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Post-doctorant (H/F) en biomécanique des tissus du vivant

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
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Informations générales

Référence : UMR5525-ELSGEN-012
Lieu de travail : LA TRONCHE
Date de publication : samedi 12 septembre 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 décembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : Entre 2648 et 3054 € bruts mensuels selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Ce post-doctorat vise à modéliser par la méthode des éléments finis l'interaction mécanique entre un pansement et une plaie de pression. Il se déroulera au sein du laboratoire TIMC-IMAG de Grenoble qui a un fort historique dans la modélisation biomécanique des tissus mous, en collaboration avec l'industriel URGO, leader français des pansements.
De manière générale, les plaies que représentent les escarres et les ulcères ont été définies en 1989 par la National Pressure Ulcer Advisory Panel comme des lésions cutanées d'origine ischémique liées à une compression des tissus mous entre un plan dur et les saillies osseuses. Si la formation de telles plaies est multifactorielle, on distingue classiquement les facteurs de risque (i) extrinsèques ou mécaniques tels que l'immobilité, l'hyperpression, la friction, le cisaillement ou la macération et (ii) intrinsèques ou cliniques tels que l'âge, l'état nutritionnel, l'état cutané, les pathologies neurologiques sensitives ou motrices, vasculaires, métaboliques. Cependant, la pression d'interface entre la peau et le support représente le facteur le plus important dans la formation des escarres et ulcères. C'est la raison pour laquelle on parle de « plaies de pressions ».
Ces dernières années, de nombreux efforts ont été consentis pour améliorer la qualité des supports d'interface avec comme objectif principal une meilleure répartition des pressions à la surface des tissus mous. Ceci s'est traduit par un certain nombre de progrès et notamment par le fleurissement d'industriels du coussin et/ou du matelas. Dans un même objectif de répartition des pressions sur des zones anatomiques souvent sujettes à plaies comme le sacrum ou le talon, les industriels du pansement ont proposé une utilisation « prophylactique » de ces pansements, c'est-à-dire leur application sur une peau saine, afin d'agir comme « coussin protecteur » qui vise à amortir mécaniquement les pressions de surface.
Ce projet de recherche aborde une étape nouvelle du traitement des plaies de pression en cherchant à quantifier l'effet « coussin protecteur » que pourrait avoir un pansement sur une plaie déjà formée.

Activités

Alors que l'origine ischémique de l'apparition des plaies de pression est connue de longue date, avec la consigne donnée aux soignants d'assurer des changements posturaux aux patients toutes les 2 à 4 heures (en évitant ainsi toute nécrose cellulaire due à l'absence d'oxygène), ce n'est que très récemment qu'une origine purement mécanique à la survenue de plaies pressions a été découverte. Tout tissu mou mis sous pression normale et/ou de cisaillement peut en effet se nécroser du fait même de la déformation mécanique engendrée. Et une telle nécrose peut apparaître en quelques minutes seulement si la déformation est importante. Dans le cas de plaies de pressions déjà formées dans des régions anatomiques comme le talon ou le sacrum, l'application de pansements est préconisée afin de favoriser la cicatrisation et de protéger la plaie des agressions extérieures. Peu de travaux ont, à notre connaissance, cherché à étudier le rôle protecteur que pourraient avoir ces pansements d'un point de vue mécanique. Il semble en effet pertinent de vouloir réduire autant que possible les pressions exercées sur la plaie ainsi que sur les tissus mous qui bordent cette plaie. Ces pressions ne peuvent naturellement être totalement supprimées lorsque la peau et le pansement sont en contact avec un support de type matelas. On peut toutefois espérer que le pansement saura (1) absorber une partie de l'énergie mécanique liée au contact, et (2) mieux répartir ces pressions sur la périphérie de la plaie, dans des zones moins sensibles au risque de nécrose cellulaire. Ce projet de recherche vise à simuler, à l'aide de l'outil informatique, la façon avec laquelle le pansement va répartir les efforts mécaniques de contacts surfaciques vers la plaie et les tissus mous qui l'entourent. Pour cela des méthodes de modélisation biomécanique des tissus mous et des outils de simulation numérique seront utilisés.
La méthode mathématique la plus utilisée pour modéliser les structures molles et pour simuler leurs déformations est la « Méthode des Éléments Finis » qui consiste à discrétiser les équations aux dérivées partielles de la mécanique des milieux continus. La laboratoire TIMC-IMAG a ainsi développé de nombreux modèles biomécaniques des organes et tissus mous du corps humain, dont un modèle du pied et un modèle de la région fessière. Au cours de ce projet de recherche, des géométries de plaies de pressions devront être collectées afin de modifier ces deux modèles et simuler des plaies dans les régions du talon et du sacrum. Un modèle par éléments finis du pansement sera alors élaboré afin d'être appliqué sur les plaies ainsi simulées. Ce modèle devra représenter les différents constituants du pansement ainsi que les interactions entre ces constituants. Les lois de comportement de ces constituants seront estimées à partir d'expériences de tractions uni-axiales et bi-axiales réalisées au sein d'URGO R.I.D. Elles seront alors entrées comme paramètres du modèle éléments finis du pansement, en interaction avec les modèles de plaies incluses dans les modèles biomécaniques du pied et des tissus mous fessiers. Des conditions aux limites de mises sous pressions seront alors simulées afin de quantifier l'effet protecteur du pansement.
La plateforme logicielle ANSYS sera utilisée pour modéliser le couplage entre pansement et plaie de pression.

Compétences

Le/la candidate recherché(e) aura une formation en biomécanique avec une connaissance du logiciel éléments finis ANSYS. Il/elle devra être intéressé(e) par les aspects théoriques et expérimentaux liés à l'application visée, avec un intérêt pour les applications médicales.

Contexte de travail

Le laboratoire d'accueil TIMC-IMAG est un laboratoire du CNRS et de l'Université Grenoble Alpes qui se situe sur le Site Santé de La Tronche, juste en face du CHU Grenoble Alpes. Il regroupe près de 300 personnes réparties dans douze équipes de recherches focalisées sur les Technologies pour la Santé. L'équipe Bioméca-TIMC (Biomécanique des TIssus vivants et des matériaux – Modélisation et Caractérisation) qui accueillera le post-doctorant compte une vingtaine de personnes dont les thématiques de recherche relèvent de la modélisation biomécanique des tissus mous et des matériaux pour le vivant.
L'entreprise URGO est le leader français des pansements. Elle souhaite, dans le cadre de ce post-doctorat, avancer sur l'évaluation quantitative de l'effet protecteur de ses pansements.

Contraintes et risques

Des déplacements réguliers (en moyenne un déplacement tous les deux mois) vers la ville de Dijon (siège d'URGO) devront être planifiés.

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