Doctorant·e (H/F) Modélisation computationnelle des interfaces mécaniques biologiques

Sujet de thèse :
CONTEXTE :
La thèse s’inscrit dans le projet TWIN-IT (PEPR Santé Numérique 2026–2030), réunissant 7 partenaires (CNRS-TIMC, ENSAM, CNRS-LBTI, Mines Paris-PSL, CEA-Leti, Fondation Hopale, Pôle Saint-Hélier, PROTEOR). L’objectif consiste à développer un jumeau numérique prédictif du risque tissulaire pour les porteurs de prothèses, orthèses et exosquelettes. La thèse sera réalisée très majoritairement à l’ENSAM Paris (en collaboration avec l’I2M, Bordeaux).

MISSIONS & ACTIVITÉS PRINCIPALES :
- Implémenter dans FEniCSx un modèle bi-compartiment (fluide interstitiel + sang) fondé sur le cadre TCAT, calibré sur des données expérimentales ex vivo et in vivo (WP3)
- Étendre le modèle au transport d’O₂, à la mort cellulaire hypoxique et aux cascades inflammatoires (cinétique ODE, IL-1α)
- Conduire une analyse de sensibilité de Sobol pour identifier les paramètres dominants et définir des seuils d’endommagement personnalisés
- Construire les modèles éléments finis pour N=12 amputés trans-fémoraux et coordonner la collecte clinique instrumentée (F-Socket, laser Doppler, tcPO₂) – WP5
- Évaluer et raffiner le jumeau numérique par inférence bayésienne sur les données physiologiques ; contribuer aux livrables TWIN-IT (code open-source, publications, rapports)

COMPÉTENCES RECHERCHÉES :
- Diplôme de Master 2 en mécanique numérique, mathématiques appliquées ou génie biomédical
- Modélisation éléments finis, poromécanique ou milieux multiphasiques ; biomécanique des tissus mous
- Programmation Python (numpy, scipy, scikit-learn) ; intérêt pour FEniCSx
- Anglais courant (langue de travail) ; capacité à communiquer avec des cliniciens
- Autonomie, rigueur et curiosité pour la mécanobiologie multi-échelle et la prévention des escarres

Contexte :
La thèse se fera en co-direction CNRS-TIMC / ENSAM Paris, en collaboration avec l’I2M (Bordeaux), financée par le programme PEPR France 2030. En conséquence, des déplacements réguliers sont à prévoir : Paris-Grenoble, sites cliniques à Berck-sur-Mer et Rennes (~4/an), réunions de consortium et conférences (~2/an).
L’équipe Biomécamot (https://www.timc.fr/BiomecaMot) du laboratoire TIMC dépend des instituts Sciences Informatiques et Ingénierie du CNRS. Ce laboratoire rassemble environ 300 chercheurs, enseignants-chercheurs et cliniciens sur l’agglomération grenobloise, sur la thématique des Technologies pour la Santé. L'Institut de Biomécanique Humaine Georges Charpak (IBHGC, EA 4494, Arts et Métiers – campus de Paris - https://biomecanique.ensam.eu/accueil-biomeca-100770.kjsp) est une équipe de 40 chercheurs spécialisée en biomécanique des tissus mous et modélisation multi-échelles.