Modélisation de la thrombose dans les anévrismes stentés par la méthode Lattice Boltzmann

Abstract

Le traitement des anévrismes intracrâniens (AIC) par les stents déviateurs de flux est utilisé pour prémunir la rupture en diminuant le flux sanguin et en créant une thrombose à l’intérieure de l’anévrisme. La méthode de Lattice Boltzmann a été utilisée pour étudier l’impact hémodynamique de placement de stent de différentes porosité (100%, 88%, 80%, 71,4%) sur un AIC avec différent comportement rhéologique du sang (Newtonien, Carreau-Yasuda, K-L). Une condition aux limites qui correspond à l’écoulement pulsé dans l’AIC a été appliquée à l’entrée de l’artère. Un suivi Lagrangien des particules a été développé afin d’évaluer la stagnation du sang intra-anévrysmal. Nous avons comparé les paramètres (vitesse, taux de cisaillement, contrainte de cisaillement, trajet des particules, temps de parcours) avant et après la mise en place d’un stent. Le nombre de Reynolds moyen de l’écoulement Re=111.0. La deuxième partie s’intéresse à la modélisation de la thrombose dans l’anévrisme. Le modèle proposé est basé sur une valeur seuil du taux de cisaillement et de l’âge de fluide. Les résultats hémodynamiques obtenu pour l’anévrisme de facteur de forme moyen, montrent que la force des vortex anévrismal diminue après la mise en place d’un stent jusqu’à la disparition pour le stent à sept entretoises (porosité 71,4%). Les paramètres envisagés (vitesse, taux de cisaillement, contrainte de cisaillement, longueur de parcours, trajectoire, taux d’occlusion) diminuent inversement avec la porosité du stent. Au-dessous de la porosité (80% : 5entretoises), l’effet de réduction est presque identique. Le suivi des trajectoires des particules montre que la longueur de parcours des particules diminue avec le nombre des entretoises causant un ralentissement de l’écoulement, et par conséquent, l’augmentation du temps de résidence intra-anévrismal. Les résultats de la (vitesse, taux de cisaillement, taux d’occlusion) sont proches pour les trois modèles, et ainsi, ces modèles peuvent être utilisés indifféremment. Les résultats de la thrombose des anévrismes montrent que le taux d’occlusion est proportionnel avec le facteur de forme. Les anévrismes de facteur de forme grand et moyen s’occluse complètement ou presque. Les anévrismes très petits et de facteur de forme petit ne présentent pas de symptômes particulier. L’occlusion maximale obtenue est de 30%. Le modèle montre qu’une occlusion complète peut être obtenue si on superpose deux stents déviateur de flux. Le modèle proposé ne nécessite pas beaucoup de paramètre comme les autres modèles de coagulations existantes, et l’incorporation des comportements rhéologiques non-Newtoniens dans le modèle ne requièrent pas un traitement spécial, en profitant ici de la puissance de la LBM. Le modèle est général à toute thrombose, et il est capable de traiter d’autre phénomène où la thrombose intervienne : athérosclérose, sténose, thrombose des anévrismes aortique