M2
: MEChanical ENgineering for CLInicians
Institut Polytechnique de Paris, ENSTA-Paris, Ecole
Polytechnique
Université de Paris-Cité
Liste
des équipes d'accueil :
La liste suivante regroupe le
contact de certaines équipes d'accueil pour le stage en laboratoire
lors de l'année de master MECENCLI.
Cette liste de contact n'est pas exhaustive, et les candidats peuvent
bien entendu faire le stage dans le laboratoire de leur choix si leur
inscription est validée par la commission de recrutement.
Mécanique des tissus biologiques, matériaux :
Unité de Mécanique (UME), ENSTA-Paris : Mécanique des tissus biologique et chirurgie maxillofaciale (Jean Boisson).
Laboratoire IMSIA, Unité de Mécanique (UME), ENSTA-Paris : Impression 3D et médecine (Fabien Szmytka).
Laboratoire de Mécanique des Solides (LMS), Ecole Polytechnique : Cornée, caillot sanguin, tissus conjonctif (Jean-Marc Allain)
Unité de Recherche
Biomatériaux Innovants et Interfaces
(URB2I), Université de Paris Cité : Biomatériaux
dentaires, modélisation éléments
finis, procédés additifs (Aurélie Benoit)
Laboratoire CNRS CIRIMAT, Institut Universitaire du Cancer - Toulouse Oncopole : Biomatériaux (Agnès Dupret-Bories)
Laboratoire de Mécanique de Paris Saclay (LMPS),
Université de Paris Saclay : Dentine et dent restaurée: structure et
mécanique (Elsa Vennat)
Mécanique cellulaire :
Laboratoire
d'hydrodynamique de l'école Polytechnique (Ladhyx), Ecole Polytechnique : Réponse cellulaire excitation mécanique leucocyte (Julien Husson)
Laboratoire
d'hydrodynamique de l'école Polytechnique (Ladhyx),
Ecole Polytechnique : Microfluidique et biomédical (Charles Baroud)
Laboratoire
d'hydrodynamique de l'école Polytechnique (Ladhyx),
Ecole Polytechnique : Colonisation cellulaire (Gabriel Amselem)
Robotique :
Institut Faire
Face, CEA List : Plateforme robotisée de simulation SKILLS (Julien Davrou).
Morphologie :
Groupe de recherche Forme et Croissance du crâne, Hopital Necker, APHP,
Université Paris Cité : Etude morphologiqe de la face
(Roman H. Khonsari).
Descriptifs détaillés:
Fabien Szmytka Unité de Mécanique (UME), ENSTA-Paris.
Utilisation de l'impression 3D pour la médecine.
Fabien Szmytka dirige le groupe d'étude des propriétés mécaniques des
objets imprimés en 3D. Dans ce cadre là, les outils médicaux issue de
la fabrication
additive étant de plus en plus prégnant dans la pratique clinique, la
caractérisation mécanique de ces outils permet d'améliorer
l'adaptivilité de ces outils et/ou
leur finesse de fabrication.
https://www.ensta-paris.fr/fr/fabien-szmytka
Exemple de sujets:
Conception de semelles en impression 3D pour la performance handisport.
Aurelie Benoit, Unité de Recherche Biomatériaux Innovants et Interfaces
(URB2I)
Caractérisation mécanique et modélisation de la dent restaurée.
Plusieurs projets en cours sur le développement,
la caractérisation mécanique et la modélisation de matériaux mis en forme par
procédé additif (céramique, alliage de titane, polymère)
Caractérisation mécanique des attachements pour
prothèse amovible supra-implantaire. Modélisation par éléments finis de
différents assemblages prothétiques (prothèse unitaire, bridge cantilever
notamment). Développement d’un simulateur de procédure
chirurgicale.
http://recherche.parisdescartes.fr/ea4462/Recherche
Exemples de sujets :
- Influence de la rugosité sur la résistance mécanique de
biomatériaux dentaires
- Modélisation par éléments finis d'un bridge cantilever
- Conception d’un matériau à gradient de propriétés mécaniques pour
overlay – Etude paramétrique par éléments finis
Pr Dupret-Bories, Laboratoire CNRS CIRIMAT, Institut Universitaire du Cancer - Toulouse Oncopole (animalerie CREFRE)
Le laboratoire CIRIMAT développe plusieurs Axes
Scientifiques pérennes dont « Science et ingénierie des matériaux ».
Le laboratoire est hébergé sur une école d’ingénieur
« l’Institut National
Polytechnique de Toulouse » avec laquelle nous collaborons étroitement. Nous avons développé un partenariat fort entre le service de
chirurgie
cervico-faciale de l’IUCT-Oncopole et le CIRIMAT. Nous avons mis au
point plusieurs projets de recherche visant à développer de nouveaux
biomatériaux pour améliorer
la qualité de vie des patients traités pour un
cancer de la tête et du cou. Nous avons obtenu des financements de l’ANR, la Ligue, La
Région Occitanie, la Fondation des
Gueules Cassées.
Nous travaillons sur l’impression 3D (machines au CIRIMAT et
à l’Oncopole) pour améliorer les reconstructions osseuses, le développement de
biomatériaux osseux biomimétiques,
le développement de nouveaux pansement.
https://www.cirimat.cnrs.fr/
https://www.iuct-oncopole.fr/
https://www.crct-inserm.fr/
Sujet de M2 proposés aux étudiants (2023-2024) :
- Projet BIOFISS : mise au point d’un nouveau
biomatériau pour limiter le risque de fistules salivaires après
(pharyngo)laryngectomie totale : chirurgies sur cochons et analyse des
résultats
- Projet CONGOs : développement d’un nouveau
biomatériau osseux visant à traiter l’ostéoradionécrose mandibulaire :
chirurgies sur rats et analyse des résultats
- Projet OSARC : développement d’un nouveau
biomatériau chargé en chimiothérapie pour traiter l’ostéosarcome
- Projet COPLATR : développement d’un nouveau
biomatériau à base de collagène pour le traitement des communications
bucco-sinusiennes
- Projet Impression 3D : mise en place d’un
atelier délocalisé d’impression 3D certifié
Julien Husson, Laboratoire
d'hydrodynamique de l'école Polytechnique (Ladhyx)
Mécanique cellulaire et réponse immunitaire.
Nous
étudions le rôle des propriétés mécaniques cellulaires dans divers processus
cellulaires. Nous avons une activité principale centrée sur la mécanique des
leucocytes dans divers contextes : synapse immunologique avec l’étude des
forces et des changements mécaniques dans les lymphocytes T pendant leur
activation, changements mécaniques dans les neutrophiles pendant la
phagocytose, ou encore récemment l’étude de l’influence de cytokines sur les
propriétés de neutrophiles. Nous développons pour ces travaux des techniques de
microindentation pour quantifier les propriétés mécanique cellulaires, portant
aussi sur d’autres types cellulaires, comme des cellules endothéliales.
https://cellmechanics.jimdofree.com/
Jean-Marc Allain,
Laboratoire de Mécanique des Solides (LMS), Ecole Polytechnique
Propriété mécanique des tissus conjonctifs, de la cornée et des caillots sanguins
Les tissus
conjonctifs possède un réseau de fibre de collagène complexe dont la
microstructure détermine les propriétés mécaniques. Je m'intèresse par
des méthodes
expérimentales d'imagerie couplées à des essais mécaniques mesoscopique
de comprendre le lien entre microstructure et propriétés mécaniques.
Dans les sujets actuels, nous nous intéressons à modéliser la cornée
dans le cas de kératocome à partir de mesures d'inflation. Dans un
autre projet nous nous
focalisons sur les propriétés mécaniques des caillots sanguins.
https://m3disim.saclay.inria.fr/people/jean-marc-allain/
Jean Boisson, Unité de Mécanique (UME), ENSTA-Paris.
Propriétés mécaniques des tissus biologiques et leur lien avec la chirurgie.
Dans la
pratique chirurgicale, les propriétés mécaniques des tissus biologiques
interviennent sans que l'opérateur ait forcément conscience de leur
influence.
Par exemple, une procédure de distraction ostéogenique préserve
l'intégrité du périoste afin que lors de l'activation progressive de la distraction les sollicitations
mécaniques
entrainent le remodelage osseux. Un autre exemple, concerne, la fragilité des
mandibules ostéosynthésées dont la rupture semble plus fréquente, probablement à cause
de la présence des vis qui sont des initiateurs
de fissures. Dans notre équipe, nous nous intéressons à caractériser
les propriétés mécaniques
impliquées dans la pratique de la chirurgie de la face afin
d'identifier et proposer des évolutions possibles dans les procédures
ou les dispositifs.
Exemple de sujets:
- Mécanique des tissus décelluarisés
- Conception d'un dispositif de distraction mandibulaire à activation magnétique.
Julien Davrou, Institut Faire
Face, CEA List, plateforme robotisée de simulation SKILLS.
Développement d'une plateforme robotique pour la formation à la chirurgie.
Le projet FIGURES vise à développer une plateforme
robotisée de simulation intégrant retour haptique et environnement
virtuel
3D pour améliorer l’apprentissage de gestes médico-chirurgicaux
techniques spécifiques. Le retour haptique est une technologie
qui vise à
restituer au sein d’un environnement virtuel les sensations qu’un
individu doit normalement ressentir dans l’environnement
réel (tact
épicritique et sensibilité proprioceptive).
https://reseau-healthtech.fr/Interview-du-Docteur-Julien-Davrou-focus-sur-la-plateforme-de-simulation-SKILLS.html
Groupe de recherche 'Forme et Croissance du Crâne, Hopital Necker, APHP,
Université Paris Cité: Etude morphologiqe de la face.
Notre groupe s'intéresse aux
mécanismes de morphogenèse dans la région crânio-faciale. Pour cela nous
utilisons des outils d'ingénierie et de traitement d'images pour
comprendre comment le crâne normal se forme et grandit, et pour analyser
les malformations de cette région afin de mieux les traiter. Les
thématiques actuelles de notre
équipe sont la classification des
syndromes par intelligence artificielle sur la base de photographies 2D
et 3D, la modélisation 3D de la croissance crânienne dans les
craniosténoses simples, la croissance de la charnière crânio-rachidienne
dans les mutations FGFR et la morphogenèse de l'oreille
externe. Nous développons
également des outils innovants d'évaluation
des résultats chirurgicaux en reconstruction crânio-faciale pédiatrique.
https://www.growthnform.com/
Mise
à jour : J. Boisson, octobre 2022