Modélisation biomécanique, optimisation et fabrication d'orthèses thoraco-lombo-sacrées

胸龙骨圣体矫形器的生物医学模块化、优化和制造

• 批准号: RGPIN-2017-05618
• 负责人: Aubin, CarlEric
• 金额: $ 2.7万
• 依托单位: École Polytechnique de Montréal
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2022-01-01 至 2023-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=754397
• 关键词: Mod; lisation; biom; canique; optimisation

Le programme de recherche en génie biomécanique s'inscrit dans la continuité des travaux antérieurs de modélisation, outils de simulation, design et optimisation de traitements par orthèses (corset orthopédique) de déformations de la colonne vertébrale, mais se distingue par la vision d'adresser de nouveaux défis scientifiques et technologiques liés aux limites des modèles (quasi-statique, effets musculaires, biofidélité, propriétés mécaniques en fonction de l'âge et pathologies) et lacunes des technologies orthotiques existantes (compréhension des mécanismes de correction 3D, limites des méthodes de fabrication) qui demeurent encore largement empiriques. Les objectifs généraux sont de développer des modèles analytiques de simulation validés et des méthodes de fabrication qui permettront d'aborder les défis précédemment mentionnés, d'étudier et supporter la conception et validation d'orthèses dont la topologie et caractéristiques mécaniques sont optimisés tout en ayant une action biomécanique 3D optimale pour corriger à long terme les déformations rachidiennes. Afin d'aborder ces défis originaux, les objectifs spécifiques sont::1) Raffiner et valider un modèle par éléments finis (MéF) détaillé du tronc afin de représenter les mécanismes de correction et de changement d'efficacité des orthèses dans le temps : modélisation biofidèle de l'os et des tissus connectifs afin de représenter les propriétés mécaniques des sujets en fonction de leur âge et conditions, interaction orthèse-tronc, phénomènes de relaxation (visco-élastiques) et croissance.2) Exploiter ce MéF afin de développer des outils d'évaluation de l'efficacité biomécanique de différents designs d'orthèses et d'optimiser leur design (i.e. diminuer la surface de contact avec la peau tout en maximisant la correction 3D et en minimisant les problèmes de compliance (pressions élevées, cisaillement au niveau de la peau)). 3) Concevoir et fabriquer par impression 3D des prototypes d'orthèses issus de l'approche d'optimisation et développer une plateforme permettant de tester leur efficacité biomécanique. Cette recherche permettra de développer des outils de conception et de fabrication qui permettront d'améliorer le design et l'efficacité des orthèses, avec des bénéfices potentiels importants pour les sujets affectés et l'industrie des technologies biomédicales.

生物医学研究计划包括连续性的建模、仿真、设计和优化矫形器（紧身胸衣矫形器）和脊椎变形的特征，主要区别于视觉新地址défis scientifiques et technology liés aux limites des modèles (quasi-statique, effets musculaires, biofidélité, propriétés mécaniques en fonction de l'âage et pathologies) et lacunes des Technologies orthotiques Existantes (comréhension des mécanismes de Correcting 3D, limites des méthodes de)捏造）qui dedemurent encore largement emiriques。完成模型的设计和验证(MéF) 详细说明了矫正和改变矫形器功效的机械装置在时间上的详细信息：生物纤维模型和组织连接装置的代表装置在功能和条件下的属性机械装置， 相互作用Orthèse-tronc、放松现象（粘弹性）和 croissance.2) 利用不同设计的矫形器和优化器设计（即减少表面）对生物力学功效进行评估的开发人员联系方式 avec la peau tout en 3) 构思并制作印模 3D 矫形器原型，以优化和开发生物力学功效测试仪的永久平台。我们致力于研究矫形器设计和功效的概念和制造技术的开发，以及影响生物医学技术和工业的重要潜在效益。