MagnetoHemoDynamics in Aorta and Electrocardiograms

Résumé : Cet article traite d'un phénomène multi-physique complexe incluant l'électrophysiologie cardiaque et l'hémodynamique. Le but est de modéliser et simuler un phénomène qui a été observé dans les machines IRM : en présence d'un champ magnétique intense, l'onde T de l'électrocardiogramme (ECG) s'accroît, ce qui peut perturber l'imagerie médicale synchronisée par les ECG. Nous reproduisons cette observation expérimentale grâce à des simulations sur ordinateur utilisant une anatomie réaliste et un modèle à trois compartiments : les équations de la magnétohydrodynamique "sans induction" dans l'aorte, les équations bidomaine dans le coeur et la diffusion électrique dans le reste du corps. Ces compartiments sont couplés fortement entre eux et résolus par la méthode des éléments finis. Plusieurs cas-tests sont proposés pour tester les solutions numériques et vérifier la validité de certaines hypothèses de modélisation. Enfin, des ECGs sont simulés pour une large gamme de champs magnétiques (de 0 à 20T). En présence d'un champ magnétique intense, l'écoulement du sang dans l'aorte induit un potentiel électrique qui est la cause d'une augmentation de l'onde T d'un électrocardiogramme (ECG). Ce phénomène peut perturber l'imagerie médicale synchronisée par ECG. Le but de cette étude est de reproduire cette observation expérimentale par le biais de simulations numériques sur une anatomie réaliste. Le modèle informatique est constitué de trois compartiments : la magnetohydrodynamique (MHD) dans l'aorte, les équations bidomaine dans le coeur et les équations de l'électrostatique dans le reste du corps. Ces modèles sont fortement couplés ensemble et résolus par la méthode des éléments finis. Les tests numériques montrent que ce modèle est bien capable de reproduire le comportement attendu sur l'ECG.
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Physics in Medicine and Biology, IOP Publishing, 2012, 57 (10), pp.3177-3195. <10.1088/0031-9155/57/10/3177>
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https://hal.inria.fr/inria-00628032
Contributeur : Vincent Martin <>
Soumis le : mercredi 23 mai 2012 - 10:13:32
Dernière modification le : jeudi 24 mai 2012 - 11:00:23
Document(s) archivé(s) le : jeudi 15 décembre 2016 - 09:47:49

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Vincent Martin, Agnes Drochon, Odette Fokapu, Jean-Frédéric Gerbeau. MagnetoHemoDynamics in Aorta and Electrocardiograms. Physics in Medicine and Biology, IOP Publishing, 2012, 57 (10), pp.3177-3195. <10.1088/0031-9155/57/10/3177>. <inria-00628032v2>

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