Auteur / Autrice : | Alexandre Barbas |
Direction : | Paul Lipinski |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences des matériaux |
Date : | Soutenance le 15/11/2011 |
Etablissement(s) : | Metz |
Ecole(s) doctorale(s) : | EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : LABPS - Laboratoire de mécanique Biomécanique Polymère Structures - EA4632 |
Jury : | Président / Présidente : Etienne Patoor |
Examinateurs / Examinatrices : Anne-Sophie Bonnet-Lebouvier, Guillaume Dubois, Alain Lodini, David Mitton, Raphaël Pesci, Narcisse Zwetyenga |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Cette thèse présente le développement d’implants en titane poreux sur mesure pour la chirurgie maxillo-faciale. Après avoir caractérisé mécaniquement le titane grade 2 obtenu par un procédé de fabrication additive, le Selective Laser Melting, nous avons réalisé des simulations éléments finis afin de développer un motif élémentaire aux propriétés mécaniques proches de celles de l’os. L’affaiblissement des propriétés initiales du titane permet d’éviter les phénomènes de résorption osseuse menant au descellement de prothèses par exemple. La structure développée garantit une ostéointégration optimale en permettant au tissu osseux de croître à l’intérieur des porosités.Pour accélérer l’intégration des implants dans l’os, nous avons développé un traitement de surface composé d’une immersion dans de l’hydroxyde de sodium et d’une anodisation. Ceci permet de créer une nouvelle couche d’oxyde, en surface du titane, avec laquelle l’os va pouvoir créer rapidement des liens chimiques forts.Enfin, un modèle numérique propre à un patient a été réalisé pour étudier l’influence d’implants crâniens en différents matériaux sur la distribution des températures au niveau de la tête. Il s’est avéré qu’un implant en titane poreux présente un comportement thermique proche de celui du tissu osseux, ce qui garantit la protection thermique du cerveau. Un modèle simplifié assimilant la tête à une sphère a été confronté au modèle précédent. Les résultats de ces deux modèles coïncident, il est donc suffisant de réaliser un modèle simple pour prédire la distribution de la température dans la tête. Ces travaux ont conduit à plusieurs implantations de substituts osseux en titane poreux.