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Développement d'un système de fixation osseuse par tresse en alliage à mémoire de forme

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Publisher
École de technologie supérieure

Abstract

Ce projet a pour objectif de développer un système de fixation osseuse par tresse en alliage à mémoire de forme. Le développement de la tresse, débuté lors de précédents travaux, est complété. Ainsi, ce nouveau système de fixation osseuse augmente la stabilité de la fermeture et limite la contrainte de contact entre le système de fermeture et l’os. L’alliage à mémoire de forme superélastique permet de conserver une force de fermeture même si l’os s’est affaissé, alors que la géométrie du système, qui prend une forme méplate lors du contact avec l’os, augmente l’aire de contact. Tandis que le fil en acier inoxydable standard est généralement torsadé pour être installé sur le sternum, une autre procédure doit être utilisée pour installer la tresse en alliage à mémoire de forme. Un nouveau système d’installation est donc conçu. Celui-ci a la particularité de charger la tresse et de limiter cette charge à une valeur maximale, ce qui optimise les caractéristiques de la tresse. L’outil peut aussi sertir le manchon utilisé pour fixer la tresse. Les caractéristiques fonctionnelles des systèmes de fermeture par tresse et par fil en acier inoxydable sont ensuite comparées sur un banc d’essai maison simulant le comportement de la cage thoracique. Ce nouveau banc d’essai simule l’installation du système de fermeture, génère un chargement quasi statique et simule l’application de quintes de toux. Il permet aussi d’acquérir une donnée absente dans la littérature, la force de compression résiduelle, qui est un excellent indicateur de la stabilité du sternum. À l’aide de ce banc, la tresse en alliage à mémoire de forme se révèle plus performante que son équivalent en acier inoxydable lors de l’application répétée de charges importantes comme la quinte de toux tandis que leurs performances sont similaires lors de l’application de charges quasi statiques. Pour finir, la vie en fatigue de la tresse est évaluée. Un chargement à déformation contrôlée est appliqué et fait varier la déformation moyenne et la déformation alternée. Les résultats suggèrent que la tresse pourrait supporter les perturbations externes anticipées, telles que des quintes de toux. Par ailleurs, bien que la déformation alternée soit le facteur le plus influent, la déformation moyenne a aussi un impact. Le chargement de la tresse devrait idéalement se situer à une déformation moyenne au centre du plateau de transformation afin de pouvoir bénéficier à la fois du comportement superélastique et d’une maximisation de sa vie en fatigue.

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