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Banc d'esssai et la méthodologie pour essais comparatifs sur systèmes de fermeture du sternum

Chartrand, Maxime (2008). Banc d'esssai et la méthodologie pour essais comparatifs sur systèmes de fermeture du sternum. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le système de fermeture (SDF) du sternum est utilisé pour refermer le sternum, coupé en deux à la suite de la sternotomie. On observe chez environ 5% des patients des complications postopératoires associées à de haut taux de mortalité telles que l'instabilité, la non-union et la déhiscence du sternum. Afin de réduire ce risque de complications, plusieurs méthodes et alternatives au fil en acier inoxydables - le SDF le plus utilisé - sont proposées. Parmi ces solutions, le SmartCable. un nouveau type de SDF fabriqué à partir de filaments en alliage à mémoire de forme (AMF). montre de belles promesses. Cependant, les propriétés mécaniques des AMF introduisent de nouveaux défis au niveau de l'installation du SDF ainsi que de la méthodologie employée pour comparer ce SDF vis-à-vis le fil en acier inoxydable standard.

Le présent mémoire a donc comme objectifs la conception d'un outil d'installation spécialisé pour le SmartCable ainsi que le développement d'un banc d'essai et d'une méthodologie pour essais comparatifs du SmartCable vis-à-vis le fil en acier inoxydable.

L'outil développé permet la pose du SDF en AMF mais une nouvelle itération du concept est nécessaire afin de mieux maîtriser le processus de sertissage, utilisé pour retenir de façon permanente une boucle de SmartCable. Le banc d'essai développé permet l'acquisition d'un nouveau critère de performance, soit la force en compression entre les moitiés de sternum. Mais quelques améliorations techniques sont nécessaires afin de compléter une évaluation plus approfondie du SmartCable. Les résultats suivants ont été obtenus à la suite des essais comparatifs entre le SmartCable et le fil en acier inoxydable :

• Le SmartCable et le fil en acier offre une rigidité semblable, le fil en acier ayant un léger avantage sur le SmartCable pour les forces en traction au-dessus de 1200 N.
• Le SmartCable réapplique une plus grande force en compression entre les moitiés de
sternum à la suite de l'application et du retrait répété d'une force disruptive

Titre traduit

Test bench and methodology for sternal closure system testing

Résumé traduit

A sternal closure device is used to reunite both halves of a severed sternum following a median sternotomy. Complications such as déhiscence and mediastinitis, caused by sternal instability of the closure device, are associated with high mortality rates and occur in 5% of cases. To address this issue, new installation methods and alternatives to the commonly used stainless steel suture are proposed. Among the solutions recently proposed is the SmartCable, a braided tube made of shape memory alloy (SMA). However, the use of a SMA suture necessitates the development of dedicated installation tool and test bench. given the superelastic nature of the SMA that requires. during installation of the closure system. the application of a specific tension and permanent closure of the loop and during in-vitro testing, the acquisition of the compression forces at the sternum midline.

Thus, the present thesis presents the development of an installation tool for the SmartCable and the development of a test bench and methodology for in-depth testing of the SmartCable.

The dedicated installation tool developed allows the installation of the SmartCable but an additional iteration of the design is needed to achieve a better control of the crimping process, used to permanently retain the SmartCable loop. The test bench developed allows acquisition of a new biomechanical variable, namely the compressive forces at the sternum midline. But a few technical improvements are needed to achieve a more complete assessment of the SmartCable. Comparatives tests betueen the SmartCable and the stainless Steel wire were completed and the following results were obtained:

• The SmartCable and stainless steel wire offer a similar rigidity, with the stainless steel wire having the edge for traction forces over 1200 N.
• The SmartCable reapplies a greater compression force at the sternum midline following the repetitive application and release of a disruptive force.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique". Bibliogr : f. [73]-77.
Mots-clés libres: acier, banc, comparatif, conception, essai, fermeture, fil, inoxydable, installation, methodologie, outil, sdf, martcable, sternotomie, sternum, systeme
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Brailovski, Vladimir
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 09 août 2010 17:36
Dernière modification: 03 déc. 2016 00:29
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/121

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