Conception préliminaire d'un câble superélastique pour la stabilisation du grasset des bovins adultes suite à une rupture du ligament croisé crânial

Résumé

Les lésions du ligament croisé crânial (CrCL) sont occasionnelles, mais invalidantes, chez les bovins adultes. Elles engendrent une dégradation de la qualité de vie pour l’animal et des pertes économiques pour les producteurs, justifiant donc une intervention chirurgicale. Malheureusement, les substituts de CrCL actuellement employés sont mécaniquement inadéquats et peu maniables pour les chirurgiens, compromettant donc l’issue de la chirurgie. Cette inadéquation est, entre autres, due à une méconnaissance des propriétés mécaniques du CrCL sain. L’objectif principal de ce projet de recherche est donc de concevoir un câble superélastique pour la stabilisation du grasset des bovins adultes suite à une rupture de leur CrCL. Les propriétés mécaniques en tension quasi-statique du CrCL isolé ont d’abord été caractérisées en vue d’établir un guide de conception. Quatorze spécimens issus de 7 vaches adultes ont été testés. Le pré-conditionnement était assuré par 30 cycles de charges de 30 à 200 N à 0,02 .s-1 puis les spécimens étaient sollicités en tension au même taux de déformation jusqu’à la rupture. À la rupture, la force ultime, la déformation maximale et l’énergie absorbée ont été relevées, ainsi que la raideur à 5, 10, 15, 20 et 25 % de déformation et les niveaux de force et de déformation aux premiers signes visuels de dégradation du ligament. Aucune de ces propriétés ne semblait être influencée par l’âge et le poids du bovin, ou la latéralité du membre d’extraction du ligament (p > 0,05). Les résultats suggèrent que la déformation maximale in vivo du CrCL est inférieure à 13,5 %. Une simulation numérique a permis de déterminer qu’une tresse tubulaire de 20 filaments de NiTiNOL et de diamètre intérieur de 4 mm permet de répliquer ces propriétés mécaniques. Chaque filament fait 0,39 mm de diamètre et est tressé selon un angle de 43°. Un prototype a été fabriqué et testé. Son diagramme en tension dans le plan force-déformation s’inscrit dans le couloir expérimental des essais sur CrCL, démontrant la faisabilité d’un tel projet. La possibilité d’une révision de la technique chirurgicale est également ouverte.

Date	18 déc. 2017
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Éric Wagnac (Directeur(-trice)) & Yvan Petit (Codirecteur(-trice))