Modèle de la dynamique des ventricules cérébraux : contribution de l'hydrodynamique du LCS

• Auteur / Autrice : Issyan Tekaya
• Direction : Robert Bouzerar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Amiens

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie par résonance magnétique

Cerveau

Ventricules cérébraux

Hydrocéphalie

Biophysique

Résumé

Ce travail porte sur l’étude de la dynamique intracrânienne par les méthodes de la physique. Nous nous intéressons aux ventricules cérébraux, quatre poches remplies de liquide cérébrospinal, délimités par une fine membrane élastique. Ces ventricules sont reliés entre eux par une petite conduite, l’aqueduc de Sylvius. L’essentiel de cette thèse réside dans la modélisation physique de la dynamique de ces ventricules cérébraux, qui exhibent un comportement anormal et mal compris dans le cas de pathologies du système nerveux central telles que l’hydrocéphalie (dilatation des ventricules) et le syndrome du collapsus ventriculaire (contraction). En premier lieu, nous dérivons de manière théorique les équations régissant la dynamique du système ventriculaire, et avons mis en évidence deux instabilités structurelles. Nous proposons de relier ces instabilités aux causes de ces pathologies. Effectivement, les conséquences cliniques découlant de notre modèle sont nombreuses: outre la compréhension des mécanismes des maladies sous-jacentes, il est possible d’évaluer leur cinétique d’évolution, mais aussi des conséquences de certaines opérations cliniques, telles que les célèbres « shunts ». Une autre partie de la thèse, de nature expérimentale et numérique, vise à caractériser d’un point de vue hydrodynamique l’écoulement à travers l’aqueduc. Cela repose sur le traitement de données d’IRM de flux prises sur une population. Un code de calcul crée permet de calculer des paramètres biophysiques pertinents au modèle et donc d’en valider certaines hypothèses, ainsi que de fournir les valeurs de ces paramètres dans le but d’enrichir les simulations numériques découlant du modèle.