Modélisation multiphysique des traumatismes de la moelle épinière et leurs impacts fonctionnels

莫勒创伤多身体模型 - pinière et leurs 影响功能

• 批准号: RGPIN-2022-03359
• 负责人: Petit, Yvan
• 金额: $ 3.35万
• 依托单位: École de technologie supérieure
• 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=754488
• 关键词: Mod; lisation; multiphysique; des; traumatismes

Les traumatismes de la moelle épinière (TME) représentent un lourd fardeau pour les personnes atteintes et la société. Au Québec, les TME se produisent majoritairement chez les jeunes hommes lors d'accidents de la route, de chutes et d'accidents de véhicules hors route. Toutefois, les femmes et les personnes âgées sont plus souvent blessées dans des accidents de moins haute énergie. Les mécanismes de TME dépendent de plusieurs facteurs géométriques et mécaniques (conditions de chargement, propriétés des tissus, taille, forme du canal vertébral, etc.) qui varient en fonction de l'âge et du sexe des victimes. De plus, la relation entre le chargement traumatique et les pertes fonctionnelles implique un couplage électro-mécanique complexe. L'objectif de ce programme de recherche est de développer des modèles numériques simulant les traumatismes de la moelle épinière et leurs impacts fonctionnels. Les objectifs spécifiques sont : 1) de caractériser expérimentalement le comportement mécanique et électrique de la moelle épinière soumise à des conditions de chargement traumatiques; 2) de développer et valider des modèles numériques raffinés de la moelle épinière permettant de simuler les TME; 3) de développer un modèle neuro-musculosquelettique pour étudier l'atteinte et le potentiel de récupération des fonctions motrices suite à un TME. L'objectif à long terme est de produire des outils d'ingénierie sophistiqués qui supporteront le développement d'approches innovantes pour prévenir et favoriser la récupération fonctionnelle suite à un TME. L'approche méthodologique proposée combine le développement de modèles de simulation numérique et des études expérimentales du comportement mécanique et électrique de la moelle épinière soumise à des chargements traumatiques dans le but d'étudier les TME. Des études expérimentales seront réalisées pour investiguer l'effet de différents paramètres mécaniques tels que le site d'impact, la vitesse et la force d'impact sur les pertes de potentiels actifs de la moelle. Les données expérimentales recueillies permettront de développer et valider des modèles par éléments finis (MÉF) de la moelle épinière aux propriétés mécaniques viscoélastiques non-linéaires et anisotropes, ainsi que des faisceaux d'axones sensitifs et moteurs aux propriétés piézo-électriques. Un modèle neuro-musculosquelettique des membres inférieurs intégrant une boucle de contrôle représentant le système nerveux central sera développé et validé pour étudier l'effet d'une atteinte neuronale sur la coordination du mouvement. La modélisation raffinée de ces mécanismes des conditions traumatiques et de conditions spécifiques aux personnes affectées permettra à long terme d'améliorer l'évaluation, la prévention et le traitement de ces traumatismes graves. Ces outils avancés permettront de mieux comprendre les impacts fonctionnels des TME et de concevoir des dispositifs de prévention et de traitement des blessures à la moelle épinière plus performants.

胎儿期创伤（TME）是一种对受伤害者和社会造成的巨大创伤。在Au Québec，les TME se produisent majoritairement chez les jeunes hommes lors d'accidents de la route，de chutes et d'accidents de vehicules hors route.无论如何，妇女和残疾人在大多数高级能源事故中总是受到伤害。Les mécanismes de TME dependent de plusieurs factor-géométriques et mécaniques（conditions de chargement，propriétés des tissus，taille，forme du canal vertébral，etc.）受害者的性别和性别各不相同。此外，创伤负荷与功能障碍之间的关系隐含着一种机电耦合。 研究方案的目标是建立模拟胎儿创伤及其对功能影响的数字模型。具体目标包括：1）对创伤性脑损伤后软组织的机械和电气功能进行实验研究; 2）对模拟TME的软组织渗透模型进行验证和验证; 3）建立一个神经肌肉运动模型，研究TME对运动功能的影响和恢复潜力。 长期泰尔梅是生产出各种各样的工程学原理，这些原理使我们能够采用创新的方法，以便为TME提供和实现功能恢复。L 'approche méthodologique proposée combines联合收割机le détudier les TME.通过实验研究，探讨了不同机械参数对撞击点、撞击力和撞击力对撞击坑潜在作用的影响。实验结果表明，非线性粘弹性和各向异性力学特性的弹性模量（MÉF），以及敏感性和压电特性的弹性模量（Faisceaux d 'axones sensitifs and moisture aux propriétés piézo-éelectriques），可以有效地提高弹性模量（MÉF）。Un modèle neuro-musculosquelettique des membres inférieurs intégrant une boucle de contrôle représentant le système nerveux central sera déprépé et validé pour étudier l'effet d'une atteinte neuronale sur la coordination du movement. La modélisation raffinée de ces mécanismes des conditions traumatiques et de conditions specifiques aux personnes affected ées permettra à long泰尔梅d'amélivation l'évaluation，la preévention et le treitement de ces traumatimes graves. Ces outils avancés permettront de mieux comprendre les impacts functionnels des TME et de concevoir des dispositifs de prevention et de treitement des acquisitions à la moelle épinière plus performants.