Contribution à l'appréhension du système cardiovasculaire : modélisation et traitement de signaux issus de la macrocirculation et de la microcirculation sanguines

par Emmanuelle Guerreschi

Thèse de doctorat en Traitement du signal et de l'image

Sous la direction de Anne Humeau.

Soutenue en 2013

à Angers .


  • Résumé

    Le réseau artériel du système cardiovasculaire (SCV) est composé de deux sous-systèmes, la macrocirculation (artères élastiques et musculaires) et la microcirculation (artérioles et capillaires), qui interagissent afin de permettre une adaptation optimale de l'organisme aux différentes perturbations rencontrées. Avec l'âge et/ou des facteurs de risque comme l'hypertension, des lésions apparaissent au niveau du réseau artériel et le couplage macrocirculation/microcirculation semble avoir un rôle important dans le développement des pathologies vasculaires. Une meilleure appréhension de ce couplage pourrait permettre de mieux comprendre les processus physiopathologiques de certaines maladies vasculaires. Nous avons ainsi étudié les interactions entre la macrocirculation et la microcirculation sanguines à l'aide de deux approches : (1) l'analyse et le traitement de signaux physiologiques, (2) la construction d'un modèle du SCV. Suite à l'acquisition simultanée de signaux issus du coeur, de la macrocirculation et de la microcirculation, chez des sujets sains, nous avons mis en oeuvre différents concepts de traitement du signal (analyse spectrale, analyse multifractale, entropie multi-échelle) qui nous ont permis de mettre en évidence de potentielles relations entre la macrocirculation et la microcirculation sanguines. Parallèlement, nous avons développé un modèle du SCV capable de prédire les courbes de pression et de débit dans les réseaux macrocirculatoire et microcirculatoire. Ce modèle permet, en outre, d'observer les interactions entre la macrocirculation et la microcirculation dans des conditions normales et pathologiques.

  • Titre traduit

    Contribution to the understanding of the cardiovascular system : Modeling and processing of signals from the macrocirculation and the microcirculation


  • Résumé

    The arterial network of the cardiovascular system (CVS) is composed of two systems, the macrocirculation (elastic and muscular arteries) and the microcirculation (arterioles and capillaries) which interact to allow the organism to adapt to intern and extern perturbations. With age and/or risk factors such as the hypertension, some lesions appear in the arterial network and the cross-talk between the macrocirculation and the microcirculation seems to play an important role in the development of vascular diseases. A better comprehension of the interactions between the macrocirculation and the microcirculation could improve the understanding of vascular diseases development. We therefore studied the cross-talk between the macrocirculation and the microcirculation through two approaches: (1) physiological signals processing and (2) CVS modeling. After the acquisition of signals from the heart, the macrocirculation and the microcirculation, recorded on healthy subjects, we applied different signal processing concepts (spectral analysis, multifractal analysis, multiscale entropy) and highlighted potential relations between the macrocirculation and the microcirculation. Moreover, we built, in parallel, a model able to predict the arterial pressure and the blood flow in macrovascular and microvascular networks. This model also allowed the observation of interactions between the macrocirculation and the microcirculation in normal and abnormal conditions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (xvi-194 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliographie p. [185]-194

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  • Bibliothèque : Université d'Angers. Service commun de la documentation. Section Lettres - Sciences.
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