Modélisation in-silico des voies aériennes : reconstruction morphologique et simulation fonctionnelle

In-silico modelisation of the human airways : morphological reconstruction and functional simulation

• Auteur / Autrice : Diane Perchet
• Direction : Françoise Prêteux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la matière. Mathématiques et informatique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Paris 5

Mots clés

Mots clés contrôlés

Morphologie mathématique

Modélisation tridimensionnelle

Tomographie

Voies aéro-digestives supérieures

Résumé

Dans les nouveaux protocoles thérapeutiques par voie inhalée, le dosage des particules actives reste un problème complexe qui dépend de trois principaux facteurs : leur taille, la dynamique des flux et les variations de calibre bronchique. Contribuant au projet RNTS RMOD, la recherche développée dans cette thèse propose une modélisation in-silico de la structure des voies aériennes supérieures (VAS) et proximales (VAP) à partir d’examens tomodensitométriques. La modélisation développée fait coopérer des méthodes originales de segmentation des images, de construction de surface maillée et d’analyse morphofonctionnelle. Une modélisation unifiée des VAP et VAS est obtenue pour la première fois. Elle démontre la pertinence des approches développées, ouvrant la voie aux études fonctionnelles prenant en compte les paramètres morphologiques susceptibles d’influer localement ou globalement sur la dynamique des écoulements.

In the new therapeutic protocols by inhalation, dosing the actives particles is still a complex issue which depends on three main parameters : the size, the fluid dynamics and the bronchial calibre variations. As a contribution of the RNTs project RMOD, the research developed in this thesis proposes an in-silico modelisation of the Upper Airwavs (UAw) and Proximal Airways (Paw) structure from computer tomography data. The developed modelisation uses original methods for image segmentation, meshed surface construction and morphofonctional analysis. A unified modelisation of the Uaw and Paw is obtained for the first time. It shows the pertinence of the developed approach, leading to functional studies which takes into account the morphological parameters influencing locally or globally on the fluid dynamics.