Modelisation numerique par la methode des elements finis (code abaqus) des deformations d'un globule rouge aspire dans une micropipette

A numerical simulation by finite element of the deformations of red blood cells aspirated into a micropipette

• Auteur / Autrice : STANISLAS RAMAHANDRY
• Direction : J.-C. LELIEVRE
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Les proprietes mecaniques du globule rouge, et notamment sa capacite a se deformer conditionnent pour une large part la physiopathologie de la microcirculation sanguine. La connaissance de ces proprietes s'avere donc essentielle. Nous proposons de simuler numeriquement une experience de micromanipulation d'un globule rouge a l'interieur d'une micropipette, de diametre moyen de 0. 8 micrometre, dans laquelle est imposee une pression d'aspiration parfaitement controlee. Cette simulation numerique, permet de decrire une experience de micromanipulation d'un globule rouge en respectant la constance de l'epaisseur membranaire, au cours de la deformation, et, contrairement aux theories analytiques en tenant compte de la morphologie biconcave de la cellule. Nous adoptons un modele geometrique biconcave associe a une structure, appelee composite ou en sandwich, constituee de deux peaux minces faites d'un materiau de mooney-rivlin et d'une ame (80 pourcent de l'epaisseur totale) constituee d'un materiau lineaire isotrope transverse. Les etats de contraintes et de deformations sur l'ensemble de la membrane de l'hematie ainsi que leur distribution sont etudies. L'exploitation de la courbe theorique (pression en fonction de la longueur aspiree) conduit a une valeur moyenne du module d'elasticite isotrope e egale a 1350 pa. Pour superposer la courbe du modele numerique a cette courbe theorique, il s'est avere necessaire d'introduire une valeur du module d'elasticite e#t#h egale a 2700 pa. Les interpolations de la courbe numerique avec les points experimentaux donnent les valeurs du module d'elasticite de la couche lineaire isotrope transverse e#1 et e#2 egale a 3500 pa. Les valeurs nu#1#2 egale a 0. 99, nu#1#3 et nu#2#3 egale a 0 et e#3 infiniment plus grand que e#1 sont les conditions qui permettent de definir une loi lineaire isotrope transverse avec deformations a epaisseur constante. La simulation fait apparaitre une pression limite et une longueur d'aspiration maximale largement inferieure a celle mesuree experimentalement