Modélisation multi-physique du disque intervertébral : vers une meilleure compréhension de la dégénérescence du disque adjacent à une instrumentation vertébrale

 

Eric Wagnac

École de technologie supérieure

 

Domaine : structures abstraites

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2017-2018

La fusion spinale est une technique chirurgicale qui consiste à fusionner deux ou plusieurs vertèbres de la colonne vertébrale à l'aide d'une instrumentation généralement composée de vis pédiculaires et de tiges métalliques. C'est un traitement de routine pour soigner les troubles sévères de la colonne vertébrale.

Or, ces fusions peuvent être associées à des complications post-opératoires, dont l'une des principales est la dégénérescence du disque intervertébral adjacent à l'instrumentation. Les études scientifiques cherchant à mieux comprendre cette complication utilisent des données expérimentales et cliniques fort pertinentes, mais limitées en raison de leur incapacité à analyser les facteurs métaboliques à l'origine de la dégénérescence.

L'objectif de ce projet est de développer, valider et exploiter un modèle instrumenté de la colonne vertébrale lombaire couplé à un modèle multi-physique du disque intervertébral adjacent à l'instrumentation. Le modèle multi-physique du disque isolé permettra de simuler les mouvements fluidiques, le transport des nutriments et la viabilité cellulaire en fonction des variations temporelles de déformation du disque, qui proviendront d'un modèle instrumenté de la colonne vertébrale lombaire complète. Cette approche originale permettra ainsi d'évaluer la viabilité des cellules du disque intervertébral en fonction de la variation de l'intensité et de la distribution du champ de déformation causée par différents types d'instrumentations.