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== Thèses 2021==
'''Sujet : Biomécanique de la commotion répétée'''<br />
Encadrant et personne à contacter  [http://mailto:deck@unistra.fr : Caroline Deck]<br />
[http://ed.math-spi.unistra.fr/fileadmin/upload/DUN/edmsii/02_Candidature/Sujets_2021/DM_Sujet_C._DECK.pdf  Sujet de Thèse]<br />

'''Résumé :'''
Les travaux de thèse proposés s’intéressent à la compréhension des mécanismes de lésions de la commotion répétée et à la recherche de limites de tolérances du cerveau pour des blessures réversibles, mais répétées, telles qu’elles peuvent survenir chez le sportif de haut niveau. 
L’objectif de cette recherche est alors double puisqu’il s’agit tout d’abord de comprendre les mécanismes de lésion via une approche mécano-biologique de l’axone sous chargement répété, puis d’établir les limites de tolérance pour la commotion répétée en passant par la modélisation par éléments finis d’un modèle d’axone et une modélisation micro-macro du tissu cérébral. 
Pour la caractérisation des phénomènes mécaniques et physiologiques de l’axone, des données d’essais conduits sur culture cellulaire seront analysés afin de comprendre les mécanismes lésionnels mis en jeu. Une modélisation par éléments finis de la structure complète de l’axone sera développée avec l’implémentation de lois de comportement adéquats permettant de reproduire les essais expérimentaux disponibles. Cette approche microscopique, suivie d’une description mécano-biologique de sa réponse sous sollicitation répétée permettront de proposer des premières limites de tolérances au niveau de l’axone. 
Dans un deuxième temps, un modèle par éléments finis macroscopique du cerveau humain sera développé. Des propriétés mécaniques incluant à la fois des données d’imagerie médicale mais également la notion de prise en compte de traumatismes antérieurs seront implémentés dans le modèle et des impacts tête répétés seront reconstruits numériquement. L’analyse de la réponse du modèle macroscopique permettra de proposer des premières limites de tolérance du cerveau à la commotion répétée.

'''Unité d’Accueil : '''Laboratoire ICube-Département Mécanique, équipe Matériaux Multi-échelles et Biomécanique (MMB) <br />
'''Établissement de rattachement : '''Université de Strasbourg


== Thèses 2019==

'''Sujet : Modélisation biomécanique des systèmes d’équilibre de l’oreille interne'''<br />
Encadrant et personne à contacter : [http://mailto:daniel.baumgartner@unistra.fr Daniel Baumgartner]<br />
[[Fichier:Sujet_doctoral_a_charpiot_d_baumgartner_2019_04_11.pdf]]<br />


'''Sujet : Développement de prothèses/implants intelligent(e)s/connecté(e)s''' 

L’objectif de cette thèse de développer des outils de suivi et de prédiction de l’état structurel des prothèses lorsqu’elles sont implantées chez les patients. Cette thèse sera menée au sein et l’équipe Matériaux Multi échelles et Biomécanique (MMB) et de l’équipe Instrumentation et Procédés Photoniques (IPP) du laboratoire ICube, en collaboration avec les Chirurgiens des Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (IHU). Dans un volet numérique, vous développerez un modèle numérique de prédiction de dégradation et de ruine des prothèses et implants (initiation de fissure, propagation de fissure et rupture) en tenant compte des différents paramètres (matériau, chargement, géométrie, état de surface, interaction avec les tissus biologiques et autres.). Dans un volet expérimental, vous développerez l’instrumentation adéquate pour rendre intelligent les prothèses et les implants dont les capteurs alimenteront en permanence la base des données des chirurgiens. Ces modèles serviront d’outil décisionnel pour les chirurgiens leur permettant d’anticiper des actions préventives ou correctives dans de meilleures conditions afin d’éviter la rupture inattendue des prothèses. Ils serviront également à optimiser la structure des prothèses et implants pour une meilleure tenue mécanique chez les patients.

Profil du candidat : Matériaux, Mécanique/Biomécanique, Mécatronique

Vous êtes titulaire d’un diplôme de niveau bac +5 en science de l’ingénieur dans l’une des spécialités suivantes : Matériaux, Mécanique, Mécatronique ou Biomécanique et pourrez justifier d’une première expérience dans le domaine de la recherche (stage de fin d’étude, publication scientifique, etc).
Les candidatures doivent être adressées à notre service ressources humaines par mail : [http://mailto:recrutement@ecam-strasbourg.eu recrutement@ecam-strasbourg.eu].<br />
[[File:Offre_Emploi_Doctorant_Plate-forme_2019_02.pdf|Document]]

== Thèses 2018==

===Sujet : Vulnérabilité du segment tête-cou sous dynamique de chargement élevée - Approche expérimentale et numérique===
'''Profil des candidats :'''<br />
Les candidats doivent être ressortissants de l’Union Européenne et seront sélectionnés en fonction de leurs notes théoriques de master et de leurs compétences recherchées en mécaniques et simulations numériques.
Les candidats intéressés pourront envoyer par email leur CV, un relevé de notes de master recherche ainsi qu’une lettre de motivation '''avant le 24/04/2018'''.<br /><br />
'''Lieu :''' Les candidats doivent être flexibles puisque 50% du temps imparti au travail de thèse se déroulera à l’ISL (Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis) pour la partie expérimentale et 50% du temps à l’Université de Strasbourg pour la partie numérique.<br /><br />
'''Objectif :'''
Des remontées médicales récentes démontrent le risque de lésions par effet de souffle lors d‘explosion ou à l‘utilisation répétée et massive d‘armes de gros calibre dans des conditions favorisant les effets de souffles. La population militaire y est principalement exposée au travers de ses différentes missions de maintien de la paix à travers le monde, mais ce risque touche aussi la population civile lors d‘accidents industriels ou les actions terroristes menées en milieu urbain.<br />
Ce qui caractérise l’effet de souffle, c’est l’échelle de temps très courte du phénomène. En quelques centaines de microsecondes, les structures biologiques sont détruites par l‘onde de choc du blast. 
Analyser les risques lésionnels, c‘est avant tout comprendre la génération et le devenir d‘une onde de choc engendrée par une explosion, c‘est caractériser son profil temporel (variation de pression en fonction du temps) dans l‘environnement immédiat (courtes distances <5 m), son interaction avec la cible (la manière dont elle va se distribuer sur la cible et son transfert aux structures internes) dans le but de comprendre sur quels facteurs jouer pour atténuer les effets constatés et donc les risques encourus.
<br />La transmission d’énergie aux structures cérébrales et les efforts exercés sur le segment tête/cou lors d’une sollicitation rapide telle que le souffle (blast) d’une détonation sont à l’origine, de lésions axonales diffuses et de troubles fonctionnels chez les victimes militaires, forces de l’ordre ou civiles de plus en plus exposées (attentats, conflits,...). Les mécanismes de survenues de ces lésions cérébrales restent néanmoins à démontrer, de même qu’une meilleure compréhension des phénomènes impliqués et des limites de tolérances sont à rechercher. <br />
L’objectif principal de la thèse est de faire progresser la compréhension et la modélisation des effets lésionnels sur la tête en se basant sur la composante blast d’une explosion.  Une approche expérimentale ainsi qu’une approche numérique seront à mener de front afin de mettre en évidence ce qui pourrait s’apparenter à une mise en surcharge des structures internes de la tête humaine et en particulier de la matière cérébrale. <br />
Le candidat sera en charge de suivre les expérimentations qui pourront se faire sur modèle animal mais également sur modèle physique (mannequin type Hybrid III) afin d’enregistrer l’interaction d’une onde de souffle avec une tête en se focalisant sur la pression intracrânienne, les accélérations linéaires et angulaires de même que les efforts occasionnés au niveau du cou.
Un effort conséquent sur la métrologie et les techniques d’imagerie rapide de visualisation des phénomènes constitueront des données essentielles pour alimenter un modèle numérique  de  tête animal qui sera développé et validé en regards des expérimentations réalisées dans le cadre de la présente thèse.<br />
Des limites de tolérances tissulaires seront alors proposées afin de faire évoluer le modèle vers un outil numérique destiné à l’étude de l’influence des systèmes de protection individuelle et d’en adapter leur design et leur efficacité.

== Stages 2018==

===Sujet : Modélisation géométrique et biomécanique de l'oreille interne humaine===
'''Durée :'''20 semaines minimum<br /> '''Lieu :''' Laboratoire ICube (rue Boussingault et CHU de Hautepierre)<br />'''Contact :'''  [[mailto:daniel.baumgartner@unistra.fr|Daniel Baumgartner]]<br />[[Media:Stage_M2_Baumgartner_2017_12_04.pdf|'''''En savoir plus''''']]<br />


===Sujet en Calcul scientifique et mécanique numérique : Modélisation numérique de la propagation d’ondes de cisaillement dans les tissus biologiques===
'''Encadrants :''' I. Charpentier, M. Bilasse & S. Chatelin, ICUBE, CNRS Université de Strasbourg
'''Description du stage :''' L’élastographie par résonance magnétique [1, 2] est une technique de palpation virtuelle permettant une investigation qualitative in vivo des propriétés mécaniques des organes chez les patients. Elle se subdivise en 3 étapes : (a) l’application d’une excitation mécanique sur l’organe en vue de générer des ondes de cisaillement (b) l’encodage du champ de déplacement résultant par des techniques d’imagerie (c) la reconstruction des propriétés mécaniques de l’organe à l’aide des méthodes d’identification. Dans nos récents travaux [3, 4], un modèle élément fini 2D a été utilisé dans le cadre des petites déformations pour modéliser la propagation d’ondes de cisaillement dans les tissus biologiques à l’aide de lois de comportement viscoélastique. Dans le protocole d’élastographie, la pose d’un excitateur mécanique soumet l’organe à une précontrainte de compression et le modèle initialement proposé ne tient pas compte ni de cette précontrainte et ni du comportement hyper élastique des tissus biologiques étudiés.
L’objectif du présent projet est de développer un modèle direct de propagation d’ondes de cisaillement dans les tissus biologiques précontraints en compression et soumis à une excitation harmonique. Le modèle de propagation d’ondes sera formulé en petites déformations en utilisant une loi de comportement hyper élastique de type Mooney-Rivlin, Néo-Hookéen ou Ogden [5]. Des éléments finis de type 3D seront utilisés pour la discrétisation spatiale sur une géométrie simplifiée d’organe. Le modèle sera implémenté dans un code numérique permettant le calcul des champs de déplacement dans l’organe résultant de la précontrainte et des sollicitations harmoniques. L’influence des différents niveaux de précontraintes sur le propagation d’ondes dans les tissus sera étudiée. Les résultats numériques obtenus seront validés par des mesures expérimentales effectuées sur des gels fantômes. 
Les candidatures comprenant un CV et une lettre de motivation sont à envoyer à Isabelle Charpentier (charpentier@unistra.fr) ou à Massamaesso BILASSE (bilasse@unistra.fr) au plus tard le 25 janvier 2018.
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[[Media:Descriptif M2 Icube.pdf |'''Plus d'informations''']]</big>