Abstract FR:

Le but de ce travail de recherche est de realiser une modelisation geometrique et mecanique tridimensionnelle par elements finis du rachis cervical inferieur qui puisse s'adapter aux differentes morphologies des vertebres. Afin de determiner la geometrie d'une vertebre cervicale inferieure type, les coordonnees de 154 points repartis sur la surface de 53 vertebres cervicales seches sont mesurees a l'aide d'une machine a mesurer tridimensionnelle. La connaissance de la position de ces differents points permet de determiner 78 parametres tridimensionnels definissant des courbes ou surfaces mathematiques simples suffisant a la reconstruction complete d'une vertebre cervicale inferieure. Les valeurs numeriques de ces differents parametres sont fournies et mettent en evidence les grandes disparites morphologiques entre les vertebres. Une premiere approche a egalement ete menee pour retrouver les parametres tridimensionnels a partir de parametres bidimensionnels obtenus sur radiographies. Un preprocesseur specifique a ensuite ete concu pour realiser la modelisation par elements finis du rachis cervical inferieur qui s'adapte aux parametres tridimensionnels definis precedemment. L'evaluation du modele est effectuee a partir d'etudes experimentales et fait apparaitre une bonne coherence entre les resultats issus des simulations et ceux issus des experimentations. L'utilisation du modele a permis de mettre en evidence l'utilite d'adapter le modele aux differentes morphologies des vertebres, des disparites importantes au niveau du comportement mecanique etant en effet observees lorsque differentes unites fonctionnelles sont simulees. Une analyse de l'influence de certains parametres a aussi ete realisee. Elle a ainsi permis de montrer, notamment, l'importance du role de l'inclinaison des facettes articulaires posterieures sur le rapport des rotations couplee et principale. Des simulations portant sur un segment de cinq vertebres cervicales sont egalement presentees