Plusieurs questions se posent encore, d un point de vue scientifique, sur la nature du comportement immédiat et l évolution de l interface os-implant lorsqu'un implant est mis en charge sous une prothèse dentaire fixée ou amovible. Les objectifs de notre travail étaient donc d étudier la possibilité¡d une mise en charge immédiate des implants dentaires, le remodelage osseux péri-implantaire permettant d assurer l ostéointégration ainsi que l influence des paramètres prothétiques d une prothèse amovible complète supra-implantaire (PACSI) mandibulaire sur l implant et son environnement. Deux modèles numériques ont été conçus. Le premier modèle concernait le maxillaire avec l utilisation d un pilier implantaire angulé placé sur un implant au niveau d une incisive latérale. Il nous a permis d étudier le remodelage osseux autour d un implant sur une période d ostéointégration donnée de 26 mois. Un concept de chargement de sécurité, correspondant à la préservation de l intégrité osseuse, a été introduit afin de quantifier l effort maximal pouvant être appliqué à l implant entre sa première mise en charge et son état ostéointégré. Un modèle mandibulaire, avec la mise en place des attachements boules sur deux implants dans la région symphysaire et une PACSI, nous a permis de montrer qu'une grande part de l effort de mastication transitait par la muqueuse. Les calculs ont également montré que la position des implants au niveau des canines répond au mieux aux objectifs recherchés en PACSI, c'est-à-dire une meilleure prise en charge de l effort de mastication par les surfaces d appuis ostéo-muqueuses et des contraintes transmises à l os péri-implantaire moins importantes. / The influence of immediate loading of a dental implant supporting an overdenture or a fixed prosthesis and the evolution of bone-implant interface still raise many scientific questions. The aim of the present work was to study the possibility of this immediate loading, to analyse bone remodelling inside the bone surrounding implant area and to characterise the influence of the prosthetic parameters of a mandibular implant-retained overdenture on the implant and its environment. Two numerical models have been carried out. The first one concerned the use of an angled abutment for the restoration of an upper lateral incisor. It allowed us to study bone remodelling around implant over a given osseointegration period of 26 months. A bone safe load notion , corresponding to the preservation of bone integrity was introduced to quantify the maximal force that could be applied to the implant between its first loading and its osseointegrated state. A second model representing a mandibular implant-retained overdenture on two implants fixed with ball attachments showed that the major part of the mastication force transited through mucosa. The calculations also revealed that an implant positioning in the canine area drove to a better load distribution between the dental implants and the denture bearing surface and to lower stresses transmitted to the bone surrounding-implant.

Objectifs de l’étude :Le but de l’étude était d’investiguer la marche des femmes enceintes souffrant de douleurs pelviennes et l’impact des ceintures pelviennes sur les douleurs ainsi que sur la marche. Dans un premier temps, nous avons analysé la marche de femmes enceintes saines. Dans un deuxième temps, nous avons étudié les douleurs pelviennes des femmes enceintes pathologiques et nous avons réalisé une analyse de leur marche.Dans un dernier temps, nous avons analysé l’effet du port de ceintures pelviennes sur la douleur et les paramètres de la marche chez les femmes enceintes souffrant de douleurs pelviennes. Cette dernière partie permettant aussi d’évaluer deux types de ceintures et deux hauteurs de placement de la ceinture.Méthode :136 femmes ont été recrutées afin de former trois groupes :un groupe contrôle constitué de femmes non enceintes, un groupe de femmes enceintes saines et un groupe de femmes enceintes souffrant de douleurs pelviennes. Des ceintures pelviennes furent mises à disposition de certaines femmes enceintes pathologiques durant le dernier trimestre de grossesse. Les femmes ont réalisé une évaluation de la marche à 3 vitesses de marche (préférentielle, rapide et lente) ainsi qu’une analyse de la douleur et des incapacités. Les paramètres de marche évalués ont été les paramètres spatio-temporels, l’évolution du centre de pression et la distribution des pressions plantaires. L’ensemble de ces données ont été mesurées grâce au tapis de marche électronique GAITRite.Résultats :Les femmes enceintes saines, par rapport au groupe contrôle, mettaient en place un pattern de marche spécifique dans le but de maintenir une marche stable :une marche lente avec une augmentation de la largeur des pas, de la phase d’appui et de la phase de double appui. Une diminution de la longueur des pas était observée ainsi qu’une diminution de la phase de simple appui. L’angle du pied était orienté vers le dehors et le pied était en pronation avec une latéralisation des contacts. Les douleurs pelviennes commençaient en moyenne entre la 14ème et la 21ème semaine de grossesse et se manifestaient essentiellement au niveau des articulations sacro-iliaques. L’intensité des douleurs était importante (60±20mm-EVA) ainsi que les incapacités (42/100-QBPDS).Nous n’avons pas observé de différence entre la marche des femmes enceintes pathologiques et celle des femmes enceintes saines. Les femmes pathologiques, malgré les douleurs, ne présentaient pas d’instabilités supplémentaires qui justifieraient des adaptations spécifiques. Cependant, la faible variabilité des paramètres illustrait une marche reproductible qui peut être une forme de stratégie pour éviter les douleurs.Les ceintures permettaient de diminuer les douleurs au niveau des articulations sacro-iliaques. L’intensité des douleurs a diminué de 20mm (EVA) ainsi que les incapacités. Aucune différence de la douleur n’a pu être mise en évidence en fonction du type de ceinture utilisé (étroite et flexible ou large et rigide). Les ceintures pourraient avoir un effet proprioceptif sur la marche des femmes enceintes souffrant de douleurs pelviennes :la vitesse de marche et la longueur des pas diminuaient et la largeur et l’angle des pas augmentaient. Les ceintures pourraient aussi avoir un effet biomécanique, favorisant le verrouillage du bassin et permettant une normalisation des phases d’appui et de simple appui. Néanmoins, aucune différence n’a pu être mise en évidence concernant le type de ceinture et la hauteur des ceintures. Conclusions :Ce travail a permis de quantifier les modifications des paramètres spatio-temporels, du centre de pression et de la répartition des pressions plantaires pendant la marche chez la femme enceinte. Les modifications observées au dernier trimestre témoignent d’une stratégie des patterns locomoteurs visant à améliorer la sécurité des déplacements. Les femmes enceintes souffrant de douleurs pelviennes présentaient des faibles modifications de ces patterns de marche. Il apparaît donc, à l’issue de notre étude, qu’une analyse quantifiée de la marche pourrait être contributive dans le cadre de la mise au point et du suivi de ces patientes. Malgré le peu de résultats significatifs, les ceintures pelviennes semblent prometteuses. Elles avaient un effet faible mais positif sur la marche et permettaient de diminuer les douleurs des femmes enceintes, leur facilitant ainsi le quotidien. Notre travail a également permis de montrer que la hauteur du placement de la ceinture pelvienne n’influençait pas les paramètres de la marche. / Doctorat en Sciences de la motricité / info:eu-repo/semantics/nonPublished

info:eu-repo/semantics/nonPublished

Cette thèse a été réalisée dans le cadre d’une convention CIFRE, marquant la collaboration entre le LBMC (Laboratoire de Biomécanique et Mécanique des Chocs) et le Centre de Médecine Physique et de Réadaptation L’ADAPT Loiret. Le LBMC résulte du rapprochement en janvier 2003 d’une équipe d’enseignants-chercheurs de l’université Claude Bernard Lyon1 et du Laboratoire de Biomécanique et Mécanique des Chocs de l’INRETS (devenu l’IFSTTAR depuis sa fusion avec le LCPC). Regroupant environ 40 permanents, dont Laurence CHEZE, ma directrice de thèse, le LBMC est dirigé par Philippe VEZIN, Directeur de Recherche à l’IFSTTAR. Le CMPR L’ADAPT Loiret est un centre de rééducation situé sur le site hospitalier d’Amilly, à proximité de Montargis. Son activité est axée sur les pathologies neurologiques (paraplégies, tétraplégies, hémiplégies, maladies dégénératives du système nerveux central), la traumatologie (suites d’accident de la voie publique et traumatologie du sport) et l'appareillage des amputations du membre inférieur. Le nouveau bâtiment (fin 2007) dispose d'équipements de dernière génération et d'un plateau technique de 1990 m² avec gymnase sportif et balnéothérapie. Il dispose également d’un laboratoire d’analyse quantifiée de la marche. L’intégration d’un doctorant dans l’équipe du Docteur CARNÉ permettait, d’une part, de développer l’activité de ce laboratoire, et d’autre part de mettre en place une activité de recherche clinique. Mon activité professionnelle consiste à réaliser des examens, à visée diagnostique, d’analyse quantifiée de la marche. L’activité de recherche est en lien avec l’activité clinique et l’offre de soin liée à l’analyse du mouvement (prise en charge thérapeutique, injection de toxine, orthèse de marche, ...). Il faut également associer à ces deux structures l’équipe Motricité du GRCTH (Groupement de Recherche Clinique et Technologique sur le Handicap, EA 4497) de l’Université de Versailles Saint Quentin, associée au CIC-IT 805 et plus particulièrement Didier PRADON, mon co-directeur de thèse. La thématique de recherche émergeant de cette collaboration est la caractérisation des troubles de la marche des sujets affectés par une pathologie du système nerveux central / This thesis was carried out under a CIFRE, marking the collaboration between LBMC (Laboratory of Biomechanics and Impact Mechanics) and the Centre of Physical Medicine and Rehabilitation ADAPT Loiret. The research theme emerging from this collaboration is the characterization of gait disorders in subjects affected by a disease of the central nervous system

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Contexte: En raison de l'utilisation répandue des valvules cardiaques aortiques prothétiques, il est extrêmement important d'en étudier la biofonctionnalité, la biodurabilité et la biocompatibilité. Les valves mécaniques ont une excellente durabilité. Cependant, en raison des traitements anticoagulants, il existe des risques de thromboembolique et hémorragique. Les valves polymériques ont une faible résistance à la calcification et à la thrombose. À cet égard, les valves biologiques sont préférables. Plus récemment, les chirurgiens et les cardiologues ont développe à l'implantation de valves aortiques percutanées, plutôt qu’à la chirurgie ouverte pour traiter les patients âgés et fragiles. Cependant, la durabilité des bioprothèses soulève toujours des questions reliées au sertissage et l’expansion lors de l'implantation. Comme la performance des bioprothèses dépend de l'architecture et du comportement mécanique du tissu sélectionné, il est nécessaire de sélectionner le tissu le plus approprié pour fabriquer ces prothèses. Objectifs: Il s’agit d’identifier le tissu le plus approprié avec la plus longue durabilité pour fabriquer des valvules cardiaques en comparant les propriétés mécaniques et histologiques des péricardes équin, porcin et d’âne par rapport à celles du péricarde bovin et des feuillets de la valve aortique humaine. Hypothèse: La durabilité des valves cardiaques bioprothétiques est largement déterminée par les caractéristiques histologiques et mécaniques des tissus des feuillets. Par conséquent, la sélection du péricarde selon sa structure histologique et ses propriétés mécaniques permettra d’augmenter la durée de vie de ces prothèses. Méthodologie: 1. Étude des structures de collagène des tissus sélectionnés. 2. Étude des propriétés mécaniques des tissus et évaluation de leur durabilité avec différents tests mécaniques. 3. Extraction des propriétés hyperélastiques et viscoélastiques biaxiales à l'aide des modèles appropriés. 4. Application du modèles d'éléments finis est appliqué en utilisant les propriétés mécaniques extraites pour évaluer la déhiscence possible de la valve et le stress sous la charge physiologique. Résultats: Le péricarde d’âne et le péricarde équin ont démontré une architecture ondulée de faisceaux de collagène semblable à celle du péricarde bovin. L’architecture ondulée du péricarde peut convenir aux valves aortiques transcutanées car elles sont moins susceptibles d'être délaminées lors du sertissage. Selon des tests mécaniques, les pourcentages de relaxation des différents péricardes équin (16%), âne (28%) et bovin (21%) étaient supérieurs à ceux du péricarde porcin (11%) et similaires aux feuillets valvulaires aortiques humains natifs (21%). En particulier, le péricarde porcin a démontré un comportement plus rigide (module d'élasticité plus élevé), basé sur sa plus grande amplitude d'énergie de déformation et la pente moyenne des courbes contrainte-étirement. Ce tissu était également moins extensible que les deux autres péricardes et les feuillets humains, en raison de sa souche aréale inférieure. En général, les propriétés mécaniques du péricarde d’âne sont plus proches des feuillets valvulaires humains. De plus, le modèle âne n'a induit que des régions localisées à faible stress pendant les phases systolique et diastolique du cycle cardiaque. En outre, une diminution des contraintes mécaniques sur les feuillets bioprothétiques devrait contribuer à réduire la dégénérescence des tissus et augmenter la durabilité à long terme de la valve. Conclusion: D'après nos observations, les spécimens péricardiques se sont comportés comme des tissus anisotropes et non linéaires - bien caractérisés par des modèles constitutifs. Les résultats indiquent que le péricarde d'âne est mécaniquement et histologiquement plus approprié pour la fabrication de prothèses valvulaires cardiaques que le péricarde bovin. Les résultats de cette étude peuvent être utilisés dans la conception et la fabrication de valvules cardiaques bioprothétiques percutanéei. / Background: Due to the widespread use of prosthetic aortic heart valves, investigating these prostheses in terms of biofunctionality, biodurability and biocompatibility is of considerable importance. Mechanical heart valves (MHVs) have excellent durability; however, due to the long-term use of anticoagulants, thromboembolism and hemorrhage remain a possibility. Polymeric valves have a low resistance to calcification and thromboembolism. In this respect, biological valves are preferred. In recent years, surgeons and cardiologists have also used transcatheter aortic valve implantation (TAVI) due to its superiority over the open-heart surgery to treat elderly and frail patients. However, the long-term durability of the commercially available bioprosthesesstill raises questions related to crimping and ballooning at the implantation. The function and performance of the bioprostheses depend on the collagen architecture and mechanical behaviors of the pericardial tissue. Therefore, it is necessary to select the most appropriate pericardia to manufacture these prostheses. Objectives: To identify the most appropriate tissue with a long durability to make bioprosthetic heart valves by analyzing the mechanical and histological properties of the equine, porcine, and donkey pericardia, with respect to those of the bovine pericardium and human aortic valve leaflets. Hypothesis: The long term durability of bioprosthetic heart valves is largely determined by the leaflet tissues. Consequently, selecting the pericardium based on its adequate mechanical property and histological structure will increase the lifetime of these prostheses. Methodologies: 1. Histological analysis was performed to investigate the collagen structures of the selected tissues. 2. Different mechanical tests (uniaxial tests, biaxial tests, and stress relaxation tests) were performed to determine the mechanical properties of the tissues and to evaluate their durability. 3. The biaxial hyperelastic and viscoelastic properties of the selected tissues were extracted using the appropriate models. 4. The finite element model was applied using the extracted mechanical properties to evaluate valve dehiscence and stress under physiological loadings. Results: The donkey and equine pericardia showed a wavy collagen bundle architecture similar to the bovine pericardium. The wavy pericardia may be suitable for the transcatheter aortic valves (TAVs) because they are less likely to be delaminated during crimping. According to the mechanical tests, the relaxation percentages of the equine (16%), donkey (28%), and bovine (21%) pericardia were greater than that of the porcine (11%) pericardium and similar to that of the native human aortic valve leaflets (21%). In particular, the porcine pericardium exhibited a stiffer behavior (higher elastic modulus), based on its greater strain energy magnitude and the average slope of stress-stretch curves. This tissue was also less distensible than the other two pericardia and the native leaflets, due to its lower areal strain. In general, among the pericardia analyzed, the mechanical properties of the donkey pericardium are closer to that of the native leaflets. Furthermore, the donkey model showed low stress regions during the systolic and diastolic phases of the cardiac cycle. Such decreased mechanical stress in the bioprosthetic leaflets should reduce tissue degeneration and increase the long-term durability of the valve. Conclusion: Based on the observations, the pericardial specimens behaved as anisotropic and nonlinear tissues, and their mechanical behaviors were very well characterized by the constitutive models. The results indicate that, compared to the bovine pericardium, the donkey pericardium is mechanically and histologically more appropriate to manufacture heart valve prostheses. Therefore, this study contributes to our understanding of the difference in animal pericardia with respect to human heart leaflets, which is very useful for the design and manufacture of the percutaneous bioprosthetic heart valves.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les joueurs de tennis sont confrontés à un problème fondamental : comment améliorer la vitesse de leur service tout en limitant le plus possible les risques de pathologies chroniques ? L’objectif de ce travail est d’analyser, d’identifier et de comprendre les facteurs biomécaniques responsables de l’amélioration de la performance et de l’apparition des blessures articulaires chroniques lors de la réalisation du service au tennis. A partir de captures de mouvement en 3D chez des joueurs professionnels, la première étude s’attache à analyser les relations entre les valeurs de moments cinétiques segmentaires et la vitesse de balle au service. Grâce à une approche combinant captures de mouvement en laboratoire et suivi épidémiologique, la seconde étude explore l’influence du niveau d’expertise sur les contraintes articulaires du membre supérieur lors de la réalisation du service et sur l’apparition de blessures articulaires chroniques. La troisième étude identifie des facteurs "pathomécaniques" du service en comparant les mouvements de joueurs "sains" avec ceux de joueurs "blessés". La quatrième étude s’intéresse aux relations pouvant exister entre la vitesse de balle, les contraintes articulaires et le transfert de l’énergie mécanique lors du service. Enfin, la dernière étude porte sur l’influence de la fatigue musculaire sur la biomécanique, les risques de blessures et la performance du service lors d’un match de tennis prolongé. L’ensemble de ce travail démontre qu’il est à la fois possible d’améliorer la performance sportive et de limiter les risques de blessures grâce à la réalisation d’un geste de service "juste" sur le plan biomécanique / Tennis players are confronted with a crucial problem : how being more efficient by increasing serve’s ball velocity and limiting risks of overuse injuries ? The aim of this work is to analyze, identify and understand the biomechanical determinants of the tennis serve responsible for the performance’s enhancement and the arrival of overuse upper limb joint injuries. From motion captures in professional tennis players, the first study aims to analyze the relationships between segmental angular momentum values and serve’s ball velocity. By coupling motion capture with a prospective registration of injuries, the second study investigates the influence of two different levels of expertise on upper limb joint kinetics during thetennis serve and on the occurrence of overuse upper limb joint injuries. The third study aims to identify pathomechanical factors during the tennis serve by comparing injured and non-injured tennis players. The purpose of the fourth study is to investigate the relationships between the mechanical energy flow, the ball velocity and the peaks of upper limb joint kinetics. Finally, the last study evaluates the effects of muscular fatigue on serve biomechanics, upper limb injury risks and serve performance during a prolonged tennis match. These works imply that using proper mechanics during the tennis serve can enhance serve performance and possibly decrease injury risks