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De l’importance de l’anatomie pour la modélisation des tissus biologiques

Authors
Publisher
Elsevier Masson SAS
Publication Date
Volume
88
Issue
281
Identifiers
DOI: 10.1016/s1286-0115(04)98100-3
Disciplines
  • Biology
  • Computer Science
  • Medicine
  • Physics

Abstract

Dans le domaine de la biomécanique des chocs et de l’accidentologie, l’étude du comportement de l’être humain et plus particulièrement de sa tolérance lors d’impacts est essentielle dans la perspective d’améliorer la sécurité des usagers de la route. La connaissance des mécanismes lésionnels (localisation, chronologie, sévérité) permet d’accéder à une interprétation médicale de ces situations traumatiques. La modélisation par éléments finis met à disposition des modèles virtuels réalistes du corps humain, permettant d’étudier le comportement du corps lors de choc. La principale difficulté est alors de décrire les propriétés mécaniques des matériaux biologiques pour de fortes vitesses de sollicitations sous l’angle des endommagements et de la rupture. L’examen de deux modèles utilisés au Laboratoire de Biomécanique Appliquée a mis en évidence la difficulté de modéliser les tissus vivants. Pour les lois de comportement des matériaux biologiques, la difficulté réside dans le choix de l’échelle de valeurs mais surtout dans la façon d’associer les paramètres de la loi aux grandeurs physiques disponibles pour un tissu. Au niveau du maillage, sa qualité et les propriétés des éléments utilisés conditionnent fortement la pertinence des résultats. Une étude anatomique et histologique est donc essentielle afin de mieux prendre en compte la complexité des caractéristiques anatomiques et mécaniques de ces tissus. Cette analyse concerne également certains paramètres tels que l’âge, la vitesse de sollicitation ou encore la porosité, influençant leurs propriétés mécaniques. Cette notion de variabilité biologique permettra de déterminer des classes de comportement.

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