Etude numérique et expérimentale de l'écoulement nasal chez les enfants présentant une obstruction nasale

par Camille Philip-Alliez

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Marc Medale et de Richard Nicollas.

Le président du jury était André Salvadori.

Le jury était composé de Marc Medale, Richard Nicollas, André Salvadori, William Bacon, Pierre Canal.

Les rapporteurs étaient William Bacon, Pierre Canal.


  • Résumé

    Une des données essentielles que recherche le clinicien ORL lors de son diagnostic concerne la fonctionnalité des fosses nasales. Dans certains cas, cette fonction n’est approchée que de manière partielle par les diverses méthodes de mesures mises à sa disposition. La prévalence des obstructions nasales chroniques dans la population générale1 (30% de la population) souligne l’intérêt que les orthodontistes doivent porter aux pathologies respiratoires. L’acquisition d’un outil de diagnostic fiable de l’obstruction nasale permettra d’effectuer un traitement plus précoce afin de guider au mieux la croissance crânio-faciale. La RAA ne peut pas être actuellement utilisée comme unique examen diagnostique, car sa corrélation avec les évaluations subjectives peut rester faible. L’objectif de ce travail est de fournir un modèle d’aide au diagnostic de l’obstruction nasale pour tous les patients. Dans les cas où la RAA ne permet pas un diagnostic certain de l’obstruction nasale, la simulation numérique permettrait, après avoir identifié les situations anatomiques particulières, d’obtenir une approche fonctionnelle objective en confirmant ou non le diagnostic de la RAA. La méthode utilisée pour ce travail de thèse consiste en une résolution complète des équations de Navier-Stokes dans des géométries reconstruites en 3D, c’est-à-dire ayant bénéficié d’un traitement numérique pour extraire les contours puis créer les maillages surfaciques et volumiques. Le développement d'outils de mesure objectifs est un enjeu capital pour déterminer les stratégies thérapeutiques optimales et pour évaluer les résultats des traitements. La modélisation par ordinateur de la dynamique des flux aériens au sein des fosses nasales à partir de reconstructions tomodensitométriques tridimensionnelles peut présenter des applications cliniques. Une de ses applications permettrait à l’ORL de visualiser l’écoulement post-opératoire virtuellement.


  • Résumé

    One of the essential data sought by the clinician in his diagnosis on the functionality of the nasal cavity. In some cases, this function is only partially approached by various measurement methods at its disposal. The prevalence of chronic nasal obstruction in the population (30% of the population) underlines the interest to orthodontists must wear respiratory disorders. The acquisition of a reliable diagnostic tool of nasal obstruction will allow for earlier treatment to guide the best craniofacial growth. The RAA can not be currently used as single diagnostic test, because its correlation with subjective assessments can remain low. The objective of this work is to provide a model for the diagnosis of nasal obstruction for all patients. In cases where the RAA does not allow a definite diagnosis of nasal obstruction, numerical simulations allow, after identifying the particular anatomical situations, to obtain a functional objective or not confirming the diagnosis of rheumatic fever. The methodology for this thesis consists of a complete resolution of the Navier-Stokes equations in geometries reconstructed in 3D, that is to say who received a digital processing to extract the contours and surface meshes and create volume. The development of objective measurement tools is a key issue in determining optimal treatment strategies and to evaluate treatment outcomes. Computer modeling of the dynamics of air flow within the nasal cavity from three-dimensional CT reconstructions may have clinical applications. One of its applications allow to visualize the flow postoperative virtually.


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