Abstract FR:

Les techniques ultrasonores de caractérisation du tissu osseux se sont beaucoup developpees ces dernieres annees et suscitent de nombreux espoirs en matiere de diagnostic et de suivi de pathologies osseuses telle que l'osteoporose. Les techniques actuellement utilisées en pratique clinique sont basées sur l'imagerie de l'os et permettent d'effectuer une analyse visuelle et d'extraire la densite minerale osseuse ramenee a un element de surface. Le travail présenté dans ce mémoire porte sur la mise au point d'un dispositif ultrasonore de caracterisation du tissu osseux par les ondes de lamb. La technique développée permet d'estimer le module de young et l'epaisseur de l'os cortical sans prelevement du tissu osseux. Elle est basée sur l'utilisation des capteurs a pointe fonctionnant en basse frequence et ne necessitant pas de milieu de couplage. Différents aspects ont été abordés dans ce travail. Un premier aspect concerne, la propagation des ondes de lamb dans les structures planes, cylindriques et tubulaires (forme proche de celle d'un os long). Ensuite, l'étude de la generation et de la détéction des ondes de lamb par les capteurs à pointe a été menée. Un autre aspect porte sur le développement d'un outil de traitement de signal basé sur la transformée de fourrier bidimensionnel pour la mesure de la vitesse des ondes dispersives. A partir de la vitesse du mode antisymetrique de lamb à 0, le module de young e et l'épaisseur du matériau ont été estimés. La technique a été validée d'abord sur des materiaux bien connus comme le plexiglas et l'aluminium. Puis elle a été appliquée à des échantillons d'os longs de bovins. L’estimation de e a été faite dans la direction axiale. Les resultats obtenus montrent la capacite de la technique à evaluer des paramètres mécaniques et géométriques sur un os entier et donnent lieu à des perspectives d'applications in vivo.