Simulation numérique de l'interaction fluide-structure dans les écoulements veineux
Auteur / Autrice : | Barthélémy Thibaud |
Direction : | Franck Nicoud, Simon Mendez |
Type : | Projet de thèse |
Discipline(s) : | Mathématiques et Modélisation |
Date : | Inscription en doctorat le Soutenance le 09/12/2024 |
Etablissement(s) : | Université de Montpellier (2022-....) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École Doctorale Information, Structures, Systèmes |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : IMAG - Institut Montpelliérain Alexander Grothendieck |
Equipe de recherche : ACSIOM - Equipe d'Analyse, Calcul Scientifique Industriel et Optimisation de Montpellier | |
Jury : | Président / Présidente : Guillaume Balarac |
Examinateurs / Examinatrices : Franck Nicoud, Guillaume Oger, Julien Favier, Simon Mendez, Victoria Tishkova leoni, Antonia Perez martin | |
Rapporteur / Rapporteuse : Guillaume Oger, Julien Favier |
Mots clés
Résumé
Cette thèse porte sur létude de la dynamique des valves veineuses et de lhémodynamique associée dans les veines profondes des membres inférieurs. Elle présente lanatomie et de la physiologie des valves veineuses, suivie dune revue des travaux numériques existants sur les valves veineuses. Lobjectif principal est de mieux comprendre l'hémodynamique des valves veineuses, ainsi que leurs implications potentielles dans les maladies telles que la thrombose veineuse profonde. La recherche se base sur lhypothèse dune réserve de surface, qui propose que louverture de la valve résulte principalement de la courbure tridimensionnelle des feuillets et non dun étirement important des tissus. Pour tester cette hypothèse, un modèle géométrique de valve veineuse fémorale a été développé. Ce modèle a été utilisé pour réaliser une analyse structurale complète des feuillets de la valve, en étudiant leur déformation sous leffet de différentes charges mécaniques. Les simulations numériques dinteraction fluide-structure (FSI) ont ensuite été réalisées pour reproduire les conditions de flux sanguin dans la pompe respiratoire, lorsque le patient est en position allongée. Les résultats montrent que la sensibilité de la valve à la pression permet une ouverture avec une perte de pression faible, assurant un bon retour veineux. Cependant, les structures complexes de lécoulement sanguin, notamment des zones de recirculation et la réorientation du flux à laval de la valve, révèlent des défis dans lefficacité du drainage, surtout en ce qui concerne les mouvements limités des particules dans la base des sinus. La thèse souligne également les limitations des modèles existants basés sur louverture par étirement des feuillets et propose un modèle alternatif basé sur louverture par réserve de surface. Les travaux ont permis de mieux caractériser la dynamique des valves veineuses et dexpliquer certaines des observations cliniques concernant lefficacité de louverture et de la fermeture des valves. En conclusion, cette thèse propose une nouvelle approche pour modéliser les valves veineuses en tenant compte de la géométrie tridimensionnelle et de la dynamique réelle des feuillets. Les résultats obtenus ouvrent des perspectives pour améliorer la conception des prothèses valvulaires veineuses et comprendre les mécanismes impliqués dans les pathologies veineuses, tout en identifiant les aspects nécessitant des études complémentaires, comme linfluence des conditions découlement ou de la géométrie des veines.