Conception de Stent Vasculaire Instrumenté Par

Il y a 2 mois

Brest, France Université de Bretagne Occidentale Temps plein

**Conception de stent vasculaire instrumenté par impression 3D et optimisée par simulation mécano-biologique**:

- Réf **ABG-120643**
- Sujet de Thèse- 26/02/2024- Contrat doctoral- Université de Bretagne Occidentale- Lieu de travail- Brest - Bretagne - France- Intitulé du sujet- Conception de stent vasculaire instrumenté par impression 3D et optimisée par simulation mécano-biologique- Champs scientifiques- Sciences de l’ingénieur
- Matériaux
- Physique
- Mots clés- Stent, impression 3D, instrumentation, simulation multiphysique par éléments finis, jumeau numérique, métamatériau, traitement de surface**Description du sujet**:

- La coronaropathie est une pathologie des artères coronaires, causée par l’accumulation de plaques d’athérome sur les parois intérieures, dont la conséquence est un rétrécissement du diamètre des artères restreignant ainsi la circulation sanguine. L’athérome débute par un simple dépôt de graisse tel qu’une strie lipidique, linéaire et sans conséquence pour le flux ; avec le temps, cette strie peut grossir, se charger en lipides, en fibrinogène, en plaquettes et autres cellules sanguines ainsi qu’en calcium pour constituer la plaque d'athérome.D’un point de vue épidémiologique, l'athérome est un problème de santé publique causant la majorité des affections cardiovasculaires et dont la fréquence concerne 25% de la population française mais, en détails, 48% des individus âgés de 50 à 60 ans et 78% au-delà de 60 ans.

A l’exception de l’athérectomie, les traitements n’impactent pas la plaque d’athérome mais tentent de pallier les conséquences d'une obstruction d'un vaisseau sanguin par celle-ci. En cas d'obstruction ou de rétrécissement artériel important par de l'athérome, l’un des gestes pouvant être proposé, selon l'état de l'artère atteinte et le terrain général, est l’angioplastie. Cette technique vise à introduire un ballonnet dans l'artère, gonflé au niveau de la plaque d’athérome, et à positionner un « stent ». Il s’agit d’une une endoprothèse le plus souvent métallique et maillée, de forme tubulaire, contribuant à assurer un diamètre intérieur suffisant à l'artère. L’endoprothèse, combinée à la mise sous antiagrégants plaquettaires du patient, réduit ainsi tout risque de récidive de la sténose. La transition, pour l’élaboration d’endoprothèses, de l’utilisation de matériaux en acier inoxydable vers celle de matériaux polymères présente des enjeux considérables. C’est dans ce contexte que s’inscrivent les objectifs de cette thèse.

Parallèlement, l’une des problématiques consiste ensuite en une simulation multiphysique du flux sanguin au sein des endoprothèses. Au-delà des caractérisations rhéologiques et mécaniques susmentionnées, l’approche proposée nécessite des connaissances en fluidique voir microfluidique, d’une part, mais aussi en hémo-rhéologie, en biologie et en médecine vasculaire, d’autre part. En effet, à l’issue de l’angioplastie, la paroi de l’endoprothèse va progressivement être colonisée par les cellules de la paroi artérielle. La biocompatibilité de l’endoprothèse avec les cellules endothéliales doit permettre de contrôler le phénomène de colonisation de la paroi de l’endoprothèse sans que celui-ci ne soit excessif pour aboutir à la création d’un nouveau rétrécissement appelé resténose. De ce point de vue, il apparaît nécessaire, de prendre en compte la conception d’un stent actif _i.e._ recouvert d’une substance médicamenteuse antiproliférative qui vise à diminuer le risque de sténose mais retarde l’endothélialisation, phénomène source de thrombose, responsable d’une mortalité accrue par infarctus pour les stents actifs coronariens.

Dans un deuxième temps, les avancées de la fabrication additive doivent être prises en compte pour la conception et la fabrication d’endoprothèses à géométries complexes, fragiles ou atypiques telles que les bifurcations, ce qui renforce le caractère innovant de l’étude. En effet, les progrès récents ont fourni des opportunités sans précédent pour révolutionner les stents vasculaires traditionnels. Pour ce faire, un état de l’art des biomatériaux et des technologies de fabrication additive doit être réalisé afin d’évaluer d’une manière critique les limites et les défis à surmonter pour accélérer l’adoption clinique des endoprothèses avec des fonctionnalités mécaniques et biologiques améliorées. Sur ce dernier point, un volet instrumentalisation est ainsi envisagé. Celui-ci consiste, avec l’avènement de la 5G et les tendances futures pour les systèmes de communication passant à l’onde millimétrique et aux fréquences plus élevées, de concevoir et fabriquer une endoprothèse à la fois intelligente et connectée. De nos jours, munir un stent d’une antenne et d’une centaine de c

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    Brest, France CHRU de Brest Temps plein

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