Soutenance de thèse d'Alessio TREBBI le 7/12/22

La soutenance de thèse d'Alessio TREBBI de l'équipe TIMC BIOMÉCA aura lieu le mercredi 7 décembre 2022 à 9h sur le thème :

« Définition d'une méthodologie pour évaluer
les modèles éléments finis du talon humain
pour la prévention des escarres. »

 

bullet Jury

  • Yohan PAYAN, Directeur de Recherche, CNRS, Directeur de thèse
  • Claude VERDIER, Directeur de Recherche, CNRS, Examinateur
  • Estevam LAS CASAS, Professeur, Universidade Federal de Minas Gerais, Rapporteur
  • Amit GEFEN, Professeur, Tel Aviv University, Rapporteur
  • Chiara Giulia FONTANELLA, Professeure assistante, University of Padova, Examinatrice
  • Pascal PERRIER, Professeur, Université Grenoble Alpes, Examinateur

 

bullet Mots clés

Modélisation par éléments finis, Prévention des plaies de pression, MRI

bullet Résumé

Les coûts associés à la prise en charge des escarres sont considérés comme très importants dans de nombreux pays puisqu'ils se chiffrent en milliards d'euros. La prévalence des ulcères chez les patients hospitalisés est d'environ 10 %, le talon et le sacrum étant les sites les plus courants. Ces deux localisations corporelles sont sensiblement différentes en termes d'anatomie, d'histologie et de configurations de chargement, c'est pourquoi cette thèse se concentrera spécifiquement sur la prévention des ulcères du talon. Précisément, chez un patient allongé sur le dos, les forces mécaniques, provenant du poids de sa jambe et de son pied, sont transférées à l'os du talon, le calcanéum, à travers une couche relativement mince de tissus mous qui comprend la graisse, la peau, les muscles et tendons. Au fil du temps, ces tensions internes dans les tissus et les cellules peuvent provoquer une dégradation des tissus et déclencher une escarre. Par conséquent, une solution pour suivre les contraintes internes et alerter lorsque leurs valeurs sont trop élevées pourrait contribuer à la prévention des escarres du talon. Il s'agit d'une tâche complexe car il n'est pas possible de mesurer directement les contraintes qui se produisent dans les couches profondes du corps. L'imagerie médicale, les mesures externes et les dissections cadavériques ne peuvent offrir chacune qu'une information partielle nécessaire pour bien comprendre le rôle des structures internes. Par conséquent, la seule possibilité de mesurer les déformations en temps réel qui se produisent dans les couches profondes résultant de la charge appliquée sur la surface de la peau sont des simulations informatiques. À cet égard, la modélisation par éléments finis (FE) est une technique qui permet de prédire la performance des systèmes structurels et mécaniques. Ces simulations fournissent des informations cliniques utiles qui sont difficiles à mesurer avec des procédures expérimentales. Au cours de la dernière décennie, les premiers modèles de talon EF ont commencé à être développés afin de simuler la propagation des contraintes dans le talon lorsque le sujet est allongé sur un lit ou pendant la marche. Cependant, l'intervariabilité en termes de morphologies tissulaires et de propriétés mécaniques des tissus en fait une tâche complexe nécessitant des modèles spécifiques au sujet. De plus, le talon est en lui-même une structure complexe impliquant une structure spécifique, la talonnière, située dans la partie inférieure, composée de différents tissus aux propriétés mécaniques différentes en contact étroit les uns avec les autres. Les modèles FE sont des simulations complexes qui nécessitent une méthodologie cohérente et robuste pour la validation par des mesures expérimentales rigoureuses. Dans la littérature, il y a des lacunes principales à cet effet. Premièrement, la rareté des tests expérimentaux pour définir les propriétés matérielles in vivo du coussinet adipeux humain. En général, les chercheurs continuent d'implémenter dans leurs modèles actuels des paramètres faisant référence à des études obsolètes réalisées sur des échantillons ex vivo. Deuxièmement, peu a été fait pour établir la validité des modèles FE via des mesures expérimentales. Habituellement, les données d'études antérieures dans la littérature sont utilisées pour comparer les résultats des pressions de contact et de la propagation des contraintes dans les tissus internes. Cependant, comme toutes les études publiées souffrent des mêmes limites, elles ne fournissent aucune validation significative des résultats.
Cela nous amène donc à l'objectif principal de recherche de cette thèse : "Définition d'une nouvelle méthodologie pour évaluer les modèles d'éléments finis du talon humain pour la prévention des escarres".