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Le 22 août 2011

MD Adams au cœur des études musculosquelettiques

L'objectif est d’identifier les exercices renforçant la résistance des astronautes pendant des missions longue durée

Domaines
Archive 2011

 Les Ulis, France, 22 Août 2011

MSC Software Corporation, leader des solutions de simulation multidisciplinaires, permettant aux entreprises d’innover plus vite dans le développement de leurs produits, annonce que des chercheurs au laboratoire de calculs, de robotique et de biomécanique expérimentale (CoRE) au sein du Département d’orthopédie et de médecine du sport de l’Université de Washington ont choisi MD Adams dans la modélisation et la simulation musculosquelettique. Leur but est d’identifier les exercices qui permettront aux astronautes de conserver des forces osseuses et musculaires pendant des missions spatiales longue durée.

La perte de la densité minérale osseuse est un facteur de risque majeur que les scientifiques et chirurgiens travaillant auprès des équipages de la NASA essaient d’atténuer avant d’envoyer des astronautes en mission longue durée. En effet, cette perte augmente les risques de fracture en cas de chute ou d’impact traumatisant. Des entraînements ciblant les zones de l’anatomie potentiellement les plus touchées peuvent réduire ce risque. La hanche est une région particulièrement sujette à atrophie osseuse par inactivité.


(Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Etant donné qu’il n’est pas possible de mesurer directement les forces de contact au niveau de l’articulation de la hanche, excepté dans des circonstances exceptionnelles, la simulation biomécanique est un outil de recherche essentiel.  A l’aide du logiciel MD Adams de MSC Software, CoRE a réussi à modéliser un appareil de contre-mesure musculosquelettique intégré, peu encombrant et à faible consommation électrique. Le plug-in LifeMOD a été utilisé pour la simulation biomécanique. Ces deux logiciels utilisés en parallèle constituent un puissant outil de simulation et de calculs pour modéliser les mouvements humains et mécaniques complexes dans des environnements à gravité réduite.

Un des principaux avantages de l’utilisation de LifeMOD, par rapport à d’autres logiciels de simulation biomécanique, est sa capacité à importer des composants MD Adams pour l’interface humaine permettant d’analyser un système complet. LifeMOD permet d’évaluer les forces de contact au niveau de l’articulation de la hanche lors d’exercices effectués sur l’appareil de contre-mesure dans des conditions de gravité de 1g et 1/6g, avec ou sans remplacement de la gravité par un dispositif qui applique une charge au sujet. Deux types d’exercices sont effectués : d’une part, des flexions des jambes (accroupissements), et, d’autre part, des exercices d’abduction et d’adduction de la hanche. Il a été constaté que les derniers permettaient mieux que les premiers de développer des forces dans l’articulation de la hanche, et seraient donc potentiellement plus ostéoprotecteurs.

« La plate-forme MD Adams est un puissant outil qui nous aide à modéliser l’interface entre humains et matériels d’entraînement pour examiner l’impact biomécanique. Les exercices en environnement de microgravité présentent de nombreux défis pour la conception des matériels et les performances humaines », explique Andrea Hanson, docteur ès sciences à l’Université de Washington. « L’utilisation de la simulation biomécanique nous permet d’évaluer l’impact de l’environnement de microgravité sur les forces à la hanche pendant des programmes d’entrainement. Notre but est d’utiliser ces données d’études pour aider à concevoir un programme d’exercices efficaces pour les astronautes qui les aideront à conserver plus de résistance osseuse dans le cadre de futures missions vers la lune ou Mars. MD Adams nous aide à évaluer les réalités du voyage dans l’espace ».

« Même en dehors des champs médicaux traditionnels, les simulations biomécaniques permettent d’analyser en profondeur l’impact des mouvements et conditions de charge sur les articulations et les muscles », explique David Yuen,  Vice président pour les continents américains chez MSC Software. « Les applications possibles de cette technologie sont illimitées, et nous sommes fiers d’apporter à l’Université de Washington les outils et le soutien qui lui permettent d’explorer de nouvelles possibilités. »

A propos du Laboratoire de calculs, de robotique et de biomécanique expérimentale (CoRE)
Le Laboratoire de calculs, de robotique et de biomécanique expérimentale (CoRE) du Département d’orthopédie et de médecine du sport de l’Université de Washington est un établissement de recherche en biomécanique fonctionnelle spécialisé dans le calcul, la robotique et la biomécanique expérimentale. Sous la direction du Professeur Peter Cavanagh, CoRE travaille aujourd’hui sur plusieurs projets dans le domaine du génie biomécanique : des modèles en éléments finis du pied, des simulations de désordres musculosquelettiques à l’aide de MD Adams et LifeMOD, un système robotique qui étudie les blessures et les traitements chirurgicaux de systèmes musculosquelettiques, et un harnais permettant aux astronautes de s’entrainer sur tapis roulant vertical. Pour en savoir plus, cliquez ici.  


Plus sur MSC.Software : http://www.mscsoftware.com

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