Systems`ViP SAS

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