Modélisation musculo-squelettique : vers un modèle plus proche de la clinique
MOISSENET
Type de document
THESE
Langue
francais
Auteur
MOISSENET
Résumé / Abstract
Dans un contexte où l'on voit émerger une demande croissante en termes de prévention, diagnostic, suivi et traitement, la modélisation numérique est devenue un outil incontournable pour comprendre les conditions de fonctionnement du système musculo-squelettique et quanti _er des données encore inaccessibles par mesure directe telles que les efforts musculaires, ligamentaires ou de contact. De nombreux modèles ont été proposés et plusieurs logiciels commerciaux ont vu le jour ces dernières années autour de cette problématique. Ces derniers proposent d'utiliser un modèle générique, généralement basé sur un squelette de sujet adulte, afin de calculer ce type de données via des programmes de calcul plus ou moins ouverts. Néanmoins, si l'on s'écarte du cas idéal de l'homme adulte asymptomatique, ces modèles sont, pour le moment, tout à fait critiquables car difficiles à personnaliser. Ainsi, de nombreuses équipes se penchent aujourd'hui sur le développement d'une mise à l'échelle géométrique qui pourrait permettre à terme d'avoir un modèle sujet-spécifique. Cependant, très peu de travaux sont initiés autour de l'adaptation des algorithmes d'optimisation permettant d'obtenir les forces recherchées. Il est pourtant indispensable de personnaliser également ces programmes de calcul pour déférentes pathologies. Les travaux de cette thèse reposent ainsi sur le développement d'algorithmes pour le calcul des forces musculo-tendineuses et ostéo-articulaires pendant la marche. Pour cela, un modèle musculo-squelettique versatile du membre inférieur, basé sur un paramétrage en coordonnées naturelles et comprenant une représentation détaillée des articulations de la cheville et du genou, est introduit. Un processus d'optimisation multicritères est également proposé, reposant sur la méthode par pseudoinverse et permettant l'introduction des forces ostéo-articulaires dans le problème de minimisation des forces musculo-tendineuses. De manière générale, cette thèse propose des bases de réflexion et de travail pour le développement de programmes de calcul appliqués et applicables à l'étude des pathologies de la marche.
Editeur
UCBL 1;IFSTTAR
