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IMAGERIE MEDICALE POUR EVALUER LES CONDITIONS DU FONCTIONNEMENT TRIBOLOGIQUES DES ARTICULATIONS SYNOVIALES

Simon LE FLOC’H1,2
 simon.lefloch@imag.fr

M.C. CORNECI2,3
A.-M. TRUNFIO-SFARGHIU2
M.-H. MEURISSE2
J.-P. RIEU4
J. DUHAMEL2
C. DAYOT2
F. DANG2
M. BOUVIER2
C. GODEAU2
A. SAULOT2
Y. BERTHIER2


1 Université Joseph Fourier, Ecole doctorale EDISCE, Laboratory TIMC-IMAG, DynaCell Team, FRANCE
2 Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures, INSA-Lyon, CNRS UMR5259, F69621 Villeurbanne Cedex, FRANCE
3 Université Technique “Gh. Asachi”, Faculté de Mécanique, 700050, Iasi, ROUMANIE
4 Laboratoire de Physique de la Matière Condensée et Nanostructures, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS UMR5586, F69622 Villeurbanne Cedex, FRANCE

 

Abstract.  Le but de ce travail est d’évaluer avec précision les conditions tribologiques macroscopiques subies par l’articulation du genou au cours de la marche en essayant de considérer les interactions entre elles. Le contexte plus global est la compréhension du fonctionnement tribologique de l’articulation saine lui permettant de durer 70 ans. Dans une première partie, les vitesses relatives tangentielles entre les surfaces en contact ont été évaluées au cours de la marche. L’étude a été consacrée aussi à l’évaluation des conditions géométriques du contact lorsque le pied subit un effort de compression de l’ordre de 300 N (patiente de 29 ans pesant 60 kg ayant subi une méniscectomie).
Les résultats sur la déformée sont validés qualitativement par des éléments bibliographiques. Ils permettent d’émettre une hypothèse quant à la capacité du cartilage à se déformer de quelques dixièmes de mm suivant son épaisseur sans que la pression locale de contact soit importante, permettant une répartition de la pression très efficace.
L’étude a été complétée par l’évaluation de l’influence des efforts musculaires sur la réaction de contact et sur les déplacements relatifs des os (patient de 36 ans et de 62 kg (avec une lésion des ménisques) a subi une compression du membre inférieur). Il est conclu que l’action des muscles augmente énormément la pression moyenne de contact, mais que cette action peut aussi permettre d’optimiser les conditions de contact en déplaçant le tibia par rapport au fémur.
 

 

Keywords:  articulation synoviales, conditions du contact, compression de cartilage

 

 

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