Tribologie des prothèses de hanche

L'implantation d'une prothèse d"articulation de hanche est devenue une opération courante en chirurgie orthopédique avec un fort taux de succès. Dans le monde, le nombre de prothèses de hanche implantées annuellement se chiffre désormais en centaines de milliers voire en millions. La réussite d'une opération d'arthroplastie de la hanche requiert, d'une part, des prothèses mécaniquement et chimiquement stables et, d'autre part, des procédures cliniques adaptées. Du point de vue de l'ingénierie, le challenge est très complexe et consiste à produire des prothèses de forme adaptée à l'anatomie humaine et qui assurent à la fois leur rôle structurel et de répartition des charges ainsi que la fonctionnalité articulaire. Les matériaux utilisés doivent répondre à une série de spécifications : absence de toxicité, bonne biocompatibilité, résistance mécanique, bonne endurance à la fatigue, résistance aux chocs, tenue à la corrosion par les fluides corporels. Pour les parties articulaires et d'ancrage avec l'os s'ajoute la nécessité d'un comportement tribologique approprié. Dans cet article, la thématique de prothèses de hanche sera considérée uniquement du point de vue tribologique avec l'intention d'illustrer l'application, dans l'ingénierie des implants, des concepts de base liés au frottement, à la lubrification et à l'usure. L'article se concentrera sur la tribologie du joint articulaire et ne traitera pas, pour des raisons d'espace, la thématique de l'ancrage de la prothèse dans l'os et des points de contact statiques dans les prothèses modulaires.

L'article comporte, après cette introduction, une section énonçant les principaux matériaux utilisés pour la réalisation de prothèses suivie d'une section décrivant les aspects tribologiques de l'articulation synoviale naturelle. On présentera par la suite les concepts, avantages et limitations des prothèses à faible frottement et à faible usure. L'article se concluera par un bref bilan et un aperçu de perspectives de développement.