Evaluation ultrasonore de l'os cortical en transmission transverse : études numérique et expérimentale de la propagation d’ondes circonférentielles pour la caractérisation de la résistance mécanique du col fémoral

par Julien Grondin

Thèse de doctorat en Physique. Acoustique

Sous la direction de Pascal Laugier.

Soutenue en 2010

à Paris 6 .


  • Résumé

    Les mesures ultrasonores en transmission transverse permettent d’évaluer un site osseux. Notre objectif est de mettre en évidence et d’exploiter les ondes qui se propagent circonférentiellement dans la coque corticale du col fémoral pour caractériser la résistance de la hanche à la fracture. Des simulations numériques de la propagation d’ondes dans des sections transverses de col du fémur ont été réalisées pour étudier les phénomènes mis en jeu. Nous avons montre�� que le premier signal (« first arriving signal », FAS) en transmission transverse est toujours associé aux ondes circonférentielles. Une forte corrélation entre le temps de vol du FAS (TOFFAS) et des paramètres géométriques liés à la résistance osseuse (R² = 0. 87 pour le moment d’inertie minimum) a été observée. Les ondes circonférentielles se sont révélées être sensibles à la porosité et à l’élasticité de la coque corticale. Un montage ultrasonore expérimental a été conçu afin d’étudier la relation entre TOFFAS et la résistance à la fracture obtenue par test mécanique. Une première série de mesures sur neuf échantillons a montré que TOFFAS peu prédire la résistance mécanique de l’extrémité supérieure du fémur (R² = 0. 79) au moins aussi bien que la technique de référence (R² = 0. 78) utilisant les rayons-X. Ce montage expérimental peut être optimisé et combiné au scanner ultrasonore du col du fémur existant pour augmenter le niveau de prédiction du risque de fracture. Nous proposons comme perspective l’utilisation de la méthode DORT pour déterminer les vitesses de phase des ondes circonférentielles dans le col du fémur à partir desquelles la géométrie et les propriétés matérielles de l'os pourraient être déduites.

  • Titre traduit

    Assessment of cortical bone with quantitative ultrasound in through transmission : numerical and experiment study of circumferential waves for femoral neck mechanical strength characterization


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Informations

  • Détails : 1 vol. (179 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres. 119 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2010 434
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