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Etude du système cardiaque

Ce projet porte notamment sur l’activité électrique des monocouches de cellules cardiaques cultivées in vitro. Un dispositif d’acquisition novateur à base de MEA (MicroElectrode Arrays) a été déployé avec succès et permet une véritable cartographie de l’activité électrique en temps réel et à l’échelle cellulaire. Un protocole expérimental répétable a été mis en œuvre très récemment pour induire une fibrillation entretenue dans des tissus de cardiomyocytes auriculaires par stimulation électrique. L’objectif de ce projet est alors de pouvoir caractériser de manière précise ce milieu biologique par traitement du signal ainsi que par la reconstruction d’un modèle mathématique fiable. Appliquées à l’influence de molécules thérapeutiques, ces techniques devraient déboucher sur une discrimination nouvelle des antiarythmiques actuels et la détection de nouvelles classes d’antiarythmiques ciblés sur les processus de conduction intramyocardique. L’étude des dysfonctionnements cardiaques est également envisagée globalement par l’analyse des ECG et plus particulièrement des électrogrammes auriculaires complexes fractionnés (EACF) qui d’après de très récents articles améliorent l’ablation de la fibrillation auriculaire. En effet la localisation de ces EACF permettrait de localiser les zones à ablater. Cependant, les caractéristiques de ces EACF ne sont pas clairement définies, étant assez variables selon les études. Dans ce cadre, nous proposons de concevoir et réaliser un module qui permettrait d’analyser les signaux recueillis au niveau du cathéter d’ablation. Il servirait à détecter la présence ou non des EACF au niveau des zones du cœur parcourues par le praticien à l’aide du cathéter. Cet outil d’aide à la décision chirurgicale devra fournir des informations précises quant aux zones à ablater et à leur localisation, et ce en temps réel.

La dynamique de l’aorte est également à envisager dans le cadre d’une meilleure connaissance du système cardio-vasculaire. Actuellement, la prise en charge thérapeutique des pathologies de l’aorte se base sur le diamètre de celle-ci. Des études récentes montrent que ce paramètre n’est pas pertinent. L’étude de la vélocité du sang au niveau des artères apparaît potentiellement comme un paramètre majeur pour comprendre et prévenir une évolution dramatique d’atteintes de l’aorte (comme la rupture d’anévrisme). La modélisation du flux sanguin incluant le branching (embranchements), la modification de la conicité, les valeurs de pressions, ou les effets dus à une rigidification des parois due, par exemple, à un excès de tabac (pour ne citer que quelques aspects) doit permettre une meilleure connaissance du système artériel. L’approche se fera à l’aide d’outils numériques de simulation basés sur des modèles mathématiques non linéaires et des modèles électriques équivalents.

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