Biomécanique de la colonne cervicale humaine in vivo : Caractérisation modale et modélisation

par Nicolas Bourdet

Thèse de doctorat en Biomécanique

Sous la direction de Rémy Willinger.

Soutenue en 2004

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Malgré l'amélioration de la sécurité des passagers automobiles, les lésions cervicales mineures, dues à des accidents de voiture en choc arrière à vitesse modérée, restent un problème important de la sécurité routière. Dans divers domaines de la biomécanique, dont celui qui s'attache à l'amélioration de la sécurité des occupants de véhicule automobile, on utilise des modèles numérique et physique (mannequins) du corps humain permettant de reproduire le comportement d'un individu dans des situations d'accidents. Ainsi, lors d'essais de type crash test, on mesure, sur le modèle physique, les grandeurs mécaniques liées au chargement qu'il subit. On calcule alors un certain nombre de critères qui sont censés prédire un niveau de risque lésionnel pour le futur occupant. La plupart des stratégies de sécurité sont basées sur les résultats obtenus à travers des tests utilisant ces mannequins mais aussi sur la simulation numérique du corps humain, nettement moins onéreux que les essais expérimentaux. Néanmoins, afin de parvenir à des simulations réalistes, les mannequins physiques ou numériques doivent être agencés de manière à avoir un comportement cinématique et dynamique proche de celui de l'être humain. Le mannequin ou le modèle est alors qualifié de " bio-fidèle ". Les méthodes actuelles de validation des modèles sont basées sur une analyse cinématique du comportement du corps humain en situation de choc et dans diverses conditions d'essais. Dans le cadre de chocs violents, on ne peut pas soumettre des volontaires à des tests qui pourraient engendrer des lésions. Les résultats de tests in vitro, qui se révèlent souvent peu représentatifs du vivant, sont alors utilisés dans le processus de validation des modèles. C'est dans ce contexte que le Centre d'Etude et de Recherche pour l'Automobile (C. E. R. A. ) du groupe TREVES, équipementier automobile fabricant de composants de siège, en collaboration avec l'Institut de Mécanique des Fluides et des Solides (I. M. F. S. ) de l'Université Louis Pasteur (U. L. P. ) décident de se préoccuper de la sécurité des occupants en choc arrière, en initialisant le projet BIOSCAR destiné à optimiser les appuis-tête. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse s'intéressent à une caractérisation originale du système tête-cou in vivo, suivie d'une modélisation mathématique de l'ensemble tête-cou-tronc. Les résultats sont employés à l'évaluation expérimentale des mannequins disponibles et le couplage du modèle humain avec celui du siège apporte les premiers éléments de réponses sur l'optimisation de l'ensemble siège-appui-tête. [. . . ]

  • Titre traduit

    Biomechanical of the human cervical spine in vivo : Modal characterization and modelisation


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Informations

  • Détails : 1 vol. (188 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 182-188

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2004;4546
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