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Cahier des charges

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.

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Presentation Transcript

  1. Cahier des charges Proposer un modèle VHDL-AMSélectrique et hémodynamique (paramétrable, contrôlable) du cœur avec des capacités d’évolutions. Activité électrique Activité hémodynamique Seul le ventricule gaucheest actuellement modélisé Réseau circulatoire Comportement PV Automate cellulaire Modèle proposé

  2. Principe général de l’activité électrique Nœud sinusal Ensemble de fibres propageant le potentiel d’action Muscle du myocarde

  3. Automate cellulaire : cellule auto-excitée

  4. Résultats obtenus Electrodes sur la peau Méthode simulée électrodes posées sur chaque cellule du cœur et somme des potentiels Modélisation actuelle Mesure (ECG réel) Simulation (pseudo-ECG) Modélisation possible

  5. Simulation d’une maladie : cellule auto-excitée • Cellule morte: • n’émet plus de potentiel • d’action • ne propage plus l’excitation

  6. ECG obtenu ECG normal: ECG obtenu avec la cellule bloquée:

  7. Traitement par pacemaker Ajout d’un pacemaker la cellule est excitée périodiquement : emplacements possibles pour la pose d’une électrode de pacemaker

  8. ECG avec pacemaker ECG sans pacemaker: ECG cœur sain: ECG avec pacemaker:

  9. Vue globale du modèle hydraulique Réseau veineux Pathologies cardiaques Oreillette Capillaires (organes) Ventricule (Comportement P,V) Aorte Réseau artériel Pathologies cardiaques

  10. Modélisation de la post-charge Le fonctionnement d’une pompe dépend de la charge: • Le réseau artériel • Les réseaux périphériques (capillaires et veines) 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

  11. Simulation en VHDL-AMS Pression artérielle simulée au cours du cycle cardiaque Pression artérielle mesurée au cours du cycle cardiaque

  12. Modèle hydraulique final Modélisation

  13. Résultats obtenus Simulé vs. mesuré

  14. Modèle complet Modèle hydraulique Modèle électrique + 2000 lignes / 198 inconnues

  15. Résultats

  16. Exemple: Augmentation du rythmecardiaque et variations de pression

  17. Modélisation de pathologies • Détermination des pathologies à simuler • Paramétrisation du modèles en fonction des pathologies Exemple de pathologies: • Artérite • Anévrisme • Troubles de conduction • Trouble du rythme cardiaque • Hémorragie • …

  18. Cas: Artérite • Rétrécissement des artères coronaires, artérioles Artère saine Artère bouchée Influence sur toutes les composantes du réseau circulatoire

  19. Simulation en VHDL-AMS Artère saine Artère bouchée (le cœur « force » pour assurer la même pression)

  20. Cas: Trouble de la conduction Plus de synchronisation entre les oreillettes et les ventricules

  21. Orientations futures Etudes spécifiques 4 cavités / 6 valves Circulation pulmonaire Consommation d’oxygène Boucle de régulation Complexification des hypothèses

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