FOOTI (functional optimized orthotic trabecular insole) : une orthèse plantaire personnalisée selon la dynamique du pied pour l'impression 3D

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La fabrication additive d'orthèses plantaires est en phase exploratoire. Les premières orthèses imprimées en 3D mettent l'accent sur l'esthétique et non sur les fonctions du pied en mouvement. Aussi, elles n'exploitent que partiellement la rupture technologique, à savoir la complexité géométrique interne à l'objet. L'objectif est de concevoir une orthèse plantaire à géométrie externe et interne personnalisée et adaptée à la biomécanique du pied au moyen de la fabrication additive. L'innovation de l'orthèse FOOT¡ réside dans l'inclusion de treillis submillimétriques pour ajuster la viscoélasticité de la semelle localement pour ensuite optimiser les propriétés mécaniques de l'orthèse. (Obj1) La méthode consiste tout d'abord à prédire la réponse mécanique de treillis adaptés à la biomécanique du pied. Des techniques d'homogénéisation seront utilisées pour prédire des comportements effectifs de treillis comparables à ceux de composites couramment utilisés par Médicus (partenaire industriel). (Obj2) Pour concevoir l'orthèse FOOT¡, le flux de conception d'une orthèse monolithique (géométrie externe) sera virtualisé dans le logiciel SpecifyPro de Caboma (partenaire industriel). Suite à l'évaluation morphologique des pieds de 3 groupes de 5 participants (pieds normaux, en hyper-pronation et hyper-supination), un prototype d'orthèse sera conçu avec l'inclusion progressive de treillis à l'arrière-pied (amortissement et stabilité) puis à l'avant-pied et aux orteils (adaptabilité et propulsion). (Obj3) Les orthèses FOOT¡ seront régulièrement testées lors de tâches locomotrices pour les 15 participants afin de guider et de valider la conception. Elles seront comparées à des orthèses commerciales (cinématique, EMG et dynamique) lors des phases de réception du pied (amortissement et stabilité), de l'appui intermédiaire (adaptabilité) et de la poussée (propulsion). Médicus et Caboma vont fabriquer la première orthèse plantaire au Canada imprimée en 3D. Ce projet va également contribuer au développement de treillis imprimés en 3D pour les aides techniques et les équipements sportifs ou de protection. Une meilleure compréhension de l'interaction entre le pied et l'orthèse découlera aussi de ce projet.