Modélisation computationnelle avancée pour les charges d'impact à haute vélocité

L'objectif de la présente étude est d'étudier la dépendance à l'égard du taux de charge, la répartition des charges et les mécanismes de blessure de l'unité de la colonne cervicale C2-C3. Un modèle d'éléments finis bio réaliste ligamentaire a été construit en tenant compte d'une représentation géométrique complète au niveau des composants tissulaires et des lois des matériaux qui incluent l'effet de la vitesse de déformation, la fracture de l'os et la rupture du ligament. Le modèle a été validé pour des scénarios de charge quasi-statique et dynamique. L'étude a mis en évidence quatre résultats importants : 1) la réponse du segment cervical est dépendante du taux de déformation, car il a montré des réponses distinctes sous différents taux de charge ; 2) les ligaments sont la principale structure porteuse pour les charges dans le plan et hors du plan ; 3) selon le taux et la direction de la charge, les ligaments capsulaires, les facettes articulaires représentent des sites vulnérables et ils présentent un risque de défaillance sous une charge complexe d'impact. 4) Ce modèle fournit une cinématique biofidèle détaillée et une réponse tissulaire locale jusqu'à la rupture, ce qui permet de prédire les lésions dans des conditions de lésions majeures et mineures.