16 Novembre 2010

BSMD (Bone Stiffness Measurement Device)

Cette expérience a été conçue par le Laboratoire de biomécanique de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich sous l’égide de l’Agence spatiale européenne (ESA).

Objectif

Elle permet d'étudier les propriétés mécaniques de l’os et d’évaluer les effets de l’évolution de la masse osseuse et des altérations de la structure même de l’os.

Les propriétés de l'os ne sont pas seulement liées à la densité osseuse, qui correspond à la quantité de matière inorganique (essentiellement calcium), mais également aux propriétés mécaniques comme la rigidité, qui dépend des propriétés de la matière organique et inorganique. Par conséquent, la mesure de la densité osseuse n'est pas suffisante pour la prédiction du comportement mécanique de l'os.

La mesure de vitesse de propagation d'ondes de choc sur un os long avec le BSMD qui utilise les propriétés de propagation des ultrasons dans les tissus biologiques est une méthode prometteuse pour mesurer de faibles changements dans les propriétés mécaniques correspondant à la rigidité osseuse.

Ces recherches pourraient avoir des retombées pratiques pour l’étude et le traitement de l’ostéoporose, une maladie touchant plus particulièrement les personnes agées, diagnostiquée de plus en plus en raison de l'augmentation de l'espérance de vie des êtres humains.

Image 3D d'un os ostéoporotique
Image 3D d'un os ostéoporotique (crédit MEDES)

Concept Opérationnel

L'ostéoporose induite par des variations des taux de stéroïdes, du fait de l'immobilisation due à la micropesanteur, correspond à des changements dans les qualités mécaniques de l'os, augmentant le risque de fracture.


La mesure de la vitesse de propagation d'ondes de choc sur un os long (tibia) permet de déceler de faibles changements dans les propriétés mécaniques correspondant à la rigidité osseuse. Ces mesures sont effectuées sur la partie antérieure du tibia par le spationaute lui-même, tous les 15 jours. Une session dure environ 30 minutes.


Des mesures sont effectuées aussi au sol avant et après le vol à des fins de comparaison.

Matériel utilisé

le BSMD est composé d'un ordinateur portable, placé sur une station de connexion, d'un marteau piézoélectrique et de moyens de mesure de la propagation d'une onde de choc. Le tout a une masse d'environ 15 kg.

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