Note ABES Mécanique multiéchelles des parois vasculaires : expérimentation, imagerie, modélisation Multiscale mechanics of vascular walls : experiments, imaging, modeling Modélisation multiéchelles Tissus vivants Hyperélasticité Homogénéisation Microscopie Traction Vaisseaux sanguins Anévrismes Multiscale modeling Living tissues Hyperelasticity Homogenization Microscopy Traction Blood vessels Aneurysms 611.1 620.1 Vaisseaux sanguins Propriétés mécaniques Modèles mathématiques Analyse multiéchelle Microscopie Élasticité Les perspectives d'évolution des techniques chirurgicales sont de plus en plus demandeuses de modèles permettant de prédire déplacements et contraintes au sein des tissus. De tels modèles permettent par exemple de mieux focaliser un traitement sur une zone de tissu affectée par une pathologie. L'un des principaux obstacles posés par la plupart des modèles existants adaptés à la description du comportement mécanique des tissus vivants concerne la difficulté de mesure de leurs paramètres. Il en résulte une difficulté à les déterminer, ainsi qu'à comprendre leur influence. L'adoption d'une modélisation multiéchelles permet d'apporter une réponse satisfaisante à ce problème. En effet, elle autorise la prise en compte et lacombinaison de phénomènes simples qui ont lieu à différentes échelles, et fait ainsi intervenir des paramètres physiques et mesurables. Dans l'étude proposée, nous nous focalisons sur le comportement mécanique des parois des veines en pont, qui peuvent parvenir à rupture lors d'un choc appliqué à la tête. Nous proposons pour commencer des observations par microscopie optique, microtomographie X et microscopie confocale biphotonique visant à caractériser la structure de la paroi vasculaire à différentes échelles. Un essai mécanique est combiné à l'une des observations. Nous proposons ensuite une nouvelle modélisation multiéchelles du comportement mécanique de cette paroi vasculaire. Cette modélisation combine des modèles simples à trois échelles et reproduit ainsi le comportement mécanique global de la paroi vasculaire. Pour finir, le modèle est intégré à une modélisation par éléments finis afin de permettre l'étude de géométries complexes. Modeling the mechanical behavior of living tissues gets nowadays more and more importance. Indeed, mechanical models can be integrated within assisted surgery devices to help for example the surgeon to better focus on an area affected by pathology.One of the main drawbacks of existing numerical models for the mechanical behavior of living tissues concerns the difficulty to measure their parameters, which makes their determination difficult. Adopting a multiscale modeling approach seems to be an answer to this issue. It allows taking into account the global complexity of the behavior by considering simple phenomena that occur at each scale. By this way, the parameters of the model deal with physical characteristics and remain measurable.In the present study, we focus on the mechanical behavior of bridging vein walls. These veins can break when the head is submitted to a shock loading. We start by some experimental observations using optical microscopy, X-ray microtomography and multiphoton confocal microscopy. These observations allow getting a detailed knowledge about the vein wall constitution. Additionally a mechanical tensile test is combined with one of these observations. Then we propose a new multiscale approach for the description of the mechanical behavior of vessel walls. It combines simple models associated with three scales and describes in this way the overall mechanical behavior of the vein wall. The evolution of the material structure at different scales is taken into account and contributes to the global hyperelastic mechanical behavior of the tissue. Finally, our model is implemented in a finite element code in order to study complex geometries. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 31565061 Université de Strasbourg Strasbourg 2014-12-31 https://theses.hal.science/tel-00966831 application/pdf 15732119 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2013/Nierenberger_Mathieu_2013_ED269.pdf http://www.theses.fr/2013STRAD013/abes https://theses.hal.science/tel-00966831 https://theses.hal.science/tel-00966831 https://theses.hal.science/tel-00966831 Nierenberger Mathieu 1986-08-12 FR 172405718 21010656 https://theses.fr/2013STRAD013 2013STRAD013 https://doi.org/10.70675/6438f0d4z0c30z40b9z8f6fzf4fc393fb064 2013-06-11 Mécanique des matériaux Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Rémond Yves MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 074311662 Ahzi Saïd MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 031886477 Molinari Alain MADS_PRESIDENT_DU_JURY Kahn Jean-Luc MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 Avril Stéphane MADS_RAPPORTEUR_1 Jourdan Franck MADS_RAPPORTEUR_2 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 MA 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR7357 176969721 217648 ddc:610 ddc:620 Rémond Yves Ahzi Saïd Molinari Alain Kahn Jean-Luc Avril Stéphane Jourdan Franck École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 31565061