Étude numérique de l'impact des paramètres chirurgicaux de l'arthroplastie totale anatomique sur les risques de complications postopératoires

Soyeux, Dan (2024). Étude numérique de l'impact des paramètres chirurgicaux de l'arthroplastie totale anatomique sur les risques de complications postopératoires. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le descellement de l’implant glénoïdien est la complication la plus commune après une chirurgie d’arthroplastie anatomique totale de l’épaule. Cette complication peut être causée par l’application anormale de forces de cisaillement ou de forces excentrées sur l’implant glénoïdien. L’angle critique de l’épaule (CSA) est une mesure anatomique corrélée avec une apparition plus précoce de signes radiologiques de descellement glénoïdien. Cet angle dépend à la fois de l’inclinaison de la glène et de la longueur de l’acromion. Le mécanisme reliant le CSA élevé au descellement est encore flou. Cette limitation est principalement due aux difficultés des études expérimentales et numériques à évaluer la position de la force de contact appliquée sur l’implant glénoïdien.

L’objectif de ce mémoire est d’étudier l’impact du CSA sur les facteurs de risques de descellement glénoïdien en développant un modèle musculosquelettique. Un modèle musculosquelettique de l’épaule intégrant des implants anatomiques a été modifié dans le logiciel AnybodyTM. De multiples configurations de CSA furent créées en variant l’inclinaison de l’implant glénoïdien et la longueur de l’acromion. Dans cette étude, augmenter le CSA avec une inclinaison supérieure et un acromion plus long a augmenté les translations articulaires, augmentant ainsi l’excentricité de la force appliquée sur l’implant glénoïdien. Ainsi, un plus grand CSA augmenterait l’intensité du moment et du cisaillement appliqués sur l’implant glénoïdien, ce qui pourrait augmenter les risques de descellement. Ces résultats suggèrent que le CSA pourrait être corrigé en réduisant l’inclinaison ou la longueur de l’acromion par acromioplastie pour réduire les risques de descellement.

Titre traduit

Computational study of the impact of the surgical parameters of anatomical total shoulder arthroplasty on risks of postoperative complications

Résumé traduit

In anatomical total shoulder arthroplasty, the loosening of the glenoid implant is the most common complication. It can be caused by high shear forces applied to the glenoid or by an eccentric loading of the glenoid implant provoking the “rocking” of the glenoid. The critical shoulder angle (CSA) is a geometrical measure that was correlated with earlier radiological signs of glenoid loosening. This angle varies with the glenoid inclination and the acromion length. However, the mechanism linking the CSA with glenoid loosening remains unclear due to the limitations of experimental and computational studies to evaluate the position of the force applied to the glenoid.

The main purpose of this thesis was to develop a musculoskeletal model to study the impact of the CSA on biomechanical risk factors of glenoid loosening. An already developed musculoskeletal model of the shoulder with anatomical shoulder implants was used in AnybodyTM. Multiple CSA configurations were simulated by varying the acromion length and the glenoid inclination during an abduction. In this study, increasing the CSA with an upward-tilted glenoid and a longer acromion, increased the superior humeral displacement, leading to a more eccentric force and to higher moment and shear applied to the glenoid. The increased moment and shear could lead more “rocking” of the glenoid implant leading to higher risks of its loosening. These results suggest that correcting down the CSA by reducing the glenoid inclination or the acromion length with acromioplasty could reduce the risks of glenoid loosening.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire par article présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise en génie des technologies de la santé". Comprend des références bibliographiques (pages 91-102).
Mots-clés libres:	arthroplastie anatomique totale de l’épaule, descellement glénoïdien, angle critique de l’épaule, modélisation musculosquelettique
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Hagemeister, Nicola
Codirecteur:	Codirecteur Begon, Mickaël
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	16 avr. 2025 17:01
Dernière modification:	16 avr. 2025 17:01
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3569

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