Comportement mécanique de la crosse aortique et simulations numériques de l'écoulement sanguin validées par IRM 4D

Marine Menut (1) , Benyebka Bou-Said (1) , Hélène Walter Le Berre (1) , Xavier Escriva (2) , Yann Marchesse , Philippe Vezin (3) , Loic Boussel (4) , Antoine Millon (4)

1 LaMCoS - Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures [Villeurbanne]
2 LMFA - Laboratoire de Mecanique des Fluides et d'Acoustique
3 LBMC UMR 5239 - Laboratoire de biologie et modélisation de la cellule
4 HCL - Hospices Civils de Lyon, Departement de Neurologie

Ce travail fait partie d'un projet de recherche en chirurgie virtuelle avec pour objectif la proposition d'une solu-tion de localisation et de contrôle peropératoire précis du largage d'une endoprothèse dans un anévrisme de l'aorte thoracique.Une technique de corrélation d'images a été utilisée pendant un test en gonflementet un test de traction uni-axialeafin d'observer les déformations sur une aorte thoracique. Une loi polynomiale de comportement hyperélastiqueincompressible isotrope a été utilisée pour caractériser mécaniquement le matériau. Des simulations d'écoulement sanguin dans l'aorte thoracique ont ensuite été réa-lisées chez un patient sain avec le logiciel OpenFOAM. Le modèle rhéologique non-Newtonien de Phan-Thien et Tanner modifié (MPTT) a été implanté dans OpenFOAM et les résultats obtenusà partir de ce modèle comparésau modèle Newtonien ainsi qu'aux données de l'IRM 4D pendant un cycle cardiaque.Le modèle rhéo-logiqueMPTT montre plus de similarités avec les données IRM pendant les phases systolique et diastolique que le modèle Newto-nienou Newtoniengénéralisé. Les résultats expérimentaux sur la crosse aortique ont permis d'obtenir des coefficients pour la loi de comportement de la structure. Un couplage fluide-structure réalisé entre OpenFOAM et Abaqus© permettrade valider plus précisé-ment les résultatsen se rapprochant des conditions d'obtention de l'imagerie dynamique

Mots clés: AORTE; BIOMECANIQUE; CROSSE AORTIQUE; COMPORTEMENT HYPERELASTIQUE; RHEOLOGIE DU SANG; COUPLAGE FLUIDE-STRUCTURE

Domaines: Biomécanique [physics.med-ph]

Marine Menut, Benyebka Bou-Said, Hélène Walter Le Berre, Xavier Escriva, Yann Marchesse, et al.. Comportement mécanique de la crosse aortique et simulations numériques de l'écoulement sanguin validées par IRM 4D. 3e Journées scientifiques Franco-Maghrébines : Caractérisation des Matériaux Complexes, Nov 2016, PARIS, France. 6 p. ⟨hal-02441135⟩