automate cellulaire
Seul le ventricule gaucheest actuellement modélisé
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Principe général de l’activité électrique
Muscle du myocarde
Ensemble de fibres propageant le potentiel d’action
Nœud sinusal
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Automate cellulaire
: cellule auto-excitée
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Résultats obtenus
électrodes posées sur chaque cellule du cœur et
somme des potentiels
Méthode simulée Electrodes sur la peau
Simulation (pseudo-ECG)Mesure (ECG réel)
Modélisation possible
Modélisationactuelle
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Simulation d’une maladie
Cellule morte:
n’émet plus de potentiel
d’action
ne propage plus l’excitation
: cellule auto-excitée
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ECG obtenu
ECG normal:
ECG obtenu avec la cellule bloquée:
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emplacements possibles pour la pose d’une électrode de pacemaker
:
Traitement par pacemaker
Ajout d’un pacemaker
la cellule est excitée périodiquement
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ECG avec pacemaker
ECG sans pacemaker:
ECG avec pacemaker:
ECG cœur sain:
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Vue globale du modèle hydraulique
Ventricule(Comportement P,V)
Oreillette
Réseau veineux
Aorte
Réseau artériel
Capillaires (organes)
Pathologies cardiaques
Pathologies cardiaques
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Artères : différents modèles unitaires suivant les propriétés du tronçon artériel considéré (élasticité, rayon interne)
Veines et capillaires : un unique modèle résistif Rp simplifié permettant une distribution équitable du flux sanguin dans l’arbre circulatoire
Le fonctionnement d’une pompe dépend de la charge:
Le réseau artériel
Les réseaux périphériques (capillaires et veines)
Modélisation de la post-charge
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Simulation en VHDL-AMS
Pression artérielle simulée au cours du
cycle cardiaque
Pression artérielle mesurée au cours du
cycle cardiaque
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Modèle hydraulique final
Modélisation
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Résultats obtenus
Simulé vs. mesuré
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Modèle complet
+
Modèle électrique Modèle hydraulique
2000 lignes / 198 inconnues
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Résultats
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Exemple: Augmentation du rythmecardiaque et variations de pression
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Modélisation de pathologies
Artérite
Anévrisme
Troubles de conduction
Trouble du rythme cardiaque
Hémorragie
…
Détermination des pathologies à simuler
Paramétrisation du modèles en fonction des pathologies
Exemple de pathologies:
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Rétrécissement des artères coronaires, artérioles
Cas: Artérite
Artère saine Artère bouchée
Influence sur toutes les composantes du réseau circulatoire
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Simulation en VHDL-AMS
Artère bouchée (le cœur « force » pour assurer la même pression)
Artère saine
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Cas: Trouble de la conduction
Plus de synchronisation entre les oreillettes et les ventricules
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Orientations futures
Complexification des hypothèses
Consommation d’oxygène
Circulation pulmonaire
Etudes spécifiques
4 cavités / 6 valves
Boucle de régulation