Etude tridimensionnelle des sollicitations mécaniques d'une hanche en mouvement

par Pierre Gignoux

Thèse de doctorat en Sciences. Mécanique

Sous la direction de Joannes Dimnet.

Soutenue en 1994

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Joannes Dimnet.

mots clés

• Hanche -- Propriétés mécaniques
• Prothèses de hanche
• Hanche -- Mouvements
• Mécanique humaine

Résumé

Le but de cette etude est d'etablir le cahier des charges des sollicitations mecaniques subies par une hanche lors de la marche. A ce jour il n'existe pas de moyen technique de mesurer in vivo les charges supportees par une articulation. La methode consiste a realiser une modelisation mecanique du systeme equivalent au membre inferieur en mouvement. Le modele est etabli a partir de pieces cadaveriques. Les formes des os sont mesurees a l'aide d'un robot puma 560 et representees sur ordinateur. Les os numerises sont ensuite deformes et adaptes aux caracteristiques morphometriques de l'individu mesurees sur des radiographies. Nous obtenons ainsi un squelette semblable a celui de l'individu. Le systeme motion analysis fournit les coordonnees spatiales de marqueurs reflechissants fixes sur le sujet en mouvement. Apres traitement ces donnees permettent d'acceder aux mouvements des os. Une plateforme de force (kistler) synchronisee enregistre le torseur des actions de contact entre le pied et le sol. La cinematique et la force de reaction du sol servent ensuite au calcul des moments intersegmentaux resultants. Ces moments sont pris en charge par les elements actifs du mouvement: les muscles. La determination des forces musculaires pose un probleme: celui de la redondance des muscles par rapport aux degres de liberte des articulations humaines. Ce probleme n'a pas ete resolu. Nous proposons cependant certaines solutions basees sur des criteres d'optimisations et nous les comparons aux donnees electromyographiques relevees sur le meme individu

Titre traduit

Three-dimensional study of hip joint mechanics during movement

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