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Modélisation de la croissance de défauts dans des cupulesde prothèses de hanche en zircone soumises au phénomènede décoaptation

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2008

Jérôme Hausselle ,
Sylvain Drapier ,
Jean Geringer ,
Michel Dursapt ,
Jacques Stolarz  and
Bernard Forest
Jérôme Hausselle
Affiliation:
École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, Centre Ingénierie et Santé, UMR CNRS 5146, 158 cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne Cedex 2, France
Sylvain Drapier
Affiliation:
École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, Centre Science des Matériaux et des Structures, LTDS, UMR CNRS 5513, 158 cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne Cedex 2, France
Jean Geringer
Affiliation:
École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, Centre Ingénierie et Santé, UMR CNRS 5146, 158 cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne Cedex 2, France
Michel Dursapt
Affiliation:
École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, Centre Science des Matériaux et des Structures, LTDS, UMR CNRS 5513, 158 cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne Cedex 2, France
Jacques Stolarz
Affiliation:
École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, Centre Science des Matériaux et de Structures, UMR CNRS 5146, 158 cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne Cedex 2, France
Bernard Forest
Affiliation:
École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, Centre Ingénierie et Santé, UMR CNRS 5146, 158 cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne Cedex 2, France
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Abstract

Les prothèses de hanche en biocéramique sont résistantes à l'usure mais, du fait de leur fragilité intrinsèque, sont susceptibles de se rompre. Le phénomène de décoaptation, séparation de faible amplitude de la tête et de la cupule, a été mis en évidence lors de la marche, et le choc mécanique en résultant peut fortement augmenter les risques de rupture. Un modèle par éléments-finis a été développé et les résultats ont été exploités afin de simuler l'évolution de la probabilité de rupture de cupules en zircone au cours du temps. Les résultats s'accordent bien avec l'expérience, même si des améliorations sont nécessaires afin de prendre en compte l'érosion des surfaces de contact.

Keywords

Bioceramicsbiomechanicsshocksmodelizationhip prosthesesfracturestochasticBiocéramiquesbiomécaniquechocsmodélisationprothèses de hancherupturestochastique
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 9 , Issue 2 , March 2008 , pp. 153 - 158
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2008

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References

De Aza, A., Chevalier, J., Fantozzi, G., Schehl, M., Torrecillas, R., Crack growth resistance of alumina, zirconia and zirconia toughened alumina ceramics for joint prostheses, Biomaterials 23 (2002) 937–945 CrossRef
Hsu, S., Shen, M., Wear prediction of ceramics, Wear 256 (2004) 867–878 CrossRef
Weisse, B., Zahner, M., Weber, W., Rieger, W., Improvement of the reliability of ceramic hip joint implants, J. Biomech. 36 (2003) 1633–1639 CrossRef
B. Jobard, Contribution à l'étude des impacts transmis à l'articulation de la hanche humaine, Thèse de doctorat, Université Lyon I, 2003
Bergmann, G., Graichen, F., Rolhmann, A., Hip joint loading during walking and running, measured in two patients, J. Biomech. 26 (1993) 969–990 CrossRef
Heller, M., Bergmann, G., Deuretzbacher, G., Dürselen, L., Polh, M., Claes, L., Haas, N., Musculo-skeletal, G. Duda loading conditions at the hip during walking and stair climbing, J. Biomech. 34 (2001) 883–893 CrossRef
Dennis, D., Komistek, R., Northcut, E., Ochoa, J., Ritchie, A., In vivo determination of hip joint separation and the forces generated due to impact loading conditions, J. Biomech. 34 (2001) 623–629 CrossRef
J. Hausselle, J. Stolarz, M. Dursapt, B. Forest, Shock induced damages on hip prostheses, Proceedings of the 20th European Conference on Biomaterials, European Society of Biomaterials, 27 septembre–1er octobre, Nantes, France, 2006
Chevalier, J., Olagnon, C., Fantozzi, G., Crack propagation and fatigue in zirconia-based composites, Composites 30 (1999) 525–530 CrossRef
Chevalier, J., Olagnon, C., Fantozzi, G., Gros, H., Creep Behaviour of Alumina, Zirconia and Zirconia-Toughened Alumina, J. Eur. Ceramics Soc. 17 (1997) 859–864 CrossRef
Todinov, M.T., Probability of fracture initiated by defects, Mat. Sci. Eng. A 27 (2000) 39–47 CrossRef
Todinov, M.T., Equations and a fast algorithm for determining the probability of failure initiated by flaws, Int. J. Solids Struct. 43 (2006) 5182–5195 CrossRef
Walter, W., Insley, G., Walter, K., Tuke, M., Edge loading in third generation alumina ceramic-on-ceramic bearings, J. Arthroplasty 19 (2004) 402–413 CrossRef