Simulation numérique pour l'hémodynamique prédictive dans les dispositifs microfluidiques dédiés au diagnostic in vitro

par Pierre Taraconat

Projet de thèse en Mathématiques et Modélisation

Sous la direction de Franck Nicoud et de Simon Mendez.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de École Doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015) , en partenariat avec IMAG - Institut Montpelliérain Alexander Grothendieck (laboratoire) et de ACSIOM - Equipe d'Analyse, Calcul Scientifique Industriel et Optimisation de Montpellier (equipe de recherche) depuis le 01-11-2016 .


  • Résumé

    HORIBA Medical et l'IMAG souhaitent unir leurs compétences pour le développement d'un logiciel de simulation numérique capable de participer au processus de développement de systèmes microfluidiques de diagnostic hématologique. HORIBA Medical conçoit, développe et distribue dans le monde entier des automates de diagnostic in vitro dans les domaines de l'hématologie et de la chimie clinique. Le laboratoire IMAG (UMR CNRS 5149) de l'Université de Montpellier développe un outil de Mécanique des fluides numérique pour les écoulements sanguins (www.math.univ-montp2.fr/~yales2bio/) qui a atteint aujourd'hui un niveau de maturité (Mendez et al. 2014; Chnafa et al. 2014; Zmijanovic et al. 2016) suffisant pour permettre des premières applications effectives en milieu industriel. Il a notamment été mis en œuvre pour l'étude des analyseurs sanguins hydrofocalisés (Gibaud 2015) dans le cadre du projet BPI France DAT@DIAG auquel participe IMAG et piloté par HORIBA Medical. Si cette étude a démontré le potentiel de l'approche développée par IMAG, YALES2BIO doit encore évoluer pour permettre une meilleure compréhension de l'interaction entre globules rouges et parois et proposer une représentation fidèle des interactions entre globules rouges. Il est également nécessaire que HORIBA Medical monte son niveau de compréhension de ce type d'outil afin de pouvoir en tirer le meilleur parti dans sa chaîne de développement des analyseurs de future génération. L'objectif de cette thèse est donc multiple : poursuivre le développement de YALES2BIO afin d'élargir son champ d'application et d'augmenter le réalisme des simulations ; utiliser cet outil à des configurations industrielles d'intérêt pour HORIBA Medical ; aider HORIBA Medical à s'approprier cet outil innovant et d'en maîtriser l'utilisation.

  • Titre traduit

    Numerical simulation for predictive hemodynamics in microfluidic devices dedicated to in vitro diagnostics


  • Résumé

    HORIBA Medical and IMAG wish to unite their skills in the development of a digital simulation software capable of participating in the process of development of microfluidic systems of haematological diagnosis. HORIBA Medical designs, develops and distributes in vitro diagnostic automata in the fields of hematology and clinical chemistry worldwide. The IMAG laboratory (UMR CNRS 5149) of the University of Montpellier develops a Digital Fluid Mechanics for Blood Flows tool (www.math.univ-montp2.fr/~yales2bio/) which has now reached a level of Maturity (Mendez et al., 2014, Chnafa et al., 2014, Zmijanovic et al., 2016) sufficient to allow the first effective applications in industrial environments. It was used in particular for the study of hydrofocalized blood analyzers (Gibaud 2015) as part of the BPI France DAT @ DIAG project in which IMAG is involved and managed by HORIBA Medical. If this study has demonstrated the potential of the approach developed by IMAG, YALES2BIO must still evolve to allow a better understanding of the interaction between red blood cells and walls and to provide a faithful representation of the interactions between red blood cells. It is also necessary for HORIBA Medical to increase its level of understanding of this type of tool in order to be able to make the most of it in its chain of development of future generation analyzers. The objective of this thesis is therefore multiple: to continue the development of YALES2BIO in order to widen its field of application and increase the realism of simulations; Use this tool to industrial configurations of interest to HORIBA Medical; Help HORIBA Medical to take ownership of this innovative tool and control its use.