MODELISATION MATHEMATIQUE EN MEDECINE
UNIVERSITE DE VERSAILLES
12 MARS 2012
ExposŽs autour de diffŽrents modles
mathŽmatiques en mŽdecine
ConfŽrence inaugurale grand
public :
Ç Les dŽfis actuels des
mathŽmatiques en mŽdecine È
Lieu :
UniversitŽ de
Versailles, 45 avenue des Etats
Unis, Batiment Fermat (commment
sÕy rendre ?)
Matin : amphi F / Aprs
midi : amphi I
Programme
prŽvisionnel:
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10h-10h30 : pot dÕaccueil des
participants
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ConfŽrence grand
public (amphi F):
10h30-11h15: Dominique Barbolosi (Univ. Paul CŽzanne, Marseille)
Les dŽfis actuels des
mathŽmatiques en mŽdecine
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11h15-11h30 : pause
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11h30-12h15: Olivier Saut (CNRS Bordeaux)
Problmes inverses pour
les modles de croissance tumorale. Application ˆ lÕŽtude de certaines
mŽtastases pulmonaires
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12h15-14h00: repas (pouvant tre pris sur place au tarif CROUS)
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14h-14h45: Clair Poignard (INRIA Bordeaux)
Quelques rŽsultat sur lÕŽlectroporation des cellules
14h45-15h30: Irene Vignon ClŽmentel
(INRIA Rocquencourt)
Simulation dÕŽcoulements
sanguins : aspects multi-physique et multi-Žchelles
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15h30-16h: pause cafŽ
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16h00-16h45 Dominique
Barbolosi (Univ. Paul CŽzanne,
Marseille)
Sur
lÕintŽrt de la modŽlisation mathŽmatique en cancŽrologie clinique
16h45-17h30: Damien
Gatinel (chef de service Fondation
Rotschild, Paris)
ModŽlisation
mathŽmatique de la surface cornŽenne, reprŽsentation en topographie
dÕŽlŽvation: intŽrt pour le dŽpistage du kŽratoc™ne
ConfŽrenciers et rŽsumŽs:
Dominique Barbolosi (UniversitŽ Paul CŽzanne, Marseille)
(confŽrence grand public)
Ç Les dŽfis actuels des mathŽmatiques en mŽdecine È
RŽsumŽ : Dans cet exposŽ
nous prŽsenterons quelques exemples dÕ interventions de mathŽmatiques dans les
sciences de la santŽ. Plus particulirement nous donnerons des exemples
dÕutilisation de la modŽlisation mathŽmatique afin dÕapporter des rŽponses ˆ
des questions posŽes dans le domaine de la pharmacologie clinique. Notamment,
nous montrerons lÕintŽrt de la modŽlisation afin de construire des
protocoles temporels dÕadministration permettant dÕatteindre des cibles
pharmacologiques afin dÕassurer lÕefficacitŽ des thŽrapies disponibles,
tout en limitant leurs effets toxiques.
Ç Sur lÕintŽrt de la modŽlisation
mathŽmatique en cancŽrologie cliniqueÈ
RŽsumŽ : Dans cet exposŽ
nous prŽsenterons dÕabord quelques gŽnŽralitŽs sur la pharmacocinŽtique et la
pharmacodynamie, puis des exemples dÕutilisation de modŽlisation mathŽmatique
dans le domaine de la cancŽrologie clinique. Le but est de construire des
protocoles dÕadministration permettant dÕoptimiser lÕefficacitŽ des thŽrapies
disponibles, tout en contr™lant les effets toxiques induits par les
traitements. Nous prŽsenterons en particulier les rŽsultats dÕ une Žtude de
phase I (nommŽe Model 1). Cette Žtude a consistŽ a piloter la densification
dÕune chimiothŽrapie dans le cadre du cancer du sein mŽtastatique par
lÕutilisation dÕun modle mathŽmatique ; cette Žtude qui sÕest achevŽe en
2009, a ŽtŽ rŽalisŽe sur 17 patientes au centre hospitalier Lyon-Sud. Nous
aborderons ensuite lÕaspect mŽtastatique de la maladie cancŽreuse et nous
donnerons des exemples dÕapplication sur lÕestimation du nombre de
micromŽtastases (non dŽtectables par imagerie) et lÕoptimisation des
traitements nŽo-adjuvants et adjuvants afin de minimiser lÕapparition de
rŽcidive.
.
Olivier Saut (CNRS, Bordeaux)
Titre : Ç Problmes inverses pour les modles de
croissance tumorale. Application ˆ lÕŽtude de certaines mŽtastases
pulmonaires È
RŽsumŽ :
La modŽlisation
mathŽmatique de la croissance tumorale est en pleine expansion. De nombreux
modles sont dŽveloppŽs dans le but de comprendre, prŽdire la croissance ou les
effets d'une thŽrapie. Pourtant dans nombreux cas, ces modles sont seulement
adaptŽs ˆ la description de tumeurs in-vitro plut™t que in-vivo. Paralllement,
les mŽdecins suivent l'Žvolution de la maladie chez le patient ˆ l'aide
d'examens cliniques pŽriodiques (typiquement IRM ou scanners). Dans le cas de
mŽtastases thyro•diennes au poumon, les mŽdecins ont du mal ˆ Žvaluer
l'agressivitŽ des nombreux nodules prŽsents chez certains patients et ˆ dŽcider
lesquels enlever chirurgicalement en premier. Nous prŽsenterons le
dŽveloppement d'un modle mathŽmatique adaptŽ ˆ ces mŽtastases et sa
calibration (dŽtermination des paramtres qu'il fait intervenir) au patient ˆ
partir d'une sŽrie d'images mŽdicales.
Clair Poignard (INRIA, Bordeaux)
Titre : Ç Quelques
rŽsultat sur lÕŽlectroporation des cellules È
RŽsumŽ : La modelisation
Žlectrique des cellules englobe deux domaines de recherche distincts :
l'Žlectrophysiologie qui consiste ˆ dŽcrire l'Žvolution des concentrations
ioniques intra- et extra- cellulaires et d'en dŽduire l'Žvolution du potentiel
transmembranaire de la cellule, et le gŽnie Žlectrique qui considre la cellule
comme un matŽriau diŽlectrique et qui dŽcrit le potentiel (ou le champ)
Žlectrique dans toute la cellule. Ces deux approches ne sont gŽnŽralement pas
couplŽes. Cependant dans le phŽnomŽne d'ŽlectropermŽablisation des celllules,
il est ˆ la fois nŽcessaire de conna”tre le potentiel Žlectrique dans toute la
cellule afin de savoir s'il y a permŽabilisation ou non de la membrane, tout en
dŽcrivant les flux ioniques ˆ travers la membrane pour conna”tre, par exemple,
les quantitŽs de substances actives pŽnŽtrant dans la cellule, ainsi que
l'Žvolution du volume cellulaire pendant le processus. En se basant sur des
rŽsultats d'analyse asymptotique, nous justifierons les modŽles Žlectriques des
cellules et un premier modŽle d'Žlectroporation cellulaire sera prŽsentŽ.
Ensuite nous prŽsenterons une approche Žlectrophysiologique liant potentiel
transmembranaire, volume cellulaire et flux ioniques. Nous concluerons par un
couplage possible des deux phŽnomŽnes pour apporter des premiers ŽlŽments de
rŽponse dans la modŽlisation d'ŽlectropermŽabilisation des cellules. Ce travail
est effectuŽ avec le laboratoire de Vectorologie Physique et ThŽrapies anti-CancŽreuses
de l'IGR, le laboratoire de MathŽmatiques de Versailles et le LIX de l'Ecole
Polytechnique.
Irne Vignon-ClŽmentel (INRIA, Rocquencourt) :
Titre :
Ç Simulation dÕŽcoulements sanguins : aspects multi-physique et
multi-Žchelles È
RŽsumŽ :
Blood flow in the larger arteries and veins is highly
three-dimensional. At that level, geometry and boundary conditions are its main
drivers and must be modeled with care. We will illustrate these points through
examples of congenital heart disease repairs, from clinical data
to numerical results. Coupling of more detailed models (3D) with
reduced models of the rest of the circulation presents a number of challenges
in patient-specific simulations, including numerical instabilities in the
presence of backflow. Appropriate numerical methods to address them will be
presented.
At smaller scales, where the geometry of the
individual vessels is often not accessible through conventional
imaging, a different modeling approach is necessary. We will present a poroelastic
model of the heart perfusion, valid under large strain. At an even finer scale,
we will describe a simple model of microcirculation which interacts with tumor
cells in a multiscale framework
Damien Gatinel (Fondation
Rotschild, Paris)
Titre : Ç ModŽlisation mathŽmatique
de la surface cornŽenne, reprŽsentation en topographie dÕŽlŽvation: intŽrt
pour le dŽpistage du kŽratoc™ne È
RŽsumŽ :
LÕŽtude du relief de la cornŽe est une Žtape importante pour le diagnostic
de certaines maladies cornŽennes et la mise au point de mŽthodes de correction
de la vision. Le kŽratoc™ne est une dŽgŽnŽrescence cornŽenne qui provoque une
dŽformation progressive de la cornŽe et en rŽduit la qualitŽ optique. La
topographie cornŽenne correspond ˆ la reprŽsentation graphique de
certaines propriŽtŽs gŽomŽtriques
de la surface cornŽenne. Cette surface peut tre modŽlisŽe par des surfaces
gŽomŽtriques (ellipso•des, surface biconiques) et/ou une somme de fonctions
polynomiales (polyn™mes de Zernike). Nous prŽsenterons les modles
mathŽmatiques utilisŽs pour la modŽlisation de la surface cornŽenne, et les
solutions utilisŽes pour la reprŽsentation en ŽlŽvation vis-ˆ-vis dÕune surface
de rŽfŽrence sphŽrique de ces surfaces.
Ces donnŽes pourraient permettre de simuler les patterns topographiques
gŽnŽrŽs par certaines affections dŽbutantes comme le kŽratoc™ne afin dÕen
permettre un dŽpistage plus prŽcoce.
Affiche de la journŽe: ModMed12.pdf
Participants (40 inscrits au 09/03):
Nadge Arnaud (UVSQ)
Dominique Barbolosi
(UniversitŽ de Marseille)
Marie Bechereau (UniversitŽ
Paris Sud)
Adel Blouza (UniversitŽ de
Rouen)
Juliette Bouhours (JLL)
Michel Boynard (UniversitŽ
Paris Descartes)
Tahar Boulmezaoud (UVSQ)
Aris Danilidis (UVSQ)
Zaid Dauhoo (UVSQ)
Yannick Deleuze (LJLL)
Laurent Dumas (UVSQ)
Eugenio Echague (UVSQ)
Tamara El Bouti (UVSQ)
Justine Fouchet-Incaux (INRIA)
Jennifer
Garrido, (Collge Weiler, Montgeron)
Damien
Gatinel (Fondation Rotschild, Paris)
Jean Charles Gilbert (INRIA)Imen Hammami (UniversitŽ Paris Descartes)
Franois Jouve (UniversitŽ
Denis Diderot)
Otared Kavian (UVSQ)
Mohamed Krir (UVSQ)
Laurence Flament, (Collge
"Le Saussay" , Ballancourt-sur-Essonne)
Damiano Lombardi. (INRIA)
Jacques Malet (LycŽe Saint
Louis, Paris)
Benjamin Marteau (UVSQ)
SŽbastien Martin (UniversitŽ
Paris Sud)
Elodie Menjoulet, (LycŽe F.
Sarcey, Dourdan)
Pierre Michalak (IPR de mathŽmatiques de l'acadŽmie de Versailles )Thi Phong Nguyen (ENS Cachan, M2)
Tuan Nguyen (H™pital EuropŽen
Georges Pompidou)
Clair Poignard (INRIA ,
Bordeaux)
Christine Poirier (UVSQ)
Annie Raoult (UniversitŽ
Paris Descartes)
Luc Robbiano (UVSQ)
Olivier Saut (CNRS,
Bordeaux)
DjŽnŽba Thiam Diarra
(UniversitŽ Paris Descartes)
Irne Vignon ClŽmentel
(INRIA)
Amina Yousni (UVSQ, M2)
Etudiants UVSQ, UFR mŽdecine
(x2)
Inscription: gratuite mais obligatoire, merci dÕenvoyer un mail ˆ laurent.dumas@uvsq.fr
ComitŽ dÕorganisation:
Laurent Dumas, Otared Kavian (LMV, UniversitŽ de Versailles)