Séances ordinaires

Le traumatisme cervical par whiplash a été simulé avec le modèle
d'éléments finis HUMOS. Après analyse détaillée de la cinématique
et des lésions potentielles observées, ces données ont été comparées
aux données expérimentales de la littérature. Au cours de la simulation
du phénomène de whiplash, le rachis cervical a présenté un
mouvement biphasique. L’étude des lésions ligamentaires potentielles
et l’augmentation des contraintes osseuses ont été mesurées. Les
résultats obtenus avec le modèle HUMOS dans le contexte du whiplash
sont en étroite corrélation avec les données cliniques et expérimentales.
Le modèle numérique HUMOS constitue une base à
partir de laquelle d’autres mécanismes lésionnels peuvent être étudiés
et simulés.

Modelling whiplash cervical injury using the HUMOS finite element model

Whiplash cervical trauma was simulated with the HUMOS finite
element model. Detailed analysis of kinematics and patterns of injury
was performed and data were compared to published biomechanical
and clinical studies of whiplash. A 15g whiplash injury was
simulated with the HUMOS model. Two injury phases were identified:
the first was hyperextension of lower cervical spine (C6-C7
and C5-C6) and mild flexion of upper segments, the second was
hyperextension of the entire cervical spine. Potential patterns of
ligamentous injuries were observed as well as increased von Mises
stresses in bone. The output of the HUMOS model in the context of
whiplash shows a strong correlation with clinical and experimental
reported data. HUMOS shows promise for the modelling of other
types of trauma as well.

Les contusions hépatiques demeurent parmi les causes les plus
fréquentes de décès. Elles ont fait l’objet de nombreuses
publications, dans lesquelles l’étude des mécanismes lésionnels
induits résultait de constatations anatomiques et de déductions
logiques utilisant les lois de la physique. Or, aucune étude
biomécanique approfondie, dans ce domaine, n’apparaît à la lecture
de la littérature scientifique pour accréditer les données
physiopathologiques.
L’utilisation, sur cadavre, d’accéléromètres, disposés dans le
parenchyme hépatique et dans les zones clés de son environnement,
nous a permis de préciser son comportement cinématique et celui de
ses attaches en cas de choc frontal.
Parallèlement, grâce à des méthodes de reconstruction 3D et à des
mesures anthropométriques permettant de prendre en compte les
variations morphologiques, un modèle numérique a été mis au point
aux fins de simulations de chocs virtuels, désormais envisageables
dans toutes les configurations d’impact.

Virtual traumas of the liver: benefits of dynamical experimental tests and numerical modelling

From clinical knowledge, it was established that hepatic traumas are
one of the most frequently fatal injuries. Largely studied in the
literature, the injury mechanisms were described from clinical
observations and on logical deductions from physical interpretation.
However, these physiopathological data had not been validated by
specific biomechanical work.
To identify the mechanical behaviour of human trunk in frontal
impact situation, experimental tests were performed on cadavers.
The subject were instrumented with specific accelerometer sensors
located on the significant parts and the attach system of the hepatic
parenchyma. To complete this approach, numerical simulation was
used. It concerned an accurate 3D reconstruction of the organs, an
anthropometric study to take into account human variability in
morphology up to the numerical simulation with finite element
method. With this model, validated using experimental results, it is
now possible to observe virtual traumas in large impact
configurations.