Sujet de thèse : Caractérisation expérimentale et modélisation de rachis cervical sous chargement quasi-statique

[ 04-05-2012 | proposition sujet thèse ]Sujet de thèse : Caractérisation expérimentale et modélisation de rachis cervical sous chargement quasi-statique Ce sujet donne lieu au financement par le Ministère de l’Education Nationale, de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, d’une allocation de recherche d’une durée de trois ans, attribuée sur concours. Contacter le ou les Directeur(s) de thèse et préparer un dossier avant la date limite du 4 mai 2012. Pour plus d’information sur les conditions d’éligibilité et d’attribution, veuillez consulter le site de l’Ecole Doctorale des Sciences pour l'Ingénieur.

Directeur
Moussa NAIT-ABDELAZIZ
Co-encadrant
Fahmi ZAIRI

Candidat(e)
Candidat(e) de formation mécanique des matériaux.
Contexte et objectif
La pathologie rachidienne occupe une place grandissante dans la société. En effet, on estime que 80% de la population adulte souffre ou souffrira de troubles vertébraux avec une prévalence annuelle de 30%. Cette fréquence a plus que triplé en France entre 1990 et 2011. La présente thèse a pour objectif de proposer un outil ayant pour vocation de prédire les zones de la colonne cervicale qui sont le plus susceptibles d'être endommagées dans des conditions de chargements complexes afin d'améliorer le traitement des problèmes cervicaux tels que la myélopathie spondylotique. Les travaux seront réalisés en collaboration avec le département de neurochirurgie de l'Hôpital Universitaire de Lille. Une partie importante de la thèse sera consacrée à la détermination expérimentale de la réponse contrainte-déformation intrinsèque des différents tissus mous (disques intervertébraux, ligaments et muscles) en utilisant des mesures de champs cinématiques. Les trois sous-structures du disque intervertébral (anneau fibreux / noyau pulpeux / plateaux cartilagineux) seront analysées séparément. Par ailleurs, des expériences seront réalisées pour caractériser la réponse mécanique de la colonne cervicale. La modélisation des tissus mous nécessitera le développement de modèles viscoélastiques en grandes transformations qui devront être ensuite implémentés dans un code de calculs par éléments finis. En particulier, la nature hétérogène des tissus mous sera prise en compte dans la modélisation en utilisant des méthodes d'homogénéisation. Un modèle anatomique 3D précis de la colonne cervicale sera construit par éléments finis en utilisant des données tomographiques. Le modèle 3D sera validé sur la base de comparaison avec des données expérimentales pour différents mouvements du cou (en flexion-extension, rotation axiale et latérale) et pour la colonne cervicale sous un chargement mécanique (en charge/décharge avec phénomène d’hystérèse par exemple).

Contact
Moussa NAIT ABDELAZIZ, Tél. 03 28 76 73 87, moussa.nait-abdelaziz@univ-lille1.fr