masticateur artificiel : Fonctionnement du masticateur

Les principaux paramètres de la mastication qui permettent l’adaptation à la texture de l’aliment sont la force générée par les muscles masticateurs, le nombre de cycles (nombre de coup de dents), la durée de la séquence de mastication (de la mise en bouche de l’aliment jusqu’à sa déglutition), ou encore la fréquence de mastication (rythme). La technologie utilisée assure simplicité et robustesse à l’AM2 tout en permettant la simulation et le réglage de ces principaux paramètres de la mastication.

 
1 - Principe de fonctionnement :
Le fonctionnement de l’AM2 est fondé sur l’affrontement de deux mâchoires, l’une fixe, l’autre mobile, chacune porteuse d’une « arcade dentaire ». Ces « arcades dentaires » présentent une surface masticatoire comparable aux surfaces dentaires utilisées lors de la mastication humaine. Elles ne reproduisent pas l’anatomie humaine mais ont été conçues pour imposer à l’aliment les mêmes types de contraintes de cisaillement et de compression que celles développées in vivo. Ces mâchoires sont actionnées par des moteurs eux-mêmes asservis par automate (voir l'animation).
 
2 - Paramètres contrôlés :
Les paramètres sont contrôlés à partir de l’interface informatique, ce qui autorise leur maîtrise par l’expérimentateur. Les principaux paramètres dont le choix dépend de l’expérimentateur sont :
  • Le type de contraintes appliquées à l’aliment : cisaillement/compression associés au type de mouvements qui reproduisent la circumduction, c’est à dire les mouvements verticaux et latéraux de la mâchoire inférieure.
  • le nombre de cycles masticatoires, la durée de ces cycles et la durée de la séquence de mastication
  • la gamme de forces à appliquer en fonction de l’aliment mastiqué
  • une salive artificielle, de composition ajustable, est proposée. Son injection dans la chambre de mastication est réalisée par une pompe mécanisée contrôlant le rythme et le débit.
  • la température de la chambre de mastication est également contrôlée.
 
3 - Acquisition des données :
Les décours temporels des forces appliquées à l’aliment au cours de la mastication et de la température de la chambre de mastication sont enregistrés en continu.
Les différentes stratégies de réglage des paramètres de mastication peuvent être conservées et réutilisées.
 
4 - Analyse du bol alimentaire :
Diverses analyses peuvent être réalisées sur la plateforme de mastication pour caractériser le bol alimentaire formé par l’AM2 :
  • granulométrie du bol alimentaire par analyse de la distribution de la taille ou de la forme des particules
  • comportement rhéologique du bol alimentaire (plasticité, cohésion…etc)
  • autres analyses variées