Etude du risque de traumatisme crânien lors d’accidents mettant en cause des trottinettes et autres modes de transport électrique émergents

Dans le cadre du projet TC-Pro-UV (Traumatismes Crâniens et Protection des Usagers Vulnérables) mené par l’équipe biomécanique du laboratoire ICube (CNRS, ENGEES, INSA, Université de Strasbourg) et soutenu par la DSCR (Délégation à la sécurité et à la circulation routières), une étude du risque de traumatisme crânien incluant de façon originale les modes de déplacement de nouvelle génération a été menée jusqu'en septembre 2020. Parmi ces modes de déplacement en émergence, les monoplaces électriques tels que les trottinettes, les gyropodes avec ou sans guidon et les mono-roues électriques ne manqueront pas, dans un futur proche de soulever un certain nombre de questions quant à la sécurité de leurs usagers. Il est essentiel pour les pouvoirs publics mais surtout pour l’usager-même de bien identifier les risques de blessure en lien avec ces engins, notamment en ce qui concerne par exemple le traumatisme crânien. Ces nouveaux modes de déplacement permettent à l’utilisateur de se déplacer rapidement (de 6km/h jusqu’à 40km/h) et silencieusement dans une circulation motorisée et non motorisée déjà dense. Même si l’engouement pour ces véhicules est bien réel, une problématique de sécurité en lien avec la circulation de ces engins se pose, notamment quant au risques de traumatisme crânien encourus en cas d’accidents ou de chute.

C’est dans ce contexte qu’une étude détaillée d’accidents virtuels impliquant l’ensemble de ces véhicules en émergence dans un très grand nombre de configurations a été menée à l’Université de Strasbourg. Le risque de traumatisme crânien pour trois modèles génériques de véhicule émergent électrique (VEE) à savoir un gyropode sans guidon, une mono-roue et une trottinette électrique ont été étudiés. Deux types d’usagers vulnérables ont été considérées dans cette étude l’enfant et l’adulte. Plusieurs configurations de chutes seules ont été étudiées comme le déséquilibre arrière, la chute provoquée par un trou dans le revêtement de la chaussée ou encore l’impact contre une bordure de trottoir avec des vitesses du VEE variant de 5 km/h à 30 km/h. Un total de 432 simulations d’accidents virtuels a ainsi été réalisé permettant de calculer la cinématique de la victime (son vol plané) pour les différentes configurations proposées. Cette modélisation de la chute, réalisée avec un modèle dit « corps rigide » permet d’extraire les conditions d’impact de la tête c’est-à-dire les vitesses et angles d’impact de celle-ci juste avant impact sur le sol. Dans une deuxième phase, ces conditions d’impact, ont servi à modéliser le traumatisme crânien lui-même au moyen d’un modèle dit « modèle par éléments finis » de la tête humaine développé par l’équipe biomécanique de Strasbourg. Cette deuxième phase permet de calculer pour chaque impact crânien, la réponse mécanique du cerveau et de la boîte crânienne puis d’évaluer le risque de lésion neurologique et de fracture du crâne.

Les résultats de cette étude ont montré que plus la vitesse du VEE augmente et plus le risque lésionnel augmente. Le risque de fracture crânienne est globalement élevé puisque dans 90% des simulations d’impact de la tête, le risque de fracture crânienne est supérieur à 95% et ce même à faible vitesse du VEE.

De la même manière le risque de commotion calculé est supérieur à 50% pour quasiment toutes les simulations d’impacts effectuées. Ce risque de lésion neurologique devient supérieur à 90% lorsque la vitesse du VEE dépasse les 20 km/h et ce quelques soit le type d’usager.

En conclusion cette étude a montré qu’il existe, pour l’utilisateur de trottinette, de gyropode ou de hoverboard non casqué, un risque de traumatisme crânien élevé en cas de chute et ceci est vrai à la fois pour l’adulte et pour l’enfant. Ce constat ouvre la discussion sur l’obligation du port du casque pour les utilisateurs de ces nouveaux moyens de transport urbain.

Méthodologie utilisée pour estimer le risque de traumatisme crânien encouru par l’utilisateur de trottinettes, de Gyropodes ou de Hoverboard en cas de chute : simulations d’accidents virtuels avec calcul de la cinématique de la victime et estimation des risques lésionnels en termes de fracture crânienne et de lésion neurologique au moyen d’un modèle numérique de la tête humaine capable de calculer le risque de fracture du crâne et de lésions neurologiques.

Contacts : Caroline Deck et Remy Willinger