Thèse soutenue

Amélioration de la durabilité des prothèses de hanches par revêtement diamant

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Auteur / Autrice : Zhor Ahzi
Direction : Yves RémondJosé Gracio
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biomatériaux et biomécanique
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Strasbourg en cotutelle avec Aveiro - Portugal

Résumé

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Chaque année, environ 500000 personnes en Europe. Dont un cinquième en France, sub issent une opération de pose ou de remplacement de Prothèse Totale de Hanche (PTH). Les prothèses de hanche réalisées jusqu'à présenl ne peuvent pas sClVir plus de 15 années. L'objectif principal de cette étude est donc l'augmentation de la longévité des prothèses (» 15 années) par la minimisation voi r, si possible, l'élimination de la formation de débris sur les surfaces de contact d'articulation. Dans notre cas. Le substrat est une tête sphérique en alliage de titane Ti6AI4 V fro ttant contre une cupule en polyéthylène à po ids moléculaire ultra élevé ( UHMWPE). Or, le titane et ses alliages présentent d'assez médiocres performances caractérisées en frottement. Pour remédier à cet effet. On propose un rcvetemcnt de Ti6Al4V par le diamant s)'mhetique en utilisant une nouvelle technique de dépôt chimique à haute température avec modulation du temps (Time modulated CVO - TMCVD). Cependant. Ce revetemcnt présente quelques difficultés dues à la génération des contraintes résiduelles élevées. La spectroscopie de Raman et la diffraction des rayons X (XRD) onl été utilisées pour mesurer ces contraintes résiduelles. Pour réduire les intensités des contraintes résidue lles ct améliorer J'ad hé sion, nous avons utilisé une couche intennédiai re de DLC (diamond like carbon) entre [e substrat Ti6A I4 V ct le diarnond. En fin, pour évaluer les cOJltraintes rés id uel le d'origine thermique. La méthode des éléments finis a été employée pour simuler le procédé de refroidissement des couches minces de diamant déposées sur ['alliage Ti6AI4 V à des températures s'étendant de 600°C à 900 oc.