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Conception d’un dispositif d’ostéosynthèse des fractures de la grande tubérosité humérale

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Boaretto, Yannick (2017). Conception d’un dispositif d’ostéosynthèse des fractures de la grande tubérosité humérale. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La réduction des fractures de type split de la grande tubérosité (GT) de l’humérus proximal par des dispositifs d’ostéosynthèse de type plaque apparaît comme étant la solution de fixation la plus efficace. Or le matériel couramment utilisé n’est pas adapté aux dimensions mises en jeu puisqu’il englobe l’ensemble de l’os. De plus, ce type de fracture n’a à ce jour jamais fait l’objet d’une définition détaillée.

L’objectif principal de ce projet de recherche est de proposer un dispositif de plaque d’ostéosynthèse spécifiquement adaptée à la GT. Pour cela, trois sous-objectifs secondaires ont été définis :
1 Caractériser géométriquement et morphologiquement la fracture de type split,
2 Concevoir un design préliminaire de plaque adapté à la GT,
3 Évaluer ce design en fonction des critères de conception et en termes de capacité d’adaptation.

Pour atteindre ces trois sous-objectifs, la première étape du projet a été l’étude de la fracture, basée sur les principes de la recherche observationnelle. Il s’en est suivi la conception d’un design préliminaire sur le logiciel de conception CATIA V5R21, concept qui a finalement été évalué via l’impression 3D de prototypes et des analyses par éléments finis.

La fracture de type split de la GT a été définie en termes de dimensions et de formes. Un cahier de charges a permis la proposition de différentes solutions de designs de plaques qui ont ensuite fait l’objet d’un processus de sélection amenant à la définition d’un concept préliminaire final. L’évaluation du design de ce concept par rapport aux critères de conception a donné des résultats positifs, et le concept lui-même a montré une bonne aptitude au positionnement et à l’adaptation.

Les objectifs de ce projet ont été remplis avec la définition détaillée de la fracture de type split et la réalisation d’un concept préliminaire de plaque d’ostéosynthèse viable. Il reste cependant des détails à régler d’abord au niveau de la conception notamment pour la définition des perçages et pour la mise aux normes. Au niveau de l’évaluation, une étude mécanique de l’ensemble du concept pourra être mise en place afin de valider définitivement le concept réalisé.

Titre traduit

DESIGN OF AN OSTEOSYNTHESIS DEVICE OF HUMERAL GREATER TUBEROSITY FRACTURE

Résumé traduit

Treatment of proximal humerus greater tuberosity (GT) split type fracture with osteosynthesis plate systems appears to be the most efficient. However, osteosynthesis devices commonly used are not adapted to the dimensions involved since it encompasses the whole humerus. Moreover, this type of fracture has never been studied extensively.

The main purpose of this project is to propose an osteosynthesis plate device specifically adapted to the GT. For that, 3 specific objectives have been defined:
1 To describe geometrically and morphologically split type GT fracture,
2 To design a preliminary plate concept adapted to the GT,
3 To evaluate this concept according to the defined design criteria, and in terms of ability of adaptation.

To reach the three specific objectives, the first step was to study the GT split type fracture based on observational research principles. Then, the design of a preliminary concept has been done with the design software CATIA V5R21. This concept has finally been evaluated with a 3D printed prototype and finite element analyses.

GT split type fracture has been described in terms of dimensions and shape. Following the definition of design specifications, several concepts of solutions were subjected to a selection process leading to the definition of the final preliminary concept. The design of the concept has been evaluated against the design criteria, and the abilities of positioning and adaptation have been tested on a random humerus.

The objectives of this project have been fulfilled with the detailed definition of the GT split type fracture and the development of a preliminary concept of a viable osteosynthesis plate. However, improvements still need to be done to this concept. First, the screw hole design should be performed and the whole concept should be assessed against the appropriate standards. Second, a comprehensive mechanical analysis should be performed to assess the mechanical performance and safety of the device to complete the concept validation.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Mots-clés libres: ostéosynthèse, plaque, humérus proximal, fracture de la grande tubérosité, dimensions, morphologie
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Petit, Yvan
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 06 juin 2018 14:02
Dernière modification: 06 juin 2018 14:02
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1899

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