Effet de la contrainte de cisaillement pariétale sur la fragmentation des caillots de fibrine : étude expérimentale et théorique appliquée aux sténoses carotidiennes

• Auteur / Autrice : Sylvie Lorthois
• Direction : Didier Houi, Eduardo R. Anglés-Cano
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Dynamique des fluides
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vaisseaux sanguins

Modèles mathématiques

Écoulement cisaillé

Obstruction des artères carotides

Résumé

La fragmentation d'un caillot formé au niveau d'une sténose des artères carotides est un événement grave. En effet, les fragments détachés peuvent migrer dans la circulation et obstruer une artère de plus petit calibre située en aval, provoquant un infarctus cérébral. Les mécanismes conduisant à cette fragmentation sont encore mal connus, et font intervenir non seulement des phénomènes biochimiques complexes qui ont lieu au sein du caillot, mais aussi la contrainte de cisaillement pariétale. Malgré le consensus général pour évoquer ce facteur mécanique, son rôle n'avait jamais été étudié de façon quantitative. Dans une première partie, nous avons quantifié la gamme de contraintes de cisaillement physiopathologiques dans les sténoses carotidiennes. Pour cela, nous avons calculé l'écoulement dans un convergent par une méthode intégrale de couche-limite interactive, dans le cas stationnaire et axisymétrique. Nous avons montré que la contrainte de cisaillement pariétale maximale dépend uniquement de paramètres géométriques caractéristiques et du nombre de Reynolds. En particulier, cette contrainte est indépendante du profil de vitesses en entrée du convergent. Nous avons proposé une méthode simple permettant de la calculer à partir de paramètres mesurables. Ensuite, nous avons montré que la contrainte dans les sténoses carotidiennes dépend tout autant de la géométrie de la sténose que du système vasculaire cérébral dans son entier. Dans une seconde partie, nous avons étudié l'effet de la contrainte de cisaillement sur la fragmentation de caillots formés dans des conditions biochimiques contrôlées. Nous avons mis au point et caractérisé un dispositif expérimental associant un modèle de caillot bidimensionnel, constitué de particules modèles de plaquettes sanguines adhérant sur une surface plane par l'intermédiaire d'un réseau de fibrine, et une chambre à écoulement cisaillé permettant de reproduire la gamme de contraintes physiopathologiques estimée dans la première partie. Les résultats expérimentaux, ont montré qu'au dessus d'une contrainte seuil, la fragmentation augmente avec la contrainte de cisaillement, quelles que soient les conditions biochimiques étudiées. L'interprétation de ces résultats à l'aide du bilan des efforts s'exerçant sur une particule a permis de mieux comprendre les mécanismes physiques en jeu.