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Subject Item

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Fatigue and wear behavior of bioceramics used in the design of osteoarticular prostheses

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Hip prothesis Wear Squeaking Troisième corps Ceramic implant Toxicity Arthroplastie Bioceramics Grincement Tribologie Biomatériaux Biomechanics Céramique Toxicité Tribology Ceramic Prothèse de la hanche Particule d'usure Physico-Chemical interaction Usure Thèses et écrits académiques Wear particles Biocéramique Interaction physico-Chimique Implant céramique Third body Biomécanique

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Comportement à la fatigue et à l'usure des biocéramiques utilisées dans la conception des prothèses ostéoarticulaires

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Comportement à la fatigue et à l'usure des biocéramiques utilisées dans la conception des prothèses ostéoarticulaires

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The complexity of osteoarticular pathologies means that currently there are no really effective treatments, apart from the placement of an implant (arthroplasty). Thus, 245,625 primary arthroplasties and 6,067 revision procedures were postponed in 2013-2018 [Annual report 2019 of the National Joint Replacement Register of the Australian Orthopedic Association] and the economic consequences of this demand on hospitals are serious. In this context, several friction couples have been developed over the years in order to reduce the wear of metal / polyethylene Total Hip Prostheses (THA); ceramic / polyethylene; metal / metal; ceramic / ceramic. The ex vivo wear estimate for these pairs shows very low wear for the metal / metal and ceramic / ceramic pairs. Nevertheless, some in vivo results are discordant: despite the low rate of wear, nanometric particles of metal and ceramic type can be bioactive for the organism, their biological reaction being able to be amplified for certain degenerative (osteoporosis) or inflammatory (polyarthritis). Therefore, the primary objective of this project is to understand and control the mechanical and physicochemical interactions between the biological environment (especially the lubricant) and the surfaces of ceramic / ceramic PTH implants. Thus in vivo expertises, ex vivo fatigue tests and in vitro wear particle toxicity tests are carried out in order to optimize the ceramic / periarticular tissue interaction and thus increase the in vivo lifespan of PTHs. ceramic. La complexité des pathologies ostéoarticulaires fait qu’actuellement il n'existe pas de traitements vraiment efficaces, hormis la pose d'un implant (arthroplastie). Ainsi, 245 625 arthroplasties primaires et 6 067 interventions de reprise ont été reportées en 2013-2018 [Rapport annuel 2019 du registre national de remplacement articulaire de l'Association australienne d'orthopédie] et les conséquences économiques de cette demande sur les hôpitaux sont lourdes. Dans ce contexte, plusieurs couple de frottement ont été développés au fil des années afin de diminuer l’usure des Prothèses Totale de Hanche (PTH) métal / polyéthylène ; céramique / polyéthylène ; métal / métal ; céramique / céramique. L’estimation ex vivo de l’usure pour ces couples montre une usure très faible pour les couples métal/métal et céramique/céramique. Néanmoins, certains résultats in vivo sont discordants : malgré le faible taux d’usure, les particules nanométriques de type métal et céramique peuvent être bioactives pour l’organisme, leur réaction biologique pouvant être amplifiée pour certaines milieux biologiques dégénératifs (ostéoporose) ou inflammatoires (polyarthrites). Par conséquent, ce projet a comme premier objectif de comprendre et de maîtriser les interactions mécaniques et physicochimiques entre l’environnement biologique (notamment le lubrifiant) et les surfaces d’implants PTH de type céramique/céramique. Ainsi des expertises in vivo, des tests de fatigue ex vivo et des tests de toxicité des particules d’usure in vitro sont réalisées afin d’optimiser l’interaction céramique / tissus periarticulaires et ainsi d’augmenter la durée de vie in vivo des PTH en céramique.

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Text

n3:P1001

n4:T1009

rdaw:P10219

2021

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n24:1020