Préparations pour l’essai de flexion :

1.2.1. Evolution entre les protocoles statique et dynamique :

A la suite des essais statiques, le protocole de préparation a été amélioré pour les essais dynamiques. Le Tableau 45 présente les deux déroulements. Les différentes étapes sont développées à la suite.En italique sont indiquées les étapes propres à chaque protocole.

Tableau 45 : Ordre des étapes de protocoles statiques et dynamiques

Protocole statique Protocole dynamique

Prélèvement Prélèvement

Conservation Dépériostage

Décongélation Repérage pour les appuis Dépériostage Mesures morphométriques

Repérage pour les appuis Marquage repère radio-opaque pour l’imagerie Mesures morphométriques Conservation

Scier les côtes Imagerie avec maintien de température de conservation Collage des jauges Décongélation

essai Bain salin

Collage des jauges

Essai Pour le protocole dynamique, deux étapes apparaissent en relation avec la partie imagerie.

Ensuite, la côte est plongée dans un bain salin (37°C) durant quinze minutes, juste avant l’essai (et le collage des jauges). Par ailleurs, l’ensemble des mesures anthropométriques est réalisé avant l’étape de conservation. Bien que rendue obligatoire par la partie imagerie, cette modification simplifie la phase d’expérimentation.

1.2.2. Dégivrage :

La veille des essais, les côtes sont sorties du congélateur (-20°C) pour être décongelées au réfrigérateur (+4°C), soit un minimum de douze heures. Elles sont ensuite disposées sur un tissu humidifié à l’eau saline sur une paillasse et préparées pour être repérées. Une gaze, également humidifiée, recouvre l’ensemble.

Pour le protocole statique, après avoir été décongelées, les côtes sont ensuite dépériostées à la rugine et au scalpel pour ne conserver que l’élément osseux net. Cette étape est réalisée au moment du prélèvement pour le protocole dynamique.

1.2.3. Repérage de la zone testée :

La zone testée est l’arc latéral de la côte. Lors des essais préliminaires pour les côtes sollicitées de manière convexe, des instabilités en flexion trois point ont été relevées. Pour écarter ce problème, un repérage des contacts côte-appuis est réalisé. La côte est placée sur le montage à peu près au milieu de l’arc latéral [Figure 56]. L’impacteur est amené en contact sur la côte et, en exerçant un léger effort manuel sur l’impacteur, la zone de "plus grande stabilité" est recherchée en déplaçant la côte le long de son axe dans les directions antérieure et postérieure.

Les trois points de l’essai de flexion sont ensuite marqués sur la côte à l’aide d’un crayon de papier.

Repérage des appuis et impacteur. Appui postérieur Appui antérieur Impacteur 10 mm

Figure 56 : Mise en place des appuis.

Dans le protocole dynamique, un repère radio-opaque, matériau Range Kutta®, utilisé en dentaire pour l’obturation des canaux, est placé [Figure 57] 10 mm en arrière de l’appui postérieur (la croix sur la [Figure 56]). Ce repère permettra de repérer les images scanners, et les mesures géométriques et maillages en éléments finis qui en découleront, par rapport au positionnement de la côte en essai.

Figure 57 : Mise en place du matériau radio-opaque Range Kutta®_.

1.2.4. Mesures anthropométriques :

Une fois les appuis repérés sur la côte, celle-ci est mesurée. Les longueurs et sections sont relevées afin d’emmagasiner des informations anthropométriques.

Concernant la longueur de la côte, elle est mesurée à l’aide d’une ficelle [Figure 58]. Les repères de chaque point, listés ci-dessous, sont marqués sur la ficelle à l’aide d’un crayon de papier. Elle est ensuite déroulée sur un plan et les segments sont alors mesurés. La côte est divisée en six segments :

• Tête – col (D1) ;

• Col – angle costal (D2). ;

• Angle costal – appui postérieur (D3) ; • Appui postérieur – point impacteur (D4) ; • Point inpacteur – appui antérieur (D5) ; • Appui antérieur – extrémité antérieure (D6).

col Angle costal Appui postérieur Contact impacteur Appui antérieur hauteur

Figure 58 : Mesures des longueurs et sections de la côte.

Trois sections sont mesurées à l’aide d’un pied à coulisse [Figure 58], ce sont les deux sections au niveau des appuis et la section sous l’impacteur. Par rapport au plan anatomique, l’épaisseur (dimension de l’extérieur vers l’intérieur) et la hauteur (dimension verticale) de la section de côte sont relevées.

Pour les côtes ayant été prélevées avec le cartilage costal, celui-ci est ensuite supprimé afin qu’il ne vienne se caler contre les supports d’appui et modifier les conditions limites de la côte en flexion trois points.

1.2.5. Jauges de déformation :

Les déformations de la côte durant l’essai sont mesurées grâce à deux types de jauges dont les caractéristiques et références sont données ci dessous Tableau 46 :

Tableau 46 : Caractéristiques des jauges de déformation.

Type Longueur Ohms Référence

Unidirectionnel 3 mm 120Ω KYOWA, KFG-3-120-C1-11 L1M2R Rosette à 45° 3 mm 120Ω KYOWA, KFG-2-120-D17-11L1M2S

Avant de définir l’emplacement des jauges, la Figure 59 présente le vocabulaire descriptif de la côte en flexion trois points.

postérieur (à l’impacteur) antérieur (à l’impacteur)

postérieur à l’appui antérieur corticale externe corticale interne x y z _{Corticale externe} Corticale interne

Figure 59 : Vocabulaire descriptif des zones de la côte.

Les points de mesures des déformations sont marqués :

• A 15 mm antérieur et postérieur de l’impacteur pour les jauges unidirectionnelles ; • A 15 mm postérieur à l’appui antérieur, sur la face externe, pour la rosette.

La distance est mesurée de manière rectiligne, dans l’axe de la côte, à l’aide d’un réglé. Les jauges unidirectionnelles ainsi que la jauge centrale (jauge 5, Cf. Tableau 47 et Figure 60) de la rosette sont parallèles à l’axe de la côte. Le Tableau 47 définit l’emplacement des jauges qu’illustre la Figure 60.

Tableau 47 : Description de l’emplacement des jauges.

N° de jauge Type Corticale Zone Distance

jauge 0 unidirectionnelle externe postérieure 15 mm impacteur jauge 1 unidirectionnelle interne postérieure 15 mm impacteur jauge 2 unidirectionnelle externe antérieure 15 mm impacteur jauge 3 unidirectionnelle interne antérieure 15 mm impacteur jauge 4 rosette (-45°) externe antérieure 15 mm post. à l’appui ant. jauge 5 rosette (axe) externe antérieure 15 mm post. à l’appui ant. jauge 6 rosette (+45°) externe antérieure 15 mm post. à l’appui ant.

15 mm 1 15 mm 0 2 3 15 mm 4 5 6 x y z rosette

Figure 60 : Positionnement et numéro des jauges.

Les jauges sont assemblées à l’aide d’une colle cyano-acrylate (glue®), après que la zone osseuse a été poncée puis frottée à l’acétone, qui présente une action de catalyseur du collage. La jauge est fermement collée en une trentaine de secondes.

Une fois les jauges fixées, la côte est transportée pour être disposée sur le montage de flexion trois points.