Modelisation geometrique et mecanique tridimensionnelle par elements finis du rachis thoracique

Three dimensional geometrical and mechanical finite elements modelling of the thoracic spine

• Auteur / Autrice : WAJDI KOUBAA
• Direction : François Lavaste
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences médicales
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Résumé

Le but de ce travail de recherche est de realiser une modelisation geometrique et mecanique tridimensionnelle par elements finis du rachis thoracique qui puisse s'adapter aux differentes morphologies des vertebres. La geometrie d'une vertebre thoracique type est definie par l'intermediaire de 132 parametres geometriques. Une etude morphometrique, portant sur 50 rachis seches, a permis de quantifier l'evolution de ces parametres en fonction des differents niveaux vertebraux thoraciques. Pour ce faire, les coordonnees tridimensionnelles de 140 points repartis sur les differentes parties anatomiques de chaque vertebre ont ete mesurees par un systeme magnetique de mesure appele fastrak (c). La connaissance de ces points a permis le calcul des differents parametres geometriques definissant les courbes et surfaces mathematiques simples permettant la reconstruction complete d'une vertebre thoracique type. Les valeurs numeriques de ces differents parametres mettent en evidence des grandes disparites morphologiques entre les vertebres. Un preprocesseur specifique a ensuite ete concu pour realiser la modelisation geometrique par elements finis des differentes vertebres thoraciques (t1 a t12) en fonction des differents parametres geometriques. L'evaluation du comportement mecanique du modele a ete realisee au niveau des unites fonctionnelles t3-t4, t7-t8, t10-t11 et t12-l1. De bonnes correlations ont ete observees