Description

Contexte
Le prolapsus des organes pelviens (POP) féminins concerne, à des degrés divers, près d’une femme sur trois (Lamblin 2016) (Cook 2017). Il représente un enjeu sociétal majeur. Les taux de complications après chirurgie restent très élevés quelques soient les techniques et matériels. Une meilleure connaissance de l’influence des facteurs mécano-biologique est requise pour améliorer les résultats cliniques.
La thèse proposée s’inscrit dans le programme de recherche de la Chaire d’Excellence MICH « matériaux innovants au service du corps humain » financé par la fondation A*Midex de 2025 à 2027 et portée au sein du LBA. Elle bénéficie d’une collaboration déjà engagée (mobilités, co-supervision) avec le Centre de Recherche sur les Nouvelles technologies (NTC) de l’Université de Bohême Occidentale (BWU) de la République Tchèque. NTC conduit depuis de nombreuses années des travaux de recherche sur la modélisation biomécanique du POP et participe notamment au projet européen PELVITRACK.

Objectif
Ce projet doctoral vise une meilleure compréhension mécano-biologique des résultats cliniques de patientes à différents temps après une chirurgie de prolapsus d’organes pelviens avec textiles de suspension. Ce projet s’appuie sur une méthode d’investigation expérimentale et numérique innovante.

Méthode
Des essais avec sujets humains féminins adultes sains et opérés seront menés dans deux structures hospitalières : l’Assistance Publique des Hôpitaux de Marseille (APHM) et l’Institut de soins pour la mère et l'enfant (UPMD) associé à l’Université Charles en République Tchèque. Un protocole sera soumis préalablement aux comités et autorités compétentes du pays. Enfin, les chirurgies seront réalisées conformément aux normes de soins standard. Un nombre limité de sujets est envisagé (2 à 3 par type de chirurgie).
Les investigations combineront des images IRM dynamiques, des mesures de pression intra-pelvienne, des investigations d’élastographie passive et le suivi d’implants textiles visibles combinées à des travaux de simulations numériques à différents temps pré et post-opératoires.

Collaborations externes
D’étroites collaborations sont prévues avec le Centre de Recherche sur les Nouvelles technologies (NTC), Université de Bohême Occidentale BWU (République Tchèque) et les Hôpitaux Université Charles (République Tchèque) dans le cadre respectivement du développement du modèle numérique et de l’étude clinique. NTC accueillera le doctorant/doctorante pour une durée de 9 à 12 mois. De plus, des partenariats sont envisagés avec le LabTau (INSERM U1032, Lyon) pour son expertise en élastographie passive et le LaMcube (UMR9013 CNRS, Centrale Lille) pour la mise à disposition de sa sonde de pression compatible avec l’IRM et sa participation aux travaux de modélisation.
Enfin, la société FEG Textiltechnik mbH (Allemagne) assurera un accompagnement technique et l’approvisionnement en textiles visibles.

Impact
Le doctorant/doctorante bénéficiera d’une formation par la recherche en biomécanique expérimentale et numérique dans un environnement pluridisciplinaire international. Il sera exposé à des enjeux cliniques, scientifiques et industriels. Ces éléments constitueront de véritables atouts pour la suite de sa carrière.
Par ailleurs, les travaux seront valorisés par la dissémination de la connaissance (participation à ou organisation d’ évènements sur la santé de la femme, publications, présentation à des congrès)
Enfin, ce travail de compréhension et de modélisation constituera une première étape dans la construction de modèles prédictifs du traitement des différents désordres pelviens. Il ouvrira aussi la voie à des améliorations de principe de technique, d’implants textiles ou de protocole de rééducation qui devront être consolidées par la poursuite éventuelle de cette étude clinique avec un recrutement plus large.

Compétences requises

Le profil recherché est celui d’un diplômé Master 2 Recherche en mécanique ou biomécanique présentant : - une forte appétence pour la recherche à l’intersection entre la biomécanique et la clinique, - des bases théoriques solides en mécanique des milieux continus, - une première expérience en développement de modèle Eléments Finis et simulation - une exposition aux techniques d’imagerie et de traitement de données (appréciée). - autonomie, rigueur, esprit d’équipe et aisance en communication orale et écrite

Bibliographie

- ASME, 2018. V&V40 Assessing Credibility of Computational Modeling through Verification and Validation: Application to Medical Devices. s.l.:ASME.
- Babayi, 2019. Three-dimensional finite element analysis of the pelvic organ prolapse: A parametric biomechanical modeling. Neurourology and Urodynamics., Volume 38, pp. 591-8.
- Bhattarai A, 2020. A computational study of organ relocation after laparoscopic pectopexy to repair posthysterectomy vaginal vault prolapse.. Computer Methods in Biomechanics and - Biomedical Engineering: Imaging & Visualization, 8(A computational study of organ relocation after laparoscopic pectopexy to repair posthysterectomy vaginal vault prolapse. ), p. 277–86.
- Chanda, 2015. Computational Modeling of the Female Pelvic Support Structures and Organs to Understand the Mechanism of Pelvic Organ Prolapse: A Review.. Applied Mechanics Reviews.
- Chen, 2015. Female patient-specific finite element modeling of pelvic organ prolapse (POP). Journal of Biomechanics., 48(6.), p. 238–45..
- Cook, 2017. Age-related alterations in female obturator internus muscle. Int Urogynecol J, Volume 28, p. 729–734.
- Gordon, 2019. Development of anatomically based customizable three-dimensional finite-element model of pelvic floor support system: POP. SIM1.0. Interface Focus., 9(4).
- Jeanditgautier, 2016. Mobility and stress analysis of different surgical simulations during a sacral colpopexy, using a finite element model of the pelvic system. Int Urogynecol J., p. 951–7. .
- Lamblin, 2016. Cystocele and functional anatomy of the pelvic floor: review and update of the various theories. International Urogynecology Journal , Volume 27, p. pages 1297–1305.
- Muffly, 2010. Insertion and removal of vaginal mesh for pelvic organ prolapse. Clin Obstet Gynecol, 53(1), pp. 99-114.
- Olsen, 1997. Epidemiology of surgically managed pelvic organ prolapse and urinary incontinence. Obstetric & Gynecology, 89(4), pp. 501-6.
- Ren, 2015. Three-Dimensional Modeling of the Pelvic Floor Support Systems of Subjects with and without Pelvic Organ Prolapse. BioMed Research International..
- Silva, 2022. Simulation of vaginal uterosacral ligament suspension damage, mimicking a mesh-augmented apical prolapse repair.. Proc Inst Mech Eng H., 236(4), p. 573–82.
- Vashaghian, 2017. Toward a new generation of pelvic floor implants with electrospun nanofibrous matrices: A feasibility study.. Neurourol Urodyn., 3(36), pp. 565-573.
- Wagner, 2009. Traitement chirurgical du prolapsus par promontofixation par laparotomie : Principes techniques et résultats. Progrès en Urologie, 19(13), pp. 988-993.
- Weber, 2005. Pelvic organ prolapse. Obstetrics & Gynecology, 106(3).
- Wu, 2014. Prevalence and trends of symptomatic pelvic floor disorders in U.S. women. Obstet Gynecol, 123(1), pp. 141-148.
- Yang, 2024. Finite element analysis of female. Frontiers in Medicine.

Mots clés

Chirurgie de la femme, Mécano-biologie, Prolapsus d’organes pelviens, Textiles médicaux, Imagerie médicale, Modélisation numérique