La Biocompatibilite Du Titane Et Les Conditions De Reussite En Implantologie Orale Endo Osseuse

Author : Paul Didier
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Download or read book Solutions matériaux et géométriques pour la réalisation de dispositifs médicaux implantables sur-mesure en alliages de titane written by Paul Didier and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'utilisation des Dispositifs Médicaux Implantables (DMI) en alliage de titane, principalement en Ti-6Al-4V, s'est fortement développée ces dernières décennies. D'un point de vue biologique et chimique, certains éléments de cet alliage tels que le vanadium et l'aluminium sont considérés comme potentiellement toxiques. D'un point de vue des propriétés mécaniques, le Ti-6Al-4V est significativement plus rigide que l'os cortical sur lequel les prothèses/implants sont fixés. Cette différence de rigidité entre l'os et l'implant est à l'origine d'une déviation des contraintes (appelée « stress-shielding ») qui peut finalement aboutir au descellement du dispositif dû à des pertes osseuses. Le travail de cette thèse a pour objectif d'apporter des solutions tant sur le choix du matériau que sur le choix de la géométrie des DMI, pouvant permettre l'amélioration du transfert de charge à l'interface. Le domaine dentaire où les efforts mis en jeu sont importants constitue un environnement adéquat à la mise en œuvre de ces solutions matériaux et géométriques. Deux types de dispositifs sont ainsi envisagés dans cette étude : les implants endo-osseux et les implants supra-osseux à plaque d'ostéosynthèse. Le positionnement des implants classiques, dits endo-osseux, est évalué au regard de l'os péri-implanté par une étude numérique multiparamétrique, prenant en compte des critères mécaniques. Les implants supra-osseux sont eux destinés à la réhabilitation d'arcades dentaires complètes de patients aux pathologies plus atypiques, notamment lorsque la pose d'implants endo-osseux n'est pas envisageable. La nécessité de disposer de formes individualisées aux patients justifie pleinement une réalisation par fabrication additive SLM (Selective Laser Melting). Cette approche nécessite cependant de s'intéresser à tous les aspects de la chaîne de valeurs de réalisation de DMI par fabrication additive métallique. Dans l'étape de dimensionnement il ne s'agit plus seulement de tenir compte de la tenue mécanique du dispositif implanté mais d'optimiser topologiquement sa géométrie au regard des sollicitations appliquées à l'os, afin d'optimiser le transfert de charge en l'os et l'implant. L'élaboration de ces dispositifs, sur-mesure, doit nécessairement tenir compte des opérations de parachèvement post-fabrication, par des procédés soustractifs. Ces étapes de fonctionnalisation constituent encore à ce jour un verrou qui limite l'utilisation de la fabrication additive. Les problématiques de reprise en usinage de pièces sur-mesure sont liées au transfert entre la machine de fabrication additive et le centre d'usinage. L'idée développée consiste à l'utilisation des supports de fabrication additive comme montage d'usinage sur-mesure. Pour anticiper les potentielles instabilités pendant cette opération de parachèvement, un outil numérique est développé, couplé à un modèle analytique de détermination des efforts de coupe en fraisage périphérique. Enfin, le contrôle de l'état de surface des DMI issus du procédé SLM par sablage et tribofinition, en lien avec une étude de biocompatibilité, est présenté.