Thèse soutenue

Comprendre les mécanismes de dissection aortique : modélisation éléments finis et expérimentation in situ sous tomographie RX
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Auteur / Autrice : Joseph Brunet
Direction : Jérôme Molimard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et Ingénierie
Date : Soutenance le 05/03/2021
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : Ed Sis 488
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École nationale supérieure des mines (Saint-Etienne ; 1816-....)
Laboratoire : Centre Ingénierie et Santé / CIS-ENSMSE
Jury : Président / Présidente : Nele Famaey
Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Molimard, Nele Famaey, Valérie Deplano, Laurent Orgéas, Bram Trachet, Éric Maire, Baptiste Pierrat, Jérôme Adrien
Rapporteurs / Rapporteuses : Valérie Deplano, Laurent Orgéas

Résumé

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La dissection aortique est une maladie vasculaire grave caractérisée par un décollement des couches de la paroi artérielle et la création d'un chaux chenal. La mortalité due à cette affection est particulièrement élevée et demande une intervention chirurgicale dans les délais les plus brefs. Bien que largement documentés cliniquement, les phénomènes à l'origine de cette condition sont peu connus et de nombreuses questions demeurent sans réponses. Ainsi, l'objectif de cette thèse est de mieux comprendre les mécanismes déclenchant la dissection aortique et les paramètres influençant sa propagation. Dans un premier temps, deux études combinant des tests mécaniques de traction avec des modèles éléments finis ont permis d'identifier les propriétés mécaniques et les modes de rupture I et II de la paroi aortique grâce à des méthodes inverses. Par la suite, un modèle de dissection aortique utilisant la méthode des éléments finis étendus à été développé afin de quantifier l'impact de facteurs géométriques et mécaniques sur la pression de rupture ainsi que sur la direction de propagation de la dissection aortique. Afin de valider ce modèle, une nouvelle méthode expérimentale combinant un essai mécanique de traction-gonflement avec de la microtomographie à rayons X a été mise au point. Ce test in situ a permis d'observer l'évolution 3D du profil de délamination lors de la propagation d'une dissection dans la paroi. Ces observations et modélisations ont permis une meilleure compréhension des mécanismes de propagation de la dissection, et ouvrent des perspectives sur le développement d'outils de diagnostic personnalisés.