Elaboration et validation d'un modèle de l'articulation temporo-mandibulaire par éléments finis PDF Download
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Book Description
Cette thèse s'inscrit dans un projet à long terme de conception de nouvelle prothèse de l'Articulation Temporo-Mandibulaire (ATM). Afin de faciliter une caractérisation non invasive de l'ATM, elle a conduit à l'élaboration d'un modèle élément finis plan de l'ATM. Le modèle, construit à partir de relevés IRM, intègre le ménisque ainsi que les insertions musculaires et ligamentaires. Il est commandé en déplacements imposés tout d'abord et en efforts imposés ensuite. Les déplacements ont été mesurés par analyse vidéo 3D et les efforts musculaires ont été évalués par EMG au cours de travaux antérieurs réalisés au sein du laboratoire. Le modèle est ici exploité pour simuler un mouvement d'ouverture et un serrage inter-incisives dans trois configurations qui correspondent à des ouvertures de 5 mm, 25 mm et 30 mm. Les résultats de ces simulations, validés par IRM, ont permis de caractériser le rôle du disque articulaire de l'ATM dans la réalisation des déplacements et la transmission des efforts. L'étude souligne la nécessité de rechercher des solutions technologiques de remplacement du disque articulaire lors de la conception d'une nouvelle prothèse.
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Cette thèse s'inscrit dans un projet à long terme de conception de nouvelle prothèse de l'Articulation Temporo-Mandibulaire (ATM). Afin de faciliter une caractérisation non invasive de l'ATM, elle a conduit à l'élaboration d'un modèle élément finis plan de l'ATM. Le modèle, construit à partir de relevés IRM, intègre le ménisque ainsi que les insertions musculaires et ligamentaires. Il est commandé en déplacements imposés tout d'abord et en efforts imposés ensuite. Les déplacements ont été mesurés par analyse vidéo 3D et les efforts musculaires ont été évalués par EMG au cours de travaux antérieurs réalisés au sein du laboratoire. Le modèle est ici exploité pour simuler un mouvement d'ouverture et un serrage inter-incisives dans trois configurations qui correspondent à des ouvertures de 5 mm, 25 mm et 30 mm. Les résultats de ces simulations, validés par IRM, ont permis de caractériser le rôle du disque articulaire de l'ATM dans la réalisation des déplacements et la transmission des efforts. L'étude souligne la nécessité de rechercher des solutions technologiques de remplacement du disque articulaire lors de la conception d'une nouvelle prothèse.
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Introduction: De nombreuses équipes chirurgicales et en particulier de chirurgie maxillo faciale utilisent la méthode des éléments finis afin d'étudier la biomécanique de l'ATM dans des conditions physiologiques ou pathologiques. Parmi la multitude de modèles éléments finis, la difficulté consiste à sélectionner les modèles pertinents pouvant assister le chirurgien dans sa pratique et répondre à ses interrogations. Le but de cette revue de la littérature était de repérer les modèles EF de l'ATM pertinents Matériels et méthodes : Une revue de la littérature a été réalisée sur Pubmed entre août 2014 et février 2015. Les mots clés utilisés pour les recherches ont été « finite element TMJ » et « finite modeling TMJ ». Seuls les articles anglophones et francophones des trois dernières années sur le sujet ont été retenus. Résultats: Quatre modèles pertinents ont été retenus. Les modèles EF actuellement proposés sont généralement réalisés à partir d'un ou deux individus seulement. Discussion : Cette étude a permis de noter la difficulté liée à l'élaboration d'un modèle EF de l'ATM. La plupart des modèles ne permettent pas une simulation satisfaisante de la cinématique articulaire. Cette recherche bibliographique nous a permis d'établir le cahier des charges d'un modèle EF « idéal » qui prend en compte les particularités biomécaniques de chaque composant de l'ATM : spécificité intra et interindividuelle et l'évolution temporelle. Ainsi chaque modèle serait représentatif d'une catégorie d'individus (tranche d'âge, sexe, denture...) permettant ainsi l'étude de séries de patients et la prise en compte de l'évolution temporelle et physiologique
Author: Ghias Kharmanda Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1119370876 Category : Science Languages : en Pages : 272
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In this book, the authors present in detail several recent methodologies and algorithms that we have developed during the last fifteen years. The deterministic methods account for uncertainties through empirical safety factors, which implies that the actual uncertainties in materials, geometry and loading are not truly considered. This problem becomes much more complicated when considering biomechanical applications where a number of uncertainties are encountered in the design of prosthesis systems. This book implements improved numerical strategies and algorithms that can be applied only in biomechanical studies.
Author: Michel Mesnard Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 144
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La conception d'une prothèse articulaire, selon une démarche de conception de produit industriel, impose tout d'abord de modéliser l'articulation. Cette modélisation prend appui sur les résultats expérimentaux élaborés dans une phase de caractérisation de la liaison naturelle. Après une présentation de la place de l'implant dans la reconstruction de l'articulation temporo-mandibulaire humaines (ATM), la méthode d'analyse de la valeur assemble des critères dans une perspective de conception. Cette approche innovante dégage les directions d'investigation et les techniques associées : - cinématique et analyse vidéo tridimentionnelle, - anatomie fonctionnelle et dissection de cadavres, - actions mécaniques et électromyographie. L'adaptation technique de l'analyse vidéo tridimensionnelle à la mesure des déplacements articulaires débouche sur une analyse partielle de la cinématique de l'ATM. La dissection de cadavres frais permet ensuite d'observer et de décrire la géométrie des surfaces de liaison et les insertions des muscles masticateurs. Les directions des actions des faisceaux ainsi relevées et l'exploitation de l'IRM et de lélectromyographie autorisent une évaluation des intensités des actions musculaires développées et un calcul des actions transmises, sous chargement, par les contacts articulaires. Si des résultats expérimentaux élaborés caractérisent déjà l'articulation, une étape suivant doit améliorer le protocole afin de fibiliser les résultats numériques et de "durcir" ce premier modèle.
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La biomécanique de l''articulation temporo-mandibulaire a toujours suscité un grand intérêt car elle fait partie des articulations les plus sollicitées du corps humain. Aujourd'hui son étude s'inscrit dans le modèle humain virtuel pour simuler des actions humaines assistées par ordinateur. Les modèles mécaniques de l'ATM sont une aide pour comprendre la biomécanique, l'anatomie et la fonction complexe de l'appareil manducateur. Après avoir vu le comportement biomécanique de l'ATM rapporté par la science, nous nous intéresserons à sa modélisation numérique. Nous définirons et détaillerons les étapes de la modélisation. Deux techniques de simulation existent ; celle par corps rigides et celle de la méthode des éléments finis. Nous étudierons quatre modèles en corps rigides, nous verrons alors que ce type de modélisation est conditionné par la rigidité des corps et ne convient pas idéalement pour une simulation de l'ATM. La simulation par la méthode des éléments finis s'approche au plus près de la cinématique réelle de l'articulation. Nous verrons, de manière non exhaustive, dix-sept modèles retrouvés de 1996 à 2014. Cette étude nous permettra d'évoquer les limites de la modélisation par les éléments finis et de proposer un cahier des charges pour la création de ce type de modèle.
Author: Charles Savoldelli Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Les chirurgies de l'os mandibulaire peuvent modifier la position anatomique des disques et des condyles de l'articulation temporo-mandibulaire (ATM). Les modifications de contraintes qui en résultent peuvent être à l'origine d'une dislocation temporaire ou permanente du disque et peuvent provoquer des dysfonctionnements s'exprimant par des douleurs buccales et faciales. L'objectif de ce travail était de prévoir les modifications de contraintes dans l'articulation temporo-mandibulaire (ATM) après un protocole de distraction symphysaire mandibulaire (DS). Ce traitement chirurgical sert à traiter les encombrements dentaires de la mandibule.De manière à étudier l'impact d'une telle intervention au niveau de l'ATM, nous avons fait le choix de réaliser un modèle d'approche numérique de mastication par éléments finis. Les données géométriques ont été obtenues à partir de l'imagerie scanner et IRM d'un patient dont les composants de l'ATM ont été maillés. La chirurgie de distraction symphysaire a été réalisée sur le modèle avec un élargissement de 10 mm dans la région médiane de la mandibule. La géométrie et le maillage du cal osseux ont été reconstruits. Le cal osseux a été caractérisé par un module d'élasticité correspondant à l'os consolidé pour prédire l'effet biomécanique à long terme de la DS. Pour simuler une fermeture de la mâchoire, les conditions aux limites ont été appliquées au modèle sous la forme de vecteurs de force. Les champs de contraintes de von Mises dans les deux disques et condyles ont été analysés et comparés avant et après la DS. Contrairement aux approches habituellement menées, le modèle proposé est complet et ne contient pas de symétrie, de manière à mettre en évidence d'éventuelles asymétries dans la répartition des contraintes. La répartition des contraintes était proche dans les disques et sur les surfaces condyliennes dans les modèles avant et après distraction. Les résultats de cette étude suggèrent que les changements anatomiques des structures de l'ATM ne prédisposent pas à une fatigue des tissus. La DS n'exposerait donc pas au risque de dysfonction des ATM et de symptômes cliniques.
Author: Diego Alvarez Areiza Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Cette thèse aborde une étude biomécanique de l'Articulation Temporo Mandibulaire (ATM), dont l'un des objectifs est la définition d'une approche complète, faisant appel à des outils modernes, permettant la conception d'une prothèse d'ATM personnalisée. Tout d'abord, nous avons conçu et réalisé un tribomètre reproduisant les conditions physiologiques de fonctionnement de l'ATM, afin d'étudier les interactions entre un matériau prothétique et de l'os porcin et de quantifier leurs usures respectives. La conception prothétique personnalisée passe par la réalisation d'un « état des lieux ». Nous avons donc défini un protocole de caractérisation non invasif de l'ATM. Il correspond à l'acquisition de sa géométrie actuelle et des mouvements élémentaires de la mandibule. Dans un deuxième temps, des simulations numériques en dynamique des corps rigides et/ou en éléments finis ont été réalisées pour accéder à des grandeurs mécaniques, telles que contraintes et déformations, nécessaires à la conception d'une prothèse. La totalité du protocole a été menée sur deux sujets d'étude : un sujet présentant une résorption condylienne et un sujet asymptomatique. Des modèles numériques personnalisés ont été construits pour chaque cas. Ces modèles nous ont permis d'étudier le fonctionnement articulaire de chaque individu. Nous avons effectué des comparaisons entre ces deux sujets et nous avons pu constater des différences notables concernant le fonctionnement articulaire. Il s'est avéré que les changements morphologiques occasionnés par la résorption osseuse ont des conséquences sur l'activité musculaire, ainsi que sur les efforts articulaires. Ce travail a permis d'enrichir les connaissances fondamentales par rapport au fonctionnement de l'ATM. Il a également permis de valider des outils d'évaluation de l'état fonctionnel de l'articulation. L'approche développée durant cette thèse est mise en pratique au sein de la société OBL, spécialisée dans la conception et la réalisation de prothèses maxillo-faciales sur mesure. Elle peut également être utilisée comme outil d'évaluation de solutions prothétiques existantes et à venir.
Author: Ghias Kharmanda Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1119370825 Category : Science Languages : en Pages : 221
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In this book, the authors present in detail several recent methodologies and algorithms that we have developed during the last fifteen years. The deterministic methods account for uncertainties through empirical safety factors, which implies that the actual uncertainties in materials, geometry and loading are not truly considered. This problem becomes much more complicated when considering biomechanical applications where a number of uncertainties are encountered in the design of prosthesis systems. This book implements improved numerical strategies and algorithms that can be applied only in biomechanical studies.
Author: David J. Magee Publisher: Elsevier Health Sciences ISBN: 1416002502 Category : Medical Languages : en Pages : 717
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Musculoskeletal Rehabilitation, Volume 2: Scientific Foundations and Principles of Practice provides a thorough review of the basic science information concerning the tissues of the musculoskeletal system impacted by injury or disease, as well as the guiding principles upon which rehabilitation interventions are based. This volume divides information into two sections: scientific foundations and principles of intervention, providing readers with a guiding set of clinical foundations and principles upon which they can easily develop treatment interventions for specific impairments and functional limitations. Clinical application case studies help readers apply what they learn in the classroom to real life situations. Evidence-based content uses over 5,000 references to support the basic science information principles for rehabilitation interventions and provide the best evidence and physiological reasoning for treatment. Over 180 tables and 275 text boxes highlight key points within the text for better understanding. Expert editors David Magee, PhD, PT, James Zachazewski, DPT, SCS, ATC, Sandy Quillen, PT, PhD, SCS, FACSM and over 70 contributors provide authoritative guidance on the foundations and principles of musculoskeletal rehabilitation practice.
Author: Maurice Lemaire Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 111862310X Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 356
Book Description
This book describes the main methods used in the reliability of structures and their use in the design process leading to reliable products. This title provides the understanding needed to implement the variety of new reliability software programs.
Author: Mhamad Aoun
Author: Mhamad Aoun
Author: Isé Marzloff
Author: Ghias Kharmanda
Author: Michel Mesnard
Author: Pierre-Émilien Levoir
Author: Charles Savoldelli
Author: Diego Alvarez Areiza
Author: Ghias Kharmanda
Author: David J. Magee
Author: Maurice Lemaire