Morphological and mechanical characterization of the human liver to improve a finite element model

par Audrey Chenel

Thèse de doctorat en Biomécanique

Sous la direction de Catherine Masson et de Karine Bruyère.

Le président du jury était Nicolas Cheynel.

Le jury était composé de Aline Brunon, Thierry Bège, Cyril Kahn.

Les rapporteurs étaient Rémy Willinger, Yannick Tillier.

  • Titre traduit

    Caractérisation morphologique et mécanique du foie humain en vue de l’amélioration d’un modèle éléments finis


  • Résumé

    Lors des accidents de la route, les lésions de l’abdomen mettent des vies en jeu et nécessitent un traitement médical long et coûteux. Il est important d’offrir une meilleure prévention des lésions abdominales traumatiques. Des modèles numériques de corps humain ont été développés afin de comprendre les mécanismes lésionnels. L’objectif de cette thèse est de contribuer au développement d’un modèle numérique de foie humain pour la prédiction de lésions hépatiques en cas de choc.Dans un premier temps, une caractérisation morphologique du foie a été réalisée sur 78 scanners et a mis en évidence l’existence de 4 morphotypes. Ensuite, des expérimentations ont mis en évidence l’influence de la pressurisation des vaisseaux sur la déformation de la capsule et ont permis d’identifier la déformation à rupture locale lors d’un choc.Enfin, les modèles numériques des 4 morphotypes identifiés ont été construits pour simuler les essais de décélération réalisés dans la partie expérimentale.


  • Résumé

    In road accidents, lesions of the abdomen are life-threatening, and require a long and expensive medical treatment. It is important to offer a better prevention of traumatic abdominal injuries. Numerical models of the human body have been developed to understand the mechanisms of injury. The aim of this thesis is to contribute to the development of a numerical model of human liver for the prediction of liver lesions in case of shock.First, a morphological characterization of the liver was performed on 78 healthy patient scanners and highlight the existence of 4 morphotypes.Then, experiments were carried out to highlight the influence of this pressurization of the vessels on the strain state of the Glisson capsule and to identify the local ultimate strain during an impact.Finally, the numerical models of the 4 identified morphotypes were constructed and used to simulate the deceleration tests performed in the experimental part.


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