Bioperformance et modelisation par éléments finis des agrafes en Ni-Ti et beta-Ti pour la modulation de croissance des vertèbres scoliotiques

脊柱侧凸是儿童和青少年接触到的脊柱柱的一种变形。为了补救，这些紧身胸衣允许freiner的疾病进展，而不是完全依赖于courbure和chirurgies impliquent une fusion des vertèbres和l 'insertion de tiges。这种类型的干预对年轻患者是创伤性的，因为在杜兰特期间进行了矫正。在该生物医学工程项目中，我们提出了一种改良的脊柱侧凸矫正系统，该系统不需要椎体融合，并且可以将侵入性降至最低。为了做到这一点，我们所有的材料使用者都把独特的“智能”特性称为：一种形式的效果记忆和一种超弹性。与传统材料相比，镍钛合金和钛铍合金在大变形区和相应的变形区施加恒定的力，补偿椎骨组织的松弛。Ceci nous permettra de moduler localement la crosissance des vertèbres en pré-programmable niveau et la direction des forces correctives agissant sur le tissue osophix.一种通过我们的设备进行三维重建的技术，通过一名骨科医生与一名NiTi骨水泥合作者对一组患者进行脊柱形态学修改的量化。另一方面，通过体外测量法测定一个模型的体格，可确定这些骨折的矫正力。对一种模型动物血清进行体内研究，以评估植入物的生物功能，并校正植入3个月后骨交叉处的作用力。与此同时，我们可以对股骨颈骨折进行模型化，将骨折模型整合到骨交叉处脊柱的生物医学模型中，并对新的矫正系统的设计进行优化。

La scoliose est une déformation de la colonne vertébrale touchant surtout les enfants et les adolescents. Pour y remédier, les corsets permettent de freiner la progression de la maladie sans toutefois réduire la courbure et les chirurgies impliquent une fusion des vertèbres et l'insertion de tiges. Ce type d'intervention est traumatisant pour le jeune patient car toute la correction se fait durant l'opération. Dans ce projet d'ingénierie biomédicale, nous nous proposons d'améliorer un système d'agrafes de correction de la scoliose qui ne requiert pas de fusion des vertèbres et qui soit minimalement invasif. Pour ce faire, nous allons utiliser des matériaux adaptatifs dits "intelligents" ayant des propriétés uniques: un effet mémoire de forme et une superélasticité. Contrairement à ce que l'on observe avec les matériaux traditionnels, les alliages à mémoire de forme (AMF) tels que le nickel-titane (NiTi) et le bêta-titane (bêta-Ti) ont la capacité d'appliquer une force constante dans le temps sur une large plage de déformation et par conséquent, de compenser pour la relaxation des tissus vertébraux. Ceci nous permettra de moduler localement la croissance des vertèbres en pré-programmant le niveau et la direction des forces correctives agissant sur le tissu osseux. Une technique de reconstruction 3D développée et validée par notre équipe nous permettra de quantifier la modification de la morphologie du rachis suite à l'instrumentation sur une cohorte de patients traités par un orthopédiste collaborateur avec des agrafes en NiTi. D'autre part, les forces correctives délivrées par ces agrafes seront déterminées par des mesures in vitro sur un modèle physique. Une étude in vivo sur un modèle animal sera conduite pour évaluer la biofonctionnalité des agrafes et corréler les forces appliquées à la croissance osseuse sur une durée d'implantation de 3 mois. En parallèle, nous allons modéliser les agrafes par éléments finis, intégrer le modèle d'agrafes dans un modèle biomécanique du rachis intégrant la croissance osseuse et effectuer des simulations de la correction afin d'optimiser le design de ce nouveau système correctif.