MODELISATION MATHEMATIQUE EN MEDECINE

 

UNIVERSITE DE VERSAILLES

12 MARS 2012

 

 

ExposŽs autour de diffŽrents modles 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 / Aprs 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)

Problmes inverses pour les modles de croissance tumorale. Application ˆ lՎtude 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 lՎlectroporation des cellules 


14h45-15h30: Irene Vignon ClŽmentel
(INRIA Rocquencourt)

Simulation dՎcoulements 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 lÕintŽrt 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 dՎlŽvation: intŽrt 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 particulirement 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 lÕintŽrt  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 lÕintŽrt 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 modle 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.

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Olivier Saut (CNRS, Bordeaux)

 Titre : Ç Problmes inverses pour les modles de croissance tumorale. Application ˆ lՎtude de certaines mŽtastases pulmonaires È

RŽsumŽ : La modŽlisation mathŽmatique de la croissance tumorale est en pleine expansion. De nombreux modles sont dŽveloppŽs dans le but de comprendre, prŽdire la croissance ou les effets d'une thŽrapie. Pourtant dans nombreux cas, ces modles sont seulement adaptŽs ˆ la description de tumeurs in-vitro plut™t que in-vivo. Paralllement, 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 modle mathŽmatique adaptŽ ˆ ces mŽtastases et sa calibration (dŽtermination des paramtres qu'il fait intervenir) au patient ˆ partir d'une sŽrie d'images mŽdicales.

 

Clair Poignard (INRIA, Bordeaux)

Titre : Ç Quelques rŽsultat sur lՎlectroporation 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 considre 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.

 

 

Irne Vignon-ClŽmentel (INRIA, Rocquencourt) :

Titre : Ç Simulation dՎcoulements 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 dՎlŽvation: intŽrt pour le dŽpistage du kŽratoc™ne È

RŽsumŽ : LՎtude 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 modles 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):   

 

Nadge 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, (Collge Weiler, Montgeron)

Damien Gatinel (Fondation Rotschild, Paris)

Jean Charles Gilbert (INRIA)
Imen Hammami (UniversitŽ Paris Descartes)

Franois Jouve (UniversitŽ Denis Diderot)

Otared Kavian (UVSQ)

Mohamed Krir (UVSQ)

Laurence Flament, (Collge "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)

Irne 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)