Un modèle de THA à couple C-C peut être mis au point pour reproduire les fréquences du grincement observées in vivo.
Une modélisation numérique (modèle en éléments finis [ANSYS]) et un modèle expérimental (arthroplastie sans ciment avec couple C-C en calibre 32 mm non lubrifié) ont été mis au point pour reproduire le grincement. Une analyse numérique a été menée pour identifier les fréquences responsables de l’émission acoustique du grincement. Le modèle en éléments fini (MEF) a été optimisé dans le but de reproduire les fréquences observées in vivo en incluant l’os et les tissus mous périprothétiques. Une méthode numérique (analyse en valeurs propres complexe) a permis de déterminer les fréquences acoustiques du grincement. Nous avons comparé les fréquences obtenues par les modèles numérique et expérimental à celles enregistrées in vivo.
Les données du modèle numérique ont été affinées, puis validées au moyen des tests sur le modèle expérimental de THA C-C. Les fréquences observées (moyenne : 2790 Hz sur le MEF, 2755 sur le modèle expérimental, passant à 1759 Hz lorsque l’os et les tissus mous modélisés étaient inclus dans le MEF) étaient concordantes avec celles enregistrées in vivo (1521 Hz). La cupule et l’insert en céramique étaient la source de la vibration, mais ces éléments avaient peu d’influence sur l’amplification et la diffusion du bruit nécessaires pour le rendre audible par l’oreille humaine. Le MEF a montré que la diffusion du grincement était favorisée par des vibrations instables affectant le pivot fémoral durant une friction de la C-C non lubrifiée. Le MEF a permis de prédire un taux plus élevé de grincement (avec un coefficient de friction moindre) lorsque l’alliage du pivot était en TZMF™ plutôt qu’en Ti6Al4V et lorsque la pivot était de forme arrondie anatomique remplissante plutôt qu’avec un pivot droit autobloquant.
Notre MEF a été validé et il permet d’étudier différents dessins et matériaux de pivots afin de prédire de manière fiable la possibilité de survenue de grincement pour un modèle donné de THA à couple C-C.
Niveau IV étude in vitro.