La mécanique des tissus mous : application au domaine de la santé

Contexte général
La mécanique du vivant est un formidable terrain de jeu pour les mécaniciens. En particulier le domaine de la mécanique des matériaux est largement couvert dans le corps humain et son fonctionnement, offrant des matériaux de rigidités et de comportement variables, particulièrement hétérogènes et anisotropes soumis à des sollicitations multiaxiales. L’IMT Mines Alès et ses partenaires s’intéressent à la mécanique des tissus mous du vivant afin d’améliorer les prises en charge des patients et fournir des dispositifs de dépistages précoces. Qu’il s’agisse du domaine de la cancérologie, de la cardiologie, de la gynécologie, du sport … la majorité des spécialités médicales sont concernées par la mécanique des tissus mous.
Contenu
Le mécanicien se heurte à de nombreuses difficultés dès qu’il s’agit de travailler avec les matériaux du vivant. Les essais in vivo sont à privilégier mais la majorité du temps, les tissus sont prélevés puis testés en laboratoire. Se pose alors la question du mode de préservation de ces tissus. Une première partie du séminaire concerne le choix de ce protocole en fonction du diagnostic qui est à poser. L’hétérogénéité des tissus testés rend difficile l’interprétation analytique des essais, même s’ils sont simples. Une instrumentation optique est donc à privilégier. Concernant la peau de cochon, le seul mode permettant de conserver son comportement (hyperélasticité, adoucissement cyclique, déformation permanente) est une congélation contrôlée à -80°C avec ajout de cryopréservants (1,2). La deuxième partie de ce séminaire cible deux applications de recherche en cours, la première (spécialité gynécologie obstétrique) concerne la détection de la déchirure du périnée (3) et la deuxième (spécialité cancérologie) la détection de tumeurs (4).

Ces travaux sont en cours et impliquent l’ensemble des partenaires : NUMEV (Montpellier), LMA (Marseille), SAINBIOSE (Saint Etienne), FEMTO (Besançon), CDM (Evry), TIMC (Grenoble), Ecole Centrale de Lille, Université de Zaragoza, INEGI (Portugal), PolyTech Turin, University of West Bohemia (Rep. Tchèque), APHM (Marseille), CHU (Lille, Besançon, Nîmes)

1. Caro-Bretelle AS, Gountsop PN, Ienny P, et al. Effect of sample preservation on stress softening and permanent set of porcine skin. J Biomech. 2015;48(12). doi:10.1016/j.jbiomech.2015.07.014
2. Caro-Bretelle AS, Ienny P, Leger R, Corn S, Bazin I, Bretelle F. Constitutive modeling of stress softening and permanent set in a porcine skin tissue: Impact of the storage preservation. J Biomech. 2016;49(13):2863-2869. doi:10.1016/j.jbiomech.2016.06.026
3. Iaquinta S, Barès J, Pena Z, Caro A. Indentation/Relaxation/Recovery of silicon – Application to a non-invasive damage detection for stretched soft tissues. In: 48èm Congrès de La Société de Biomécanique, Grenoble.
4. Caro AS, Chhean S, Corn S, et al. Monitored indentation for the detection of inclusions in elastomer material. J Appl Mech Sci. 2023;Under publ.

Le 21 novembre 2023 de 11h00 à 12h00 / Amphithéâtre François Canac, LMA

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