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Conception et validation d'un montage expérimental simulant la phase d'appui du membre pelvien canin

Clément, Julien (2009). Conception et validation d'un montage expérimental simulant la phase d'appui du membre pelvien canin. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La rupture du ligament croisé crânial (RLCCr) est le trouble orthopédique affectant le plus couramment le genou canin. La RLCCr modifie la cinématique et les charges intemes du genou, et entraine une dégradation rapide de l'articulation. Or, il n'existe actuellement aucun montage dynamique capable de reproduire la cinématique 3D du genou canin. La majorité des études cinématiques in vitro ont en effet été réalisées en 2D sous de faibles charges statiques. Notre objectif est donc de concevoir un montage expérimental simulant, au cours de la phase d'appui au trot, la cinématique 3D d'un membre pelvien placé sous des conditions quasi-physiologiques.

Un modèle théorique du membre pelvien a été développé pour calculer les déplacements relatifs de ses os. Un montage expérimental a été constmit à partir de ce modèle. La reproductibilité des résultats obtenus grâce au montage a été évaluée en simulant 15 phases d'appui au trot sur une paire de membres pelviens. La fiabilité des résultats a quant à elle été évaluée en simulant trois phases d'appui sur la même paire de membres, avant et après RLCCr, puis en les comparant aux courbes in vivo présentées dans la littérature.

Les données cinématiques 3D enregistrées lors des 15 simulations révèlent une variabilité moyenne inférieure à 1,5° et 2 mm pour les trois rotations et translations du genou respectivement. La cinématique 3D enregistrée au cours des trois simulations des genoux sains et lésés est similaire à celle recueillie dans la littérature in vivo. La RLCCr entraine une augmentation de 12 mm en translation crâniale et de 5° en rotation interne.

Les résultats montrent que le montage expérimental permet d'obtenir une cinématique 3D reproductible et fiable. À terme, ce montage permettra de comparer différentes techniques chirurgicales utilisées pour pallier à la RLCCr, d'analyser l'influence de l'ostéoarthrose, ou encore d'étudier diverses prothèses de genou.

Titre traduit

Design and validation of an experimental device simulating the stance phase of the canine hindlimb

Résumé traduit

Rupture of the cranial cruciate ligament (RCCL) is the most common orthopedic disorder afflicting dogs. It modifies kinematics and intemal loads of the stifle, and leads to quick deterioration of the joint. Yet, there is currently no dynamic device able to reproduce the 3D kinematics of an canine stifle. Indeed, most in vitro kinematic studies were made in 2D under low static loads. Our goal is to design an experimental device simulating the 3D kinematics, during stance phase of trot, of an canine hindlimb under near physiologic conditions.

A theoretical model of the canine hindlimb was developed in order to calculate relative movements of bones. An experimental device was built from this model. Variability of the results obtained with the experimental device was estimated by simulating 15 stance phases on a pair of hindlimbs. Reliability of the results was estimated by simulating three stance phases on the same pair of hindlimbs, before and after RCCL, and comparing them with in vivo curves described in the literature.

3D kinematic data recorded during 15 simulations highlight average variability lower than 1,5° and 2 mm for the three rotations and translatons of the stifle respectively. 3D kinematics colected on tested intact and dissected stifles are similar to those described in the literature. RCCL involves an increase of 12 mm in cranial translation and 5° in intemal rotation.

Results show that the device generates reproducible and reliable 3D kinematics. Finally, this device will allow to compare varions surgical reconstruction techniques used to mitigate the RCCL, to analyze the influence of the osteoarthritis, or to study several prosthesis of canine stifle.

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". Bibliogr : f. [122]-127.
Mots-clés libres: Chiens. Membres inférieurs. Ligament croisé antérieur du genou Rupture. 3d, appui, cinematique, conception, experimental, in, montage, phase, validation, vitro
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Hagemeister, Nicola
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Petit, Yvan
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 12 août 2010 13:36
Dernière modification: 03 janv. 2017 20:11
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/31

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