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| Simulation numérique paramétrique robuste de l'angioplastie percutanée transluminale pour des sténoses sévères d'artères de gros calibres (Numerical simulation of percutaneous transluminal angioplasty on large calibre arteries) | ||
Joly, Clément - (2025-06-20) / Université de Rennes - Simulation numérique paramétrique robuste de l'angioplastie percutanée transluminale pour des sténoses sévères d'artères de gros calibres Langue : Français Directeur de thèse: Haigron, Pascal; Bel-Brunon, Aline Laboratoire : Laboratoire de Traitement du Signal et de l'Image Ecole Doctorale : MATISSE Thématique : Sciences de l'ingénieur, Médecine et santé | ||
Mots-clés : Angioplastie Percutanée Transluminale, MEF, Biomécanique, Déformations permanentes, Modèle paramétrique, Patient-Spécifique, Angioplastie transluminale, Modèles paramétriques (statistique) Résumé : L’Angioplastie Percutanée Transluminale (PTA) est une intervention endovasculaire largement pratiquée pour le traitement des sténoses. L’optimisation des résultats de la PTA demeure un enjeu clinique. La méthode par éléments finis constitue un outil de modélisation puissant pour prédire les résultats d’une PTA, mais la simulation des déformations permanentes post-PTA des sténoses sévères dans des artères de gros calibre reste un problème ouvert. L’objectif de ces travaux de thèse est de développer un modèle paramétrique de PTA capable de répondre à cette problématique. Une première analyse a permis de montrer les limites d’un solveur implicite à résoudre un modèle de PTA sur un fort degré de sténose, caractéristique d’une nécessité d’intervention chirurgicale. Une nouvelle méthode de modélisation du ballon d’angioplastie a ensuite été proposée. Elle s’appuie sur la Modélisation de Ballons Successifs (MBS) pour répondre aux contraintes numériques associées aux déformations importantes d’un ballon modélisé sans pli. Associé avec un modèle paramétrique de sténose capable de modéliser plusieurs calibres d’artère, ce modèle de PTA a permis d’estimer les déformations permanentes sur des cas génériques de sténoses sévères dans des artères de gros calibre. L’intérêt de l’approche de modélisation proposée a pu être illustré sur un cas patient présentant une région sténosée complexe par assemblage de plusieurs configurations du modèle. Ces travaux de thèses introduisent une méthodologie versatile capable d’estimer les déformations permanentes post-PTA pour améliorer la préparation de la procédure sur des cas patients complexes. Résumé (anglais) : Percutaneous Transluminal Angioplasty (PTA) is a widely used endovascular procedure for the treatment of stenoses. Optimizing the results of PTA remains a clinical challenge. The finite element method is a powerful modelling tool for predicting PTA outcomes, but the simulation of post-PTA permanent deformations of severe stenoses in large-calibre arteries remains an open problem. The aim of this thesis work is to develop a parametric PTA model capable of addressing this issue. A preliminary work raised the limitations of an implicit solver in solving a PTA model for a high degree of stenosis, characteristic of the need for surgical intervention. A new methodology for modelling the angioplasty balloon was then proposed. This methodology relies on Successive Balloon Modeling (MBS) to address the numerical constraints associated with large deformations of a balloon modeled without folds. Combined with a parametric stenosis model capable of modeling several artery calibers, this PTA model was used to estimate permanent deformations on generic cases of severe stenosis in large-caliber arteries. The value of the proposed modeling approach was illustrated on a patient case presenting a complex stenotic region by assembling several configurations of the model. This thesis work introduces a versatile methodology capable of estimating post-PTA permanent-set to improve procedure preparation on complex patient cases. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-20931 | ||
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