Conception d’un implant instrumenté in vivo et du système de détection associé pour prothèse orthopédique : Application à la détection précoce du descellement et au diagnostic post-opératoire

DESIGN OF AN INSTRUMENTED IMPLANT IN VIVO AND THE ASSOCIATED DETECTION SYSTEM FOR ORTHOPEDIC PROSTHESIS : APPLICATION TO EARLY UNSEALING DETECTION AND POST-OPERATIVE DIAGNOSIS

• Auteur / Autrice : Sylvain Dutrieux
• Direction : Brice Sorli, Arnaud Vena
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance le 25/11/2019
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IES - Institut d'Electronique et des Systèmes
• Jury : Président / Présidente : Philippe Combette
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Brice Sorli, Arnaud Vena, Philippe Combette, Gaëlle Lissorgues, Katia Grenier, Étienne Perret
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gaëlle Lissorgues, Katia Grenier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Prothèses

Systèmes d'identification par radiofréquence

Mots clés libres

Implant instrumenté

Capteur de descellement

Dispositif médical életronique

Rfid

In vivo

Smart implant

Unsealing sensor

Electronic medical device

Rfid

In vivo

Résumé

De nombreux progrès techniques ont vu les jour ces dernières années en médecine et en chirurgie. Ils permettent de vivre mieux et plus longtemps. Si les efforts ont été mis dans le développement de dispositifs innovants, leur surveillance in vivo présente des lacunes, notamment en ce qui concerne les dispositifs implantables, entités critiques implantées dans un milieu fragile. Ainsi, à l’heure actuelle, le constat est fait qu’un produit de l'industrie agroalimentaire est bien mieux suivi qu'un dispositif médical implanté chez un patient. Les problématiques soulevées par cette lacune de traçabilité sont nombreuses : impossibilité de contrôler les dispositifs médicaux une fois implantés, impossibilité d'avoir des registres de matériovigilance bien remplis, par exemple. Par ailleurs, il existe également un manque de données sur le comportement des implants in vivo, données qui sont pourtant indispensables pour leur surveillance et leur amélioration. Les travaux de cette thèse ont pour objet le développement d'un dispositif capable à la fois d'identifier et de tracer toutes les prothèses de genou du monde, et de délivrer un moyen de contrôle de ces prothèses une fois implantées. Pour cela, deux dispositifs sont étudiés : un implant électronique passif long terme (avec toutes les contraintes imposées par ce type d'implants : biocompatibilité, biostabilité) et un système d'imagerie innovant, bas coût et n'exploitant ni rayonnements, ni produits d'injection.

Many technical advances have emerged in recent years in medicine and surgery. They allow to live better and longer. While efforts have been made in the development of innovative devices, their in vivo monitoring has shortcomings, particularly with regard to implantable devices, critical entities implanted in a fragile environment. Thus, at present, the fact is that a product of the agri-food industry is better followed than a medical device implanted in a patient. The problems raised by this lack of traceability are numerous: impossibility of controlling medical devices once implanted, impossibility of having well-filled materovigilance registers, for example. In addition, there is also a lack of data on the behavior of implants in vivo, which are essential for their monitoring and improvement. The aim of this thesis is to develop a device capable of both identifying and tracing all knee prostheses in the world, and to provide a means of control of these prostheses once implanted. For this, two devices are studied: a long-term passive electronic implant (with all the constraints imposed by this type of implants: biocompatibility, biostability) and an innovative imaging system, low cost and not exploiting any radiation or products injection.