UltraImplant — ULTRAsons quantitatifs de l'interface os-implant

Les implants sont largement utilisés en chirurgie orthopédique et dentaire. Malgré une utilisation en routine clinique, les échecs implantaires, qui peuvent avoir des conséquences dramatiques, restent difficiles à anticiper. Le succès chirurgical dépend de l'évolution de la stabilité de l'implant, qui est déterminée par les propriétés biomécaniques de l'interface os-implant, un paramètre difficilement mesurable en clinique. L'échographie quantitative (QUS) s'est récemment avérée représenter une modalité intéressante, qui a déjà été validée in vivo. Cependant, la technique reste immature. Les principaux verrous qu'UltraImplant se propose de lever sont les suivants : i) la conception de transducteurs multiéléments adaptés à la configuration, ii) le couplage de différents montages expérimentaux pour extraire des informations complémentaires sur l’interface os-implant (BII), iii) la gestion du modèle direct pour la géométrie complexe de la BII, iv) la minimisation du coût du calcul direct et v) l’implémentation d’une stratégie d'inversion appropriée en vue de développer un système d'aide à la décision en temps réel pour les futures applications cliniques. L'objectif d'UltraImplant est de comprendre la dépendance des propriétés biomécaniques du BII en fonction de l'environnement de l'implant en couplant expérimentations et modélisation dans le cadre d’une approche multi-physique. UltraImplant se concentrera en particulier sur la caractérisation ultrasonore de l'évolution des propriétés du tissu osseux autour de l'implant au cours du processus de remodelage à l'aide de transducteurs multiéléments de pointe. Notre approche consiste à coupler des expériences multimodales avec de la simulation numérique afin de comprendre les paramètres déterminants des phénomènes d'ostéointégration. Ces développements permettront de concevoir des transducteurs multiéléments pouvant être utilisés pour de applications cliniques telles que les chirurgies implantaires orale et orthopédique.