Etude biomecanique des structures articulaires en imagerie medicale application a l'analyse et la simulation des mouvements humains

par ISAM HILAL

Thèse de doctorat en Traitement du signal et télécommunications

Sous la direction de Christian Roux.

Soutenue en 2000

à Rennes 1 .

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  • Résumé

    L'etude des mouvements humains a motive de nombreux travaux. Certains d'entre eux utilisent des methodes invasives, comme la dissection de cadavres ou semi-invasives, comme l'insertion de marqueurs sur la region a etudier. Cependant, peu nombreuses sont les methodes qui permettent d'analyser, avec precision, les articulations humaines dans des conditions dynamiques et cinematiques reelles. C'est dans ce cadre que nous proposons l'utilisation d'images de resonance magnetique (irm) pour obtenir des sequences dynamiques des structures osseuses internes. A partir des sequences irm, il est possible de faire une reconstruction 3d des structures anatomiques et de simuler leur mouvement au cours de differentes positions. L'avantage de l'irm est de disposer de donnees internes, ce qui est important pour l'analyse de structures de petites tailles ne fournissant pas de reperes anatomiques perceptibles au niveau cutane. Cependant, l'obtention des parametres cinematique de mouvements a partir des differentes positions necessite l'utilisation d'une sequence d'objets 3d cinematiquement ou dynamiquement equivalents. Pour cela, un recalage 3d a ete effectue. Dans ce travail, nous avons etudie des sequences irm du pied humain posterieur pendant le mouvement de prosupination. Les differentes structures osseuses, talus, calcaneus, naviculaire et cuboide, ont ete reconstruites. L'etude particuliere de chaque segment, considere comme simple corps rigide, a permis d'obtenir les differentes courbes parametriques de mouvement, les positions du centre instantane de rotation et les orientations de l'axe helicoidal du mouvement. La comprehension et l'analyse des mouvements relatifs entre les os ont permis de definir un modele d'heritage de mouvement, base sur quatre articulations, talus-crural, talus-calcaneus, talus-naviculaire et calcaneus-cuboide. Les resultats cinematiques et un modele 3d du pied humain, ont ete utilises pour developper un simulateur de mouvement en realite virtuelle.

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Informations

  • Détails : 306 p.
  • Annexes : 106 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 2000/23
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