Directeur
Emmanuel LERICHE, Université Lille 1
Co-encadrants
Mhamed SOULI, Université Lille 1,
Jean-Baptiste COLLIAT, Université Lille 1
Candidat(e)
Simulations numériques en mécanique (des fluides ou des solides)
(par exemple candidats issus des formations lilloises de mastère « Sciences mécaniques et
ingénierie » ou « calcul scientifique ».
Contexte et objectif
La sténose des artères par plaques d'athérome est un problème de santé publique majeur qui touche une
proportion significative de la population dans les pays industrialisés. Cette pathologie engendre par rupture
de plaque des risques sérieux d'A.V.C et d'infarctus. Pour l'instant, après avoir localisé une plaque
d'athérome, seule la sévérité de la sténose est retenu comme critère déterminant par les chirurgiens pour
décider d'opérer le patient. Or ce seul critère n'est pas suffisant, car la pratique montre qu'il peut y avoir
rupture pour un nombre significatif de plaques ne respectant pas forcément ce critère. Médecins et
scientifiques ont donc été amenés à réfléchir ensemble sur de nouvelles méthodes afin de mieux
diagnostiquer les plaques vulnérables, notamment en prenant en compte d'autres critères comme les
critères mécaniques de rupture.
Le projet de recherche
L'objectif de cette thèse est d'identifier des critères de rupture de la plaque d'athérome par recours à la
simulation de modèles réalistes d'une artère sténosée par une plaque d'athérome dont la géométrie est
obtenue à partir de la reconstruction de données prises in-vivo. De telles données sont mises à
disposition à travers des collaborations actives avec le Centre Ingénierie et Santé de l'École des Mines de
St-Étienne. De tels modèles ont été développés par les différentes communautés scientifiques (de
mécanique, de biomécanique ou de médecine). Le modèle numérique proposé ici est novateur car il
propose une approche couplée dans le cadre des méthodes numériques de discrétisations spatiale et
temporelle d'ordre élevé pour former un modèle réaliste, de grande précision, unique sur le plan
international. Il s'agit donc de prendre en compte à la fois les instabilités hydrodynamiques présentes
dans l'écoulement pulsé du sang, mais aussi sa rhéologie, ainsi que les interactions entre le fluide (le
sang) et la paroi artérielle élastique (interaction fluide-structure). Ainsi ce projet intègre les compétences
développées au sein du LML : l'interaction fluide-structure, les écoulements viscoélastiques pour la prise
en compte d'un modèle rhéologique du sang, et la modélisation et la simulation numérique de la
structure appliquées aux parois artérielles. Pour cette dernière des modèles de comportement nonlinéaires
(par exemple de la fissuration) pourront être mis en oeuvre et conduiront au développement
d’algorithmes de couplage fluide-structure spécifiques. Cette thèse va aussi bénéficier de l'appui de
collaborations nationales et internationales. De plus, il est attendu d'un tel projet de recherche
d'importantes retombées non seulement scientifiques en terme de publications, mais aussi en lien avec
le développement de collaborations en milieux hospitalier et industriel.
Contact
Emmanuel LERICHE, Tél. 03 20 33 71 80,
emmanuel.leriche@univ-lille1.fr
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