[Home bibliotech]
Home > Les thèses en ligne de l'INP

Contribution au développement d'actionneurs électroactifs pour l'assistance circulatoire - Application à la mise au point d'une fonction antithrombotique

Viguier, Christophe (2005) Contribution au développement d'actionneurs électroactifs pour l'assistance circulatoire - Application à la mise au point d'une fonction antithrombotique. (Electroactive actuator for mechanical circulatory support - Application to the development of an antithrombotic function.)

Full text available as:

PDF - Requires a PDF viewer such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
5.48 Mo

Abstract

Cette étude se place dans le cadre d'une collaboration entre le Groupe de Recherche en Electrodynamique de l'INPT/ENSEEIHT/CNRS et le Service de Chirurgie Thoracique et Cardiovasculaire de l'APHP Pitié-Salpêtrière de Paris. L'objectif de ce travail est d'envisager l'apport des nouveaux matériaux électroactifs dans les dispositifs d'assistance circulatoire. Ces systèmes ont pour rôle de remplacer temporairement la fonction de pompe jouée par le coeur (coeur artificiel et système de circulation extracorporelle). Dans ces conditions, le sang est confronté à deux problèmes favorisant la formation de caillots (thrombose) : contact avec des surfaces artificielles et perturbation de son écoulement. L'étude proposée envisage la possibilité de réaliser une fonction antithrombotique avec un actionneur électroactif. La première partie est consacrée à la définition des principaux matériaux actifs. Quelques applications présentes dans le domaine médical sont aussi décrites. La deuxième étape consiste à déterminer, par simulations fluidiques, les zones privilégiées pour la formation de caillots dans une géométrie de type divergente (raccord en Y) en tenant compte des propriétés non newtoniennes du sang. De plus, une étude représentant l'agrégation de plaquettes sanguines est réalisée en utilisant de fines particules de fer immobilisées avec un aimant dans la divergence étudiée, dans lequel circule un fluide. Ainsi, l'influence de déformations pariétales sur le décollement d'une particule a pu être modélisée. A partir des données accumulées dans le chapitre précédent, des actionneurs constitués de céramiques multicouches piézoélectriques sont dimensionnés et caractérisés (fréquence de résonance et déformation créée sur le raccord). Enfin, un circuit permettant de reproduire la formation de caillots dans le raccord en Y, basé sur un modèle de circulation extracorporelle, a été réalisé. En intégrant les actionneurs dans ce modèle, le décollement des particules par vibrations pariétales a pu être vérifié expérimentalement. De plus, une étude a permis de déterminer l'influence des vibrations sur les temps de formation des caillots dans le raccord, ouvrant la voie à la mise au point d'une fonction antithrombotique. ABSTRACT : This study is placed within the framework of collaboration between the Electrodynamics Research Group of the INPT/ENSEEIHT/CNRS and the Thoracic and Cardiovascular Surgery Service of the APHP Pitié-Salpêtrière of Paris. The objective of this work is to consider the contribution of new electroactive materials in the devices of mechanical circulatory support. These systems replace temporarily the pump function played by the heart (artificial heart and device of extracorporeal circulation). Under these conditions, blood is confronted with two problems supporting the clot formations (thrombosis) : contact with artificial surfaces and disturbance of its flow. The study suggested considers the possibility of fulfilling an antithrombotic function with an electroactive actuator. The first part is devoted to the definition of principal active materials. Some applications present in the medical field are also described. The second stage consists in determining, by fluidic simulations, the zones privileged for the clot formations in a divergent type geometry (Y-shaped connection) by taking into account the non newtonian blood properties. Moreover, a study representing the blood platelet aggregations is carried out by using fine iron particles immobilized with a magnet in the studied divergence, in which a fluid circulates. Thus, the influence of parietal deformations on the separation of a particle could be modelled. From the data accumulated in the preceding chapter, actuators made up of piezoelectric multi-layer ceramics are dimensioned and characterized (resonance frequency and deformation created on the Y-shaped connector). Finally, a circuit allowing to reproduce the clot formations in the Y-shaped connector, based on a model of extracorporeal circulation, was carried out. By integrating the actuators in this model, the separation of the particles by parietal vibrations could be check in experiments. Moreover, a study made it possible to determine the influence of the vibrations on the clot formation times in the connection, opening the way to the development of an antithrombotic function.

Department:Laboratoire d'Electrotechnique et d'Electronique Industrielle - LEEI (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Nogarède, Bertrand
Uncontrolled Keywords:Matériaux électroactifs - Actionneur piézoélectrique - Vibrations pariétales - Décollement de particules - Assistance circulatoire – Antithrombose. KEYWORDS : Elctroactive materials - Piezoelectric actuator - Parietal vibrations - Particle separations - Mechanical circulatory support – Antithrombosis.
Subjects:Electrical engineering
Deposited On:28 February 2006

Archive Staff Only: edit this record


Contacts | Infos légales | Plan du site | Intranet

(c)INP de Toulouse 2012 - Tous droits réservés. -  INP Communication