Identification du risque individuel de rupture des anévrismes cérébraux intra crâniens : une approche biomécanicienne - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

Identification du risque individuel de rupture des anévrismes cérébraux intra crâniens : une approche biomécanicienne

Résumé

The individual risk of rupture of cerebral aneurysm is major concern in the clinical care of the asymptomatic aneurysms. The aneurismal rupture occurs when the intra-parietal stress exceeds the rupture stress of the material constituting the wall. The goal of our study is to give a new biomechanical measure of the individual risk of rupture of cerebral aneurysms. In a first phase, an experimental study was lead to characterize the biomechanical behavior of the aneurismal wall on 16 samples of aneurysm removed surgically. The testing on the samples of aneurismal sacs allows us to reach three main categories for each sex (male and female): soft, intermediate and stiff. All the unruptured aneurysms belong to the stiff or intermediate category whereas all the ruptured aneurysm corresponds to the soft category. That allows us to highlight a correlation between the risk of rupture and the material properties of the aneurismal wall. In a second phase, fluid/structure interaction computations (FSI) were performed to compare the deformations of a "patient-specific" aneurysm composed of a degraded and undegraded material. The results show that the material properties have a major impact on the scale of the aneurismal volume variation over the cardiac cycle. The volume variation differences according to the characteristics of the material are potentially viewable with the medical imaging. A parametric study of the input parameters was presented and showed the robustness of the results. Then, we demonstrated on 12 patient specific cases of different aneurysms (shape, size, location,...) that a significant difference of the volume variation over the cardiac cycle still exist between an aneurismal wall composed of a soft and a stiff material. This study suggests that the volume variation could be used as a base for an evaluation of the individual risk of rupture of cerebral aneurysms.
Le risque individuel de rupture des anévrismes cérébraux est un enjeu majeur dans la prise en charge clinique des anévrismes asymptomatiques. La rupture anévrismale se produit lorsque la contrainte intra-pariétale dépasse la contrainte à rupture du matériau composant la paroi. Notre étude a pour objectif d'être un pas vers une nouvelle mesure biomécanique du risque individuel de rupture des anévrismes cérébraux. Dans un premier temps, une étude expérimentale fût menée pour caractériser le comportement biomécanique de la paroi anévrismale sur 16 échantillons d'anévrismes prélevés chirurgicalement. L'expérimentation sur les échantillons de poche anévrismale a permis de dégager trois grandes classes de tissus pour chaque sexe (homme et femme) : souple, rigide et intermédiaire. Il apparaît que tous les anévrismes non rompus appartiennent à la catégorie rigide ou intermédiaire et que tous les anévrismes rompus correspondent à la catégorie souple. Ceci permet de mettre en évidence une corrélation entre le risque de rupture et les propriétés du matériau composant la paroi anévrismale. Dans un deuxième temps, des simulations d'interaction fluide/structure (FSI) ont été réalisées pour comparer les déformations d'un anévrisme " patient spécifique " constitué d'un matériau dégradé et non dégradé. Les résultats montrent que les propriétés du matériaux ont un impact majeur sur l'ampleur de la variation de volume anévrismale diastolo-systolique. Les changements en terme de variations de volume en fonction des caractéristiques du tissu sont potentiellement visualisable à l'aide de l'imagerie médicale. Une analyse des incertitudes des paramètres est aussi présentée et montre la robustesse des résultats aux incertitudes des données d'entrée. Il a ensuite été démontré sur 12 cas " patient-spécifique " d'anévrismes différents (forme, taille, localisation et conditions aux limites différentes) qu'il existe toujours une différence significative en terme de variation de volume au cours du cycle cardiaque entre un anévrisme dont la paroi est composé d'un matériau rigide et d'un matériau souple. Cette étude suggère donc que la variation de volume anévrismale pourrait être utilisée comme une base pour une évaluation individuelle du risque de rupture des anévrismes cérébraux.
Fichier principal
Vignette du fichier
Sanchez_thA_se.pdf (4.07 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates et versions

tel-00767750 , version 1 (20-12-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00767750 , version 1

Citer

Mathieu Sanchez. Identification du risque individuel de rupture des anévrismes cérébraux intra crâniens : une approche biomécanicienne. Biomécanique [physics.med-ph]. Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00767750⟩
328 Consultations
8269 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More