Interactions et mobilité des organes abdominaux sous sollicitations dynamiques : Approche expérimentale et numérique

The abdominal cavity presents noble and richly vascular organs which have a particularly importantmobility and inertia. During road accidents, the high level of acceleration may lead up to elongations thentearing of their attachments systems (including blood vessels) and therefore to serious haemorrhages.Standing prior to a better prevention of the abdominal trauma, the target of this project is to understandhow to take into account the interactions and the mobility of the abdominal organs in order to be able toassess their influence on the mechanisms of injury. Therefore, we have first of all characterized theperformance of the gastro-colic ligament in uniaxial tension until the failure. We noted down its hyperelastic performance as well as its sensitivity to strain rate. Afterwards, we studied the splenic avulsion with an approach combining experiments and numerical simulation. This has made it possible to identify the slightly nonlinear hyper-elastic performance of the pancreatico-splenic ligament. Through the numerical approach, we could conclude that the modelling of the pancreatico-splenic junction should rely on the modelling of the vascular structures, but should also integrate the connective tissues and their interactions with the adjacent organs. At last we improved the modelling of the interactions and of the organs’ mobility in the pre-existing model MELBA upon the results obtained previously. The organs’ kinematics was assessed through a comparative study of the mobility with the first version of the model. This model thereby improved allows a better representativeness of the mechanisms of injury of the abdominal cavity by highlighting the important role of their attachments systems during trauma.La cavité abdominale présente des organes nobles richement vascularisés qui possèdent une mobilité et une inertie particulièrement importantes. Au cours des accidents de la voie publique « AVP », le niveau élevé d’accélération peut conduire à des élongations puis des arrachements de leurs systèmes d’attache (dont les vaisseaux sanguins) et donc à de graves hémorragies. Se plaçant en amont d’une meilleure prévention des lésions abdominales, l’objectif de ce projet est de comprendre comment prendre en compte les interactions et la mobilité des organes abdominaux pour pouvoir évaluer leur influence sur les mécanismes lésionnels. Pour cela, nous avons tout d’abord caractérisé le comportement du ligament gastro-colique en traction uniaxiale jusqu’à la rupture. Nous avons relevé son comportement hyperélastique ainsi que sa sensibilité à la vitesse de déformation. Ensuite, nous avons étudié l’avulsion de la rate avec une approche couplant expérimentation et simulation numérique. Cela a notamment permisd’identifier le comportement hyperélastique faiblement non linéaire du ligament pancréatico-splénique. Au travers de l’approche numérique, nous avons pu conclure que la modélisation de la jonction pancréatico-splénique doit s’appuyer sur la modélisation des structures vasculaires, mais doit également intégrer les tissus connectifs et leursinteractions avec les organes adjacents. Enfin nous avons amélioré la modélisation des interactions et de la mobilité des organes dans le modèle préexistant MELBA sur les résultats obtenus précédemment. La cinématique des organes a été évaluée par une étude comparative de la mobilité avec la première version du modèle. Ce modèle ainsiamélioré permet une meilleure représentativité des mécanismes lésionnels de la cavité abdominale en soulignant le rôle prépondérant de leurs systèmes d’attache lors d’un traumatisme