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Atlas® Alumine-Alumine

Alumine - Alumine Sandwich Bilan à 4 ans
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Pourquoi ?

A très long terme c'est à dire à plus de vingt ans, le polyéthylène malgré les progrès réalisés en tribologie est voué inéluctablement à provoquer des ostéolyses, les couples métal-métal comportent des risques potentiels de toxicité locale ou générale. Tout incident,luxation, impingement, usure à trois composants risque d'entraîner à plus ou moins long terme la libération de grandes quantités de chrome et de cobalt. Si de très faibles quantités de chrome et de cobalt sont acceptées par l'organisme, de très grandes quantités sont éminemment toxiques. Le cobalt est éliminé dans les urines, le chrome lui n'est pas ou très peu éliminé et s'accumule dans l'organisme, on ne peut pas prévoir les conséquences d'une telle accumulation à très long terme.


Surface Tête Alumine (1 micron)

La conception de l'implant cotyloïdien

A la lumière des enseignements dégagés lors de l'utilisation d'implants monoblocs en céramique, avec ou sans métal back, il apparaît préférable de sertir, dans un noyau en PE, la cupule céramique qui constitue l'élément femelle du couple.

L'association de ces deux matériaux permet de tirer parti des avantages indéniables résultant de certaines caractéristiques du PE :

    • Le PE permet d'amortir les contraintes et de les répartir.
    • Grâce au PE, il est possible de recouvrir le bord de la cupule céramique et de le protéger, ainsi, d'un conflit éventuel avec le col de la tige.
    • Dans le cas d'une pose avec un anneau métal back, le noyau de PE muni de son insert céramique se met en place avec précision, sans risque de malposition.
    • Le PE interposé entre la céramique et le métal-back est soumis à de faibles contraintes : elles sont en effet réparties sur des surfaces beaucoup plus étendues.

     

    La transmission des contraintes au polyéthylène est différente pour une cupule tout polyéthylène et pour un "sandwich". La tête transmet les charges de façon ponctiforme au polyéthylène ce qui concentre les contraintes et aboutit au fluage. Dans le cas du "sandwich" la cupule alumine transmet largement les charges au polyéthylène cette meilleure répartition des contraintes diminue les risques de détérioration du polyéthylène.

    Cette large répartition des contraintes limite considérablement les risques de fluage

    Le PE n'est pas en contact avec la tête et n'est donc soumis à aucun frottement.

    Dans ces conditions , le recours au PE permet de mettre à profit les avantages de ce matériau tout en évitant son usure et les problèmes graves qui en résultent.

    L'épaisseur du polyéthylène minimum est de 5 mm. Ce polyéthylène à très haut poids moléculaire est réticulé afin d'obtenir une augmentation de la résistance à la rupture car dans le cas particulier il ne s'agit pas d'augmenter la résistance au frottement puisque aucune partie du polyéthylène n'est destinée à frotter mais d'une augmentation de la résistance mécanique.L'insertion de la cupule alumine dans le noyau de polyéthylène est réalisée par sertissage à chaud.
    La qualité de ce sertissage et sa résistance aux contraintes a été testée. La résistance de la cupule alumine et du polyéthylène a également été testée.

     

     

    Tests en laboratoire

    Le "Burst test" consiste à appliquer une force sur une tête placée dans la cupule, elle même bloquée dans un support avec une inclinaison de 25 °. Il n'a été observé aucune fracture ni de la cupule alumine ni du polyéthylène ni du métal back sous une charge de 100 KN équivalent à une charge de 10 tonnes.

    Le Burst test

    Le "Lever out test" a permis de vérifier la résistance à un couple de rotation exercé sur le bord de la cupule en alumine. La résistance eu "Lever out test" était de 3295 N.

    Le lever out test

    Le "Push out test" exerce une force dans l'axe de la tête sur la cupule d'alumine sertie dans son noyau de polyéthylène posé sur un socle plat et donc sans métal back et sans aucun appui périphérique. Ce test a montré une résistance de 2300 N.

     

    Le push out test

     

    Enfin le "torsion test" qui exerce une rotation sur son axe de la cupule en alumine a montré une résistance à une force allant jusqu'à 2200 N par centimètre.

    le torsion test

     

    Le "Burst test" est assez comparable aux forces subies dans une hanche, la résistance à plus de 10 tonnes de charge est très supérieure aux contraintes habituelles.

    Le "Lever out test" pourrait corespondre à un conflit entre le col et le rebord de la cupule (impingement), prévenu par le rebord de polyéthylène et par le testing en fin d'intervention que nous décrivons plus loin.

    Le "Push out test" correspondrait à l'absence de metal back ou d'appui osseux difficilement imaginable en pratique.

    Le "Torsion test" est satisfaisant car le couple particulièrement bas en frottement alumine-alumine est très inférieur aux 220 kg par cm nécessaires à la mobilisation.

    Toutes ces valeurs sont donc très largement supérieures aux sollicitations en clinique humaine et nous donnent donc une garantie de fiabilité.

    Les impératifs techniques

    * L'impacteur spécial pour cotyle alumine-alumine FH permet un appui au pourtour du noyau en zone polyéthylène et non au centre sur l'alumine. Cet impacteur doit être impérativement et exclusivement utilisé car toute impaction sur la cupule d'alumine avec un impacteur classique risquerait de fragiliser la cupule.

    * Il est rappelé qu'il est nécessaire de libérer tout autour de la cupule, avant d'impacter le noyau afin d'éviter tout conflit entre l'insert et les parties molles qui pourraient s'interposer.
    * L'impingement, conflit entre le col fémoral et le rebord de la cupule est redoutable pour tous types de prothèse quelque soit le couple de frottement. Il sollicite les ancrages cotyloïdiens et est à l'origine de débris. L'impingment dans les couples métal-métal et céramique-céramique est d'autant plus redoutable que le col s'use au contact du bord de la cupule, se fragilise, peut casser et libérer des débris de métal.
    C'est la raison pour laquelle nous avons muni l'insert cotyloïdien d'un rebord de polyéthylène s'interposant automatiquement entre col et cupule en cas d'impingement.

     

     

     

    Nous rappelons que comme pour toute prothèse il est nécessaire de soigner le positionnement des pièces prothétiques fémorales et cotyloïdiennes et de vérifier en fin d'intervention l'absence de contact col-cupule dans les positions maximales, particulièrement en extension-rotation externe forcée.

    Il est impératif d'utiliser un couple alumine-Alumine parfaitement compatible et il est donc formellement déconseillé de mixer les deux pièces : la sécurité est d'employer le couple alumine-alumine livré par FH-Orthopedics SAS ou ses distributeurs. Cela donne une garantie de compatibilité.

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