Etude et simulation de l'écoulement sanguin dans les prothèses cardiovasculaires textiles

par Saber Ben Abdessalem

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur

Sous la direction de Bernard Durand.

Soutenue en 1999

à Mulhouse .


  • Résumé

    Les prothèses cardiovasculaires textiles sont des structures tissées ou tricotées de filaments de polyester. Elles présentent des propriétés mécaniques particulières liées à la nature des entrecroisements des fils et aux ondulations de la paroi, appelées cosselages, qui confèrent à la prothèse une aptitude à s'allonger et à fléchir sans collapser. L'importance du cosselage sur l'écoulement fut mesuré in vitro par vélocimétrie laser Doppler. L'analyse du champ de vitesse au voisinage de la prothèse a révélé que le champ stationnaire est perturbé par un freinage du flux. Cette étude expérimentale a permis d'orienter l'étude numérique entreprise sur l'utilisation du code N3S développé par le laboratoire d'hydrodynamique d'EDF. Les résultats de la simulation rejoignent ceux de l'expérimentation. De plus, le code a permis d'analyser les contraintes de cisaillement et les pertes de charges dans la prothèse pour des régimes stationnaires et pulsés. Les prothèses textiles, comme les artères, se déforment sous l'action du flux pulsé généré par le muscle cardiaque. Or, l'influence en retour de cette déformation sur le flux sanguin est un paramètre important à prendre en considération. Pour cette approche, nous avons utilisé le module de N3S permettant la simulation des écoulements définis par des parois mobiles. Dans un premier temps, nous avons étudié l'évolution de la forme des prothèses sous l'effet du flux sanguin. Ensuite, la simulation de l'écoulement a permis de mettre en évidence des phénomènes de turbulence et de cisaillement différents de ceux obtenus avec l'écoulement à paroi rigide. L'analyse des grandeurs physiques associées à l'écoulement a permis d'établir des corrélations entre les facteurs hémodynamiques et les mécanismes de dépôt de particules qui peuvent affecter la prothèse et provoquer des pathologies comme la thrombose et l'hyperplasie.

  • Titre traduit

    Study and simulation of blood flow in textile cardiovascular prosthesis


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  • Détails : 1 vol. (165 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 58 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Haute-Alsace (Mulhouse). Service Commun de l'Université. Section Lettres et Sciences humaines.
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  • Cote : 1999MULH0585
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