Mécanobiologie

Mécanobiologie des anévrysmes aortiques

La rupture des anévrismes ainsi que les dissections aortiques (AA) tuent plus de 30000 personnes chaque année en Europe et aux États-Unis. C'est un phénomène complexe qui se produit lorsque la contrainte de la paroi aortique dépasse la résistance locale de l'aorte en raison des propriétés dégradées du tissu. L'état de l'art en biomécanique et mécanobiologie des AA a révélé en 2014 que des défis scientifiques majeurs devaient encore être relevés pour permettre des prédictions patients-spécifiques de la rupture des AA. Un premier défi est d’assurer une prédiction objective des mécanismes localisés précédant la rupture. Un deuxième défi lié à la modélisation des évolutions spécifiques au patient des propriétés des matériaux conduisant aux mécanismes localisés précédant la rupture.

Nous travaillons à relever ces défis.

Nous développons un jumeau numérique pour aider les cliniciens à établir un pronostic pour les patients ayant un AA et pour aider à planifier les interventions chirurgicales sur ces anévrysmes. Grâce à l'imagerie par résonance magnétique et aux simulations de dynamique des fluides, nous estimons les contraintes hémodynamiques sur la paroi aortique. L'impact des contraintes hémodynamiques sur les propriétés mécaniques du tissu aortique et des cellules musculaires lisses aortiques est un sujet de recherche important dans notre équipe. Finalement, nous simulons les évolutions induites à travers des modèles numériques, principalement en utilisant la méthode des éléments finis, et plus récemment le machine learning, pour prédire la progression anévrismale et le risque potentiel de rupture.

Financements: ERC (une bourse starting grant et une bourse consolidator grant - Biolochanics), ANR (projet Arterylastic), Programmes Marie Curie de l’UE (projet Meditate), financements UE H2020 (projet SimInSitu), collaborations industrielles (Philips, Medtronic, Predisurge)

Participants : S Avril, M Aguirre, C Morin, S Ben Ahmed, Jean-Pierre Favre