In vivo 3D geometrical modeling of the human trunk unsing EOS X-Ray system - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2005

In vivo 3D geometrical modeling of the human trunk unsing EOS X-Ray system

Modélisation géométrique 3D in vivo du tronc humain à partir de l'imageur basse dose EOS

Samuel Bertrand
  • Function : Author

Abstract

Finite-element models of human body were introduced in the early 90's for passive safety systems designing. Performing geometrical personalization of such models is of primary interest for optimizing their biofidelity. Then, the purpose of this study was to bring a deeper insight on external and internal human body geometry, and to provide tools for personalized modeling. A geometrical database containing both external (full body anthropometry) and internal (morphometry of the spine, pelvis and rib cage) data measured on 85 volunteers was obtained thanks to classical anthropometrical measurements and using stereoradiographic 3D reconstructions methods. This database analysis yielded to a detailed description of both external and internal body geometry for healthy european subjects. It resulted also in the development and validation of a statistical method to estimate anthropometrical (external) and morphometrical (internal) parameters from about 200 external/external and external/internal anthropometrical relationships (simple or multiple linear models). Thanks to this method only 10 anthropometrical measurements may be used for the modeling of external (43 dimensions) and internal (155 dimensions) human body geometry (mean error: 2.3%(2
L'utilisation de modèles en éléments finis du corps humain a été initiée au début des années 90 comme outil d'aide à la conception de dispositifs de sécurité automobile. Obtenir une personnalisation géométrique de tels modèles est une préoccupation récente afin d'en optimiser la biofidélité. Le but de cette étude est donc d'accroître notre compréhension des géométries externes et internes du corps humain, et fournir des outils de personnalisation de modèles numériques. En premier lieu, une base de données géométriques externes (anthropométrie corps entier) et internes(morphométrie du rachis, du bassin et du thorax) collectées sur 85 volontaires a été constituée à l'aide de mesures anthropométriques classiques et des méthodes de reconstruction stéréoradiographiques tridimensionnelles. L'exploitation de cette base de données a abouti à une description détaillée des géométries externes et internes de sujets asymptomatiques. Elle a également permis de développer et évaluer une méthode statistique d'estimation de paramètres anthropométriques (externes) et morphométriques (internes) basée sur près de 200 modèles anthropométriques (i.e. régressions linéaires simples et multiples) externe/externe et externe/interne. Grâce à cette méthode, 10 mesures anthropométriques suffisent pour modéliser la géométrie externe (43 dimensions du corps entier assis et debout) et interne (155 dimensions du bassin, vertèbres C3 à L5, et côtes niveaux 1 à 10) d'un individu (errreur moyenne: 2,3%(2
Fichier principal
Vignette du fichier
These_Bertrand.pdf (4.1 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates and versions

pastel-00001505 , version 1 (19-12-2005)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00001505 , version 1

Cite

Samuel Bertrand. In vivo 3D geometrical modeling of the human trunk unsing EOS X-Ray system. Engineering Sciences [physics]. Arts et Métiers ParisTech, 2005. English. ⟨NNT : 2005ENAM0020⟩. ⟨pastel-00001505⟩

Collections

PASTEL PARISTECH
271 View
2558 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More