Matériau

Le Pyrocarbone est une céramique obtenue à partir d'un substrat de graphite chauffé à 1400°, dans un four spécial, et mis en situation d'apesanteur par l'injection de gaz sous pression. Porté à 1400°, les liaisons Carbone et Hydrogène du gaz se rompent, pour favoriser l'union des atomes de carbone entre eux qui se disposent de manière aléatoire sur les substrats de graphites et créent un épais dépôt.






Outre ses propriétés exploitées en chirurgie, il possède des atouts applicables à d'autres domaines :  

  • Une résistance exceptionnelle à l'usure. De part son coefficient de frottement très faible,
      le Pyrocarbone est quasi-inusable en frottement contre lui-même
  • Une parfaite aptitude au polissage
    • polissage parfait en superfinition (Ra < 0.02 µm)
    • autorise une parfaite maîtrise de la porosité du matériau
       
  • Une inertie chimique totale, conférant une parfaite résistance à la corrosion
  • Des propriétés mécaniques originales :

Comparaison des principales propriétés du Pyrocarbone à celles d'autres matériaux de haute technologie:























 

Utilisation Médicale

Les premières applications médicales du Pyrocarbone datent des années 60 avec la réalisation de valves cardiaques artificielles. Les vertues du pyrocarbone sont telles, qu’aujourd’hui, toutes les valves cardiaques du marché utilisent cette céramique. Plus de 2 millions de patients ont bénéficié de ce type de produits. 
"Medical applications of carbonaceous materials" . M. HASSLER – S. RAMBAUD – R. RANC – C. REAL

Cette première réussite à grande échelle a permis de démontrer l’excellente biocompatibilité de ce matériau ainsi que sa résistance à l’usure et à la fatigue. 
"On the durability of pyrolytic carbon in vivo". HAUBOLD. Med. Progress Through Technology, vol. 20, 201:208, 1994.
  
La véritable adaptation du Pyrocarbone à l’orthopédie débute dans les années 80-90. Elle porte plus particulièrement sur le membre supérieur. L'expérience acquise montre l'absence de particules d'usure à plus de 10 ans de recul.
"Wear characteristics of the canine acetabulum against different femoral prosthesis" ; COOK, THOMAS, KESTER, J. Bone and Joint Surg., vol. 71-B, n°2, 189:197, 1989.


Les résultats du Pyrocarbone sont étonnants comparativement aux fibres de carbone et autres matériaux de ce type utilisés sans grand succès par le passé.

Ses principales caractéristiques en font un matériau exceptionnel et particulièrement adapté aux applications orthopédiques :

• Une excellente biocompatibilité démontrée à travers diverses applications et un recul clinique conséquent:            
- depuis plus de 35 ans dans les valves cardiaques (couple PyC/PyC au contact du sang), 
- 25 ans dans les implants articulaires digitaux MCP (couple PyC/PyC au contact de l'os et des tissus environnants),             
- plus de 15 ans de recul dans les implants partiels de scaphoïde (couple PyC / os et cartilage).

• Un coefficient de frottement extrêmement bas, en particulier contre l'os (et le cartilage), induisant une absence d'usure  et d'inflammation,

• Un module d'élasticité similaire à celui de l'os autorisant une excellente transmission des contraintes os/implant et permettant ainsi une réduction de la douleur.
Répartition des contraintes entre os et implant sous l'effet d'une force de compression


Etude en élément fini de la base du pouce entre métacarpien et un implant
  Alumine
  Polyéthylène
  Pyrocarbone 






 

Le Pyrocarbone...

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Son histoire, son procédé de fabrication, son utilisation, ses résultats cliniques

 

Bibliographie

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