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Approche multi-échelle du comportement mécanique des os porteurs et non-porteurs : vers une personnalisation des modèles numériques EF de l'être humain (Document en Anglais)
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Droits d'auteur : Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse consultable sur internet, en texte intégral.
Informations sur les contributeurs
Auteur : Roothaer Xavier
Roothaer, Xavier

Nom
Roothaer

Prénom
Xavier

Nationalité
Français



Date de soutenance : 27-11-2019

Directeur(s) de thèse : Markiewicz Eric
Markiewicz, Eric

Nom
Markiewicz

Prénom
Eric


- Delille Rémi
Delille, Rémi

Nom
Delille

Prénom
Rémi


- Fontaine Christian
Fontaine, Christian

Nom
Fontaine

Prénom
Christian


- Morvan Hervé
Morvan, Hervé

Nom
Morvan

Prénom
Hervé



Président du jury : Chabrand Patrick
Chabrand, Patrick

Nom
Chabrand

Prénom
Patrick



Membres du jury : Markiewicz Eric
Markiewicz, Eric

Nom
Markiewicz

Prénom
Eric


- Delille Rémi
Delille, Rémi

Nom
Delille

Prénom
Rémi


- Fontaine Christian
Fontaine, Christian

Nom
Fontaine

Prénom
Christian


- Morvan Hervé
Morvan, Hervé

Nom
Morvan

Prénom
Hervé


- Duprey Sonia
Duprey, Sonia

Nom
Duprey

Prénom
Sonia


- Follet Hélène
Follet, Hélène

Nom
Follet

Prénom
Hélène


- Laporte Sébastien
Laporte, Sébastien

Nom
Laporte

Prénom
Sébastien



Rapporteurs : Follet Hélène
Follet, Hélène

Nom
Follet

Prénom
Hélène


- Laporte Sébastien
Laporte, Sébastien

Nom
Laporte

Prénom
Sébastien




Laboratoire : Laboratoire d'Automatique, de Mécanique et d'Informatique Industrielles et Humaines - LAMIH
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
 
Informations générales
Discipline : Mécanique. Énergétique, matériaux
Classification : Sciences de l'ingénieur, Médecine et santé

Mots-clés : Os corticalOs porteurOs longCanaux vasculairesArchitectureAnalyse 3DBMURemodelage osseuxPorositéOrientationLongueurTomographieMicro-CTEssai de tractionEssai d’indentationComportement mécaniqueMann-Whitney-WilcoxonRégressionModule élastiquePythonTraitement de donnéesA*
Fémur --Humérus --Biomécanique --Os -- Propriétés mécaniques

Résumé : Le squelette humain a pour fonction de protéger les organes internes tout en participant au système de locomotion. Afin d’en assurer la rigidité mécanique, l’os cortical est présent dans toutes les parties du squelette. Le remodelage osseux, processus dynamique, est actif tout au long de la vie. Il permet à l’os cortical d’adapter sa géométrie et son architecture interne en fonction des contraintes qui lui sont appliquées. Étant un processus complexe, le remodelage osseux est amené à dysfonctionner chez les personnes âgées et fragiliser leurs os. Ainsi, cette thèse étudie les os porteurs et non porteurs humains en se concentrant sur le fémur et l’humérus. La revue de la littérature, effectuée dans le chapitre 1, met en évidence plusieurs verrous scientifiques à résoudre. En effet, pour diverses raisons pratiques, le fémur est très largement étudié, délaissant l’étude des autres os. Cela a pour effet d’en impacter les données matériaux utilisées par les modèles numériques du corps humain, souvent extraites d’études très anciennes et obsolètes dont les sujets humains diffèrent. De plus, les études architecturales sont, pour la plupart, limitées à des analyses en 2D et ne sont pas adaptées par rapport à l’architecture osseuse complexe. Par conséquent, le second chapitre décrit une méthode innovante capable d’analyser et de quantifier l’architecture en 3D à partir de scans tomographiques. Les canaux, connectivités et BMUs, berceaux du remodelage osseux, sont automatiquement détectés. 77 échantillons, prélevés sur humérus et fémurs gauche et droit, sont scannés et quantifiés à partir de cette méthode. Étant donné que de nombreuses caractéristiques, jamais mesurées auparavant, sont obtenues, des essais de traction et d’indentation sont effectués afin de comprendre et de mettre en évidence l’impact de l’architecture sur le comportement mécanique. Par conséquent, l’intégralité des échantillons, précédemment scannée, est testée. Dans l’objectif d’extraire des tendances générales, les humérus et fémurs sont comparés suivant différents tests statistiques. De même, l’impact de la latéralité est aussi étudié. Pour terminer, une étude de corrélation, suivie d’une étude de régressions, est effectuée afin de fournir des fonctions polynomiales destinées à prédire le comportement mécanique à partir d’une simple étude architecturale.
 
Informations techniques
Type de contenu : Texte
Format : PDF
 
Informations complémentaires
Identifiant : uvhc-ori-oai-wf-1-2757
Type de ressource : Thèse