Caractérisation de la moelle épinière et de ses attaches dans le canal subarachnoidien : Descriptions morphologique et structurelle en vue de la modélisation

Berriot, Audrey (2025). Caractérisation de la moelle épinière et de ses attaches dans le canal subarachnoidien : Descriptions morphologique et structurelle en vue de la modélisation. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les blessures médullaires traumatiques, souvent consécutives à des accidents à haute énergie, représentent une cause majeure de déficits neurologiques sévères. Ces traumatismes peuvent entraîner des déformations du canal cervical et de la moelle épinière ainsi que des contraintes. Une compréhension approfondie de ces mécanismes est essentielle pour limiter les lésions secondaires et optimiser les stratégies thérapeutiques.

Dans une première partie, cette thèse s’attache à caractériser les modifications morphologiques du canal cervical chez des patients blessés médullaires, à l’aide d’une analyse tridimensionnelle. Les mesures se concentrent sur les dimensions du canal, de la moelle épinière et de l’espace subarachnoïdien afin de localiser les zones où se produisent majoritairement la compression pouvant aussi entraîner des contraintes excessives.

Dans une deuxième partie, les racines nerveuses sont examinées pour analyser leur positionnement et leur propriétés mécaniques pour mieux comprendre leurs relations avec les structures environnantes dans le canal cervical. L’accent est mis sur les contraintes locales qu’elles subissent, particulièrement dans les zones anatomiques les plus touchées par les blessures traumatiques, c’est à dire, le segment cervical. Ces analyses visent à mieux comprendre les mécanismes de tension ou de compression susceptibles d’exacerber les déficits neurologiques.

Dans une troisième partie, les propriétés mécaniques des ligaments dentelés, structures clés dans la stabilisation de la moelle épinière, sont étudiées à l’aide de tests de traction. Ces expériences permettent de quantifier leur comportement mécanique non linéaire, avec des ajustements réalisés via des modèles constitutifs comme celui d’Ogden, dans le but de mieux comprendre leur rôle potentiel dans les interactions mécaniques locales.

Ce travail apporte des éléments nouveaux pour une modélisation numérique plus précise de la moelle épinière au niveau cervical chez les blessés médullaires. En combinant une analyse morphologique ainsi que des données mécaniques expérimentales sur les racines nerveuses et les ligaments dentelés, il permet de mieux représenter les interactions complexes au sein du canal cervical traumatisé. Les résultats obtenus offrent des perspectives concrètes pour affiner les outils de simulation existants, en les rendant plus fidèles à la réalité anatomique et mécanique, dans le but d’améliorer la compréhension des lésions médullaires et leur prise en charge.

Résumé traduit

Traumatic spinal cord injuries, often resulting from high-energy accidents, rep resent a major cause of severe neurological deficits. These injuries lead to complex deformations of the cervical canal, increased stress on the spinal cord, and disruptions in its mechanical interactions with surrounding structures. A thorough understanding of these mechanisms is essential to limit secondary damage and optimize therapeutic strategies.

In the first part, this thesis focuses on characterizing the morphological changes of the cervical canal in patients with spinal cord injuries through detailed three-dimensional analysis. Measurements focus on the dimensions of the canal, the spinal cord, and the subarachnoid space to identify areas most vulnerable to compression or excessive stress.

In the second part, the nerve roots are examined to analyze their positioning and relationships with surrounding structures in the cervical canal. Emphasis is placed on the local stresses they endure, particularly in anatomical regions most affected by traumatic injuries. These analyses aim to better understand the mechanisms of tension or compression that may exacerbate neurological deficits.

In the third part, the mechanical properties of the denticulate ligaments, key structures in stabilizing the spinal cord, are studied using tensile tests. These experiments quantify their nonlinear mechanical behavior, with curve fitting performed using constitutive models such as the Ogden model, to better understand their potential role in local mechanical interactions.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thèse de doctorat à soutenir à Aix-Marseille Université". Comprend des références bibliographiques (117-132).
Mots-clés libres:	morphologie spinale, caractérisation mécanique, racine nerveuse, rachis, moelle épinière, ligaments dentelés, lésion médullaire
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Wagnac, Éric
Codirecteur:	Codirecteur Evin, Morgane
Programme:	Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt:	10 mars 2026 13:12
Dernière modification:	10 mars 2026 13:12
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3854

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