Etude du Comportement Mécanique d’une PTH Cimentée

Abstract

في جراحة العظام و خاصة التبديل الكامل لمفصل الورك يتم تثبيت الزرع عن طريق الاسمنت الذي يتكون اساسا من البوليمر(PMMA). الهدف من عملنا هو دراسة تأثير الشقوق التي تبدا من التجاويف و حطام العظام في مختلف المناطقللإسمنت التي تشكل خطرا على انفصال الرابطة بين عظم الفخذ و الزرع. وتحقيقا لهذه الغاية استعملنا المحاكات ذات البعدين و ثلاثية الابعاد.الكسور البيضاوية الشكل التي المنطلقة من حطام العظم هي التي تعطي الاجهاد المرتفع في المنطقة العلوية و السفلى. الصدع البينية المنطلقة من التجاويف بين الزرع و الاسمنت هي الاكثر خطورة في المنطقة الداخلية السفلى من الفخذ. التي تلعب دورا هاما في تفكك الترابط وتضعف دور الإسمنت ويسبب ارتخاءالزرع، المنطقة الأكثر خطورة هي المنطقة السفلى من الورك لأنه يحتوي على كثافة أعلى عوامل الضغوط.وجود صدع بينية التي تبدا من التجاويف (العظام/ اسمنت / زرع) هي الأكثر خطورة وخصوصا في الجزء الداخلي من منطقة الورك. -----------------------------------------In total hip prosthesis (PTH), the implants are fixed by the acrylic cement (PMMA). The Object of our work focuses on the effect of crack emanating from bone debrisand microcavities in the zones able to cause the cement rupture and consequently the aseptic loosening of the prosthesis. A three dimensional and two dimensional finite element analysis models were created in order to determine the most dangerous zonesin the cement of femoral stem. The distal and proximal zones give the most values of FIC of crack emanating from bone debris and cavities. The mechanical properties of implants and applied loading are keys parameters in order to minimize the stress concentrations. The presence of the interfacial crack in the femoral construction emanating from a microcavity plays a significant role of the cement connections separation, and the loosening of femoral stem. The distal zone is the most dangerous zone because it presents the highest stress intensity factors. The interfacial cracks (cement/bone and cement/implant) are the most dangerous especially in the distal zone of interior part.