Comportement en choc de la colonne vertébrale lombaire

 

Jean-Louis* Polard - Rennes

 Communication complète

 

Le comportement cinématique de la colonne vertébrale est à ce jour assez bien connu sous des sollicitations en statique. Par contre, son comportement mécanique lors des sollicitations dynamiques a été très peu étudié et s'est pratiquement toujours référé au rachis cervical dans le cadre d'études en accidentologie.

Lors de collisions automobiles en choc frontal, la colonne lombaire, à l'instar de la colonne cervicale, est très souvent affectée par des sollicitations en flexion -compression du fait de l'enroulement du bassin sous la sangle horizontale de la ceinture de sécurité.

Dans le cadre du programme national de recherches sur la modélisation géométrique et mécanique de l'ensemble du bassin et de la colonne vertébrale, programme OSIRIS (Outil de Simulation Informatique pour la Recherche et l'Innovation en Sécurité), nous avons participé par une étude coordonnée à l'E.N.S.A.M. (Paris) en collaboration avec le LAB, la SERAM et Faurecia, à constituer une base de données de mannequins numériques utilisables de façon intensive en bureau d'études dans la conception des véhicules et de leurs équipements au regard de la sécurité secondaire.

Une machine d'essais a été spécifiquement créée afin de reproduire in vitro en terme de sollicitation (amplitude, vitesse) les conditions cinématiques du choc subit par le segment rachidien lors d'une collision frontale.

Il était important dans le cadre d'une telle étude que le clinicien puisse valider les faits en affirmant le caractère reproductible des lésions ostéo-disco-ligamentaires produites lors du choc afin de bio-fidéliser les essais et de valider les valeurs chiffrées enregistrées servant de base à la modélisation numérique ultérieure.

Ainsi, ont été testées quinze pièces anatomiques L3-L5 de rachis lombaire frais. Deux types de sollicitations ont été retenus correspondant à des états de charges différents afin de créer des lésions A ou B de Magerl :

Les lésions de type B ont donné des profils reproductibles et tout à fait conformes aux lésions retrouvées en clinique humaine. Nous avons pu constater des arrachements proximaux des capsules articulaires précédent la rupture des ligaments jaunes sus-épineux et inter-épineux remettant en question la classique distraction " d’arrière en avant " : les capsules articulaires constituent les véritables verrous du segment mobile rachidien postérieur.

Les lésions de type A ont également un profil type. Les faibles taux de Burst fracture observés s’expliquent par la sélection des pièces anatomiques comme l’ont montré Willen ou Panjabi puisque nécessitant un disque hydraté, ce qui n’était pas le cas des pièces anatomiques testées.

Cette étude biomécanique dynamique a permis de valider des notions connues en clinique, mais non démontrées jusqu'à ce jour, en terme de mécanisme lésionnel et de notion d'instabilité rachidienne.

 

Orateur : Polard Jean-Louis*

Co-auteurs(s)* : Bertrand S.**, Irujo M.**, Husson J.L.*,Lavaste F.**

Nom du Chef de Service : J.L.Husson

Adresse de correspondance professionnelle :

* Service d'Orthopédie-Traumatologie A &emdash; C.H.U. HOTEL-DIEU &emdash; 2 Rue de l'Hôtel-Dieu &emdash; CS 26419 &emdash; 35064 RENNES Cédex

 

** Ecole Nationale Supérieure des Arts et des Métiers &emdash; PARIS 13ème

 

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