Présentation

Autour des trois thématiques : dégradation des implants orthopédiques, matériaux pour comblements osseux et biomécanique des tissus mous, le département "Biomécanique et Biomatériaux" déploie des expérimentations approfondies reproduisant des phénomènes in-vivo ou in-vitro (simulateurs de marche, de chocs, indentation AFM de cellules osseuses, synthèse de biomatériaux), met en oeuvre des méthodes d’identification (élastographie d’une jambe sous contention, propriétés mécaniques de parois artérielles, caractérisation sous AFM de cellules osseuses) et développe des simulations numériques pour le vivant.

L’objectif de ces recherches est de proposer des solutions innovantes pour aider à améliorer les traitements de la chirurgie orthopédique et vasculaire.

Chiffres clés

Concernant les moyens humains (accès à la liste complète des membres de B2M) :

— 6 enseignants chercheurs permanents (dont 3 HDR)

— 1 professeur invité

— 2 techniciens

— 2 post-doctorants

Concernant les résultats

— 21 publications dans des revues internationales en 2008-2009

— 400 k€ de contrats en cours (incluant bourses de thèse)

— 7 allocations doctorales en financement extérieur

— 9 thèses en cours

Projets de recherche

- Développement de la contention sur mesure pour le traitement de l’insuffisance veineuse. Projet CIBLE2008 (Région Rhône-Alpes) avec thèse de Laura Dubuis : Élastographie 3D in-vivo de la jambe humaine et modélisation numérique inverse en vue du développement de la contention progressive personnalisée. Responsable scientifique : Stéphane Avril, collaboration avec BVsport. Plus de détails au sujet de la recherche sur la contention.

- Fonctionnalisation d’apatites silicatées. Soutien du cluster de recherche MACODEV de la région Rhône Alpes avec l’allocation doctorale de Maria NOWAK-ZYMELKA.

- Identification des propriétés mécaniques in vivo des tissus mous du corps humain grâce à l’imagerie médicale (Projet IMANDEF dans le programme ANR jeunes chercheurs et jeunes chercheuses (2009-2012). Responsable scientifique : Stéphane Avril. Autres chercheurs impliqués : Johan Debayle (CIS), Fabien Schneider (CHU Saint-Etienne). Thèse de Tristan Belzacq : Modélisation des écoulements du sang dans la carotide sténosée : recalage de modèles à partir des profils de vitesse mesurés en imagerie par résonance magnétique. Plus de détails au sujet de la recherche sur la biomécanique des artères sténosées.

- Optimisation de la microstructure des endoprothèses aortiques abdominales en vue d’une plus grande durabilité.. Soutien du cluster de recherche MACODEV de la région Rhône Alpes avec l’allocation doctorale de Nicolas DEMANGET. Collaboration avec le laboratoire 3SR de Grenoble, le service de chirurgie cardiovasculaire du CHU de Saint-Etienne et l’entreprise Cardial.

- Caractérisation et modélisation des actions mécaniques des orthèses du genou.. Convention CIFRE pour la thèse de Benjamin Latli avec le Pôle des Technologies Médicales, en collaboration avec les sociétés Thuasne, Gibaud et Lohmann & Rauscher, ainsi qu’avec l’Institut Français du Textile et de l’Habillement.

- Optimisation des conditions environnementales de culture 3D pour l’ostéogénèse : perfusion et contraintes mécaniques.. En collaboration avec le LBTO (Université Jean Monnet) dans le cadre de la thèse de Guénaelle Bouet.

- Fretting-corrosion de biomatériaux : Compréhension et prévision des facteurs impliqués dans la synergie corrosion-mécanique dans un liquide physiologique. Ce thème est supporté par ‘Saint-Etienne Métropole’, le ‘Conseil Général de la Loire’ et l’ENSM-SE, projet ‘Tribocor’. Bourse de thèse ENSM-SE supportant la thèse de Julie Pellier : fretting-corrosion de biomatériaux utilisés comme implants orthopédiques. Un dispositif unique permettant l’étude du fretting (frottement sous petits débattements) est disponible au sein du laboratoire. Détail sur ce dispositif. Encadrants : Dr. Jean Geringer ; Prof. Bernard Forest.

- Céramiques innovantes pour une chirurgie orthopédique plus efficace et moins invasive, OPT-HIP. Projet ANR (2008-2011), thèse de Juliana Uribe et post doc de Dr. Kyungmok Kim. Les partenaires universitaires sont INSA Lyon, ENS Lyon, Ecole Centrale de Lyon, les partenaires industriels sont SERF and Medical Group. Plus de détails sur le sujet. Encadrants : Dr. Jean Geringer ; Prof. Bernard Forest.

- Concept de double mobilité : compréhension des comportements biomécaniques et tribologiques, amélioration du design et optimisation de la durée de vie de cet implant, thèse de Bertrand Boyer (chirurgien-chef de clinique). Le partenaire industriel est SERF. Plus de détails sur le sujet.