Soutenance de thèse de Caroline GAGNON

La strangulation ou la tentative de strangulation font partie des situations de violences observées par le médecin légiste. Il doit alors soit évaluer le mode de striction en l’absence d’indices matériels soit évaluer la compatibilité entre des dires de la victime, de témoins ou du mis en cause et des objets trouvés sur les lieux ou des lésions observées sur le corps. Ces réponses sont attendues lors de la connaissance de l’infraction mais peuvent être à nouveau évoqué au cours de la procédure lors de la reconstitution. Conjointement il est souvent demandé avec quelle force la compression a été produite et pendant combien de temps. Si la réponse concernant la notion de temps relève des connaissances médicales pures et est donnée par la capacité connue de l’encéphale à résister à la privation en oxygène et/ou en sang, la quantification de cette force relève d’une appréciation qui peut faire l’objet d’un débat sur l’objectivité et la précision de l’expertise. Face à ces questions, nous proposons dans ce travail d’apporter un outil aux médecins légistes en étudiant les différents mécanismes lésionnels impliqués lors de la strangulation à travers la création de modèles numériques permettant de simuler la strangulation et prenant en compte les paramètres anthropologiques du sexe et de l’âge de la victime. Le cou est composé de plusieurs éléments anatomiques qui se trouvent comprimés lors de la strangulation. Nous avons ainsi étudié le comportement de ces éléments lors d’une strangulation manuelle et par usage d’un objet rigide, et en particulier, au niveau de l’axe aérien hyo-laryngé et des axes vasculaires jugulo-carotidiens. Pour ce faire, nous avons utilisé une approche expérimentale et numérique, en intégrant l’influence du sexe et de l’âge. L’analyse des contraintes et l’observation des fractures sur les modèles numériques ont été étudiées et comparées aux lésions retrouvées dans la littérature et/ou observées lors des autopsies. La force nécessaire pour provoquer une fracture est comparée à la force de préhension moyenne d’un homme. Les premiers résultats montrent l’importance d’inclure l’environnement complet du cou dans les modèles numériques. Par exemple, nous avons trouvé une force de fracture pour l’os hyoïde supérieur à 1000N. De plus, la variabilité biologique peut affecter la morphologie et les propriétés mécaniques des différents éléments. En effet, les simulations intégrants le dimorphisme sexuel et le processus d’ossification montrent une influence sur le comportement des structures. Dans le cas du cartilage thyroïde, on retrouve une force maximale, lors de la fracture, supérieure pour les modèles masculins que les modèles féminins. Les modèles numériques montrant des fractures, concernent uniquement les catégories d’âge supérieures à 50 ans. De plus, nous avons pu identifier une réduction luminale des artères carotidiennes et des veines jugulaires d’au moins 18%. Cela correspond à une réduction de débit supérieure à 25%, provoquant ainsi une anoxo-ischémie cérébrale. Cette étude multidisciplinaire a permis d’identifier les mécanismes lésionnels mis en jeu lors d’une strangulation, fournissant une aide aux médecins légistes pour évaluer les facteurs externes provoquant les lésions observées en autopsies.

Strangulation or attempted strangulation are among the situations of violence observed by forensic scientist. He must then either assess the method of compression in the absence of material evidence or assess the compatibility between the statements of the victim, witnesses or the respondent and objects found on the scene or lesions observed on the body. These responses are expected upon knowledge of the offense but may be raised again during the proceedings of reconstruction. Together it is often asked what force the compression was produced and for how long. If the answer concerning the notion of time comes from pure medical knowledge and is given by the known capacity of the brain to resist the deprivation of oxygen and/or blood, the quantification of this force depends on an assessment which can make the subject of debate on the objectivity and precision of the expertise. With these questions, we propose in this work to provide a tool for forensic pathologists by studying the different injury mechanisms involved during strangulation, through the creation of numerical models allowing strangulation to be simulated and including the anthropological parameters of sex and age of the victim. The neck is made up of several anatomical elements that are compressed during strangulation. We studied the behavior of these elements during manual strangulation and by use of a rigid object, and in particular, at the level of the hyo-laryngeal airway axis and the jugulo-carotid vascular axes. To do this, we used an experimental and numerical approach, integrating the influence of sex and age. The stress analysis and the observation of the fractures on numerical models were studied and compared to injuries found in the literature and/or observed at autopsies. The force requires to cause a fracture is compared to the average grip force of a man. The first results show the importance of including the entire neck environment in numerical models. For example, we found a fracture force, for the hyoid bone, greater than 1000N. In addition, biological variability can affect the morphology and mechanical properties of the different elements. Indeed, simulations integrating sexual dimorphism and the ossification process show an influence on the behavior of structures. In the case of the thyroid cartilage, there is a maximal force, during the fracture, greater for male models than for female models. Numerical models showing fractures are only for age groups over 50 years old. In addition, we were able to identify a luminal reduction of the carotid arteries and jugular veins of at least 18%. This corresponds to a reduction in blood flow greater than 25%, thus causing cerebral anoxo-ischemia. This multidisciplinary study made it possible to identify the injury mechanisms involved in strangulation, providing assistance to forensic scientists in evaluating the external factors causing the injuries observed at autopsies.