Évaluation des nouvelles technologies de fabrication additive dans le développement d'implants orthopédiques

Dans le cadre de remplacements de tissus osseux, on recherche de plus en plus à utiliser des prothèses durables et qui ne nécessiteront pas de réintervention tout au long de leur période de fonctionnement. En effet, pour la majorité des prothèses actuelles, on recense plusieurs problèmes qui affectent la durée de vie des implants. Notamment pour les prothèses de hanche pour lesquelles le phénomène de stress shielding mène à une résorption osseuse pouvant déboucher sur des descellements de prothèse qui nécessitent une nouvelle opération. Pour pallier ce problème, l’utilisation d’un matériau avec d’autres propriétés mécaniques est étudiée. Ce matériau sera fabriqué à l’aide d’une machine de fabrication additive de type Selective Laser Sintering (SLS). L’objectif majeur de ce mémoire est la caractérisation, grâce à une série de tests, d’un matériau poreux à base de titane dont la structure poreuse est un motif répété régulièrement à l’échelle mésoscopique. Plusieurs champs sont étudiés. Le premier est la qualité de fabrication d’un point de vue dimensionnel de la machine SLS qui est utilisée pour la création de la structure. Le second aspect est la caractérisation mécanique de ces échantillons et la création d’un protocole d’essais en vue d’autres essais pour d’autres géométries de porosité. Des essais de compression ont donc été réalisés sur les échantillons fabriqués, d’une part des essais de compression continus sur certains échantillons pour obtenir les propriétés mécaniques de nos structures poreuses et d’autre part des essais de compression par incréments pour visualiser la plastification de nos échantillons lors de la compression