Thèse présentée par Laurent Geais

Caractérisation de la cinématique du genou.

Identifier les effets de différents paramètres sur la cinématique du genou
en utilisant la modélisation.

Soutenue le 4 octobre 2011 devant le jury composé de :

Paul BONNEVIALLE CHU Purpan Président
Christophe HULET CHU Caen Rapporteur
Romain SEIL Centre Hospitalier du Luxembourg, Clinique d’Eich Rapporteur
Jean-François POTEL Clinique Médipôle Garonne Examinateur
Roger OHAYON LMSSC, Cnam Paris Directeur de thèse

Résumé :

La cinématique de l’articulation du genou est complexe. Elle est déterminée par des paramètres géométriques et des paramètres mécaniques.

Les paramètres géométriques sont principalement définis par la géométrie des os, des surfaces articulaires et par les insertions des différents tissus mous. Les paramètres mécaniques sont définis par les caractéristiques des tissus mous exprimés par les lois qui relient les distances entre leurs insertions et les efforts qu'ils génèrent. Les muscles, tendons et ligaments sont caractérisés par leur constante de raideur et leur pré-tension à une position donnée de l’articulation du genou : l'extension totale.

Cette thèse analyse, à l’aide d'un modèle multi-corps rigides, le comportement de l'articulation du genou. La première partie de la thèse décrit la constitution du modèle. La seconde partie positionne le modèle dans des conditions aux limites. La troisième partie présente les résultats du modèle et les compare à différentes publications de la bibliographie. La quatrième et dernière partie fait varier les différents paramètres mécaniques et quantifie leur influence sur la cinématique du genou.

Une synthèse des résultats permet de mettre en évidence les paramètres les plus influents sur la rotation interne/externe du tibia par rapport au fémur et sur l'avancée/recul du fémur par rapport au tibia pendant le mouvement de flexion du genou.



Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés - LMSSC