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Contribution à l'étude de l'usure des prothèses totales de hanche. Approche expérimentale sur simulateur

Published online by Cambridge University Press:  07 January 2009

Atef Boulila ,
Khemaïes Jendoubi ,
Patrick Chabrand ,
Ali Zghal  and
Mustapha Khadhraoui
Atef Boulila
Affiliation:
Laboratoire de Biomécanique Orthopédique (LBO), INO. M.T. Kassab, Ksar Saïd, 2010 Manouba, Tunisie
Khemaïes Jendoubi
Affiliation:
Laboratoire de Biomécanique Orthopédique (LBO), INO. M.T. Kassab, Ksar Saïd, 2010 Manouba, Tunisie
Patrick Chabrand
Affiliation:
Laboratoire LABM UMSR, Université de la Méditerranée, 163 avenue de Luminy, case 918, 13288 Marseille, France
Ali Zghal
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique des solides, des structures et de développement technologique, ESSTT, BP 56 Beb Mnara, 1008 Tunis, Tunisie
Mustapha Khadhraoui
Affiliation:
Université de Provence/UNIMECA, Technopôle de Château Gombert, 60 rue F. Joliot Curie, 13453 Marseille Cedex 13, France
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Abstract

L'évaluation d'un implant, en terme de contrôle qualité, ne peut se faire en définitive que par l'investigation clinique. Cette démarche ne devrait pas toucher seulement les nouveaux implants mais s'appliquer aussi à toute modification même légère d'un implant déjà existant et cliniquement éprouvé. L'investigation clinique prospective reste cependant une approche lourde, contraignante et longue. Elle n'est entreprise actuellement que pour de nouveaux implants ou lorsqu'une modification véritablement innovante est apportée à un implant déjà existant [1]. Dans le cadre du développement d'un nouvel implant articulaire et notamment lors de la conception d'une nouvelle géométrie ou lors du choix d'un nouveau procédé de stérilisation, il pourrait être intéressant de posséder un outil de test pré-clinique permettant de prévoir le comportement et les performances de cette prothèse avant d'investir des moyens lourds dans une étude clinique qui reste cependant indispensable à terme. Les essais tribologiques sur simulateurs offrent cette possibilité [2]. Cette étude porte sur la mise au point et la validation d'un simulateur pour prothèses totales de hanche. À travers nos résultats expérimentaux, développés sur tribomètre à trois unités, nous montrons l'importance des effets du procédé de stérilisation, ainsi que le rôle que peut jouer le milieu biologique et les couples de matériaux de friction (tête et cotyle de la prothèse) sur la tenue en service des prothèses totales de hanche (PTH). Les prothèses de hanche de diamètre plus élevé (Ø28 mm) et le choix du couple (CoCrMo/polyéthylène) semblent donner un taux d'usure plus faible, et en conséquence, une meilleure longévité des arthroplasties totales de hanche [3].

Keywords

ArthroplastywearbiotribologysterilisationsimulatorArthroplastieusurebio-tribologiestérilisationsimulateur
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 9 , Issue 4 , July 2008 , pp. 323 - 333
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2008

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References

R.M. Hall, A. Unsworth, B.M. Wroblewski, Wear in retreved Charnley acetabular sockets, ed. D. Dowson, Advances in medical tribology, London, Mechanical Engineering Publications Limited, 1988, pp. 57–67
Fabre, A., Simulateur pour tester les prothèses de hanche à l'usure : modélisation et réalisation, Méc. Ind. Mat. 47 (1994) 370–373
A. Boulila, Optimisation et aide à la conception d'implants orthopédiques, Étude de l'usure des implants articulaires de hanche, Thèse de doctorat en Mécanique, en cours, Rapport d'avancement septembre 2007, Tunis, 33 p.
Calonius, O., Tribology of prosthetic joints, Validation of wear simulation methods, Acta polytechnica Scandinavica, Mech. Eng. Ser. 159 (2002) 62
Skuteck, M., Bourne, R.B., MacDonald, S.J., International epidemiology of revision THP, Current Orthopaedics 20 (2006) 157–161 CrossRef
F. Langlais, Le polyéthylène en 1997, Les Cahiers de la SOFCOT, Pathologies de la hanche de l'adulte, 1997, pp. 37–51
Willert, H.G., Semlitsch, M., Réactions de capsules articulaires à l'usure par frottement de matières plastiques et de métaux dans les endo-prothèses articulaires, Revue Technique SULZER 2 (1975) 119–133
M. Postel, M. Kerboull, J. Evrard, J.P. Courpied, Arthroplastie totale de hanche, ed. M. Postel, M. Kerboull, J. Evrard, J.P. Courpied, Berlin, Springer Verlag, 1985
J.J. Caubert, Théorie et pratique industrielle du frottement, Collection mécanique des surfaces, DUNOD, 1962
G. Zambelli, L. Vincent, Matériaux et contacts – une approche tribologique, 1998, Presses Polytechniques et universitaires de Romandes, ISBN 2-88074-338-9
Judmann, K.P., Reinish, G., Pauschitz, A., Bauer, F., In vitro fatigue behaviour of a cemented acetabular reconstruction, J. Biomech. 39 (2006) 2882–2886
Heaton Adegbile, P., Zant, N.P., Tong, J., Wear testing of total hip joints according to ISO and development of a new hip joint simulator according to ISO, J. Biomech. 39 (2006) 2882–2886 CrossRef
Affatato, S., Bersaglia, G., Foltran, I., Emiliani, D., Traina, F., Toni, A., The influence of implant position on the wear of alumina-on-alumina studied in a hip simulator, Wear 256 (2004) 400–405 CrossRef
Essner, A., Schmidig, G., Wang, A., The clinical relevance of hip joint simulator testing: in vitro and in vivo comparison, Wear 259 (2005) 882–886 CrossRef
Saikko, V., Ahlroos, T., Calonius, O., Wear simulation of total hip prostheses with polyethylene against CoCr, alumina and diamond-like carbon, Biomaterials 22 (2001) 1507–1514 CrossRef
Jin, Z.M., Stone, M., Ingham, E., Fisher, J., Biotribology, Current Orthopaedics 20 (2006) 32–40 CrossRef
M. Douik, Apport de la biomécanique et des biomatériaux avancés pour la chirurgie orthopédique, point de vue des orthopédistes, 3es Journées de biomécanique, biomatériaux avancés et Imagerie Médicale, 14–16 mai 2001, Tunis
Galvin, A.L., Williams, S., Hatto, P., Thompson, J., Issac, G., Stone, M., Ingham, E., Fisher, J., Comparison of wear of ultra high molecular weight polyethylene acetabular cups against alumina ceramic and chromium nitride coated femoral heads, Wear 259 (2005) 972–976 CrossRef
A. Boulila, K. Jendoubi, P. Chabrand, A. Zghal, Application de la méthode des plans d'expérience de Tagauchi dans la conduite des essais tribologiques sur prothèses totales de hanche, Mécanique & Industries, en préparation
Browsher, J.G., Shelton, J.C., A hip simulator study of influence of patient activity level on the wear of crosslinked polyethylene under smooth and roughened femoral conditions, Wear 250 (2001) 167–179
Geringer, J., Forest, B., Combarde, P., Fretting – corrosion of materials used as orthopaedic implants, Wear 259 (2001) 943–951 CrossRef
Cho, H.J., Wei, W.J.,, H.C. Kao, C.K. Cheng, Wear behaviour of UHMWPE sliding on artificial hip arthroplasty materials, Materials Chem. Phys. 88 (2004) 9–16 CrossRef
Essner, A., Sutton, K., Wang, A., Hip simulator wear comparison of metal-on metal, ceramic – on-ceramic and crosslinked UHMWPE bearings, Wear 259 (2005) 992–995 CrossRef
Affatato, S., Bersaglia, G., Rocchi, M., Taddei, P., Fagmano, C., Toni Wear, A. behaviour of crosslinked polyethylene assessed in vitro under severe conditions, Biomaterials 26 (2005) 3259–3267 CrossRef
P. Kapsa, M. Cartier, Usure des contacts mécaniques, manifestations de l'usure, Techniques de l'ingénieur, Traité Génie Mécanique, BM 5 067, pp. 1–14
R. Skalak, S. Chien, Handbook of bioengineering, ISBN 0-07-057783-8, McGraw, USA, 1987
R. Kiok, S. Fernandes, S. Kupta, A. James, Sterilization methods of artificial joint prostheses, Group R2, April 23, 1997
Affatato, S., Bersaglia, G., Emiliani, D., Foltran, I., Taddei, P., Reggiani, M., Ferrieri, P., Toni, A., The performance of gamma-and EtO-sterilised UHMWPE acetabular cups tested under severe simulator conditions, Part 1: role of the third-body wear process, Biomaterials 23 (2002) 4839–4846 CrossRef
Affatato, S., Bersaglia, G., Emiliani, D., Foltran, I., Taddei, P., Reggiani, M., Ferrieri, P., Toni, A., The performance of gamma-and EtO-sterilised UHMWPE acetabular cups tested under severe simulator conditions, Part 2: wear particle characteristics with isolation protocols, Biomaterials 24 (2003) 4045–4055 CrossRef
Affatato, S., Bordini, B., Fagnano, C., Taddei, P., Tinti, A., Toni, A., Effects of the sterilisation method on the wear of UHMWPE acetabular cups tested in a hip simulator, Biomaterials 23 (2002) 1439–1446 CrossRef