Modèle de prédiction de la force à rupture du fémur métastatique : caractérisation des propriétés mécaniques de tumeurs

Forum CLARA, Lyon, France, 04-/04/2023 - 05/04/2023Les métastases osseuses sont associées à de sévères complications, telles que les fractures osseuses. Des scores cliniques, comme le score Mirels, permettent d'estimer le risque de fracture mais ils manquent de précision. Les modèles éléments finis patient-spécifiques sont un outil prometteur pour évaluer la force à rupture du fémur. Cependant, le manque de connaissances des propriétés mécaniques des métastases osseuses peut limiter la précision de ces modèles. L'objectif de cette étude était donc de caractériser les propriétés mécaniques de différents types de tumeurs qui métastasent fréquemment à l'os, afin d'évaluer l'influence de ces propriétés sur la prédiction de la force à rupture du fémur métastatique. Dans un premier temps, des prélèvements de tumeurs humaines (sein, rein et thyroïde) ont été obtenus après chirurgie et divisés en deux échantillons. Un échantillon a été utilisé pour une analyse histologique (type de cancer, quantité de fibrose...). Sur le deuxième échantillon, des essais d'indentation - fluage ont été effectués par microcopie à force atomique, pour déterminer respectivement la rigidité (module élastique) et la viscosité (fraction élastique). Les tumeurs de sein, constituées de fibrose, voient leur rigidité augmenter. La rigidité des tumeurs de rein et thyroïde varie différemment selon la quantité de fibrose. De plus, la fraction élastique de la thyroïde tend à diminuer dans le tissu tumoral, suggérant une augmentation de la viscosité. Ces résultats montrent la variabilité des propriétés mécaniques du tissu tumoral selon la nature du cancer et la structure et composition de la tumeur. Dans un second temps, des prélèvements de métastases osseuses seront caractérisées sur le plan mécanique. Ces propriétés mécaniques seront ensuite incorporées dans les modèles patient-spécifiques, afin d'évaluer la nécessité d'utiliser des propriétés personnalisées pour la métastase