Modélisation par éléments finis du comportement du disque articulaire de l’ATM

Doi : 10.1016/j.ortho.2011.12.010

Maxime Jaisson ^a, Philippe Lestriez ^b, Redha Taiar ^b, Karl Debray ^b

Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le mercredi 01 février 2012

Résumé

Introduction

Le disque articulaire situé au cœur même de l’articulation, de par sa biodynamique particulière, peut avoir des conséquences sur l’ensemble des éléments de l’appareil manducateur. Soumis à des contraintes engendrées par les muscles masticateurs, ce disque en absorbe une partie, en redistribue et se déforme.

Matériels et méthodes

Des coupes scanner et des images IRM d’un individu ont été nécessaires pour créer un modèle anatomique en éléments finis de cette articulation. Les forces appliquées au modèle de l’articulation de l’individu sont issues d’une décomposition vectorielle des forces musculaires maximales développées par ce même individu. Cette force résultante dans cette étude est soumise à différentes fréquences proches de celle de la mastication.

Résultats

La force de réaction au niveau de la cavité glénoïde peut atteindre 1035N en fonction de la fréquence d’indentation. Généralement, dans les différents exercices, les zones de contraintes maximales se situent au niveau de la portion latérale du disque ainsi que sur son bourrelet postérieur. Elles peuvent atteindre 13,2MPa au bout d’un exercice de 32s à la fréquence de 0,5hz.

Discussion

Même si la loi de comportement nécessite d’être améliorée, la résilience articulaire est mise en évidence dans cette étude. Les zones où les contraintes sont maximales sont équivalentes en fonction des différents exercices imposés du fait de l’anatomie des pièces et de l’axe des forces appliquées. Cette étude offre un terrain de réflexion vis-à-vis des pathologies articulaires ainsi qu’une ouverture vers d’autres travaux visant à compléter ce travail.

Mots-clés : Biomécanique, Disque articulaire, Mastication, Résilience articulaire, Forces musculaires, Imagerie 3D