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Axe Caractérisation et Modélisation personnalisée du système MUSculo-squeleTtique (C2MUST)

L’axe C2MUST développe des mod­èles numériques et des pro­to­coles expéri­men­taux dédiés à la com­préhen­sion du sys­tème neu­ro-mus­cu­lo-squelet­tique, capa­bles de dia­loguer avec des don­nées mul­ti­modales recueil­lies chez l’humain.

Les activ­ités de recherche de C2MUST s’appuient sur une artic­u­la­tion étroite entre car­ac­téri­sa­tion mul­ti-échelle et mul­ti-physique, mod­éli­sa­tion mul­ti­physique, traite­ment du sig­nal bio­médi­cal et intel­li­gence arti­fi­cielle, avec pour objectifs :

  • l’accom­pa­g­ne­ment du vieillissement
  • le développe­ment de jumeaux numériques pour l’aide au diag­nos­tic et à la déci­sion.

Thématiques

Caractérisation multi-physique et multi-échelles des systèmes biologiques

BENSAMOUN Sabine
BOUDAOUD Sofi­ane
EL KIRAT Karim
HO BA THO Marie-Chris­tine
MORANDAT San­drine
POULETAUT Philippe
TRABELSI Olfa

Ce thème est cen­tré sur la car­ac­téri­sa­tion in vivo et in vit­ro des tis­sus biologiques durs et mous.
Les travaux por­tent notam­ment sur :

  • le développe­ment de pro­to­coles expéri­men­taux originaux
  • l’étude des rela­tions struc­ture / pro­priétés mécaniques à dif­férentes échelles
  • la con­sti­tu­tion de bases de don­nées expérimentales

Les approches mobilisent des tech­niques telles que l’élastographie, l’imagerie ultra­sonore, l’AFM, l’OCT, la nano-inden­ta­tion, l’IRM et la HD-sEMG.

Modélisation multiphysique, multiéchelles et traitement de données multimodales

BOUDAOUD Sofi­ane
FOKAPU Odette
HO BA THO Marie-Chris­tine
LAFORÊT Jérémy
RIDA Imad
TRABELSI Olfa

Ce thème vise le développe­ment de mod­èles bio­mé­caniques et élec­tro­phys­i­ologiques per­son­nal­isés du sys­tème neu­ro-mus­cu­lo-squelet­tique, inté­grant des don­nées expéri­men­tales hétérogènes.
Les recherch­es por­tent sur :

  • la mod­éli­sa­tion mul­ti­physique du sys­tème neuro-musculo-squelettique,
  • le traite­ment avancé des sig­naux bio­médi­caux (dont HD-sEMG),
  • l’intelligence arti­fi­cielle pour la com­plé­tion de don­nées, la pré­dic­tion et l’aide à la déci­sion clinique.
  • la mod­éli­sa­tion hybride (cou­plage mod­èles physiques et IA)

Ces approches con­stituent le socle de développe­ment des jumeaux numériques et du diag­nos­tic aidé par le mod­èle.

Conception de systèmes biomécaniques et bio-inspirés

BENSAMOUN Sabine
EL KIRAT Karim
MORANDAT San­drine
POULETAUT Philippe

Ce thème s’appuie sur l’approche bio­mimé­tique pour la con­cep­tion de sys­tèmes et d’objets per­ti­nents d’un point de vue bio­mé­canique.
Les travaux incluent :

  • la con­cep­tion mul­ti-échelle de sys­tèmes bio-inspirés,
  • la syn­thèse de matéri­aux et struc­tures fonctionnelles,
  • l’intégration des con­traintes bio­mé­caniques dans le design.

Ce thème con­tribue à ren­forcer le lien entre com­préhen­sion biologique, mod­éli­sa­tion et con­cep­tion technologique.

Développement d’outils pour des applications cliniques et industrielles

BENSAMOUN Sabine
BOUDAOUD Sofi­ane
EL KIRAT Karim
FOKAPU Odette
HO BA THO Marie-Chris­tine
LAFORÊT Jérémy
MORANDAT San­drine
POULETAUT Philippe
TRABELSI Olfa

Ce thème est dédié au poten­tiel de trans­fert clin­ique et/ou indus­triel des out­ils dévelop­pés à titre d’exemple :

  • le développe­ment de pro­to­coles expéri­men­taux innovants
  • la con­cep­tion d’outils logi­ciels et d’instrumentation
  • la mise en œuvre de dis­posi­tifs médi­caux et de solu­tions industrielles

Il inclut notam­ment des out­ils d’aide à la déci­sion, des bases de don­nées, des dis­posi­tifs HD-sEMG, des pro­to­coles IRM/US, dis­posi­tifs médi­caux, logi­ciels, etc.

Exem­ples de projets :

  • Rôle du fac­teur de tran­scrip­tion cir­ca­di­en KLF10 dans le mus­cle squelettique
  • Sim­u­la­tion et CAR­ac­téri­sa­tion mécanique per­son­nal­isée de la FACE
  • Pre­dic­tive Dig­i­tal Twins for FACial Expression
  • Une approche inté­grée en san­té respiratoire
  • CHRONOS SARC REAL : Pro­jet clin­ique sur la sarcopénie
  • Neu­roMy­oTwin : Jumeaux numérique neuromusculaire

Coordinateur

San­drine Moran­dat
Tél : 03 44 23 44 23
Mail : sandrine.morandat@utc.fr