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Ecoulements et transport dans le liquide céphalo-rachidien

21 février 2013

Participants permanents : Gérald Bardan, David Lo Jacono (GR EMT2) Franck Plouraboué, M. Zagzoule (GR Interface)
Collaborateur : Olivier Balédent CHU Amiens

On s’intéresse à la modélisation du transport et des écoulements dans le liquide céphalo-rachidien présent dans les cavités cérébrales et autour de la moelle épinière.

Nous avons proposé, à partir de l’analyse de données d’IRM de flux chez des patients du CHU d’Amiens, une nouvelle méthode de reconstruction non-invasive de la pression intra-craniale. Cette méthode est basée sur la reconstruction inverse de la pression à partir de la mesure du débit instationnaire dans le canal de l’aqueduc. Aprés avoir observé que les effets inertiels sont faibles chez les patients normaux, nous avons profité de la forme particulière du canal (dont la courbure sagitale est faible vis-à-vis du grand axe moyen) pour développer une résolution simple asymptotique de l’écoulement. Ceci nous a permis de reconstruire au cas par cas les relations linéaires débit-pression en fonction de la fréquence de forçage. Ces calculs ont permis de déterminer la conductance hydraulique complexe de l’aqueduc chez 20 patients et d’obtenir de manière non-invasive l’estimation de la pression entre l’intérieur des cavités cérébrales et la périphérie du cerveau.

Nous avons aussi étudié le transport faiblement inertiel (nombre de Reynolds modéré) dans un écoulement oscillant confiné du type de ceux rencontrés dans ce contexte. En effectuant une analyse asymptotique approfondie nous avons particulièrement montré comment un effet de "steady-streaming’ conduit au transport secondaire de traceurs, pour des nombre de Womersley. intermédiaire (ni grand ni petit).

Nous étudions de plus l’influence conjuguée d’effets instationaires et inertiels fluides et inertiels particulaires sur les scénari de piégeages et de transport de particules/cellules dans ce liquide dont un des rôles est de nettoyer le cerveau.

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