Conférences

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Séminaire
Modèles et contrôle optimal de l'activation du coeur par courant.
Myriam Rioux
Université Laval

La réponse du coeur à des stimuli électriques demeure un sujet de recherche très actif, e.g. pour investiguer les mécanismes de défibrillation. Le modèle bidomaine a toujours été reconnu comme étant le seul modèle vraiment adapté pour aborder cette application spécifique. Dans cet exposé, je décrirai un modèle monodomaine avec un terme source dérivé selon un principe de superposition appliqué à l'équation de balance électrostatique de la formulation parabolique- elliptique des équations bidomaines. Le modèle final est une équation monodomaine avec le courant relevé, d'où l'appellation ``current- lifted monodomain model'' (CLM). Ce modèle rend possible l'activation par les milieux intracellulaire et extracellulaire du tissu cardiaque, et de considérer des ratios d'anisotropie différents entre ces milieux. Il permet à n'importe quelle contribution du courant d'être résolue séparément. Comme cette partie du calcul peut être faite à part et avant toutes les itérations en temps, le CLM performe aussi bien que le modèle monodomaine standard, c'est-à-dire 10 fois plus rapidement que le modèle bidomaine. Pour prouver l'utilisation du modèle CLM, les phénomènes de polarisation par électrodes virtuelles (EV) sont simulés. Les EV représentent toute une classe de phénomènes fortement reliés à l'inégalité des ratios d'anisotropie, où la stimulation par une électrode unipolaire via le milieu extracellulaire induit des régions caractéristiques de (dé)polarisation autres que le voisinage de l'électrode. L'avancement important de ce travail est le remplacement du modèle bidomaine pour les simulations longues durées avec stimulation par courants, e.g. l'investigation des mécanismes de fibrillation où la stimulation par un courant fort s'avère être un traitement efficace.

Il a été prouvé que les EV peuvent être responsable de l'échec de la défibrillation. Dans la deuxième partie de l'exposé, nous utilisons la formulation avec relèvement du courant pour formuler un problème de contrôle optimal où la distribution est calculée dans le but précis de minimiser les EV. Nous étudions certaines contraintes et vérifions si les distributions de courant trouvés arrivent à minimiser les EV suffisamment, par exemple pour ne pas déclencher d'activation anodale.

Date: 2014-04-10 à 09:30
Endroit: VCH-3840