Évaluation des propriétés mécaniques orthogonales et de la densité de l'os trabéculaire humain des principales régions métaphysaires par des tests de matériaux et tomographie par ordinateur

Nous avons évalué les propriétés mécaniques orthogonales de l'os trabéculaire humain provenant des principales régions métaphysaires par des tests de matériaux et tomographie par ordinateur quantitative (CT). Le tibia proximal, le fémur distal, le fémur proximal, le radius distal et l'humérus proximal de spécimens de cadavres frais âgés de 55 à 70 ans ont été excisés et préparés pour l'expérimentation. Les os ont été intégrés et scannés par intervalles de 1 ou 1,5 mm sur un scanneur CT Technicare HPS 1440 et GE 9800. Après le scan, les os ont été sectionnés, produisant des cubes de 8 mm d'os trabéculaire qui ont été testés mécaniquement en compression uniaxiale à un taux de déformation de 1 %. La séquence de tests consistait en des tests pré-limite dans deux des trois directions orthogonales et à la rupture dans la troisième. Après les tests, les cubes ont été évalués pour leur densité apparente et leur poids de cendres. Les résultats de l'étude montrent que la résistance et la rigidité de l'os trabéculaire varient significativement au sein des régions métaphysaires et d'une métaphyse à l'autre. La force et l'importance des relations entre densité et module variaient en fonction de la localisation métaphysaire. Les modèles linéaires et non linéaires étaient tous deux significatifs, suggérant que la déformation trabéculaire se produit en réponse à des charges axiales et de flexion. Enfin, le besoin de mesures architecturales de l'os trabéculaire pour prédire les propriétés mécaniques est souligné.