Thèse Impact Biomécanique de la Transition Ménopausique sur les Tissus Mous Pelviens Caractérisation et Modélisation de la Fragilité Tissulaire H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : IMT MINES ALES École doctorale : I2S - Information, Structures, Systèmes Laboratoire de recherche : LMGC - Laboratoire de Mécanique et Génie Civil Direction de la thèse : Anne-Sophie CARO-BRETELLE ORCID 0000000177431915 Début de la thèse : 2026-11-01 Date limite de candidature : 2026-05-21T23:59:59 La ménopause constitue une transition physiologique majeure caractérisée par une diminution des hormones sexuelles, notamment des oestrogènes et de la progestérone, entraînant des modifications structurelles et mécaniques des tissus mous. Cette transition s'accompagne notamment d'une altération du métabolisme de la matrice extracellulaire, incluant une diminution de la synthèse de collagène, une modification de son organisation et une évolution des mécanismes de réticulation (cross-links), pouvant affecter les propriétés mécaniques des tissus. Ces altérations sont associées à diverses pathologies, telles que le prolapsus génital, l'incontinence urinaire, ou encore une perte globale d'élasticité et de résistance des tissus. Malgré leur fréquence et leur impact sur la qualité de vie, les mécanismes biomécaniques à l'origine de cette fragilisation tissulaire restent encore insuffisamment caractérisés.

Ce projet de thèse vise à mieux comprendre et modéliser l'impact de la baisse hormonale associée à la ménopause sur les tissus mous pelviens, en s'appuyant sur une approche intégrée combinant expérimentation et modélisation. Des tissus porcins ex vivo, soumis à des traitements enzymatiques, seront utilisés comme modèles de dégradation mimant certains aspects du remodelage tissulaire associé à la carence hormonale. Une campagne expérimentale sera mise en place, incluant des essais mécaniques uniaxiaux et biaxiaux, ainsi que des essais orientés rupture adaptés aux tissus mous. Les réponses mécaniques seront analysées en termes d'hyperviscoélasticité, d'effet Mullins et d'endommagement.
Les mécanismes de rupture seront étudiés à l'aide de modèles numériques avancés, notamment des approches de type phase-field, permettant de décrire la propagation des fissures dans les matériaux mous. Ces analyses seront complétées par des observations histologiques visant à relier les propriétés mécaniques aux évolutions de la microstructure tissulaire, en particulier les réseaux de collagène et d'élastine.
Ce projet s'inscrit à l'interface entre mécanique expérimentale, biomécanique et modélisation numérique. Il permettra d'identifier des marqueurs mécaniques de la fragilité tissulaire liée à la ménopause et de proposer un cadre de modélisation prédictif. À terme, ces travaux contribueront au développement de jumeaux numériques des tissus, ouvrant des perspectives en médecine personnalisée pour améliorer la prévention, le diagnostic et la prise en charge des pathologies associées. La ménopause s'accompagne de modifications hormonales majeures qui influencent la structure et les propriétés mécaniques des tissus mous. Ces évolutions sont associées à des pathologies fréquentes telles que le prolapsus génital ou l'incontinence urinaire, mais les mécanismes biomécaniques sous-jacents restent encore mal compris.

Les études existantes mettent en évidence des modifications de la matrice extracellulaire, incluant à la fois une une altération du réseau de collagène et d'élastine et une augmentation des cross links, susceptibles d'affecter le comportement mécanique des tissus. Toutefois, peu de travaux proposent une approche intégrée combinant caractérisation expérimentale, analyse microstructurale et modélisation avancée de l'endommagement et de la rupture.
Ce projet s'inscrit dans cette perspective, en lien avec les travaux récents en biomécanique des tissus mous et en modélisation des matériaux complexes. L'objectif de cette thèse est de caractériser et modéliser l'impact de la ménopause sur les propriétés mécaniques des tissus mous pelviens. Il s'agit d'identifier des marqueurs de fragilité tissulaire et de développer un cadre de modélisation prédictif permettant de mieux comprendre les mécanismes d'endommagement et de rupture. À terme, ces travaux visent à contribuer à l'élaboration de modèles personnalisés des tissus biologiques, avec des applications potentielles en prévention et en prise en charge clinique. La méthodologie repose sur une approche expérimentale et numérique intégrée. Des tissus porcins ex vivo seront utilisés comme modèles, avec des traitements enzymatiques permettant de reproduire certains aspects du remodelage tissulaire.
Une campagne expérimentale sera menée, incluant des essais mécaniques uniaxiaux et biaxiaux, ainsi que des essais de rupture adaptés aux tissus mous. Les données obtenues seront analysées afin d'identifier les paramètres caractéristiques du comportement hyperviscoélastique, de l'effet Mullins et de l'endommagement.
En parallèle, des modèles numériques avancés seront développés, notamment des approches de type phase-field pour la simulation de la rupture. Ces modèles seront calibrés à partir des données expérimentales.
Des analyses histologiques permettront de relier les propriétés mécaniques aux évolutions de la microstructure tissulaire.

Le candidat devra posséder une formation en mécanique, biomécanique ou génie biomédical, avec de solides bases en mécanique des milieux continus et en modélisation du comportement des matériaux.

Des compétences en expérimentation, notamment en caractérisation mécanique (essais de traction, essais multiaxiaux), seront appréciées, ainsi qu'une sensibilité aux problématiques liées aux tissus biologiques.
Une expérience ou un intérêt pour la modélisation numérique (éléments finis) et la programmation scientifique constituera un atout. Des connaissances en traitement de données ou en analyse d'images pourront également être valorisées.
Le candidat devra faire preuve d'autonomie, de rigueur scientifique et d'une capacité à travailler dans un environnement pluridisciplinaire à l'interface entre ingénierie et santé.