Simulation du mouvement du coeur humain
Résumé
We have developed a discreet model of human myocardium which takes into account excitation and contraction properties of the tissue. Our data consist of muscular fibers orientation maps of human fetal and postnatal hearts, obtained by polarised light microscopy (Usson et al., 1994 ; Jouk et al., 1995). For the cardiac excitation model, we have chosen to extend Gerhardt et al. (1990) approach to take into account conduction anisotropy and also three-dimensional geometry of excitable media. For the cardiac contraction model, we suggest a new type of volume element which allows simulation of anisotropic mechanical behaviors. It shows in particular mechanical characteristics of myocardial tissue in traction-compression and shearing. The contraction model is implemented and tested on the simplified geometries of papillary muscle and left ventricle.
Nous avons développé un modèle discret du myocarde humain qui tient compte des propriétés d'excitation et de contraction du tissu. Nos données sont constituées de cartes d'orientation des fibres musculaires de coeurs humains foetaux et postnataux obtenues par microscopie en lumière polarisée (Usson et al., 1994 ; Jouk et al., 1995). Pour le modèle de l'excitation cardiaque, nous avons choisi d'étendre l'approche de Gerhardt et al. (1990) afin de prendre en compte la géométrie tridimensionnelle du milieu excitable constitué par le myocarde ainsi que l'anisotropie de la conduction. Pour le modèle de la contraction cardiaque, nous proposons un nouveau type d'élément de volume qui permet de simuler des comportements mécaniques anisotropes. Il présente notamment les caractéristiques mécaniques du tissu myocardique en traction-compression et en cisaillement. Le modèle de la contraction est mis en oeuvre et testé sur les géométries simplifiées du muscle papillaire et du ventricule gauche.
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