Characterization of deformation and rupture micro-mechanisms in aortic aneurysm wall

Caractérisation des micro-mécanismes de déformation et de rupture de la paroi d’anévrisme aortique La paroi de l'aorte thoracique ascendante présente une microstructure complexe et hétérogène qui peut être sujette à la pathologie d'anévrisme, une dilatation irréversible associée à un remodelage dégénératif de la microstructure. Ce dernier entraîne une modification du comportement mécanique du tissu, dont les conséquences les plus graves sont la rupture ou la dissection.L'objectif de cette thèse est d'aborder l’hypothèse scientifique suivante : les phénomènes qui se produisent au niveau de la structure fibreuse microscopique de collagène et d'élastine sont impliqués ou même responsables de la réponse mécanique macroscopique des anévrismes de l'aorte thoracique ascendante, notamment proche de la rupture. Une méthodologie expérimentale a permis d’allier, en une approche unifiée, un essai mécanique de gonflement ex vivo, un dispositif optique de mesure haute résolution de l'épaisseur des échantillons, un dispositif de corrélation d’images numériques pour la mesure de champs de déplacement, un microscope confocal biphotonique. Des analyses spécifiques aux patients ont été réalisées sur des échantillons d'aorte animale et humaine, en particulier des anévrismes de l'aorte thoracique ascendante humaine, d'un état non chargé jusqu’à rupture. Les relations entre l’état mécanique local et la morphologie microstructurale des composants fibreux de la couche aortique externe, l'adventitia généralement considérée comme la barrière ultime avant rupture, ont été étudiées. Les contributions majeures consistent en des observations des structures fibreuses en réponse au scénario de chargement, jusqu'à rupture, et des liens quantitatifs avec l'état mécanique et les données cliniques.