Présents : Fabien Schneider, Tristan Belzacq, Alexandre Delache, Emmanuel Leriche, Stéphane Avril, Pierre Badel, Nicolas Demanget, Alexandre Franquet, Christian Geindreau, Laurent Orgéas, Christian Boissier, Jin Kim, Jean-Noel Albertini Johan Debayle, Fabrice-Guy Barral Excusés : Christophe Tézenas du Montcel, Jean-Pierre Favre, Ambroise Duprey, Marc Béraut

Compte rendu :

La réunion a débuté à 17h15. Elle s’est déroulée en 4 étapes successives :

1. une présentation d’environ 45 minutes de Christian Geindreau (Université de Grenoble UJF) sur les activités de recherches en biomécanique vasculaire menées au laboratoire 3SR (Sols Solides Structures Risques). Une étude sur la modélisation des contraintes mécaniques dans un anévrisme, en considérant les interactions fluide/structure, est présentée, faisant l’objet d’une thèse. Une autre étude visant à la conception d’un matériau synthétique reproduisant le comportement mécanique des artères, est aussi présentée. Cette étude fait l’objet de post-docs en collaboration avec l’IRPHE Marseille avec l’objectif de réaliser à terme des fantômes d’anévrysme au comportement anisotrope pour les études in vitro.

2. une présentation d’environ 20 minutes de Tristan Belzacq (Ecole des Mines) sur sa thèse : « Action du sang sur la déformation des plaques d’athérome axisymétriques : une étude numérique » (télécharger la présentation ici). L’étude réalisée avec un modèle numérique en interactions fluide/structure, montre notamment l’importance de l’étendue des plaques, en plus de leur sévérité, avec l’apparition d’un effet de pincement pour des plaques courtes. Jean-Noel Albertini et Christian Boissier confirment l’importance de critères secondaires autres que la sévérité pour diagnostiquer la vulnérabilité des plaques. Fabrice Guy Barral fait remarquer le caractère très idéalisé de la géométrie utilisée dans le modèle.

3. une présentation d’environ 20 minutes d’Alexandre Franquet (Ecole des Mines) sur sa thèse « Mesure de la vulnérabilité mécanique de la plaque d’athérome carotidienne grâce à l’IRM » (télécharger la présentation ici). En particulier, il présente un protocole clinique monté par Fabien Schneider en collaboration avec Christian Boissier et Stéphane Avril, visant à obtenir des images IRM en dynamique au niveau de plaque de patients du CHU. Ces images seront utilisées pour résoudre un problème inverse de mécanique consistant à déterminer les modules élastiques des constituants de la plaque à partir de ses déformations. Alexandre a déjà commencé à étudier la résolution de ce problème inverse avec des données simulées. Plusieurs remarques font allusion à la résolution des images qui seront utilisées, avec le risque qu’elle soit insuffisante. Cet aspect est considéré dans les images simulées utilisées jusqu’à présent. Le protocole sera présenté au comité d’éthique prochainement. Les premiers patients seront inclus début 2011.

4. une présentation rapide par Stéphane Avril (Ecole des Mines) d’actions en cours :
 demande de financement à l’ANR dans le cadre de l’appel à projet « équipement d’excellence » (Grand emprunt), pour une plate-forme sur l’ingénierie et le vieillissement des tissus (IVTV projet porté par T. Hoc de Centrale Lyon, avec une plate-forme stéphanoise sur les tissus vasculaires pilotée par Stéphane Avril). Un système d’ultrasons intravasculaires a été demandé
 projet de centre d’hypertension piloté par Christophe Mariat et Jean-Noel Albertini
 demande de grant ERC (European Research Council) de Stéphane Avril sur le comportement mécanique du tissu artériel

La réunion est arrêtée vers 19h45.

Présents : Fabien Schneider, Christophe Tézenas du Montcel, Jean-Pierre Favre, Tristan Belzacq, Alexandre Delache, Emmanuel Leriche, Stéphane Avril, Pierre Badel, Nicolas Demanget, Alexandre Franquet, Jean-Marc Béraut, Laurent Dumas, Christian Boissier, Rodolphe Leriche Excusés : Ambroise Duprey, Jean-Noel Albertini, Didier Bernache, Johan Debayle, Fabrice-Guy Barral

Compte rendu :

La réunion a débuté à 17h15. Elle s’est déroulée en 4 étapes successives :

1. un tour de table de 10 minutes où chacun se présente. A noter la présence de Laurent Dumas, mathématicien de l’Université Paris VI, invité par l’Ecole des Mines.

2. une présentation d’environ 45 minutes d’Alexandre Franquet sur « Elastographie de la plaque d’athérome carotidienne : validation des outils nécessaires à la résolution du problème inverse ». Cette présentation a été complétée par une présentation de Stéphane Avril sur la mesure des vecteurs vitesses sur la paroi carotidienne en appliquant la méthode du flot optique sur des images obtenues par IRM. Ces vecteurs vitesses constituent les données expérimentales nécessaires au travail d’Alexandre Franquet. L’ensemble de ce travail a pour objectif de pouvoir caractériser in vivo le comportement mécanique de l’artère carotide sténosée. Une remarque de Fabien Schneider porte sur la connaissance des constituants de la paroi artérielle sténosée. Les vecteurs vitesses étant obtenus par IRM contraste de phase, il sera nécessaire de compléter par une séquence IRM pondérée T1 ou T2 pour disposer de l’anatomie de la plaque d’athérome. Le travail à court terme est déjà de valider la méthode de mesure des vecteurs vitesses sur patient sain. Avant de faire un protocole, on s’oriente vers une étude de faisabilité sur un ou deux volontaires. Des mesures complémentaires seront faites par échographie afin de comparer les résultats à ceux de l’IRM. Des mesures de pressions par tonométrie d’aplanissement seront aussi réalisée afin de pouvoir déduire des propriétés mécaniques à partir des vecteurs vitesse. Rendez-vous est pris entre Stéphane Avril et Christian Boissier pour commencer cette étude de faisabilité du point de vue de l’échographie et de la tonométrie d’aplanissement. Ensuite ces données seront couplées avec l’IRM fait dans la foulée, en relation avec Fabien Schneider.

3. une présentation d’environ 45 minutes de Tristan Belzacq (Ecole des Mines) sur sa thèse : « Calculs en interactions fluide/structure pour différents types de plaques d’athérome carotidiennes ». L’étude porte sur des plaques d’athérome idéalisées. L’effet de la forme et de la présence de calcification est étudié. En termes de résultats, on analyse les contraintes de Von Mises (elles sont liées aux risques de rupture des plaques) et les contraintes de cisaillement (elles sont liées à l’intensité du remodelage).

Présents : Ambroise Duprey, Jean-Noel Albertini, Fabrice Barral, Jean-Pierre Favre, Xavier Barral, Pierre Garnier, Tristan Belzacq, Alexandre Delache, Christophe Tézenas du Montcel, Emmanuel Leriche, Didier Bernache, Stéphane Avril Excusé : Fabien Schneider

Compte rendu :

La réunion a débuté à 17h45. Elle s’est déroulée en 5 étapes successives :

1. un tour de table de 10 minutes où chacun manifeste son intérêt vis-à-vis des actions menées dans le GTSBCH

2. une présentation d’environ 30 minutes d’Ambroise Duprey sur caractérisation mécanique ex vivo de prélèvements aortiques et sur les perspectives de caractérisation in vivo en utilisant l’imagerie médicale. Ce travail a été réalisé à l’Université du Michigan à Ann Arbor (Etats-Unis) où Ambroise a passé un séjour de recherche du 1er novembre 2007 au 30 octobre 2008. Une expertise intéressante concernant les essais mécaniques expérimentaux sur des prélèvements d’artères a été acquise par Ambroise durant cette année de recherche. La discussion qui suit concerne les perspectives de ce travail sur le site de Saint-Etienne. Elles concernent un aspect fondamental des recherches menées dans le GTSBCH, à savoir la meilleure connaissance du comportement mécanique des tissus constituant les artères, saines et pathologiques. L’étude bibliographique réalisée par Ambroise a montré que ce sujet de recherche est aujourd’hui traité de manière non satisfaisante dans la littérature. Il est convenu qu’Ambroise continue les recherches à ce sujet, en venant une journée par semaine à l’Ecole des Mines, pour d’une part développer de nouveaux essais mécaniques reproduisant plus fidèlement les conditions biomécaniques physiologiques que le traditionnel essai de traction, et d’autre part utiliser les mesures optiques avec caméras vidéo pour mesurer les déformations des tissus. Le Professeur Xavier Barral propose aussi d’étudier la rupture en éclatement. Ce type d’essai est envisageable car il a déjà été conduit récemment à l’Ecole des Mines lors du séjour de Katia Genovese au Centre Ingénierie et Santé (CIS), séjour qui a permis de réaliser plusieurs essais mécaniques sur artères humaines (fournies par le service de chirurgie cardiovasculaire) en gonflement avec suivi des déformations par caméra vidéo.

3. une présentation d’environ 20 minutes de Stéphane Avril sur la caractérisation mécanique in vivo de plaques carotidiennes en utilisant l’IRM (projet ANR). L’origine du projet, qui a démarré par l’identification mécanique in vivo d’une carotide saine, est d’abord évoquée. Ensuite, les perspectives, attendues au niveau de la thèse de Tristan Belzacq, sont présentées. Un modèle mécanique avec interaction fluide-structure des écoulements dans la carotide est développé, en collaboration avec Emmanuel Leriche de l’Université Jean Monnet (UJM), permettant de calculer les déformations de la carotide et les vitesses du sang au niveau d’une plaque d’athérome. Ces calculs seront ensuite comparés aux données fournies par l’IRM en contraste de phase. L’objectif de la comparaison est de minimiser l’écart entre calculs et données mesurées, en déterminant les modules d’élasticité du cœur lipidique de la plaque, de la chappe fibreuse et de l’artère, qui correspondent aux propriétés du patient sur lesquelles les données ont été acquises. Les discussions qui suivent la présentation touchent d’abord aux protocoles cliniques permettant d’obtenir les données sur patients. Il est bien mis en évidence que l’obtention des données rajouterait simplement 4 à 5 minutes aux examens IRM habituels des patients. L’objectif sera de déterminer une ou deux constantes mécaniques intrinsèques à la plaque du patient. On pourra alors étudier la corrélation de ces constantes aux autres facteurs de vulnérabilité de plaques évalués habituellement. Le but ultime est de voir si l’identification mécanique de ces constantes peut être intégrée aux diagnostics pour les améliorer. Deux propositions à court terme sont faites :
  d’abord par le Professeur Fabrice Barral au sujet de l’utilisation de l’écho doppler au lieu de l’IRM pour obtenir les données nécessaire
  ensuite par le service de chirurgie cardiovasculaire qui propose à Tristan Belzacq de venir dans le service lors d’opérations de carotides, très fréquentes. Les services de chirurgie cardiovasculaire et de radiologie se mettent d’accord, en association avec le Professeur Pierre Garnier, pour mettre en place l’étude clinique qui permettra d’obtenir des données sur carotides avec insertion de la séquence de mesure nécessaire à nos études biomécaniques.

4. une présentation d’environ 30 minutes de Jean-Noel Albertini sur les anévrysmes de l’aorte abdominale et sur leur traitement par les endoprothèses. La présentation est assez générale, elle met bien en évidence les avantages de l’endochirurgie (moins de risques post-opératoires), mais présente aussi les problèmes de tenue mécanique des endoprothèses à long terme, problèmes qui ne sont pas résolus actuellement. Christophe Tézenas complète la présentation en signalant même que les problèmes de tenue mécanique ont même conduit de nombreux industriels à abandonner la production d’endoprothèses, avec d’énormes pertes financières. Il pense que la seule raison qui pourrait relancer aujourd’hui le marché des endoprothèses est une rupture technologique. Christophe Tézenas mentionne aussi la possibilité d’usure mécanique en phase de stockage. On a donc un réel problème clinico-techno-industriel. Un projet a d’ailleurs été déposé dans le cadre des clusters recherche de la Région Rhône Alpes. Ce projet propose de réaliser, en partenariat avec une équipe de Grenoble, l’optimisation de la structure des endoprothèses (meilleur assemblage stent/textile). Une bourse de thèse a été demandée. Jean-Noël Albertini a bien mentionné que le projet a l’avantage de réunir à la fois des ingénieurs en mécanique du solide et matériaux (Ecole des Mines), des mécaniciens des fluides (Emmanuel Leriche, Alexandre Delache), et des cliniciens. Une collaboration industrielle avec une entreprise anglaise, Lombard Medical, était envisagée. Sans la remettre en cause, Christophe Tézenas manifeste son intérêt envers le projet au moment de la phase de développement industriel, avec la possibilité de développer des prototypes au sein de la société CARDIAL à Saint-Etienne.

5. une discussion sur le fonctionnement du GTSBCH. Il est prévu d’établir des conventions formelles entre l’Ecole des Mines et le CHU pour que Stéphane Avril ou Tristan Belzacq puisse avoir un statut de chercheur au CHU, et pour qu’Ambroise Duprey puisse avoir un statut de chercheur au CIS de l’Ecole des Mines. Les conventions sont en cours de préparation. Il est convenu de réaliser une nouvelle réunion plénière du GTSBCH autour du mois de septembre 2009. En attendant, Stéphane Avril continue à animer le groupe de travail de manière à ce que des rencontres régulières entre différents acteurs puisse avoir lieu, de manière à permettre de faire vivre les projets ayant déjà démarré, et qui peuvent se résumer en trois points : 1. caractérisation mécanique de tissus artériels ex vivo 2. biomécanique de la plaque d’athérome dans la carotide 3. tenue mécanique des endoprothèses aortiques abdominales

La réunion est arrêtée autour de 20h30.