Biomechanical impact of menopausal transition on pelvic soft tissues: characterizing and modelling tissue fragility

il y a 6 jours

Alès, Occitanie, France IMT mines Alès, Mines Saint Etienne (50%50%) Temps plein
Biomechanical impact of menopausal transition on pelvic soft tissues: characterizing and modelling tissue fragility

Réf ABG-134924

Sujet de Thèse

08/01/2026

Financement public/privé

IMT mines Alès, Mines Saint Etienne (50%/50%)

Lieu de travail

Alès - Occitanie - France

Intitulé du sujet

Biomechanical impact of menopausal transition on pelvic soft tissues: characterizing and modelling tissue fragility

Champs scientifiques

  • Santé, médecine humaine, vétérinaire
  • Science de la donnée (stockage, sécurité, mesure, analyse)
  • Sciences de l'ingénieur

Mots clés

Menopause, Biomechanics, Soft tissues, Damage, Fracture

Description du sujet

Scientific context:

Menopause is associated with major changes in soft tissues due to estrogen decline, leading to frequent disorders such as pelvic organ prolapse, urinary incontinence and tissue fragility. Despite their prevalence, the biomechanical mechanisms underlying these pathologies remain poorly understood.

PhD objectives:

Menopause is a major physiological transition marked by a sharp decline in estrogen and progesterone levels, leading to profound alterations in the structure and mechanical behavior of soft tissues. These changes are associated with frequent pathologies such as pelvic organ prolapse, urinary incontinence, loss of skin elasticity and muscle weakening. However, the direct relationship between menopausal hormonal changes and soft tissue biomechanics remains poorly understood.

The objective of this PhD is to characterize and model the biomechanical consequences of menopausal tissue remodeling in five pelvic-related soft tissues: skin, fascia, muscle, perineal connective tissue and vaginal mucosa. The work builds on the European PELVITRACK Pathfinder project (Grant

To isolate the mechanical effects of estrogen-deficiency–related remodeling, ex vivo porcine tissues subjected to controlled enzymatic degradation (collagenase, elastase) will be used as a reproducible experimental proxy. While this approach does not reproduce the full endocrine regulation of menopause, it captures key microstructural and mechanical consequences of tissue degradation relevant to menopausal fragility. This ex-vivo model will be validated against control and post-menopausal animal tissue.

The PhD aims to identify objective biomechanical markers of tissue stiffening, dissipation and fragility, as well as associated microstructural alterations. Experimental investigations will combine uniaxial and biaxial tensile tests with fracture-oriented mechanical tests specifically adapted to soft biological tissues. Mechanical responses will be analyzed in terms of hyperelasticity, viscoelasticity, stress softening (Mullins effect) and damage.

These experimental data will feed advanced constitutive and fracture models, including phase-field approaches, to analyze tissue rupture mechanisms and their sensitivity to degradation. Histological analyses (collagen, elastin, actin, myosin, desmin) will complement mechanical results and enable structure–property correlations.

The outcomes of this PhD include:

(i) the development of an original fracture-testing methodology for pelvic soft tissues,

(ii) the identification of biomechanical biomarkers of menopausal tissue fragility, and

(iii) the integration of enzymatic ex vivo models with advanced constitutive and damage laws.

In the longer term, this work will contribute to a predictive framework of menopausal tissue fragility, as a first step toward a digital twin of the menopausal transition, with perspectives toward Horizon Europe and ERC projects, and potential applications in women's health and medical devices.

Prise de fonction :

01/10/2026

Nature du financement

Financement public/privé

Précisions sur le financement

IMT - Futur, Ruptures, Impacts 2026

Présentation établissement et labo d'accueil

IMT mines Alès, Mines Saint Etienne (50%/50%)

L'activité de recherche de l'équipe Durabilité des éco-Matériaux et des Structures (DMS) – UMR LMGC au sein du Centre des Matériaux de Mines d'Alès (C2MA) contribue à proposer une vision globale du développement des éco-matériaux et de leur interaction avec leur milieu d'usage. Le développement de structures intégrant ces matériaux doit satisfaire aux notions de résistance mécanique, de durabilité, qu'il s'agisse de structures du génie civil ou de composites performants pour l'industrie. Notre approche transdisciplinaire intègre la formulation et la mise en œuvre, la caractérisation en physico-chimique et mécanique ainsi que de la modélisation prédictive et multiphysique pour un usage de ces matériaux en condition de service.

L'activité de recherche du laboratoire SAINBIOSE (UMR INSERM U1059 / CNRS 5309) de Mines Saint-Étienne est dédiée à la compréhension des interactions entre systèmes biologiques, matériaux et sollicitations mécaniques. Les travaux portent sur la biomécanique, la bioingénierie et la santé, avec un fort ancrage expérimental et numérique. L'approche pluridisciplinaire du laboratoire combine caractérisation mécanique et biologique, imagerie, modélisation et analyses multi-échelles, afin de mieux comprendre les mécanismes d'adaptation, d'endommagement et de régénération des tissus et systèmes biologiques en conditions physiologiques et pathologiques.

Intitulé du doctorat

Doctorat en Mécnique et Génie Civil

Pays d'obtention du doctorat

France

Etablissement délivrant le doctorat

IMT Mines Alès

Ecole doctorale

I2S (Information Structures Systèmes)

Profil du candidat

Master 2 ou ingénieur en mécanique, biomécanique ou génie biomédical, avec intérêt pour l'expérimentation, la modélisation et la programmation (Python).

Date limite de candidature

15/02/2026

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