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Alliages
métalliques
ü Aciers inoxydables traditionnels (316L...) et
avancés (350, 22-13-5...)
ü Alliages chrome-cobalt (avec ou sans W, Mo, Ni)
ü Alliages de titane (TIAL6V4,
TIAL5Fe2.5 ...)
Selon l'état allotropique
(c'est-à-dire l'arrangement spatial des cristaux) du fer qui est le
principal composant de cet alliage on distingue les aciers ferritiques,
martensiques et austénitiques. Ce sont ces derniers qui remplissent les
conditions requises pour un usage chirurgical : l'état
austénitique est favorisé par la présence d'une grande
quantité de nickel (10-14 %), le fer est sous une forme cubique face
centrée (forme ã).
Selon la composition initiale et par convention
d'écriture on distingue quatre séries d'acier, la série
200 est composée (outre le fer) principalement de chrome, nickel et
manganèse, la série 300 de chrome et de nickel, la série
400 de chrome et la série 500 pauvre en chrome.
Tous les aciers actuellement utilisés dans le
domaine sont forgés, les alliages coulés sont inutilisables en
raison de leur hétérogénéité et de la taille
grossière des grains qui leur confèrent des qualités
mécaniques insuffisantes et une faible résistance à la
corrosion.
Il existe une relation étroite entre les
conditions de fabrication et les qualités de l'alliage d'acier
inoxydable tant sur les qualités mécaniques que sur les
capacités à résister à la corrosion. Il faut
insister sur l'intérêt des alliages écrouis qui gardent
leur ductilité et leur résistance malgré la
déformation.
L'acier inoxydable reste, parmi les alliages
utilisés en pratique courante, le moins résistant à la
corrosion localisée. Les études sur implants retirés
montrent en effet l'extrême fréquence de la corrosion (en fond de
crevasse ou par frottement le plus souvent) même si celle-ci a
exceptionnellement justifié l'ablation du matériel.
Tant au niveau des implants temporaires
(ostéosynthèse) que des implants définitifs
(éléments de prothèse) l'acier a été et est
encore le métal le plus utilisé en particulier dans sa forme
316L.
Alliages de chrome-cobalt : les Stellites
L'utilisation de ces alliages est ancienne en
chirurgie orthopédique ont utilisé le Vitallium, l'alliage
Francobal.
Le mode de préparation de l'alliage au
même titre que la composition influence les propriétés
mécaniques. Les alliages coulés traditionnellement ont
été améliorés par des techniques de refonte sous
vide permettant de diminuer la taille des grains. Les alliages forgés
ont d'excellentes qualités mécaniques, les premières
étapes de mise en forme de l'implant sont réalisées
à des températures élevées, puis plus on se
rapproche de la forme finale plus la température de travail diminue
réalisant alors un écrouissage à froid. Les
propriétés mécaniques des différents alliages de
chrome-cobalt.
La résistance à la corrosion de ces
alliages est excellente. La tolérance tissulaire est également
excellente et tout à fait superposable à la réponse aux
aciers inoxydables. Au total, l'ensemble des qualités de cet alliage le
destine tant à la formation d'implants temporaires (plaques
d'ostéosynthèse) que d'implants définitifs
(prothèse de hanche ou de genou).
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