Mieux étudier la valve aortique
Une approche de modélisation matérielle et structurelle (MMS) micro à macro peut être utilisée pour analyser les biomatériaux et biosystèmes. Cela à l'esprit, le projet Multiscale Biomech («Multiscale micro-to-macro material and structural models for aortic heart valves: native, porcine and prosthetic valves») vise à affiner les modèles de MMS existants pour étudier les tissus et la structure de la valve aortique (VA). Les chercheurs travailleront sur le développement et l'intégration à l'échelle micrométrique pour permettre l'analyse mécanique de la structure de la VA à l'échelle macrométrique. Le projet à financement européen aborde la modélisation informatique analytique et mécanique des systèmes prosthétiques et natifs de VA. Les différents aspects du travail analytique numérique doivent être menés; ils font partie du projet dans le but de générer in fine une vision réaliste de modèles pour les VA normales et anormales. Les travaux, jusqu'à présent, se sont concentrés sur la génération de modèles micromécaniques linéaires pour les tissus et leur intégration dans un cadre d'analyse d'éléments finis à échelle multiple, visant à générer une réponse et un comportement mécaniques des VA après des chargements in vitro et in vivo. Un autre domaine d'étude touche à la vérification de diverses caractéristiques du système des VA. L'équipe Multiscale Biomech examine les techniques de corrélation d'images digitales pour mesurer la déformation des tissus de VA sous certaines conditions. Dans les travaux de micromécanique non linéaire, les chercheurs ont formulé le cadre de modélisation micromécanique HFGMC (High Fidelity Generalized Method of Cells) de composites à phases multiples. Ce développement facilite l'efficacité informatique pour de meilleures analyses d'éléments finis de matériels et structures à échelles multiples. Des expériences de simulation ont également été menées grâce à des modèles en 3D pour générer un flux de vitesse dans une artère coronaire gauche (ACG) à tissus nécrosés. Des changements importants dans la distribution du stress peuvent être appuyés à différentes sections de la membrane d'ACG, avec un stress plus important à l'entrée de l'ACG. Le nouveau modèle micromécanique permet de mener des simulations plus pratiques sur du matériel de plaque homogène, car la méthode offre des informations sur le stress mécanique général et la distribution de stress induit par le flux. Les résultats mèneront au développement d'outils d'imagerie avec un intérêt sur les paramètres de tissus internes les plus importants au diagnostic de VA malade. Alors que les travaux de Multiscale biomech progressent, les résultats contribueront à la création d'outils de simulation innovants pour l'étude des systèmes de VA natifs et à la conception de meilleurs VA prosthétiques.
