Proprietes mecaniques des surfaces et interfaces d'implants orthopediques

par ALIASGHADER BEHNAMGMADER

Thèse de doctorat en Sciences médicales

Sous la direction de Alain Iost.

Soutenue en 1999

à Paris. ENSAM .

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  • Résumé

    Le but de ce travail est d'etudier l'influence des parametres correspondant a l'etat de, surface comme la rugosite, sur le fonctionnement mecanique des elements utilises pour la prothese de la hanche. Pour cela, deux problemes parmi les plus importants sont retenus : l'usure dans les surfaces articulaires et l'adherence du revetement d'hydroxyapatite sur les protheses de la hanche. Pour les essais de frottement, des parametres relatifs a la profondeur (r a), la largeur et la distance (s m) et la forme (s k) des irregularites du profil de la surface des tetes explantees en ta6v et en cocr sont d'abord etudies. Les deux mecanismes du frottement abrasif et de la fatigue sont detectes par les essais pion - disque, et l'avantage de l'evaluation du coefficient de frottement y est discute. L'endommagement de la surface de l'alliage ta6v et l'influence du contact en mouvement est egalement observe. L'evaluation de l'adherence du depot ceramique de l'hydroxyapatite (hap) sur le substrat en ta6v est precedee par la caracterisation mecanique de la rupture par indentation de l'hap dense. Celui-ci est un materiau fragile dont la tenacite est inferieure a 1,1 mpa. M 0 , 5 et tres sensible a la propagation des fissures laterales avec le temps. Ensuite, le role de l'etat de surface du substrat et de l'epaisseur du revetement sur l'adherence sont etudiees par les observations microscopiques ainsi que des essais d'indentation, d'arrachement et de rayure. La cause la plus importante de la faible adherence (de nature mecanique) est due a la methode de fabrication (torche a plasma). Il s'agit de fissures interfaciales (en premier) et aussi de fissures paralleles a l'interface ou de porosites. D'apres les resultats de ce travail nous preconisons un revetement d'hydroxyapatite d'une epaisseur d'environ 90 m depose par torche a plasma sur un substrat de ta6v grossierement sable (r a = 2,29 0,40 m).


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  • Détails : 236 p.
  • Annexes : 198 ref.

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