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

• Main Author: Viguier, Christophe
• Format: Others
• Published: 2005
• Online Access: http://oatao.univ-toulouse.fr/7278/1/viguier.pdf

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.