Par Marie-Charlotte Picard, lauréate du prix poster lors de la conférence de la Société de Biomécanique 2023.
Contexte : Notre équipe de recherche travaille depuis plus de 20 ans sur la conception d’un modèle biomécanique des tissus mous du visage humain, dans l’objectif d’aider les chirurgiens à planifier une opération de découpe et de repositionnement des maxillaires (on parle de chirurgie orthognatique). Ces déplacements osseux ont en effet des conséquences à la fois esthétiques et fonctionnelles sur les tissus mous du visage et notre modèle biomécanique vise à prédire ces conséquences.
Méthode : Notre modèle de visage humain inclut les os, la peau, les tissus graisseux hypodermiques et les muscles. La méthode des éléments finis permet de simuler numériquement les déformations mécaniques des tissus mous faciaux suite aux déplacements osseux et/ou aux contractions musculaires (importantes pour parler ou pour réaliser différentes mimiques faciales). Des tests mécaniques expérimentaux ex vivo ont également été réalisés sur tissus extraits de pièces anatomiques humaines dans l’objectif de déterminer certaines caractéristiques des lois de comportement matériaux du visage.
Figure : Mimiques faciales (sourire à gauche et protrusion des lèvres à droite) du visage humain.
Conclusion : Un modèle de visage adapté à l’anatomie d’un sujet de référence a été développé et permet la simulation de certaines mimiques faciales telles que le sourire ou la protrusion des lèvres (cf. Figure). Des études sont en cours pour générer des modèles de visages patient-spécifiques, à partir de ce modèle de référence. Les conséquences esthétiques et fonctionnelles suite aux chirurgies orthognathiques seront simulées grâce à ces modèles patients-spécifiques et seront ensuite comparées aux réalités post-opératoires.
Publication
Picard MC, Cotton M, Briot N, Nazari MA, Poisbleau D, Perrier P, Chagnon G, Rochette M, Payan Y. Biomechanical model of the human face with a perspective of surgical assistance. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 26(sup1), S202-204 (2023). DOI: 10.1080/10255842.2023.2246304.
L'auteur
Marie-Charlotte Picard, Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Ansys France
Après avoir obtenu mon diplôme d’ingénieur en mécanique à l’école Polytech de Montpellier en 2022, j’ai eu l’opportunité de poursuivre dans un domaine qui me passionne, la biomécanique. J’ai donc continuer mes études en démarrant une thèse CIFRE entre l’entreprise Ansys, spécialiste de simulation numérique, et les laboratoires TIMC et Gipsa Lab, tournés dans le biomédical, la biomécanique et l’informatique.
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