Modélisation par éléments finis d’un crâne d’enfant dans le cadre de la maltraitance. Utilisation conjointe et limites de logiciels open-source - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2019

Finite element modelling of infant skull in the context of child abuse. Use and limits of open-source softwares

Modélisation par éléments finis d’un crâne d’enfant dans le cadre de la maltraitance. Utilisation conjointe et limites de logiciels open-source

Résumé

Nowadays, it is still a challenge to identify if a pediatric head trauma is the result of an accident or a child abuse. Thanks to the development of new digital tools, studies about finite element models and their analysis have been developed and constitute a valuable tool to predict the type of fractures than can occur on an infant skull. Nevertheless, this method is still complex and require specialized softwares. In this experimental study, we created a 6-month-old pediatric head finite element model using CT scans. The aim of this study was to evaluate the feasibility of a biofidelic finite element models construction and its analysis with free softwares. Then, it was possible to highlight the difficulties experienced in each step of modelling (segmentation, surface improvement and retopology) in order to find solutions to overcome them. Thus, we proposed a finite element model protocol. Once validated, it can be used to simulate cases and to compare them with clinical data of head traumas caused by child abuse.
De nos jours, face à un traumatisme sur un crâne d'enfant, il reste difficile de réaliser un diagnostic différentiel étiologique entre accident et acte de malveillance. Grâce aux progrès des outils numériques, des études sur la modélisation et l'analyse par éléments finis d’une tête d’enfant se sont développées et constituent une aide complémentaire importante pour différencier et prévoir quel type de blessure peut survenir sur les crânes d'enfants. Néanmoins, cette méthode reste complexe et nécessite des logiciels spécialisés. Nous avons, au cours de cette étude expérimentale, réalisé un modèle d’un crâne d’enfant de 6 mois compatible de manière biomécanique à une analyse par éléments finis à partir d’images tomodensitométriques. L’objectif de cette thèse était d’évaluer la faisabilité de cette modélisation grâce à des logiciels gratuits. Leur utilisation à chaque étape de modélisation (segmentation, amélioration surfacique et retopologie) a permis de mettre en évidence les difficultés rencontrées et d’apporter des solutions dans l’optique de les dépasser. Ainsi, une méthodologie de création de modèle éléments finis a été proposée et le modèle obtenu pourra, une fois validé, être utilisé dans des travaux complémentaires pour simuler des scénarios et les comparer aux données cliniques d'enfants présentant des lésions consécutives à des actes de maltraitance avérées.
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Dates et versions

dumas-02073746 , version 1 (20-03-2019)

Identifiants

  • HAL Id : dumas-02073746 , version 1

Citer

Selena Nguyen. Modélisation par éléments finis d’un crâne d’enfant dans le cadre de la maltraitance. Utilisation conjointe et limites de logiciels open-source. Sciences du Vivant [q-bio]. 2019. ⟨dumas-02073746⟩
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