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Article Dans Une Revue Innovation and Research in BioMedical engineering Année : 2011

Détection du micro-endommagement dans le tissu osseux trabéculaire par une méthode d’acousto-élasticité dynamique

Résumé

L’ostéoporose, pathologie liée à une fragilité du squelette pouvant entraîner des fractures ou tassements de certains sites osseux (vertèbres, col du fémur, poignet) est un vrai problème de santé publique. Depuis plus de 30 ans, des méthodes d’investigation (rayons X, ultrasons) ont été développées pour son diagnostic. Elles renseignent essentiellement sur la masse osseuse, alors que de multiples facteurs caractérisent cette pathologie ; parmi eux, le micro-endommagement. Les techniques d’acoustique non-linéaire ont déjà prouvé leur efficacité à quantifier la présence de fissures dans des matériaux. Nous présentons dans ce papier une méthode d’acousto-élasticité dynamique (interaction d’un train d’ondes très basse-fréquence et d’impulsions haute-fréquence), permettant de quantifier les non-linéarités viscoélastiques et dissipatives d’un matériau. Appliquée à des calcanéums humains dégraissés, elle a mis en évidence la présence de microfissures dans des régions de forte densité osseuse. Cependant, cette méthode est souvent en limite de détection de l’endommagement natif dans le calcanéum. Pour mieux évaluer la sensibilité de la méthode d’acousto-élasticité à l’endommagement présent, nous avons effectué des mesures avant et après avoir induit un endommagement par fatigue (cycles en compression). Les non-linéarités mesurées se sont révélées plus importantes après l’endommagement. En outre, les niveaux de non-linéarités observés ont été correctement corrélés à un endommagement effectif observé en microscopie confocale. Ces résultats sont nuancés par leur reproductibilité qui n’est pas satisfaisante lorsque le niveau des non-linéarités est élevé.

Mots clés

Dates et versions

hal-00975517 , version 1 (08-04-2014)

Identifiants

Citer

Hélène Moreschi, Samuel Calle, Sophie Guerard, David Mitton, Marielle Defontaine. Détection du micro-endommagement dans le tissu osseux trabéculaire par une méthode d’acousto-élasticité dynamique. Innovation and Research in BioMedical engineering, 2011, 32 (5), pp. 269-273. ⟨10.1016/j.irbm.2011.09.009⟩. ⟨hal-00975517⟩
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