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Comportement mécanique du tissu vivant et simulation en chirurgie

La modélisation du comportement du tissu biologique est une étape primordiale pour la compréhension du fonctionnement de l’organe tout comme pour la recherche de nouvelles voies de thérapie.

Parmi les diverses approches possibles, nous avons opté pour une stratégie macroscopique offrant toutefois la possibilité de rendre compte, à cette échelle, des informations pertinentes relevant des échelles inférieures. On parle en général de milieu continu généralisé.

Nous avons choisi comme base de nos travaux celui d’Eringen. La pertinence de la validité d’un tel modèle pour représenter le comportement du tissu cardiaque a été éprouvée numériquement et est en cours d’investigation expérimentale. En effet, nous avons pu montrer, en nous plaçant dans un cadre extrêmement simple, qu’en modifiant localement le paramètre de couplage micro/macro d’un tel modèle, on peut retrouver un comportement clinique, à savoir, la diminution de la fraction d’éjection du ventricule gauche.

Du fait de ce résultat encourageant, des travaux sont en cours pour tenir compte de l’anisotropie et de l’hétérogénéité du milieu.

A terme, les principaux paramètres des modèles seront intégrés dans les simulateurs chirurgicaux qui sont de plus en plus utilisés dans la formation chirurgicale.

<font size="1"><i>Exemple de modification de la déformation axiale d’un tube uniformement chargé en présence d’une zone nécrosée. </font></i>
<font size="1"><i>Exemple de tissu cardiaque : tissu décomposé en matrice collagène ; cellules ; noyaux</font></i>