Etude de l'écoulement sanguin dans des fistules artério-veineuses reconstruites à partir d'images médicales

Blood flow simulations in arterio-venous fistulas reconstructed from medical images

• Auteur / Autrice : Zaher Kharboutly
• Direction : Cécile Legallais, Isabelle Claude
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie biomédical
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie médicale

Biomécanique

Dynamique des fluides

Vélocimétrie laser Doppler

Sang -- Débit

Fistules artérioveineuses

Grilles (analyse numérique)

Reconstruction d'image

Traitement d'images -- Techniques numériques

Simulation par ordinateur

Hémodialyse

Mots clés libres

Segmentation

Résumé

Pour effectuer correctement les séances d'hémodialyse, on doit disposer d'un accès vasculaire avec un fort débit. Les fistules artérioveineuses (FAV) réalisées par chirurgie permettent d'atteindre ce but, mais sont sujettes à de nombreuses pathologies. Afin d'en comprendre les mécanismes, il est nécessaire de connaître les caractéristiques locales de l'écoulement. La vélocimétrie Döppler étant peu précise, nous proposons ici de développer une approche de modélisation biomécanique. Après un rappel de l'état de l'art sur les plans clinique et biomécanique, différentes méthodes de reconstruction volumique à partir de CT-scan sont décrites. Après optimisation, nous nous focalisons ensuite sur la simulation et l'analyse de l'écoulement sanguin dans une FAV simplifiée. Les simulations sont ensuite validées par une confrontation avec des mesures expérimentales. Enfin, la méthodologie est appliquée à deux fistules réelles, afin d'en tirer des enseignements sur le plan de la physiopathologie.

During the haemodialysis session, the blood is purified through an extracorporeal artificial kidney. High flow in the surgically created vascular access, arterio-venous fistula AVF, leads to a successful blood suction and reinjection. In order to understand the relation between the blood flow dynamics and the physiopathology, it is necessary to understand its characteristics in these vessels. Clinically it is possible to measure blond vectors using the colour echo Doppler. Nevertheless this method is has its limitations. Therefore we propose to use biomechanical model. In this work we have studied blood flow dynamics in patient specific AVF. The principal object was to define and validate a robust methodology capable of simulating blood flow in the AVF reconstructed from clinical examinations.