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Distribution de température dans un oeil.
La cornée apparait plus froide (bleu).

Détecter les anomalies de l'oeil dès leurs premiers stades de développement

A Singapour, glaucome, rétinopathie diabétique ou cataracte sont souvent détectés trop tardivement pour que les traitements soient efficaces. Un outil de diagnostic précoce des anomalies de l'oeil pourrait être la thermographie infrarouge, complétée par des simulations numériques pour obtenir la distribution de température dans le volume. A l'Université Technologique de Nanyang, le Prof. Eddie Y. K. Ng obtient des résultats encourageants avec COMSOL Multiphysics.

Note aux éditeurs: Des images hautes résolution sont disponibles sur simple demande. Pour tout renseignement merci de contacter Jean-Marc PETIT.

La thermographie infrarouge est une technique de mesure de température de surface non-invasive, et donc parfaitement adaptée pour l'oeil très sensible à tout contact. Seulement la mesure de la température de la cornée est insuffisante pour établir un diagnostic. La simulation s'avère alors un outil complémentaire indispensable pour estimer la température dans le volume, à partir des mesures de surface. Pourvu que l'on dispose d'un modèle correct du transport de la chaleur au sein des différents tissus qui composent un oeil.

Le premier modèle du Prof. Eddie Y. K. Ng considère la surface de la cornée soumise à du rayonnement, des pertes par convection et par évaporation des larmes, tandis que la frontière restante reçoit un flux de chaleur lié à la circulation sanguine. Le modèle 3D présente des valeurs en accord avec les mesures disponibles, tandis que le modèle en coupe sous-estime les valeurs de température. La température au niveau du centre de la cornée est ainsi simulée à 34.2°C en 3D et à 33.3°C avec le modèle 2D.

L'étape suivant a consisté à prendre en compte l'écoulement de l'humeur aqueuse, du fait de la présence d'une variation de température entre l'avant et l'arrière de la cavité. Cet effet augmente par exemple la température du centre de la cornée jusqu'à 33.7°C dans le modèle 2D. En effet, l'accélération du transport de chaleur par la convection naturelle dans l'humeur aqueuse se fait en faveur de l'apport de chaleur. L'orientation de l'oeil, verticale ou horizontale, ne modifie pas ces résultats. Les futures simulations permettront de simuler l'impact de distorsion de la géométrie ou des propriétés physiques de l'oeil, et de corréler les données de thermographie pour différents états de l'oeil avec les modèles numériques.

La société COMSOL

Fondée en 1986, la société COMSOL se développe activement en Amérique du Nord et en Europe, au travers de plus de quinze filiales. Plus particulièrement au Benelux, au Danemark, en Finlande, en Allemagne, en Italie, en Norvège, en Suède, en Suisse, au Royaume-Uni et en France (depuis 2002). Un réseau de distributeurs associés couvre le monde entier.

COMSOL, COMSOL Multiphysics, COMSOL Reaction Engineering Lab et FEMLAB sont des marques enregistrées de COMSOL AB. COMSOL Script est une marque déposée de COMSOL AB. Les autres produits ou noms de produits sont des marques déposées ou enregistrées de leurs propriétaires.