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Cellule R&D

Période

140h de travail personnel, séparés sur deux semestres : de Mars à Juin (Bac+4) puis de Septembre à Décembre (Bac+5)

Objectif

Module Optionnel, complémentaire au module Biotika®.

Initier aux méthodes de modélisation et de simulation des tissus vivants ainsi qu’aux techniques qui permettent :

 

  • À partir d’images médicales (coupes scanner), de reconstruire un modèle numérique anatomique en trois dimensions
  • À l’aide d’un scanner 3D, de digitaliser un implant et d’en reconstruire la géométrie
  • Par des techniques d’éléments finis, de modéliser et simuler numériquement le comportement de tissus biologiques, d’organes ou d’implants

 

Les applications de ces outils sont multiples :

 

  • Aider la recherche en biomécanique
  • Simuler les performances d’un nouvel implant en vue de son évaluation préclinique
  • Concevoir des implants « sur mesure » (plaques crâniennes, mâchoires…)
  • Développer des simulateurs ou des modèles permettant au chirurgien

Contenu

 

Modélisation mathématique :

 

  • tissu à simuler, phénomènes physiques à prendre en compte et variables à utiliser
  • équations d’état et de couplag
  • conditions aux limites et initiales (physiologiquement réalistes et cohérentes)
  • simulations numériques en statique et en dynamique
  • problèmes multi physiques
  • problèmes multi échelles
  • processus itératifs et solveurs
  • convergence
  • analyse critique des résultats

 

Simulation du geste chirurgical :

 

  • Reconstruction d’un organe à partir de coupes scanner à l’aide du logiciel Simpleware
  • Scan3D d'un implant et reconstruction du modèle géométrique CAO
  • Simulation de l’insertion d’un implant dans un organe 

 

Simulation par éléments finis 3D :

 

Comportement d’une valve cardiaque (interaction fluide-structure), injection d’un médicament dans un muscle