La régurgitation mitrale : étude expérimentale et numérique du comportement de l'écoulement en zone de convergence

par Damien Coisne

Thèse de doctorat en Mécanique des milieux fluides

Sous la direction de Jean-Paul Bonnet et de Robert Perrault.

Soutenue en 2003

à Poitiers , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers ; 1992-2008) , en partenariat avec Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées (autre partenaire) .

mots clés

• Insuffisance mitrale
• Échocardiographie Doppler
• Écoulement -- Visualisation

Résumé

L'objectif de ce travail, mêlant approche expérimentale par PIV et numérique, a été de caractériser l'écoulement en zone de convergence sur des modèles expérimentaux présentant des caractéristiques similaires aux valves humaines. L'étude expérimentale s'est attaché à décrire le comportement de l'écoulement en zone de convergence sur un modèle de prolapsus valvulaire mitral. L'étude quantitative a permis de juger de l'erreur introduite par les méthodes ultrasonores lors de la mesure du débit dans l'étude 3D de ce type d'écoulement. L'application des résultats numériques obtenus dans le laboratoire à la problématique de quantification Doppler couleur, a été le deuxième volet de ce travail. Nous avons calculé l'amplitude de la distorsion géométrique introduite par les méthodes ultrasonores et son incidence sur le calcul du débit lors de la prise en compte des profils d'isovitesse 3D ainsi que les différents paramètres déterminant l'amplitude de cette erreur. Cette approche fondamentale des écoulements intracardiaques, nous a permis de proposer des solutions aux méthodes ultrasonores couramment employées en pathologie valvulaire régurgitante.

Titre traduit

Mitral regurgitation : experimental and numerical study in the convergent region

Résumé

The objective of this work, mixing experimental by PIV and numerical approaches, was to characterize the flow in convergent region on experimental models presenting characteristics similar to the human valves. The experimental study attempted to describe the behavior of the flow in the convergent zone of a mitral prolapsed model. Orthogonal acquisitions PIV enabled us to obtain an outline of a 3D description. The quantitative study allows us to assess the error introduced by the ultrasonic methods in the flow rate measurement in case of 3D complex flow fields. The application of the numerical results, obtained in the laboratory, to the limitations of color Doppler quantification tools was the second aspect of this work. We calculated the magnitude of the geometrical distortion introduced by the ultrasonic methods and its incidence on the flow rate calculation. This fundamental approach of the intra-cardiac flows, allow us to propose solutions which can be implemented to the ultrasonic methods usually employed in valvular regurgitant pathology.