Identification expérimentale et numérique de la perméabilité de l'os cortical pour la modélisation du remodelage
Résumé
Bone is a complex system that can be regarded as a poroelastic medium. The first of the parameters to be known for this fluid-structure interaction is the permeability. The literature provides several values of permeability, obtained by various methods at microscopic scales. The objective of our study is to identify a value of cortical bone permeability at macroscopic scale. For that, a simple experimental device was elaborated. A bone sample, coming from an ox femur, is prepared and pressurized. It is thus possible to measure both the flow through the sidewalls and the internal pressure. In order to interpret these results, obtained on a structure, it is necessary to carry out a numerical simulation. A finite elements method is chosen, and simulation gives an average coefficient of radial macroscopic cortical bone permeability of about 1.35 × 10 −13 m 2 .
L'os est un système complexe qui peut être considéré comme un milieu poroélastique. Le premier des paramètres à connaître pour cette intéraction fluide-structure est la perméabilité. La littérature fournit une grande variété de valeurs de perméabilité, obtenues par différentes méthodes à des échelles microscopiques. L'objectif de notre étude est d'identifier une valeur de la perméabilité de l'os cortical à une échelle macroscopique. Pour celà un dispositif expérimental simple a été élaboré. Un échantillon d'os, provenant d'un fémur de boeuf, est préparé et mis sous pression. Il est ainsi possible de mesurer le débit à travers les parois latérales et la pression interne. Afin d'inter-préter ces résultats, obtenus sur une structure, il est nécessaire d'effectuer une simulation numérique. Une méthode de calcul par éléments finis est choisie, et la simulation donne un coefficient de perméabilité macroscopique de l'os cortical moyen de 1.35 × 10 −13 m 2.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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