Une invitation à la croissance osseuse

De nombreuses articulations artificielles sont intégrées directement dans les os, sans aucune aide. Les structures poreuses de leurs surfaces permettent une croissance osseuse sûre. La pulvérisation de plasma sous vide leur confère la forme et la stabilité requises.

Les os humains sont dans un processus constant de remodelage. Les cellules charognardes rongent constamment l'os. En même temps, le corps produit des cellules ostéoblastes qui sont utilisées pour fabriquer de nouveaux os. C'est pourquoi un os cassé se reconstitue relativement rapidement. Ce même mécanisme permet aux articulations artificielles d'être intégrées directement dans les os, sans nécessiter de ciment osseux.

Un os solide

Lors de la guérison d'une fracture, l'os rencontre l'os. Cependant, dans le cas d'un implant, l'os se heurte à un corps étranger en métal. Pour lui permettre de se développer, il doit offrir aux trabacules une bonne surface d'attache. Les trabacules sont des petites tiges qui forment une structure tridimensionnelle à l'intérieur de l'os. Idéalement, ils atteindront les pores correspondant à leur force. En même temps, ces cavités doivent être suffisamment profondes pour que les trabacules puissent s'y accrocher.

En termes d'ingénierie des matériaux, cela représente un énorme défi : l'implant doit offrir une surface poreuse tout en étant capable de résister à d'énormes charges pendant plusieurs années. Les composants des implants sont donc fabriqués à partir d'alliages de titane très stables. Pour créer une surface lisse, ils ont besoin d'un revêtement capable de former une liaison incassable avec le substrat. La pulvérisation plasma sous vide (VPS) offre la solution à ce problème.

Une atmosphère ultra pure

Au cours de ce processus, l'implant nu est placé dans une chambre à vide. Dans un vide d'environ 0,08 millibar, tout l'oxygène atmosphérique et la vapeur d'eau qui y est collée, sont aspirés hors de la chambre, créant ainsi les conditions requises pour une atmosphère gazeuse ultra-pure. La chambre est ensuite rincée à l'argon avant d'être de nouveau évacuée. Le gaz de procédé est ensuite introduit dans la chambre. Le processus de revêtement commence lorsque le brûleur plasma est allumé.

Un courant fort est appliqué pour créer un arc et le gaz de procédé se transforme en plasma. La poudre à pulvériser, généralement composée de titane, est mélangée au jet de gaz. À des températures supérieures à 20 000 degrés Celsius, des gouttelettes de liquide se forment, sont accélérées, comprimées et pulvérisées sur la surface de la pièce. La densité d'énergie élevée du processus garantit une liaison extrêmement stable. Une gestion précise du processus permet d'influencer la forme des structures résultantes et d'obtenir la forme de pore souhaitée. L'association de pompes à vide sèches à vis COBRA à variateur de fréquence, comme pompes primaires, et de pompes boostersPUMA, a prouvé son efficacité dans de grands systèmes de vaporisation de plasma sous vide.