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

生物医学模型化、胸龙骨圣体矫形器的优化和制造

基本信息

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：
2020
资助国家：
加拿大
起止时间：
2020-01-01 至 2021-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=711750
关键词：
Mod lisation biom canique optimisation

项目摘要

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.

该计划导致了方式的发展，包括艺术的发展，设计优化体系（紧身骨化骨科）并描述了艺术的概念，并且艺术的设计分为两类，艺术的设计分为两类。该技术存在（校正3D，限制制造）和大量帝国的数量。调节制造结构的艺术目的，包括分析元素的制造概念，包括支持制造系统的制造，以及支持制造系统的制造，这是一种在大多数情况下进行优化的作用形式。 afin d'Aborder ces d'Aborder originaux，les objectifsspécifiquessont :: 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 Mécaniquesdes sujets en fonction de leur-ge et条件，相互作用orthèse-tronc，phénomènesde sleake（Visco-élastiques）et Croissance。 2）剥削者MéF对设计外包的亲和力（即描述最大校正校正的la表面，3D（压力，cisaillement au niveau de la peau））。 3）concevoir et fabriquer par印象3D des原型d'Orthèsesissus de l'Arperche d'Optimization etdévelopperune plateper platefere permettent permettant de tester de testerleurfordicacitébioMécanique。旨在提高倾倒女同性恋和苏吉斯感情的重要性也很重要。