Ahmed JARBOUI a soutenu sa thèse
« Etude de l’oxygénation de la cornée en présence d’un dispositif oculaire par des approches couplées de modélisation et d’expérimentations »
Vendredi 23 octobre à huis-clos devant le jury composé de :
– Eric FAVRE, Professeur, LRGP Université de Lorraine – Rapporteur
– Christian FRETIGNY, DR CNRS, ESPCI Paris – Rapporteur
– Pierrette GUICHARDON, Professeur, M2P2, Centrale Marseille – Examinateur
– Thierry THAMI, CR CNRS Montpellier – Examinateur
– Peter BIERMANS, Directeur, Entreprise OPHTIMALIA – Examinateur
– Denis BOUYER, Professeur, IEM Montpellier – Directeur de thèse
Résumé :
Ce travail de thèse présente une étude del’oxygénation de la cornée en présence d’un dispositif oculaire(sensor). Ce dispositif vise à permettre la mesure en continu de la pression intraoculairede façon à mieux anticiper l’apparition du glaucome. L’étude de l’oxygénation a été réalisée via desapproches couplées de modélisation et d’expérimentations.L’outilexpérimentaldéveloppé dansce travail, basé sur une méthode chrono-ampérométrique,a permis de mesurer la perméabilitéà l’oxygène des matériaux de fabricationdu sensor ainsi que la perméabilité globaledu dispositif. Des mesures expérimentales de la variation de l’épaisseur cornéennepar OCT ont permis de montrer que le gonflement cornéen,provoquéprincipalement par un manque d’oxygénation,varie localementà la cornée. Pour expliquer cette hétérogénéité spatiale, un modèle mathématique de l’oxygénation de la cornée a été développéen géométrie 2D. Le modèle intègre la description des phénomènes de transfert de matière (transfert et diffusion de l’oxygène) et des réactions biochimiques au sein de la cornée par voies aérobie et anaérobie. Le modèle a permis d’identifier les points limitantsde l’oxygénation de la cornée dans différentes conditions de port du sensor, en intégrant un décentrage potentiel, et pour différents designs du dispositif. En tant qu’outil prédictif, le modèle a égalementpermis d’identifier des stratégies d’amélioration telleque la diminution de la surface du circuit, l’implémentation des canaux d’oxygénation ou l’augmentation de la perméabilité des matériaux de fabrication.
Mots clés: lentille sclérale, modélisation, oxygénation de la cornée, optimisation
Abstract:
AbstractCorneal oxygenation with IOP monitoring device wear : coupling between modelling and experimentalapproachesThis workpresents a study of the cornea oxygenation in the presence of an ocular device (sensor). This device aims to allow continuous measurement of intraocular pressure in order to better anticipate the onset of glaucoma. The oxygenation study was carried out using coupled modeling and experimental approaches. The experimental apparatusdeveloped in this work, based on a chronoamperometric method, enabled to measure the oxygen permeability of the materials used to manufacture the sensor as well as the overall device permeability. Experimental OCT measurements concerningthe change in corneal thickness have shown that corneal swelling, caused mainly by a lack of oxygenation, varies locally atthe cornea. To explain this spatial heterogeneity, a mathematical model of corneal oxygenation has been developed in 2D geometry. The model involvesthe description of mass transferphenomena (oxygen transfer and diffusion) and biochemical reactions within the cornea by aerobic and anaerobic pathways. The model enabledto identify the limiting phenomenaof cornea oxygenation under different conditions of sensor wearing, by integrating a potential decentering, and for different designs of the device. As a predictive tool, the model also identified improvement strategies such as reducing the surface area of the circuit, implementing oxygen channels or increasing the permeability of manufacturing materials.
Keywords: scleral lens, modelling, corneal oxygenation, optimization.
