Abstract FR:

Un modele par elements finis de la colonne vertebrale et de la cage thoracique a ete construit pour l'etude des deformations scoliotiques. La geometrie personnalisee du modele a ete obtenue pour chaque patient en combinant des reconstructions 3-d par stereoradiographies a des reconstructions 3-d tomographiques de vertebres d'un cadavre. Le modele comprend la partie posterieure de la colonne vertebrale incluant l'arc posterieur, les ligaments posterieurs ainsi que les facettes articulaires, et la partie anterieure (disque intervertebral et corps vertebral). Les donnees issues des reconstructions des radiographies peuvent etre soit utilisees directement pour definir la geometrie du modele elements finis, soit traduites en parametres pour ensuite definir une geometrie parametree du modele. Le premier modele servira pour les simulations de corrections orthopediques ou chirurgicales. Le second modele servira a l'etude de l'influence de certains parametres geometriques (orientation des facettes articulaires). Les vertebres, les cotes, le sternum sont modelises par des poutres. Les ligaments sont representes par des ressorts. Les contraintes cinematiques des facettes articulaires sont modelisees par des contacts entre un point et une surface. Le disque intervertebral est modelise par une poutre dont les raideurs en torsion et en flexion correspondent aux raideurs mesurees in-vitro. Les caracteristiques mecaniques ont ete introduites en comparant des resultats obtenus sur des segments vertebraux issus soit de simulations du modele soit de tests in-vitro. L'evaluation du modele de l'ensemble de la colonne vertebrale s'est effectuee en comparant des resultats d'inflexions laterales issus soit de mesures in-vivo soit de simulations. Cette evaluation a mis en evidence la bonne coherence du modele pour des sujets sains et la necessite de personnaliser les caracteristiques mecaniques pour les sujets scoliotiques