Pour le bon déroulement de certaines interventions chirurgicales, telles que les fusions de vertèbres et les remplacements de hanche et de genou, on doit utiliser des outils d’implant extrêmement performants. Au cours de l’intervention, ces outils sont soumis aux impacts répétés du marteau du chirurgien et doivent avoir un fonctionnement irréprochable. Les défaillances des outils peuvent conduire à des complications pendant l’intervention, comme des débris indésirables dans le bloc opératoire, des traumatismes excessifs aux os et aux tissus avoisinants et un patient devant rester plus longtemps sous anesthésie.
Il est donc indispensable que les fabricants d’outils d’implant gagnent la confiance et le respect des chirurgiens en fournissant un produit qui a été testé à fond dans les conditions de l’utilisation finale. Sans équipements d’essai sophistiqués, les usines sont dans l’incapacité de simuler avec précision les forces, les géométries et les autres caractéristiques d’impact auxquelles les outils seront soumis dans la salle d’opération.
Pour identifier les caractéristiques de l’outil d’implant les plus susceptibles d’entraîner une défaillance, nous avons réalisé un essai sur notre machine d'essai d'impact à puits de chute Instron CEAST 9350 avec l'option haute énergie pour simuler les conditions des impacts chirurgicaux. Des accessoires de fixation sur mesure ont été assemblés pour maintenir l'outil d’implant, et on a utilisé un marteau sphérique de 2 pouces pour reproduire la face d’un marteau chirurgical. Le frein de rebondissement pneumatique a également été installé pour éviter les impacts secondaires sur l’outil.
Le Système d'Acquisition de Données (DAS) et le logiciel Visual Impact ont été installés pour permettre au puits de chute d’effectuer un essai cyclique automatique, en reproduisant efficacement les mêmes mouvements que ceux du chirurgien qui frappe l’outil d’implant répétitivement avec son marteau.
Réaliser un essai d’impact instrumenté sur les composants finis fournit des informations, non seulement sur la qualité du produit, mais aussi sur la façon dont les produits actuellement conçus pourraient être améliorés.
Le fabricant d’outils médicaux utilisant la configuration décrite ici peut simuler méthodiquement et invariablement le niveau d'énergie, la fréquence, la quantité et la géométrie des impacts subis par le produit final, ce qui lui permettra d’améliorer à la fois la conception et la qualité des produits qu’il propose.