Départements de recherche

AEH


Application à l'Être Humain (AEH)

Responsable

Emmanuelle Jacquet

Contexte

Les activités du thème AEH s’inscrivent plus largement dans les travaux de FEMTO-ST destinés à répondre aux défis actuels en termes de sciences et technologie pour la santé. Ses activités biomécaniques combinent essais expérimentaux – en particulier à partir de dispositifs conçus et réalisés spécifiquement - modélisation et calcul numérique ; ceci en partenariat étroit avec les praticiens hospitaliers qui sont les utilisateurs finaux de nos travaux. Le caractère fortement individualisé du vivant - à l’échelle de l’individu, du tissu, voire de la cellule, est systématiquement pris en compte pour proposer des réponses personnalisées.


Objectifs et Thématiques scientifiques

Le thème AEH a acquis une grande expérience sur le comportement mécanique de la peau humaine. Celui-ci présente une forte variabilité intra- et interindividuelle avec un fort impact sur les dynamiques de cicatrisation, en particulier après intervention chirurgicale. Le développement d’extensiomètres portatifs permet de caractériser de façon rapide et non invasive le comportement local du tissu cutané des zones d’intérêt clinique. L’exploitation numérique des données expérimentales vise à modéliser le comportement mécanique de la peau pour prévoir au mieux sa réponse aux sollicitations induites par un traitement et assister ainsi les praticiens dans leurs prises de décision ; par exemple définir le tracé optimal d’une incision. Ces travaux contribuent également à l’exploration de pathologies mal comprises (chéloïdes) ainsi qu’au développement de substituts cutanés adaptés à leur finalité clinique. Cette expertise sur la peau est utile pour développer en biomécanique les techniques numériques associées à des données variables et incertaines et les valider à partir de mesures issues de cas cliniques et cas d’étude associés.

Entre 2014 et 2015, des travaux ont été menés pour explorer la dynamique biomécanique de la cavité abdominale de la femme associée au prolapsus (descente d’organe). Les multiples interactions entre les différents tissus mous de l’abdomen rendent très complexe l’identification des meilleures stratégies chirurgicales de renforcement du plancher pelvien visant à compenser ses insuffisances. Ces travaux se sont poursuivis en 2016 avec le service de gynécologie-obstétrique avec une étude portant sur la caractérisation mécanique par élastographie.

Un axe plus fondamental applique les approches sciences de l’ingénieur à la question étiologique du déclenchement des maladies. L’équipe du thème AEH s’intéresse plus particulièrement aux conséquences pathologiques des conflits internes et individualisés résultant de la double fonction du cerveau humain : i) assurer le fonctionnement physiologique optimal de l’organisme ; ii) assurer le fonctionnement psychosocial optimal de la personne. La distinction entre organisme et personne est paroxystique chez l’être humain du 21ème siècle pour qui le stress psychosocial est une source majeure d’adversité. Le déni de grossesse est exploré comme pathologie modèle en raison du caractère démonstratif des observations cliniques associées.


Savoir-faire

› Développement d’instrumentation spécifique adaptée à l’exploration de la peau humaine in vivo.

› Modélisation du comportement mécanique de structures vivantes complexes (peau humaine, cavité abdominale). Dialogue essais – modèles au plus près des problématiques cliniques.

› Combinaison de la méthodologie ‘systèmes’ avec la biologie de l’évolution pour proposer une approche globale du fonctionnement bio-psychosocial de l’être humain et de ses dysfonctionnements.


Mise en œuvre

AEH bénéficie du savoir-faire scientifique du département, notamment en dynamique des structures, et de ses outils (calculateur, pôles expérimentaux). Les aspects transdisciplinaires bénéficient des autres départements de FEMTO-ST et d’une collaboration étroite avec les praticiens hospitaliers, les laboratoires de biologie-médecine de l’UBFC et son centre d’investigation clinique. Des collaborations sont en cours avec l’Université Technologique de Liberec et avec l’Université de médecine de Berlin et l'Université du Luxembourg.