Thèse soutenue

Développement et approche de personnalisation d'un modèle numérique musculaire déformable du cou
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Auteur / Autrice : Stéphane Howley
Direction : Laurence ChèzeBertrand Olivier Fréchède
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biomécanique
Date : Soutenance le 18/12/2014
Etablissement(s) : Lyon 1
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Mecanique, Energetique, Genie Civil, Acoustique (MEGA) (Villeurbanne)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Biomécanique et Mécanique des Chocs
Jury : Président / Présidente : Cédric Barrey
Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Noailly
Rapporteurs / Rapporteuses : Sébastien Laporte, Alexandre Terrier

Résumé

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L'objectif du travail de thèse, dans le cadre du projet Européen DEMU2NECK, a été de contribuer à développer un modèle volumique déformable et personnalisable du cou, incluant la prise en compte de la capacité d'activation musculaire. Ce modèle vise à contribuer à une meilleure compréhension des liens entre pathologie, posture et activation musculaire pour aider les cliniciens et les fabricants de dispositifs médicaux dans leurs prises de décision. Pour atteindre cet objectif la thèse a été structurée en quatre grandes tâches : après une i) synthèse bibliographique, ii) un modèle générique a été développé et validé. La troisième étape a été iii) le développement d'un modèle de muscle actif et son intégration au modèle générique. L'implémentation de la fonction contractile des muscles lors de simulations musculo-squelettiques isométriques et dynamiques de tâches fonctionnelles simples du cou, a permis de mettre en avant des efforts transverses transmis par les muscles au rachis, allant dans le sens de l'hypothèse d'une contribution à sa stabilisation. La dernière tâche a été iv) la réalisation des premières applications de personnalisation, qui ont porté sur la déformation du modèle générique sur la base de données d'imagerie obtenues sur volontaires. Des comparaisons des réponses des modèles personnalisés et du modèle générique ont mis en avant l'intérêt scientifique de l'approche de personnalisation à travers l'obtention de différences significatives de résultats