Contexte
Les activités ciblent l’étude des mécanismes fondamentaux dans des
écoulements impliquant des flux d'air, de sang ou de mucus, et associés à
des dysfonctionnements mécaniques (valves cardiaques, cils dans les
poumons, etc.). Cette recherche s’appuie sur le développement
d’environnements numériques prédictifs dans des conditions
physiologiquement réalistes pour les professionnels de santé en
cardiologie et pneumologie afin de progresser dans la compréhension des
pathologies, pour à terme améliorer les traitements réels des
pathologies existantes, par exemple en augmentant la durabilité des
bioprothèses valvulaires, en guidant les futures stratégies de
remplacement valvulaire par la chirurgie ou en concevant des actions
thérapeutiques appropriées de nature chimique ou mécanique pour
améliorer l’évacuation du mucus dans les poumons.
Axes de recherche
1. Écoulements sanguins : instabilités liées à l’interaction
fluide-structure sur la valve aortique avec prise en compte des
comportements non linéaires des tissus (hyperélasticité). Modélisation
de la fatigue et la dégradation des bioprothèses par des modèles
statistique pour l’analyse et la prédiction de leur durée de vie
2. Écoulements de mucus bronchique : physique des effets collectifs
dans les cils de l’épithélium bronchique, caractérisation des mécanismes
hydrodynamiques du transport, modélisation et optimisation de la
clairance bronchique par ondes de dépressions périodiques, prise en
compte de la rhéologie réelle du mucus bronchique dans les modèles.
3. Développement de méthodes numériques spécifiques en environnement
lattice Boltzmann : méthode de frontières immergées, algorithmes de
couplage fluide-structure, milieu poreux déformables, fluides
multicomposants et non-newtoniens, couplages avec des lois de parois
turbulentes et écoulements compressibles.
Collaborations, formation et valorisation
Principales collaborations académiques : CHU La Timone (pneumologie,
chirurgie cardiaque), CINaM (Marseille), IBDM (Marseille), Hôpital
Necker (cardiologie pédiatrique), CHU Montpellier, Laboratoire J.A.
Dieudonné (Nice), Université libre de Bruxelles, LRP (Grenoble),
Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec
(Canada)
Principaux partenaires industriels : Rhéonova, Physio-Assist, Ehtris GmbH
Structures de recherche et de formation associées : Master Mécanique Fluids & Solids, IMI, CENTURI
Plateformes (instrumentales ou numériques) : mésocentre AMU, CFD (plateforme technologique labellisée du site d’Aix-Marseille.
Projets en cours ANR SINUMER, projet CILIA (Institut Century)
