Modélisations numériques de maladies cardiovasculaires

Contexte : Responsables de presque 18 millions de morts chaque année, les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde. Parmi ces pathologies, nous nous intéressons aux dissections aortiques (DAT) qui consiste en une déchirure de la paroi aortique, appelée porte d’entrée, responsable de la création d’un faux chenal circulant. Vrai et faux chenaux sont séparés par la paroi disséquée, appelée flap néointimal et le faux chenal peut contenir du thrombus (agrégats sanguins).

Au niveau mécanique, les parois vasculaires ont des comportements essentiellement non linéaires, anisotropes et hétérogènes, le thrombus est considéré comme un matériau poreux déformable à gradient de perméabilité et, compte tenu des spécificités géométriques des DAT le caractère rhéofluidifiant du sang doit être modélisé.

Il est maintenant connu qu’il existe des corrélations entre les géométries représentant les DAT, la dynamique des fluides au sein de ces géométries, les caractéristiques mécaniques des structures impliquées et l’évolution de la maladie. Ainsi des modélisations numériques biomimétiques ie tenant compte des caractéristiques morphologiques, fluide et structure des porteurs de cette pathologie peuvent permettre d’apporter des éléments discriminants pour prédire précocement le devenir d’un patient.

Projet Doctoral : Sur la base des nombreux travaux déjà effectués dans l’équipe d’accueil, l’objectif de ce projet de thèse consistera donc à réaliser des modélisations numériques biomimétiques de dissections aortiques afin d’identifier de nouveaux marqueurs morpho-hydro-élastodynamiques capables de prédire une évolution défavorable à un stade précoce de développement de la maladie. Ces modélisations numériques constitueront également une base de données alimentant des approches par apprentissage profond.

L'IRPHé est un laboratoire commun CNRS, Aix-Marseille Université (AMU), Centrale Méditerranée associé à l'Institut Ingénierie du CNRS. Valérie Deplano, DR CNRS, sera la directrice de ce projet doctoral et Carine Guivier Curien, Pr amU, co dirigera les travaux. Toutes deux développent des modèles biomimétiques expérimentaux et numériques de pathologies cardiovasculaires. Le fil conducteur de leur recherche est de corréler la dynamique des fluides et des structures biologiques avec les événements cliniques indésirables.

Le(la) candidat(e) devra avoir des connaissances académiques en (bio)mécanique des fluides, une expérience en modélisation numérique et en programmation python/matlab est attendue. Il(elle) devra avoir une appétence avérée pour l’interdisciplinarité.