Méthodologie d'évaluation de la compatibilité électromagnétique des dispositifs médicaux implantables actifs aux champs électromagnétiques industriels basses fréquences

par Lucien Hammen

Projet de thèse en Génie électrique

Sous la direction de Lionel Pichon, Yann Le Bihan et de Mohamed Bensetti.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering , en partenariat avec Génie électrique et électronique de Paris (laboratoire) et de CentraleSupélec (référent) depuis le 15-01-2020 .


  • Résumé

    L'objectif principal de cette thèse est de développer une méthodologie d'évaluation de la compatibilité électromagnétique des DMIA aux champs électromagnétiques industrielles de fréquences inférieures à 100 kHz. Cette méthode prendra en compte non seulement la variabilité des sources rencontrées en industrie mais également celle des facteurs liés aux dispositifs et à leur implantation. En terme de prévention, cette étude aidera les préventeurs en entreprise à apporter une réponse plus adaptée à un travailleur porteur d'implants qui occupe un poste potentiellement à risque. Les différentes phases envisagées dans la démarche sont les suivantes : - La première étape consistera à caractériser certains équipements industriels émissifs à l'aide de modèles équivalents. Cela consistera à développer un modèle simplifié permettant de décrire le comportement de la source en la considérant par exemple comme une distribution de sources élémentaires. - La seconde étape consistera au développement d'un modèle de fonction de transfert caractéristique d'un DMIA permettant de passer du champ magnétique externe à la tension induite sur ses électrodes et inversement. Pour cela, il est envisagé de coupler deux approches, l'une théorique basée sur des calculs analytiques et de la simulation numérique, l'autre expérimentale. Il est ainsi envisagé de développer un banc de mesure permettant de soumettre un ou plusieurs implants à des conditions d'exposition maîtrisées pour en étudier les réponses, ce qui permettra de valider l'approche théorique. -La troisième étape exploitera les résultats des deux premières (modèles de sources industrielles et réponses d'implants exposés à un champ magnétique) et permettra d'estimer le risque d'interférence pour un DMIA avec un environnement magnétique réel et ainsi de fournir des recommandations à l'intention des préventeurs.

  • Titre traduit

    Electromagnetic compatibility assessment methodology for active Implantable medical devices at low Frequency industrial electromagnetic fields


  • Résumé

    The main objective of this thesis is to develop a methodology for assessing the electromagnetic compatibility of DMIAs (Active implanted medical devices) at industrial electromagnetic fields of frequencies below 100 kHz. This method will take into account not only the variability of the sources encountered in industry but also that of the factors related to the devices and their implementation. In terms of prevention, this study will help prevention specialists in companies to provide a more appropriate response to a worker with implants who occupies a position potentially at risk. The different phases envisaged in the approach are as follows: - The first step is to characterize some emissive industrial equipment using equivalent models. This will consist of developing a simplified model to describe the behavior of the source by considering it for example as a distribution of elementary sources. The second step will consist in the development of a characteristic transfer function model of a DMIA making it possible to pass from the external magnetic field to the voltage induced on its electrodes and vice versa. For this, it is envisaged to couple two approaches, one theoretical based on analytical calculations and numerical simulation, the other experimental. It is thus envisaged to develop a test bench for submitting one or more implants to controlled exposure conditions to study the responses, which will validate the theoretical approach. -The third step will exploit the results of the first two (industrial source models and implants responses exposed to a magnetic field) and will estimate the risk of interference for a DMIA with a real magnetic environment and thus provide recommendations for preventionists.