Le simulateur de marche permet de tester la durée de vie des matériaux constituant la prothèse totale de hanche dans des conditions d'utilisation quotidienne (marche, descente d'escalier, …) selon la norme ISO 14242-1 (Implants chirurgicaux -- Usure des prothèses totales de l'articulation de la hanche).
Système tribologique pour prothèses
Le simulateur de marche est composé de 6 postes :
Objectifs
Les recherches poursuivies au sein de l'Equipement d'Excellence Ingénierie et Vieillissement des Tissus Vivants (IVTV) étudient l'effet du vieillissement des tissus et le matériel permettant leur remplacement (prothèses de hanche, biomatériaux).
L'objectif du système tribologique pour prothèse de hanche est de tester la durée de vie des matériaux constituant la prothèse totale de hanche dans des conditions d'utilisation quotidienne (marche, descente d'escalier, …) selon la norme ISO 14242-1 " Implants chirurgicaux -- Usure des prothèses totales de l'articulation de la hanche" a minima.
Il a pour but à la fois de soutenir le tissu industriel local et de disposer d'un outil flexible pour tester de nouveaux matériaux, de nouvelles conditions de chargement au plus près de la marche humaine réelle et pour isoler les débris produits lors des expériences de frottement.
Localisation
Il sera installé à terme au Pôle Santé de Saint-Etienne.
Caractéristiques techniques
Le simulateur de marche et le système informatique associé permettent l'étude de différents couples de frottement utilisés dans les prothèses de hanche. Les caractéristqiues techniques propres au simulateur de marche sont les suivantes :
- L'appareil dispose de 6 postes.
- L'appareil permet de tester des échantillons de taille :
- diamètre extérieur de la cupule : 38 à 66 mm,
- diamètre de la tête : 22,2 à 50 mm,
- diamètre col de la tige : 10 à 16 mm,
- longueur du col, avec une partie de la métaphyse pour la préhension: 70-80 mm.
- L'appareil permet de tester des systèmes dont les matériaux pourront être : métal, céramique pour la tête fémorale et métal, céramique et polymères pour la cupule.
- L'appareil permet d'appliquer une force normale de 0 à 3 kN, de forme cyclique, de fréquence égale à 1 Hz, selon norme ISO 14242-1 et pouvant aller jusqu'à 1,5 Hz, avec une résolution de 3% sur tout le cycle.
- L'appareil permet l'application de déplacements angulaires, avec une résolution de 3°, cycliques selon la norme ISO 14242-1, impérativement.
- Les trois degrés de liberté angulaires (rotation interne/externe, adduction/abduction, flexion/extension) sont asservis et l'utilisateur a accès à la programmation des cycles.
- L'appareil permet d'appliquer une décoaptation comprise entre 0 et 2.5 mm entre la tête fémorale et la cupule durant le test.
- L'échantillon est testé en milieu liquide physiologique (sérum bovin) à température contrôlée 37° ± 2°C. Le liquide peut être récupéré à la fin du test pour analyses.
- L'utilisateur a accès, pour chaque échantillon testé, aux informations de sortie suivantes : déplacements, forces, angles et couples, température du bain et durées des tests.
- Un logiciel de pilotage et d'acquisition des données sera fourni.