Office of Educational Support and Student Experience
Full Professor
Department of Mechanical Engineering
Biomedical engineering Biomechanics Materials structure, properties and testing Modelling, simulation and finite element methods
Human Health
Modeling and Artificial Intelligence
Research interests and affiliations
The fundamental objective of professor Villemure researches is to improve our understanding of the mechanical regulation of growth and development of bone tissues in order to exploit this knowledge for the orthopedic treatment of progressive musculoskeletal pathologies affecting infants and adolescents in clinics. To do so, she and her group are investigating and overlaping three complementary avenues of research: I) Experimental tissue and cell mechanics (to characterize stress-strain relationships of growth plates, their cells and certain cellular components in response to loading); II) Mechanotransduction (to establish in vivo the metabolic responses of growing bones to loading and optimized growth modulation parameters); and III) Design of minimally invasive treatments (design and characterize in vivo new inteventions based on optimized growth modulation for the treatment of progressive pediatric skeletal deformities).
- Mechanobiology
- Experimental tissue and cell mechanics
- Design
- Implant
- Mechanical growth modulation
- Growth plate
- Biomechanical modeling
- Laboratoire de mécanobiologie pédiatrique (LMP), Director
- Institut de génie biomédical, Member
- 1900 BIOMEDICAL ENGINEERING
- 1903 Biomechanics
- 2001 Materials structure, properties and testing
- 2107 Modelling, simulation and finite element methods
Publications
Teaching
Statics. Biomechanics. Modeling techniques in biomechanics. Solid mechanics. Experimental methods in mechanical engineering.
Supervision at Polytechnique
IN PROGRESS
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Ph.D. (1)
-
Ruiz Gonzalez Silva, Leonardo. Correction Mechanisms of the Scoliotic Spine After Anterior Vertebral Body Tethering: Experimental and Finite Element Analyses.
-
COMPLETED
-
Ph.D. Thesis (10)
- Ning, B. (2023). In Vivo Experimental Platform Evaluating Synchronously 3D Bone Growth, (Re)Modeling, Microdamage and Mechanical Properties [Ph.D. thesis, Polytechnique Montréal].
- Dubé-Cyr, R. (2020). Étude biomécanique de la jonction sacro-iliaque par approche hybride numérique et expérimentale [Ph.D. thesis, Polytechnique Montréal].
- Lalande, V. (2019). Conception et évaluation d'un prototype de modulation cyclique de la croissance des vertèbres pour le traitement de la scoliose idiopathique pédiatrique [Ph.D. thesis, Polytechnique Montréal].
- Mustafy, T. (2019). The Short and Long Term Effects of in Vivo Cyclic Axial Compression Applied During Puberty on Bone Growth, Morphometry and Biomechanics [Ph.D. thesis, Polytechnique Montréal].
- Kaviani, R. (2015). Effect of Dynamic Loading Parameters on the Biomechanics and Biology of in Vitro Modulated Growth Plate Explants [Ph.D. thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Ménard, A.-L. (2015). Application suivie du retrait de compression statique versus dynamique in vivo chez le rat : effets sur la croissance osseuse et le disque intervertébral [Ph.D. thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Rahmani, B. (2014). In-Situ Mechanical Properties Identification of Composite Materials Using Inverse Methods Based on Full-Field Measurements [Ph.D. thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Mortazavi, F. (2013). Development of a Global Digital Image Correlation Approach for Fast High-Resolution Displacement Measurements [Ph.D. thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Amini, S. (2011). Stress Relaxation of Growth Plate Tissue under Uniform Compressive Load : Relationship Between Mechanical Response and Extracellular Matrix Bio-Composition and Structure [Ph.D. thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Lin, H. (2010). Biomechanical Modeling of Vertebral Mechanobiological Growth and of the Deformation Process in Adolescent Idiopathic Scoliosis [Ph.D. thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Ning, B. (2023). In Vivo Experimental Platform Evaluating Synchronously 3D Bone Growth, (Re)Modeling, Microdamage and Mechanical Properties [Ph.D. thesis, Polytechnique Montréal].
-
Master's Thesis (18)
- Qiao, N. (2023). Modélisation biomécanique de la trajectoire des vis sacro-iliaques : application pour optimiser l'ancrage tenant compte de la qualité osseuse spécifique au patient [Master's thesis, Polytechnique Montréal].
- Caron, R. (2022). Towards the Development of a 3D ex Vivo Platform for the Evaluation of Micro-Damage, Strain Fields and Mechanical Properties in Trabecular Bone [Master's thesis, Polytechnique Montréal].
- Solorzano Barrera, C. (2022). Towards a Patient-Specific Vertebral Finite Element Model Using Dual-Energy Radiography Imaging to Improve Pedicle Screw Fixation: a Feasibility Study [Master's thesis, Polytechnique Montréal].
- Bonnet, B. (2020). Caractérisation biomécanique expérimentale du tissu pulmonaire avec et sans agrafes afin de caractériser le phénomène de fuite d'air apparaissant à la suite d'une résection pulmonaire [Master's thesis, Polytechnique Montréal].
- Gasser, M. (2020). Validation d'un fixateur extramédullaire pour l'ostéogenèse par distraction chez les patients pédiatriques [Master's thesis, Polytechnique Montréal].
- Gaudreau, J. (2018). Design and Validation of a Remote-Controlled Internal Lengthening Plate for Distraction Osteogenesis in Pediatric Patients [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Mejia Jaramillo, A. (2018). Analyse histomorphométrique de la colonne vertébrale porcine instrumentée avec une agrafe intravertébrale [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Zimmermann, Y. (2018). Développement d'une modélisation par éléments finis pour caractérisation non destructive de la biomécanique osseuse à partir d'images MICRO-CT [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Tireh Dast, M. (2014). Biomechanical Response of the Epiphyseal Vertebral Growth Plate under Static and Cyclic Compression: A Finite Element Study [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Bonnaire, R. (2012). Étude biomécanique d'instrumentations antérieures pour le traitement de la scoliose [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Bourgeois-Collin, L. (2012). Évaluation de modèles biphasiques linéaires pour la caractérisation mécanique de la plaque de croissance [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Valteau, B. P. (2011). Étude comparative in vivo de la compression statique et dynamique sur des vertèbres caudales de rat : effets sur le taux de croissance et sur l'histomorphométrie de la plaque de croissance [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Fayant, P. (2010). Modélisation par éléments finis de la croissance du tube pollinique. [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Sergerie, K. (2010). Comparaison in vitro de la réponse mécanobiologique d'explants de plaques de croissance porcines sous chargements statique et dynamique. [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Wosu, R. (2010). Extraction et analyse comparative des propriétés mécaniques intrinsèques des plaques de croissance porcines à quatre stades développementaux [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Chagnon, A. (2009). Étude biomécanique de la dégénérescence du disque intervertébral à l'aide d'un modèle éléments finis poroélastique. [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Cancel, M. (2008). Étude mécanobiologique in vivo : effets de la modulation mécanique de croissance dans la matrice extracellulaire des plaques de croissance de vertèbres caudales d'un modèle animal de rat [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].
- Sylvestre, P.-L. (2006). Modélisation par éléments finis des plaques de croissance dans un modèle volumique du rachis [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal].