Caractérisation des propriétés de la peau basée sur la modélisation – SkinImpact

L'évaluation objective des propriétés biomécaniques de la peau est importante pour le diagnostic, pour le suivi de la réponse au traitement et peut conduire au développement de stratégies théragnostiques améliorées.

Les pathologies cutanées telles que les plaies cutanées, les cicatrices et les tumeurs constituent des enjeux de santé publique cruciaux. Le mélanome est le premier cancer en termes de croissance et sa détection précoce est cruciale pour le devenir du patient. Par ailleurs, la fermeté de la peau est une propriété importante ciblée par les produits cosmétiques. Cependant, les méthodes d’évaluation cutanée reposent sur des considérations empiriques et il reste difficile de déterminer les propriétés biomécaniques cutanées in vivo, ce qui empêche de développer une approche de médecine personnalisée. Une estimation quantitative des propriétés biomécaniques de la peau serait utile aux cliniciens et permettrait de choisir le traitement médical ou cosmétique optimal de manière spécifique au patient. Un système d’aide à la décision fournissant des informations sur l’évolution des propriétés biomécaniques de la peau constituerait une révolution en dermatologie et dans l’industrie cosmétique. Les techniques biomécaniques sont encore immatures à cause des coûts de calcul très élevés nécessaires pour résoudre la modélisation directe et inverse.

L'objectif de SkinImpact est de fournir une compréhension des phénomènes dynamiques biomécaniques se produisant lors de la procédure de mesure des propriétés biomécaniques de la peau à l'aide d'un dispositif pour lequel la preuve de concept in vitro a été obtenue. SkinImpact conduira au développement d'un dispositif médical pour l'estimation des propriétés de la peau. Nous nous concentrerons sur le comportement dynamique de la peau et sur le développement de méthodes d'inversion pour évaluer ses propriétés. Nous développerons i) un modèle multi-échelle des propriétés biomécaniques de la peau à différentes gammes de fréquences, ii) des méthodes de calculs pour le comportement dynamique de la peau, iii) des méthodes d'inversion robustes basées sur un modèle pour estimer les propriétés de la peau et iv) un dispositif expérimental optimisé pour la mesure des propriétés de la peau permettant d'obtenir une preuve de concept validée in vitro et in vivo. Finalement, nous étudierons le potentiel commercial et concevrons une stratégie d’exploitation et nous affinerons les étapes réglementaires nécessaires à une future mise sur le marché.

L'originalité de SkinImpact provient du fait qu'au lieu d'utiliser des approches empiriques, des procédures quantitatives utilisant une stratégie basée sur un modèle seront utilisées. SkinImpact posera les bases d'une approche inédite consistant à développer des modèles multi-échelles associés aux méthodes de simulations numériques pertinentes afin d'évaluer les propriétés de la peau.

SkinImpact combinera chirurgie expérimentale, modélisation et mesures multimodales. La chirurgie expérimentale permettra d'obtenir une configuration préclinique réaliste afin de valider les modèles. La modélisation et la simulation seront au cœur du projet puisqu'elles visent à dériver une méthode d'inversion pour estimer les propriétés biomécaniques de la peau. Les mesures multimodales permettront de fournir les données d'entrée issues des expériences dans le modèle. Les chirurgiens apporteront leurs connaissances sur la biologie cutanée, utiles pour développer des modèles précis ancrés dans une pratique clinique. Le modèle prédictif sera validé expérimentalement à partir des essais précliniques.

Le consortium SkinImpact rassemble des partenaires de premier plan dans leur domaine respectif, tous issus d’institutions académiques de premier plan et une PME.
SkinImpact permettra de promouvoir une solution innovante en dermatologie, en chirurgie plastique et dans l'industrie cosmétique. De forts impacts sont attendus pour les patients, les médecins et les fabricants de cosmétiques