L'hypertrophie de la prostate et la rétention aiguë d'urine : vers un stent urétral à base de bio-matériaux NiTi et silicone

LUTS in case of BPH : a NiTi-Silicone based uretral stent as a solution

• Auteur / Autrice : Gabriel Antherieu
• Direction : Yohan Payan, Denis Favier, Nathanaël Connesson, Pierre Mozer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologie, instrumentation, signal et imagerie pour la biologie, la médecine et l'environnement
• Date : Soutenance le 04/02/2016
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité - Informatique, mathématiques et applications (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Sébastien Crouzet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Badel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Louche, Etienne Patoor

Mots clés

Mots clés contrôlés

Alliages nickel-titane

Silicones

Prothèses internes

Cathétérisme urinaire

Urine -- Rétention

Complications (médecine)

Adénome de la prostate

Mots clés libres

Prostate

Stent

NiTi

Silicone

Résumé

La rétention aiguë d'urine est la complication la plus grave de l'hyperplasie bénigne de la prostate. Elle est aujourd'hui traitée en urgence par cathétérisation, ce qui expose le patient à un important risque infectieux. Dans le cadre de cette thèse, un stent urétral innovant a été développé afin de remplacer la cathétérisation. Ce stent utilise des échantillons filiformes d'alliage à mémoire de forme Nickel-Titane, lui conférant deux mémoires de forme distinctes au chauffage, et permettant ainsi une pose et une ablation simplifiées.Afin de convenablement dimensionner les éléments constitutifs de ce stent, un dispositif permettant la réalisation d'essais de flexion pure à haute déformation sur des échantillons de géométrie filiforme a été conçu. Ce dispositif a permis la caractérisation de fils et tubes de NiTi en flexion pure, ainsi que l'étude du phénomène de localisation qui est survenue lors de ces essais.Une méthode numérique permettant l'identification des lois de comportement matériau à partir d'essais expérimentaux à champ de contrainte non uniforme a été développée. Cette méthode a notamment permis d'identifier le comportement en compression uni-axiale de fils et tubes de NiTi, à partir de résultats expérimentaux obtenus en flexion pure et en traction uni-axiale.

Acute urinary retention is the major complication of benign prostatic hyperplasia. Today, the first line treatment consists in emergency catheterization, which often leads to urinary infection. This thesis aimed at developing an innovative nitinol based stent as a alternative treatment for acute urinary retention. Using a combination of NiTi wires and tubes, this stent is given two distinct shape memories during heating.The stent components are mostly loaded under pure bending during the stent activation. A pure bending apparatus allowing large deformations on slender specimens was thus designed. This device gave access to the NiTi wires and tubes behaviour under pure bending, and also provided information about localization phenomena during pure bending experiment.A numerical method able to identify the shear-stress shear-strain function from experimental pure torsion tests, and the stress strain function under compressive load from experimental uni-axial tensile and pure bending tests was also developed. This method was applied using afore-obtained numerical results to identify the NiTi wires and tubes behaviour under uni-axial compressive load.