Caractérisation multimodale des propriétés biomécaniques de l'os cortical de l'enfant au cours de la croissance.

par Jean-Philippe Berteau

Thèse de doctorat en Sciences du Mouvement Humain, Spécialité Biomécanique

Sous la direction de Patrick Chabrand.

Soutenue le 09-12-2011

à Aix Marseille 2 , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences du Mouvement Humain (Marseille) , en partenariat avec Institut des Sciences du Mouvement Etienne Jules Marey (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Noël Argenson.

Le jury était composé de Patrick Chabrand, Jean-Noël Argenson, Alexandre Terrier, Marie-Christine Ho Ba Tho, Philippe Lasaygues, Martine Pithioux, Georges Boivin, Pascal Sommer.

Les rapporteurs étaient Alexandre Terrier, Marie-Christine Ho Ba Tho.


  • Résumé

    L'os humain adulte est le résultat d'un processus de maturation multi échelle complexe et multifactoriel. Concernant la croissance de l'os de l'enfant, les données quantitatives issues de la littérature sont peu nombreuses et souvent discutables. Une caractérisation multimodale de ce matériau (acoustique, mécanique, histologique, biochimique et par l'imagerie) permet de traduire quantitativement les différences observées en pratique clinique avec l'os adulte. Cette étude propose de déterminer les paramètres biomécaniques de l'os cortical au cours de la croissance par une approche multimodale. Différents types d’échantillons ont été utilisés, os long (fibula), os plats (côtes issus de la cage thoracique des patients scoliotiques) en provenance de service de chirurgie orthopédique. Des résultats originaux ont été obtenus, avec des lois reliant les données à différentes échelles. Les résultats ont permis d’infirmer des hypothèses concernant la déminéralisation osseuse dans le cadre des études sur la scoliose idiopathique chez l’enfant, et l’obtention de nouvelles données concernant l’os cortical au cours de la croissance.


  • Résumé

    Human bone is the result of a multiscale maturation process determined by several factors. Concerning the bone growth, few quantitative data are available in literature and their validity is questionable. A multimodal method (acoustical, mechanical, histological, biochemical and using imagery) characterizing the bone matrix leads to quantify the differences between adult and children based on clinical observations. The goal of this study is to quantify the biomechanical properties of cortical bone during growth by using a multimodal method. Several kinds of samples have been characterized, on one hand from long bone (fibula) and on the other hand from flat bone (extracted from the scoliotic rib hump). Original results have been found with law linking multiscale data. These results weak the hypothesis of bone demineralization in idiopathic adolescent scoliosis and provide new data concerning cortical bone during growth process.


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