Optimisation de la gamme de fréquences en thérapie respiratoire vibro-acoustique: approche de modélisation par éléments finis basée sur la tomodensitométrie
- Date :
- Mardi 29 octobre 2024
- Heure :
- À 9 h
- Type :
- Soutenance de thèse
- Lieu :
- Local C1-3114 de la Faculté de génie
Description :
Doctorante: Arife Uzundurukan
Directeur de recherche: Philippe Micheau
Co-directeurs: Sébastien Poncet, Daria Camilla Boffito
Président de jury: Céderick Landry
Résumé: Cette thèse propose une approche innovante pour remédier à ce problème en développant un modèle numérique basé sur la méthode des éléments finis et la tomodensitométrie (CT-FEM) pour prédire la réponse vibratoire thoracique et déterminer la fréquence optimale pour les dispositifs de compression thoracique à haute fréquence (CTHF). Le modèle simule la pression acoustique dans une plage de fréquences de 5 à 100 Hz, en intégrant la théorie de Biot pour modéliser les propriétés pulmonaires. Les vitesses des ondes ont été calculées pour deux niveaux de pression transpulmonaire – 10 et 20 cm H2O. Ces niveaux de pression ont permis de simuler des conditions pulmonaires pathologiques et normales pour un rayon alvéolaire de 0.2 mm et 0.225 mm, respectivement. Les résultats ont permis d'identifier et de valider une fréquence de résonance de 28 Hz, avec une plage optimale de 20 à 45 Hz pour une thérapie CTHF efficace. Par conséquent, ce modèle CT-FEM du thorax contribue à améliorer les thérapies actuelles en déterminant la plage de fréquence efficace et pourrait également être étendu à l'analyse vibro-acoustique d'autres organes.
Doctorante: Arife Uzundurukan
Directeur de recherche: Philippe Micheau
Co-directeurs: Sébastien Poncet, Daria Camilla Boffito
Président de jury: Céderick Landry
Résumé: Cette thèse propose une approche innovante pour remédier à ce problème en développant un modèle numérique basé sur la méthode des éléments finis et la tomodensitométrie (CT-FEM) pour prédire la réponse vibratoire thoracique et déterminer la fréquence optimale pour les dispositifs de compression thoracique à haute fréquence (CTHF). Le modèle simule la pression acoustique dans une plage de fréquences de 5 à 100 Hz, en intégrant la théorie de Biot pour modéliser les propriétés pulmonaires. Les vitesses des ondes ont été calculées pour deux niveaux de pression transpulmonaire – 10 et 20 cm H2O. Ces niveaux de pression ont permis de simuler des conditions pulmonaires pathologiques et normales pour un rayon alvéolaire de 0.2 mm et 0.225 mm, respectivement. Les résultats ont permis d'identifier et de valider une fréquence de résonance de 28 Hz, avec une plage optimale de 20 à 45 Hz pour une thérapie CTHF efficace. Par conséquent, ce modèle CT-FEM du thorax contribue à améliorer les thérapies actuelles en déterminant la plage de fréquence efficace et pourrait également être étendu à l'analyse vibro-acoustique d'autres organes.