Patient-specific modelling of extracorporeal life support therapy

Les assistances cardio-respiratoires extracorporelles, souvent désignées par l’abréviation anglophone ECLS (ExtraCorporeal Life Support), sont déjà largement utilisées dans de nombreux hôpitaux. Ces assistances permettent de subvenir aux besoins vitaux de pa- tients souffrant de maladies respiratoires et/ou cardio-vasculaires sévères. Cependant, les cliniciens restent encore confrontés à plusieurs problèmes liés à l’utilisation de ces ap- pareils médicaux et certaines améliorations des approches thérapeutiques associées seraient souhaitables.
Dans cette thèse, nous développons des modèles mathématiques simplifiés des systèmes respiratoire et cardiovasculaire couplés à un modèle d’ECLS. La plupart des paramètres qui apparaissent dans la description sont déterminés à partir de données cliniques et les modèles proposés sont donc patient-spécifiques. Ces modèles permettent de tester in silico diverses options thérapeutiques et devraient donc permettre au clinicien d’optimiser l’utilisation de l’ECLS.
Dans notre travail, une première validation des modèles mathématiques a été réalisée à l’aide de données expérimentales obtenues à partir de modèles animals sur le cochon. Ensuite, une seconde validation a été réalisée en utilisant des données cliniques. Les résultats obtenus sont très prometteurs et constituent une perspective encourageante dans le développement d’un outil qui permettra une utilisation des ECLS plus efficace et adaptée à chaque patient.