Mahdi Manoochehrtayebi soutiendra sa thèse le 5 mars 2024 à 9h15 à l'Inria Saclay et en visioconférence.
Titre : Modélisation multi-échelle du parenchyme pulmonaire.
Direction : Aline Bel-Brunon (INSA-Lyon), Dominique Chapelle (Inria), Martin Genet (Ecole Polytechnique).
Résumé : La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI), caractérisée comme une maladie pulmonaire interstitielle qui induit un épaississement et une rigidification de certains septa alvéolaires, reste mal comprise, diagnostiquée et traitée. La FPI cible la structure du parenchyme pulmonaire telle qu'elle est observée sur les images tomodensitométriques et certaines caractéristiques microscopiques. L'évolution des propriétés microscopiques du parenchyme pulmonaire due à une telle maladie est étroitement liée au comportement du poumon à l'échelle de l'organe. La compréhension de ce lien peut être abordée par la modélisation mécanique, qui peut quantifier les données cliniques primaires, à savoir les tomodensitogrammes, et fournir un diagnostic relativement rapide. Dans ce travail, nous avons proposé une modélisation multi-échelle du parenchyme pulmonaire par le biais d'une approche mécanique.
Un modèle général micro-poro-mécanique est proposé pour simuler le comportement des matériaux poreux compressibles et incompressibles à l'échelle microscopique et relier les caractéristiques mécaniques et morphologiques microscopiques au comportement à l'échelle macroscopique. Un tel modèle est défini sur la base d'une microstructure périodique avec différents choix qui subissent des déformations finies. En outre, le modèle micro-poro-mécanique peut montrer non seulement la distribution des contraintes et des déformations microscopiques sous diverses charges telles que les contraintes macroscopiques, les déformations macroscopiques et la pression du fluide, mais aussi leurs manifestations moyennes à l'échelle macroscopique. Ce modèle est d'abord comparé à la macro-poromécanique, afin d'étudier la pertinence de l'approche macroscopique par rapport aux approches microscopiques. Deuxièmement, le modèle est mis à jour pour reproduire le comportement expérimental du parenchyme pulmonaire. La tension superficielle, en tant que phénomène physiologique microscopique sur les parois alvéolaires, qui est une réponse pour maintenir la stabilité et le parenchyme pulmonaire en présence d'une pression de fluide, est prise en compte dans le modèle. En outre, les paramètres du modèle sont identifiés sur la base de certaines données expérimentales existantes.
Lieu de soutenance : Amphithéâtre Sophie Germain, Bâtiment Turing, Inria Saclay
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