Description

Les bas de compression médicale (BCM) sont largement utilisés pour le traitement des pathologies veineuses et lymphatiques. Ils exercent une pression contrôlée sur le membre inférieur afin d’améliorer le retour veineux, réduire l’œdème et stabiliser les affections chroniques. Leur efficacité thérapeutique dépend de l’intensité et de la répartition de la pression d’interface, générée par la tension du bas sous déformation circonférentielle. Les BCM sont constitués de structures tricotées renforcées par des fils élastiques, dont la densité locale définit des zones de compression graduée. Comprendre l’influence de la microstructure textile sur la réponse mécanique est essentiel pour prédire la pression locale.

Les approches existantes comprennent les mesures expérimentales, les modèles analytiques et les simulations numériques. Les expérimentations nécessitent un prototype physique et ne permettent pas une généralisation facile à différentes morphologies de jambe. Les modèles analytiques reposent sur des formulations simplifiées, telles que la loi de Laplace. Les simulations numériques permettent d’estimer la pression sur des géométries complexes et soutiennent la conception personnalisée, mais supposent souvent des matériaux homogènes et des structures simplifiées, ne capturant pas l’anisotropie et l’hétérogénéité des tricots renforcés.
Dans le cadre du programme SYMPHONIES (2022–2025), un modèle hybride discret de la structure tricotée a été développé, intégrant l’architecture des fils de renfort et leur densité locale. Ce modèle permet une paramétrisation indépendante des composants et capture les variations locales de tension et de rigidité. La validation sur des géométries cylindriques a montré sa précision et identifié les paramètres sensibles.
La thèse visera à étendre le modèle hybride à une géométrie complète de jambe avec des zones de densité différenciée. Les objectifs incluent l’étude des interactions entre zones, la sensibilité à la courbure locale et la généralisation à différents taillages. Les comportements dépendant du temps et hystérétiques du tricot et des tissus mous seront également intégrés. Enfin, le modèle sera adapté à d’autres dispositifs de compression, comme les orthèses de membre supérieur ou la contention abdominale, en identifiant les structures clés, en caractérisant leurs lois mécaniques et en adaptant la géométrie et le comportement du modèle.
Le projet combine modélisation numérique, simulation par éléments finis et caractérisation expérimentale pour soutenir la conception personnalisée de dispositifs de compression médicale

Compétences requises

Le travail de thèse combine des approches numériques et expérimentales. Des compétences en modélisation et simulation numérique ainsi qu’en caractérisation mécanique sont requises. Le/la candidat(e) devra être issu(e) d’une formation en mécanique des structures, avec de solides prérequis sur les lois de comportement des matériaux. Des connaissances sur les milieux fibreux et les structures textiles constitueront un atout. Une forte appétence pour le travail en équipe, ainsi qu’un esprit critique et rigoureux, est indispensable.

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Mots clés

Bas de compression médical, modélisation, Simulation par éléments fints, Comportement mécanique, Structure textile (Tricot)