II - RESULTATS

A) Valeurs numériques et répartition des contraintes au niveau de l'os cortical :

1) Résultats :

Certains résultats ont été consignés dans le tableau suivant car la position de ces noeuds correspond approximativement à celle des jauges de déformation placées dans le même plan de coupe. Les noeuds 94, 121, 108, 203 s'apparient respectivement aux jauges N° 4, 10, 11, 12 (cf figure 1)

Fig. 1 : Définition des différentes zones utilisées pour l'exploitation des résultats.
Correspondance entre les noeuds (N) 94, 203, 108, 121 et les jauges de déformation (J) n° 4, 10, 11, 12.

 

Noeud

Hanche

Polyéthylène

Polyéthylène + métal-back

  non prothésée ciment 1 2 3 4 5
94 15,13 13,91 15,56 13,64 14,09 17,28 18,56
203 26,44 30,75 31,42 32,81 32,67 33,35 33,22
108 18,10 23,14 22,95 24,38 22,19 19,76 18,64
121 25,01 26,84 19,97 23,38 20,44 17,87 16,09
Tableau 1 :
Contraintes de VON MISES exprimées en MPa au niveau de l'os cortical.

2) Les contraintes de VON MISES enregistrées au niveau des corticales sont en moyenne supérieures à celles trouvées dans l'os spongieux, quelle que soit la configuration ; hanche saine, polyéthylène et ciment, avec et sans MB.

3) Dans la région péri-cotyloïdienne, les valeurs au niveau de la corticale interne sont supérieures aux valeurs trouvées au niveau de la corticale externe, dans toutes les configurations.

4) Au niveau des corticales internes et externes, les contraintes augmentent au fur et à mesure que l'on se rapproche de l'articulation sacro-iliaque (condition limite).

B) Valeurs numériques des contraintes au niveau de l'os sous-chondral et spongieux :

   

Hanche non prothésée

Polyéthylène + ciment

Métal-back

(épaisseur en mm)

        1 2 3 4 5
  Moyenne 7,93 5,14 3,55 3,26 3,15 2,42 2,17
  Sous-zone a 11,09 5,31 3,41 3,27 3,37 2,64 2,45
ZONE 1 Sous-zone b 8,35 4,55 3,69 3,20 3,08 2,36 2,04
  Sous-zone c 5,30 5,14 3,54 3,26 3 2,25 2,01
  Moyenne 5,11 2,02 1,42 1,59 1,31 1,05 1,10
ZONE 2 Sous-zone a 7,30 1,74 1,54 1,36 1,51 1,18 1,36
  Sous-zone b 5,37 2,33 1,37 1,38 1,21 0,98 1,01
  Sous-zone c 3,12 1,99 1,36 1,59 1,22 0,99 0,94

Tableau N° 2 : Contraintes de VON MISES en MPa (os spongieux)

  1. On observe en moyenne une diminution des contraintes de VON MISES dans les zones 1 et 2 et dans les trois sous-zones a, b, c au fur et à mesure que l'implant se rigidifie, c'est à dire quand on passe d'une hanche normale au polyéthylène + ciment, puis au MB et au fur et à mesure que celui-ci augmente d'épaisseur. La sous-zone (a) correspond à l'os sous-chondral ; les valeurs de contraintes y sont plus élevées que dans l'os spongieux sous jacent.
  2. Au sein de la zone 2, les valeurs de contraintes sont toutes inférieures à celle de la zone 1.
  3. En terme de valeur absolue, la variation des moyennes des contraintes de VON MISES observée entre hanche saine - polyéthylène ciment et polyéthylène - MB est significative, tant dans la zone 1 que dans la zone 2. Par contre, l'épaisseur du MB influe peu en terme strict de valeur absolue moyenne de contraintes, mais plutôt dans la répartition (cf infra).
  4. L'analyse des sous-zones a, b, c montre que chacune évolue identiquement à la moyenne des contraintes. Cependant, plus on s'éloigne des implants, moins les différences sont significatives ; les gradients de contraintes s'épuisent à distance du cotyle.