Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique - UMR 5509

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Simulation d’écoulements artériels complexes

Simulation d'écoulements artériels complexes

Cette thématique concerne des écoulements sanguins plus « réalistes » (géométrie compliquée, fluide non newtonien, prise en compte de la plaque athéromateuse, etc.).
La modélisation et simulation des écoulements hémodynamiques « spécifiques patients » vise à prédire, grâce à la simulation numérique, l’évolution de pathologies cardiovasculaire telles que les anévrismes aortiques abdominaux ou thoraciques, l’endofibrose artérielle ou la dissection aortique. Très opérationnelle, son but est de proposer une aide à la décision dans les plans d’intervention de chirurgie cardiovasculaire. Un effort important est réalisé dans le développement de méthodes pour les simulations hémodynamiques réalistes, basées sur l’acquisition de réseaux artériels « spécifiques patients » grâce à l’imagerie médicale. Afin de réaliser des simulations bio-fidèles, diverses méthodes numériques sont développées telles que le couplage multi-modèle entre les modèles complexes (3D) avec des modèles réduits (1D,0D), le couplage « fluide-structure » entre l’hémodynamique et la déformation du tissu artériel, et le couplage multi-échelle entre l’hémodynamique et la croissance tissulaire à l’échelle cellulaire.
La figure montre le champ de vitesse à un instant donné à différentes positions de l’aorte, et compare les résultats obtenus par IRM, et par simulation avec fluide newtonien ou modèle rhéologique (MPTT). Cette activité s’appuie sur de fortes collaborations avec la recherche médicale lyonnaise représentée par les Hospices Civils de Lyon. On notera notamment sur ce quinquennal la simulation de la dépose d’endoprothèses pour les anévrismes aortiques (thèse de Marine Menut, collaboration LamCos/LMFA/HCL). Une thèse vient de démarrer sur la simulation de l’évolution de l’endofibrose dans l’artère iliaque chez le sportif de haut niveau (Jérôme Jansen, collaboration LMFA/HCL).

Personnels principalement impliqués : X. Escriva, A. Delache, P. Kulisa (FCT) ;
Doctorants : M. Menut (2018), J. Jansen (en cours).
Collaborations : LaMCoS (Lyon), Ampère (Lyon), Hospices civils de Lyon.


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