Keloid; In vivo experiments; Material parameter identification; Finite element method; Digital image correlation; Anisotropy
Abstract :
[en] The development of keloids, benign tumors on human skin, is not exclusively due to biological or genetic factors. The presence of anatomical sites favorable to the appearance of these tumors, while others are lacking them, attests to the importance of the mechanical environment of the tissue. The thesis aims to address the problem of keloid growth by developing a patient-specific pipeline, SofTI, based on in vivo experimental measurements and numerical modeling. The objective is to prevent further propagation of keloidic scars via a medical containment solution by identifying optimal material parameters to quantify mechanical stress and map its privileged direction locally. Additionally, the research work introduces MARSAC methodology to characterize the anisotropy in an undamaged skin by estimating Langer's line and stiffness along and across it with an in vivo multi-axial annular suction experiment. The method was used to analyze intra-subject and subject-to-subject variability over a clinical trial. [fr] Le développement des chéloïdes, tumeurs bénignes sur la peau humaine, n'est pas exclusivement dû à des facteurs biologiques ou génétiques. La présence de sites anatomiques favorables à l'apparition de ces tumeurs, tandis que d'autres en manquent, atteste de l'importance de l'environnement mécanique du tissu. La thèse vise à résoudre le problème de la croissance des chéloïdes en développant une méthode patient-spécifique, SofTI, basée sur des mesures expérimentales in vivo et une modélisation numérique. L'objectif est de prévenir la propagation des cicatrices chéloïdiennes à l'aide d'une solution médicale de contention en identifiant les paramètres matériau optimaux pour quantifier les contraintes mécaniques et cartographier ses directions privilégiées localement. De plus, le travail de recherche présente la méthodologie MARSAC pour charactériser l'anisotropie dans la peau saine en identifiant la ligne de Langer et la raideur le long et à travers celle-ci partant d'une expérience d'aspiration annulaire multi-axiale in vivo. La méthode a été employée pour analyser la variabilité intra- et inter-sujets sur un essai clinique.
Research center :
FEMTO-ST - Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174)
