Thèse soutenue

Analyses nonlinéaires du signal turbulent : applications à la microchirurgie vasculaire
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Auteur / Autrice : Philippe May
Direction : Éric Vicaut
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences chirurgicales
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté de médecine (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne)
Jury : Président / Présidente : Jean-Marie Servant
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marie Servant, Alain Pavie, Bernard Lévy, Daniel Loisance, Dominique Franco
Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Pavie, Bernard Lévy

Résumé

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En microchirurgie la réalisation de sutures et d'anastomoses artérielles aggrave la turbulence hémodynamique et peut favoriser en aval la survenue de microthrombi, d'une sténose, dun anévrysme. L'appréciation immédiate de la qualité de l'hémodynamique dépend encore d'un test de perméabilité subjectif qui n'atteint pas une précision et une reproductibilité scientifique. Une détection scientifique rapide et précise de la sévérité de cette turbulence est primordiale et permettrait une correction per ou postopératoire précoce par le microchirurgien. Cette étude s'est focalisée sur l'analyse de la turbulence du signal de débit. Deux méthodologie­mathématiques ont été employées : La première, issue de la théorie des systèmes dynamiques nonlinéaires de Henri Poincaré, a nécessité la reconstruction de l'espace des phases de chaque signal afin d'en estimer les paramètres de nonlinéarité (dimension de corrélation et plus grand exposant de Lyapunov). La faisabilité méthodologique a été testée grâce à une étude in vitro réalisée sur l'artère carotide de rat placée dans une chambre de flux, puis confirmée par une étude in vivo chez le rat anesthésié. L'analyse de la turbulence du signal pulsé de débit enregistré en aval de sténoses concentriques a démontré expérimentalement l’augmentation du niveau de turbulence hémodynamique en fonction du degré de la sténose artérielle. Cette relation a permis de différencier trois techniques d'anastomoses. La seconde est dérivée d'un outil de traitement du signal puissant : la Transformée en Ondelettes. Elle a été testée sur la banque de signaux de débit enregistrés en conditions in vivo en aval de sténoses, puis appliquée à la détection de la formation de microthrombi. Cette méthodologie a optimisé la rapidité du calcul analytique et l'acuité de l'analyse de la turbulence du signal de débit. Un brevet a été enregistré. Ce travail s'inscrit dans un champ de recherche pluridisciplinaire et novateur : la Microfluidique.