Soutenance de thèse de Brieg LECOUBLET

Depuis de nombreuses années, les motocyclistes sont très exposés et vulnérables sur les routes. Les accidents dont ces usagers sont victimes provoquent des lésions importantes, notamment au niveau du rachis cervical impliquant des atteintes neurologiques non négligeables. Les lésions du rachis cervical sont liées au plus haut taux de mortalité chez les motocyclistes. Lorsqu’elles ne sont pas mortelles, elles peuvent causer une tétraplégie, atteignant ainsi d’une manière irréversible l’intégrité physique des motocyclistes et entraînant en même temps des coûts de traitements significatifs à long terme. Chez le motocycliste, les types de lésions du rachis cervical sont encore mal connus aujourd’hui. À la lumière de ces observations, la question centrale de recherche suivante s’est posée: comment renforcer la protection du rachis cervical chez les motocyclistes sans impacter leur sécurité et satisfaction de conduite ? Pour y répondre, l’objectif général de ces travaux était d’élaborer une méthode permettant l’évaluation des dispositifs de protection du rachis cervical pour motocyclistes. La première étape consistait à élaborer un cahier des charges permettant de formaliser le besoin et les exigences pour renforcer la protection du rachis cervical chez les motocyclistes sans impacter leur sécurité et leur satisfaction de conduite (O1). La deuxième étape de ces travaux visait à déployer une méthode pour évaluer les différents critères prioritaires liés à la capacité de protection et le niveau de sécurité/satisfaction de conduite des motocyclistes (O2). La troisième étape visait à évaluer deux dispositifs de protection existants du rachis cervical à partir de la méthode développée (O3). La quatrième et dernière étape de ces travaux visait à amorcer le développement de dispositifs de protection du rachis cervical pour motocyclistes (O4). Les résultats générés par ces travaux de recherche ont tout d’abord permis d’identifier avec précision les attentes autour de la protection du rachis cervical chez les motocyclistes. Ces attentes, traduites sous forme de critères, sont les clefs de la mise en place d’une évaluation complète des dispositifs de protection du rachis cervical. Ces sept critères qui caractérisent la capacité de protection, la satisfaction et la sécurité de conduite, ont pu être évalués à partir d’une méthode novatrice couplant un volet numérique et un volet expérimental. Appliquée sur deux dispositifs de protection existants, la méthode a mis en avant certaines lacunes en ce qui concerne leur capacité de protection. En effet, bien que la sécurité et satisfaction de conduite soient globalement convenables, leur utilisation semble dans certains cas augmenter la vulnérabilité du rachis cervical et les rend donc potentiellement non viables. Enfin, ces travaux ont permis d’amorcer le développement de nouveaux dispositifs qui ont pu être partiellement évalués grâce à la méthode développée. Un travail de raffinement est encore nécessaire afin de mener une évaluation complète pour sélectionner le concept final à concrétiser. Ces travaux de recherche permettent de faire un pas de plus vers l’amélioration de la protection du rachis cervical chez les motocyclistes. La méthode d’évaluation développée doit devenir un outil clef pour l’émergence de nouveaux dispositifs innovants et performants. Cet outil pourrait-il être un jour utilisé à des fins de normalisation ? Il semble encore être trop tôt pour le dire. La poursuite de son développement ainsi que son optimisation grâce à son application à plus grande échelle permettront de parfaire son fonctionnement. Enfin, cet outil pourrait être par ailleurs utilisé à plus grande portée avec une application dans d’autres disciplines pour lesquelles le rachis cervical est également vulnérable.

For a number of years motorcyclists have been vulnerable and over-exposed on the open road. Powered Two-Wheelers accidents can inflict serious injury, in particular, to the cervical spine, with possible damage to the neurological system. In addition, cervical trauma has been linked to the highest mortality rates for motorcyclists, in comparison with other injuries (accident-related issues/effects). Even non-fatal accidents can leave the victim tetraplegic, irreversibly affecting their physical well-being, culminating in long term disability which can easily become a heavy financial burden. Even today, the cause and effects of cervical injuries to motorcyclists remain somewhat unknown. We do know that the majority of these types of injuries are caused by a direct impact to the rider’s helmet. Different protection devices are currently available on the market to reduce the risk of serious cervical injury. However, the lack of governing bodies and standardization in safety regulations largely discredits the protection value publicized by retailers. In light of these observations, this thesis proposes to answer the following question: How does one improve cervical spine protection for motorcyclists without causing detriment to vehicle and rider safety or the riding experience? In order to answer this question, a method of evaluation for testing neck braces was elaborated. Numerical and experimental evaluation was performed, touching on two fundamental aspects: the devices capacity to protect the motorcyclist against cervical trauma and its impact on rider safety and riding experience. Four main phases were outlined to achieve the objective announced previously. The first phase consisted in establishing a functional design requirements specification to formalize the need for reinforcing cervical spine protection without impacting on safety or the riding experience (O1). The second phase aimed at establishing a method to evaluate the different protection criteria and the level of safety/riding satisfaction experienced by the motorcyclists (O2) both numerically and experimentally. The third phase included a full evaluation of 2 different protection devices using the method elaborated previously (O3). The fourth and final phase of the current work focused on the development and design of a new cervical protection device for motorcyclists (O4). The results generated within the parameters of the current thesis have succeeded in establishing a precise identification of the expectations surrounding a cervical protection device for motorcyclists. These expectations, were translated into criteria, and played a key role in the development of a novel method of evaluation for current protection devices. The seven unique criteria, characterizing the ability to protect the spine, vehicle safety and riding experience were evaluated thanks to the newly developed method using both numerical and experimental testing. The method was applied to two existing, readily-available protection devices. Results showed design deficiencies and shortcomings in their ability to protect the motorcyclist cervical spine, making the products potentially non-viable for commercial use. In light of the results, prototypes and concept builds for a new protection device were partially tested. Their design must be refined before a complete evaluation can take place and a final decision reached on the future protection device to be developed.