Ce que documente cette page

Cette page détaille l’architecture bioélectrique, les constantes mathématiques de dépolarisation auriculaire chaotique et le comportement du nœud auriculo-ventriculaire paramétrés dans le simulateur cardiaque tridimensionnel de MioAtlas pour la fibrillation auriculaire. L’objectif exclusif de ce document est d’assurer la transparence sur la modélisation computationnelle et ses fondements biophysiques ; il ne constitue en aucun cas un guide de pratique médicale, un protocole d’urgence ou un outil de diagnostic clinique. Pour une description approfondie de l’intégration mathématique des 12 dérivations, veuillez consulter la section de méthodologie technique.

Paramètres du modèle

Les valeurs quantitatives régissant la cinématique d’excitation auriculaire et la réponse ventriculaire dans le moteur de simulation proviennent de l’entité AFIB du catalogue du système de conduction :

Paramètre	Valeur dans le moteur	Unité	Description biophysique computationnelle
`mechanism`	reentrada	—	Multiples fronts d'onde désorganisés qui entrent en collision et se fragmentent dans les deux oreillettes.
`origin.focus`	FOCUS_LA_PV	—	Foyer ectopique déclencheur ancré anatomiquement dans l'ostium des veines pulmonaires gauches.
`atrialRate`	450	bpm	Fréquence intrinsèque de micro-ondulation auriculaire (ondes f oscillatoires à haute fréquence).
`chaos.waveletCount`	7	ondelettes	Nombre d'ondes de réentrée indépendantes et simultanées simulées sur le maillage auriculaire.
`rate.default`	125	bpm	Fréquence ventriculaire moyenne basale en l'absence de contrôle pharmacologique de la cadence.
`rate.range`	90 – 170	bpm	Plage de variabilité physiologique admissible sous modulation interactive dans le simulateur.
`regularity`	irregular	—	Arythmie complète ; cadence stochastique d'activation du nœud auriculo-ventriculaire.
`rrVariationPercent`	40	%	Dispersion en pourcentage pseudo-aléatoire appliquée au calcul de l'intervalle R-R entre cycles consécutifs.
`pWave`	fibrillatory	—	Absence de déflexion P discrète ; synthèse continue d'une ondulation de ligne de base à faible voltage.
`prMs`	null	ms	Intervalle PR indéfini en raison de l'absence de dépolarisation sinusale unifiée précédant le QRS.
`qrsMs`	90	ms	Durée de dépolarisation ventriculaire étroite avec conduction hisio-purkinjienne intacte.
`qrsMorphology`	normal	—	Vectorcardiographie ventriculaire physiologique sans trouble de conduction intraventriculaire associé.
`avConduction.type`	variable	—	Filtrage probabiliste du nœud AV dépendant de la période réfractaire fonctionnelle relative.
`keyLeads`	V1, II	—	Dérivations offrant la sensibilité visuelle maximale pour l'analyse du voltage des ondes f et de la cadence R-R.

Origine de chaque valeur

Le paramétrage bioélectrique intégré dans MioAtlas repose sur les publications scientifiques de référence suivantes :

Localisation anatomique de la gâchette ectopique (FOCUS_LA_PV) : L’assignation du foyer initial aux manchons myocardiques des veines pulmonaires correspond à la micro-anatomie auriculaire classique documentée par Anderson et al. (2009).
Standardisation du tracé ECG 12 dérivations et étalonnage : La vitesse de défilement de 25 mm/s, l’étalonnage en tension de 10 mm/mV et la morphologie étroite du complexe QRS (90 ms) suivent les recommandations internationales publiées par l’AHA/ACCF/HRS dans Kligfield et al. (2007).
Dynamique des dipôles et synthèse tridimensionnelle de l’ECG : La propagation du front d’onde par dipôles spatiaux multiples projetés sur un torse synthétique s’inspire du modèle de Sovilj et al. (2013).
Adaptation dynamique de l’intervalle QT : Malgré l’irrégularité du cycle R-R, la durée théorique de repolarisation ventriculaire s’ajuste dynamiquement cycle à cycle selon la formule cubique de Fridericia (1920).

Méthode de modélisation

Dans la coupe coronale interactive du cœur, le simulateur découple l’activité sinusale du nœud SA et active un générateur de bruit multifréquentiel dans les oreillettes gauche et droite. Ce générateur décompose l’activité auriculaire en 7 ondelettes de microréentrée (waveletCount = 7) circulant sur le maillage myocardique à vitesse hétérogène.

Au niveau de la jonction auriculo-ventriculaire, le nœud AV est modélisé comme un filtre à état réfractaire probabiliste. Lorsqu’une ondelette atteint le nœud, l’algorithme évalue le temps écoulé depuis la précédente dépolarisation ventriculaire ; si le nœud se trouve en période réfractaire absolue, l’influx est bloqué ; en période réfractaire relative, une latence variable est introduite avant propagation vers le faisceau de His. Le résultat sur le tracé ECG à 12 dérivations montre une disparition des ondes P, remplacées par des ondes f de faible amplitude (0.05 – 0.15 mV) et une cadence R-R totalement irrégulière avec une dispersion atteignant 40 %.

Ce qui n’est PAS reproduit

Afin de préserver un rendu fluide à 120 images par seconde dans le navigateur sans surcharge du processeur, des simplifications biophysiques sont appliquées :

Hémodynamique intracavitaire et perte de la systole auriculaire : Le simulateur ne calcule pas en temps réel la diminution du débit cardiaque ni la modification de la pression télédiastolique ventriculaire gauche résultant de l’absence de contraction auriculaire coordonnée.
Risque de thrombogenèse et de stase : La dynamique des fluides computationnelle (CFD) de la stase dans l’auricule gauche et le calcul automatisé des scores d’embolie ne sont pas intégrés.
Modulation autonome adaptative : Les fluctuations du tonus sympathique et parasympathique ne sont pas recalculées en continu selon la posture ou le stress, demeurant dans les limites statiques choisies.
Phénomène d’Ashman battement par battement : Bien que l’intervalle R-R soit irrégulier, le modèle ne déclenche pas automatiquement une aberration de conduction ventriculaire transitoire après un cycle long-court sauf sélection explicite.
Électrophysiologie cellulaire détaillée : Les courants ioniques transmembranaires individuels (IKur, INa, ICaL) issus des modèles complexes de Hodgkin-Huxley ne sont pas résolus individuellement.

Variantes interactives

Vous pouvez explorer différentes configurations bioélectriques et troubles associés directement dans le simulateur via les liens suivants :

Fibrillation auriculaire classique (cadence non contrôlée, 125 bpm) : profil standard avec ondes f fines et complexes QRS fins.
Fibrillation auriculaire préexcitée (voie accessoire) : conduction rapide et élargie par faisceau accessoire extranodal.
Flutter auriculaire typique (macro-réentrée isthmique) : rythme régulier en dents de scie à 300 bpm avec bloc AV 2:1 pour contraster avec la désorganisation de la FA.

Entités associées pour comparaison dans le simulateur

Pour approfondir l’étude comparative des troubles du rythme supraventriculaire dans l’environnement 3D :

Flutter auriculaire typique dans le simulateur 3D : Macro-réentrée auriculaire organisée avec ondes F régulières à 300 bpm et conduction AV stable.
Tachycardie par réentrée intranodale (TRIN / AVNRT) dans le simulateur 3D : Circuit de double voie nodale dans le triangle de Koch avec QRS fins à 180 bpm.
Tachycardie auriculaire multifocale (TAM) dans le simulateur 3D : Trois morphologies ou plus d’ondes P distinctes avec intervalles PR variables.
Arythmie sinusale respiratoire dans le simulateur 3D : Variabilité physiologique de l’intervalle P-P modulée par la respiration avec ondes P normales.

Fibrillation auriculaire