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Conception et modélisation d'actionneurs électroactifs innovants pour l'assistance circulatoire

Leprince, Pascal. Conception et modélisation d'actionneurs électroactifs innovants pour l'assistance circulatoire. PhD, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2005

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Official URL: http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000182/

Abstract

Notre travail a consisté, via une collaboration étroite entre physiciens et médecins, à explorer 2 axes de recherche d'application des matériaux électroactifs aux fonctions princeps des pompes d'assistance circulatoire. Dans le premier chapitre, nous avons d'abord fait le point sur l'historique de l'assistance circulatoire et sur les résultats cliniques. Nous avons tout particulièrement insisté sur l'évolution du concept même d'utilisation de l'assistance circulatoire, passant du traitement provisoire en attente de transplantation à un traitement à part entière de l'insuffisance cardiaque. Dans le second chapitre, nous avons passé en revue les différents procédés technologiques utilisés pour la réalisation des assistances circulatoires. Après une description succincte des systèmes pneumatiques anciens, nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux systèmes électromagnétiques. Ceci nous a amené dans le troisième chapitre, à décrire la conception d'un actionneur innovant, intégrant les fonctions pompe et valve d'une assistance circulatoire et n'utilisant aucune liaison mécanique directe. Cet actionneur est constitué d'une enveloppe élastique remplie d'un fluide magnétorhéologique, déformée et translatée par application d'un champ magnétique. A l'aide du tenseur de Maxwell la distribution des forces de déformations a été déterminée théoriquement. Un banc d'essai magnétohydraulique a été réalisé afin de tester les conditions de fonctionnement. Le quatrième chapitre a consisté à décrire le développement d'un mécanisme antithrombotique piézoélectrique. Après avoir passé en revue les autres méthodes utilisées pour limiter les phénomènes thrombo-emboliques au sein des assistance circulatoires, nous avons d'abord décrit la mise au point et la validation d'un modèle expérimental de circuit visant à obtenir de façon reproductive la formation de caillots. Puis, nous avons étudiés l'action de vibrations produites par un actionneur piézoélectrique sur la formation de caillots. Ce travail nous a permis de mettre en exergue le caractère indispensable d'un étroite collaboration entre des spécialités éloignées. Elle a aboutit a la réalisation de 2 actionneurs, dont l'un intègre la fonction de pompe et de valve. Les matériaux électroactifs utilisés nous semblent particulièrement bien adaptés à la réalisation de ces actionneurs, tant pour l'expérimentation que pour des applications potentielles à moyen terme.

Item Type:PhD Thesis
Uncontrolled Keywords:
Institution: Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT
Laboratory name:
Research Director:
Nogarède, Bertrand
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