Modélisation et optimisation de l’assise d’un fauteuil roulant pour handicapé afin d’améliorer le confort d’un point de vue médical

Modeling and optimization of the wheelchair cushion for handicapped to improve the comfort and prevention pressure ulcers from a medical point of view.

• Auteur / Autrice : He Thong Bui
• Direction : Karl Debray, Redha Taïar, Didier Pradon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences - STS
• Date : Soutenance le 17/01/2018
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques Physique Sciences du Numérique et de l'Ingénieur (Reims ; 2018-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de Recherche en Sciences Pour l’Ingénieur (GRESPI) EA 4694 (Reims, Marne)
• Jury : Président / Présidente : Gérard Louis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Karl Debray, Redha Taïar, Didier Pradon, Yohan Payan, Philippe Lestriez
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Frédéric Marin, Anne-Sophie Bonnet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propriétés mécaniques

Matériel médical

Handicap

Mots clés libres

Coussin

Nid d’abeille

Escarre de pression

Éléments finis

Confort

Fauteuil roulant

Cushion

Honeycomb

Pressure ulcers

Finite elements

Discomfort

Wheelchair

Résumé

Ma thèse a pour objectifs d’étudier et d’améliorer le confort d’un coussin d’assise dans le cas d’un fauteuil roulant pour handicapé, afin de limiter au mieux, l’apparition des escarres.Mes travaux ont pour principal objectif de modéliser et de simuler numériquement un coussin de type nid d’abeille de marque ‘‘Stimulite® Honeycomb Cushion’’ en contact avec un fessier afin de pouvoir (i) modéliser le comportement mécanique de contact, (ii) d’évaluer la pression ainsi que la distribution des contraintes à l’interface coussin/fessier, et (iii) d’intégrer les échanges thermomécaniques.Par ailleurs, des essais expérimentaux ont été effectués pour quantifier les lois de comportement des matériaux constituants le coussin nid d’abeille. J’ai également utilisé une nappe permettant de mesurer la pression à l’interface coussin/fessier. Parallèlement, une caméra infrarouge a été utilisée pour mesurer la répartition de la température sur le coussin et le fessier pour une personne assise pendant une durée variable.

The aim of this thesis is to study and improve the comfort of a wheelchair cushion for handicapped, to reduce the appearance of pressure ulcers.In the study, the main objective is to model and simulate numerically a type of cushion, namely ‘‘Stimulite® Honeycomb Cushion Classis’’, in contact with a buttocks-tissue in order to (i) model the mechanical behavior of contact, (ii) evaluate the pressure and the stress distribution at the interface cushion/buttock-tissue, and (iii) integrate thermo-mechanical exchanges.Moreover, the experimental tests were carried out to quantify the law of behavior of material constituent of the honeycomb cushion. I also used a pressure-mapping sensor TexiMat® to measure the pressure at the interface cushion/buttocks-tissue.Meanwhile, an infrared camera was used to measure the temperature distribution on the cushion and buttocks-tissue of a person sitting during variable periods.