Cahier des charges Activit lectrique Activit hmodynamique Seul

Cahier des charges Activité électrique Activité hémodynamique Seul le ventricule gauche est actuellement modélisé Automate cellulaire Comportement PV Réseau circulatoire Modèle proposé Page 1 Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary 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 Page 2 Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Nœud sinusal

Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Automate cellulaire : cellule auto-excitée Page 3

Résultats obtenus Modélisation actuelle Simulation (pseudo-ECG) Electrodes sur la peau Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Méthode simulée électrodes posées sur chaque cellule du cœur et somme des potentiels Mesure (ECG réel) Modélisation possible Page 4

Simulation d’une maladie Cellule morte: n’émet plus de potentiel d’action ne propage plus l’excitation Page 5 Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary : cellule auto-excitée

ECG obtenu Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary ECG normal: ECG obtenu avec la cellule bloquée: Page 6

Traitement par pacemaker Ajout d’un pacemaker la cellule est excitée périodiquement Page 7 Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary : emplacements possibles pour la pose d’une électrode de pacemaker

ECG avec pacemaker ECG sans pacemaker: Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary ECG cœur sain: ECG avec pacemaker: Page 8

Vue globale du modèle hydraulique Pathologies cardiaques Réseau veineux Ventricule (Comportement P, V) Capillaires (organes) Aorte Pathologies cardiaques Réseau artériel Page 9 Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary 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 Page 10 Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Les réseaux périphériques (capillaires et veines)

Simulation en VHDL-AMS Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Pression artérielle simulée au cours du cycle cardiaque Pression artérielle mesurée au cours du cycle cardiaque Page 11

Modèle hydraulique final Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Modélisation Page 12

Résultats obtenus vs. mesuré Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Simulé Page 13

Modèle complet Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Modèle hydraulique Modèle électrique + 2000 lignes / 198 inconnues Page 14

Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Résultats Page 15

Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Exemple: Augmentation du rythme cardiaque et variations de pression Page 16

Modélisation de pathologies Détermination des pathologies à simuler Paramétrisation du modèles en fonction des pathologies Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Exemple de pathologies: Artérite Anévrisme Troubles de conduction Trouble du rythme cardiaque Hémorragie … Page 17

Cas: Artérite Artère saine Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Rétrécissement des artères coronaires, artérioles Artère bouchée Influence sur toutes les composantes du réseau circulatoire Page 18

Simulation en VHDL-AMS Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Artère saine Artère bouchée (le cœur « force » pour assurer la même pression) Page 19

Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Cas: Trouble de la conduction Plus de synchronisation entre les oreillettes et les ventricules Page 20

Orientations futures Etudes spécifiques 4 cavités / 6 valves Systems'Vi. P SAS, Heart Model summary Circulation pulmonaire Consommation d’oxygène Boucle de régulation Complexification des hypothèses Page 21