IPPARIS

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.
mandibule flexion 3pts



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
flexion_3pts


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

cirimat

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/

pince cellulaire



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/
cornee



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.
test traction periostedistraction



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
skill



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/
Face segmentation

Mise à jour : J. Boisson, octobre 2022