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Yameogo, Pierre. Etude et réalisation d'un capteur de pression avec calibration in-situ pour application biomédicale implantée : application à la mesure de la pression intracrânienne

Yameogo, Pierre (2012). Etude et réalisation d'un capteur de pression avec calibration in-situ pour application biomédicale implantée : application à la mesure de la pression intracrânienne.

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Résumé en francais

De nos jours, la mesure de la pression intracrânienne est devenue un acte quasi-routinier en présence de traumatisme crânien grave (neurotraumatologie). En effet, dans les pays développés, les traumatismes crâniens représentent une cause majeure de décès et de handicaps pour la population des adultes jeunes. Des protocoles ont donc été mis en place depuis plusieurs années permettant une prise en charge précoce du patient. Ceux-ci s'appuient sur les techniques d'imagerie avancées (CT-scan, IRM) mais surtout sur l'estimation de la pression à l'intérieure de l'enceinte crânienne. Cette mesure pratiquée depuis de début du XXe siècle a évolué jusqu'à l'emploi depuis ces dernières décennies de dispositifs à base de microsystèmes. Cela a permis la miniaturisation du capteur de pression, désormais intégré à l'extrémité d'un cathéter d'un diamètre de quelques millimètres, et positionné directement au contact du parenchyme cérébral (matière grise). Les avantages de ce type de capteur demeurent une facilité d'emploi accrue et un risque septique quasi absent. Cependant, leur défaut récurrent demeure une impossibilité du contrôle de l'intégrité du capteur une fois celui-ci implanté. En effet, des dérives des valeurs mesurées sont observées assez couramment sans toutefois pouvoir en déterminer l'origine. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont eu pour but la réalisation d'un dispositif permettant de remplir les fonctions de mesure de la pression intracrânienne tout en les combinant à un système permettant le contrôle de la dérive éventuelle du capteur de pression et permettant, le cas échéant, de la corriger. Pour cela, nous nous sommes appuyés sur une technologie silicium pour fabriquer un microsystème combinant un capteur de pression, de température et un actionneur électrostatique. Après avoir décrit en détail les enjeux de l'emploi croissant des dispositifs médicaux implantables actifs (DMIA) dans la médecine moderne, nous détaillons la conception et la fabrication d'une cellule sensible combinant deux capteurs et un actionneur. Cette cellule est ensuite caractérisée et comparée à l'état de l'art. Dans la partie finale, nous décrivons le processus d'encapsulation de la cellule sensible produite pour une utilisation dans le cadre de la mesure de la pression intracrânienne et d'une réglementation exigeante (DMIA). En collaboration avec l'INSERM, un démonstrateur fonctionnel a pu être mis en œuvre. Le système a ensuite été testé in vivo sur l'animal avec l'aide des équipes du CHU Purpan et de l'école vétérinaire de Toulouse.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Pons, Patrick
Temple-Boyer, Pierre
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS) - CNRS
Mots-clés libres :Encapsulation biocompatible - Capteur de pression - Dispositif médical - Pression intracrânienne
Sujets :Sciences de l'ingénieur
Déposé le :20 Jun 2017 15:55