Détecter plus tôt les lésions des tissus mous grâce aux jumeaux numériques, c’est l’objectif du projet TWIN-IT, qui œuvre pour une ingénierie de la santé plus prédictive et personnalisée.
Anticiper l’endommagement des tissus grâce au numérique
Comment mieux comprendre et anticiper l’endommagement des tissus mous lorsqu’ils interagissent avec des dispositifs médicaux ? C’est à cette question que répond le projet TWIN-IT, porté par Arts et Métiers dans le cadre du programme PEPR (Programmes et équipements prioritaires de recherche) France 2030.
« L’objectif est de développer un jumeau numérique personnalisé à chaque individu, capable de détecter de manière précoce les lésions dans les tissus mous », explique Pierre-Yves Rohan, professeur à l’IBHGC et porteur du projet pour Arts et Métiers.
Pensé comme la continuité de plusieurs travaux doctoraux menés au laboratoire, TWIN-IT vise à franchir une nouvelle étape dans le domaine des jumeaux numériques en santé, en intégrant explicitement les mécanismes mécanobiologiques, c’est-à-dire le lien entre les sollicitations mécaniques et les réponses biologiques des tissus.
De la cellule à l’individu
L’un des apports majeurs de TWIN-IT réside dans son approche multi-échelles. « L’enjeu est de comprendre comment les efforts se transmettent à tous les niveaux, jusqu’à la micro-circulation, pour expliquer les mécanismes d’endommagement », souligne Pierre-Yves Rohan.
Le projet s’appuie pour cela sur une combinaison d’approches expérimentales et de modélisation. Des essais sur des biopsies issues de prélèvements post-mortem permettront d’analyser l’endommagement des tissus à l’échelle microscopique. Ces travaux seront complétés par des expérimentations animales, menées en collaboration avec des laboratoires de biologie, afin de tester et valider les hypothèses mécanobiologiques développées.
Enfin, des expérimentations sur des personnes amputées viendront nourrir les modèles biomécaniques personnalisés. « Nous allons coupler des mesures expérimentales à l’interface peau-dispositif avec des modèles capables d’estimer la viabilité tissulaire », précise le chercheur. À terme, l’objectif est de disposer d’un outil de monitoring capable de fournir un retour en temps réel.
Des applications cliniques et industrielles
Si TWIN-IT s’inscrit pleinement dans une démarche de recherche fondamentale, ses retombées potentielles sont clairement identifiées. « Les problématiques concernent les prothèses, les orthèses, les exosquelettes ou encore les fauteuils roulants, partout où un dispositif interagit mécaniquement avec le corps », rappelle Pierre-Yves Rohan.
Le projet ambitionne ainsi de sécuriser l’usage de ces dispositifs pour les patientes et patients, tout en apportant des outils d’aide à la conception pour les professionnel·les de santé, notamment les orthoprothésistes. « Aujourd’hui, l’ajustement reste très artisanal, avec beaucoup d’essais et d’erreurs. Le numérique peut permettre de réduire ces itérations, les pertes de matière et, à terme, les déchets », explique-t-il.
Au-delà des enjeux cliniques, TWIN-IT fait pleinement écho aux dynamiques portées par le programme AM Santé : « C’est un levier fort, à la fois pour la recherche, mais aussi pour l’enseignement et le développement de nouvelles compétences en ingénierie de la santé », conclut Pierre-Yves Rohan.
À propos du projet TWIN-IT
Financé dans le cadre du PEPR France 2030, le projet TWIN-IT débutera en avril 2026 pour une durée de quatre ans.
Doté d’un budget global d’environ 1,5 million d’euros, il réunit un large consortium académique, clinique et industriel, coordonné par Arts et Métiers. Le projet mobilise notamment des équipes du CNRS, de Mines Paris-PSL, de laboratoires de biologie et de partenaires cliniques, ainsi que l’entreprise Proteor. Il prévoit le recrutement de plusieurs doctorant·es et ingénieur·es de recherche.
