• Financement : FEDER, Indelab
  • Année de début de thèse :
  • 2025

Avec le développement des techniques d’impression 3D métal, les dispositifs médicaux subissent de constantes évolutions. Aujourd’hui, réaliser un implant personnalisé en titane est possible mais les délais rendent la personnalisation à grande échelle complexe à mettre en œuvre. Cette thèse a pour but de mieux comprendre les mécanismes de conception et d’optimisation d’implants médicaux dédiés à la réparation osseuse, tant sur la géométrie de l’implant que son architecture interne. En effet, une nouvelle génération d’implants médicamenteux va intégrer un réseau macroporeux interne capable de contenir un principe actif, dédié à la libération d’antibiotique à but thérapeutique ou prophylactique. Ce travail s’appuiera sur des approches de modélisations mathématiques, type programmation linéaire (en nombres entiers) ou programmation par contraintes, des outils de simulations numériques et des techniques d’apprentissage automatique. Dans un premier temps, le travail sera articulé sur la conception d’une base de données d’images médicales qui seront traitées au moyen de réseau de neurones convolutifs pour identifier les règles de conception adaptées aux cas cliniques. Ces règles seront soumises à validation par le biais de simulations numériques et d’essais mécaniques. Dans un second temps, en utilisant des approches de modélisation mathématiques, un réseau poreux interne sera développé et optimisé à l’intérieur de l’implant pour accueillir les médicaments. En perspectives, à l’issue de l’identification des paramètres clés, un outil numérique sous la forme d’une interface web vectorielle de communication entre concepteurs et praticiens, sera créé afin de tester le déploiement de la solution numérique globale.