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DOC0549 - sls france analyse dossier reach

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Travail d'analyse complète de SLS France suite à la volonté de l'organisme Européen REACH de passer le Cobalt en risque CMR.

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  1. 1. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 1/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E REVISION INDEX DATE DETAIL OF THE EVOLUTION EDITOR REVIEW APPROVING A 26/02/2019 Creation Axel DUBOIS Terence DUBOIS Liz LECONTE Manon LAUNAY Axel DUBOIS Axel DUBOIS B C D E
  2. 2. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 2/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E SOMMAIRE 1. GENERALITES .......................................................................................................................................... 3 1.1. QU’EST-CE QUE REACH ? .................................................................................................................... 3 1.2. QU’EST-CE QU’UN DISPOSITIF MEDICAL ?............................................................................................. 6 1.3. QU’EST-CE QUE LE MARQUAGE CE ?.................................................................................................... 6 1.4. QU’EST-CE QUE LE REGLEMENT 2017/745 ? ......................................................................................... 7 1.5. LE COBALT ET SES APPLICATIONS......................................................................................................... 8 1.6. LE COBALT......................................................................................................................................... 12 2. ORGANISATION DU TRAVAIL DE SLS FRANCE ............................................................................13 2.1. LA METHODE PRISMA....................................................................................................................... 13 2.2. PROFIL DES CO-AUTEURS DU RAPPORT SLS FRANCE .......................................................................... 14 3. ETUDE DE RAPPORT REACH ..............................................................................................................15 3.1. A QUOI CORRESPOND LES CLASSEMENTS CMR ?................................................................................ 15 3.2. RAPPEL SUR LES TEXTES MENTIONNES DANS LE COMMUNIQUE : ........................................................ 16 4. ETAT DE L’ART SCIENTIFIQUE SUR LA TOXICITE DU COBALT.............................................20 4.1. L’ALLIAGE DE COBALT-CHROME. ...................................................................................................... 20 4.2. LES FORMES DU COBALT-CHROME..................................................................................................... 20 4.3. LES PROCESS AUTOUR DE CET ALLIAGE .............................................................................................. 21 4.4. LA CORROSION ................................................................................................................................... 21 4.5. LE DEVENIR DES DEBRIS ..................................................................................................................... 21 4.6. L’EFFET CANCEROGENE...................................................................................................................... 22 4.7. L’UTILISATION.................................................................................................................................... 23 4.8. LES AUTRES MATERIAUX .................................................................................................................... 24 4.9. L’EXPOSITION AU COBALT .................................................................................................................. 25 5. ETUDE DES PUBLICATIONS DU RAPPORT REACH ......................................................................26 5.1. GARY MARSH..................................................................................................................................... 26 5.2. METHODE DE RECHERCHE .................................................................................................................. 27 5.3. SON TRAVAIL...................................................................................................................................... 27 6. COMMENTAIRES DES ACTEURS DU SECTEURS...........................................................................29 7. COMPLEMENT D’INFORMATION......................................................................................................31 7.1. LA BIOCOMPATIBILITE ........................................................................................................................ 31 7.2. LE RELARGAGE DE PARTICULES.......................................................................................................... 34 8. CONCLUSION DU RAPPORT................................................................................................................38 8.1. CONCLUSION GENERALE..................................................................................................................... 38 8.2. LE PLAN DE TRAITEMENT.................................................................................................................... 38 8.3. COMMENT SE PROTEGER ? .................................................................................................................. 38 9. ANNEXE .....................................................................................................................................................39
  3. 3. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 3/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E 1. Généralités 1.1. Qu’est-ce que REACh ? Le règlement REACH (enRegistrement, Evaluation et Autorisation des substances CHimiques) entré en vigueur le 1er juin 2007, a pour objectif de protéger la santé humaine et l’environnement des risques que peuvent poser les substances chimiques. Ce règlement doit permettre une meilleure connaissance des effets des substances chimiques sur la santé humaine et sur l’environnement et tendre à la substitution progressive des substances chimiques les plus dangereuses, obligeant les entreprises qui fabriquent et importent des substances chimiques à évaluer les risques qui résultent de leur utilisation, ainsi qu’à prendre les mesures nécessaires pour gérer tout risque identifiées. Une agence européenne a été créée afin d’assurer la mise en œuvre, la gestion et la coordination du système : AEPC (ou ECHA en anglais) – Agence Européenne des Produits Chimiques. Le règlement CLP (Classification, Labelling and Packaging) complète REACh sur la classification, l’emballage et l’étiquetage des substances et produits chimiques. Activités historiques actuellement menées par l’ECHA sur les restrictions liées au Cobalt • En Décembre 2012, la Commission avait déjà solliciter ECHA pour mener des recherches sur l’utilisation des 5 sels de Cobalt considérant que l'une des utilisations (traitement de surface) qui pourrait poser un risque pour la santé humaine qui n'a pas été suffisamment contrôlé et qui pourrait nécessiter des mesures correctives. • En Juillet 2013, un rapport de ECHA identifiant les incertitudes, en particulier sur le mode d'action de l'effet cancérogène des cinq sels de cobalt, suivi d’une évaluation d'experts sur ce critère d'effet spécifique concluant que les cinq sels de cobalt sont cancérogènes génotoxiques par inhalation avec un mode d'action sans seuil. • En Décembre 2016, en plus de l’évaluation toxicologique, ECHA conclut dans un rapport actualisé sur la base de la courbe dose-réponse pour les effets cancérogènes et des données d’exposition figurant dans les dossiers d’enregistrement que l’exposition aux cinq sels de cobalt sous forme de poudre (y compris les granulés et la poussière) entraîne un risque excessif de cancer du poumon lors d’inhalation. Sur la base de ces conclusions, les premières considérations de la Commission sur le risque d'utilisation des cinq sels de cobalt sont confirmées et la Commission demande à l'ECHA de commencer à préparer un dossier annexe XV pour toutes les utilisations des cinq sels de cobalt. L'ECHA devrait identifier les formes et les utilisations pour lesquelles le risque n'est pas suffisamment maîtrisé et traiter les risques identifiés par des mesures appropriées de gestion des risques qui minimisent l'exposition des travailleurs et des utilisateurs professionnels. ❖ Report (03 Juin 2016)
  4. 4. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 4/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E -ECHAprojectSR 23- Support to the assessment of remaining cancer risks related to the industrial use of cobalt salts in the context of chemical risk management procedures under REACH. ❖ RAC Agreement (2016) (Committee for Risk Assessment) Establishing a reference dose response relationship for carcinogenicity of five cobalt salts • En 2017 ❖ Final Report (Mai 2017) Study report on the conditions of use of five cobalt salts ❖ Call for Evidence Dates : du 28 juin 2017 au 28 sept 2017 Subject of the call: To identify the conditions of use of the five cobalt salts that may give rise to exposure to industrial and professional workers (specifically for those uses identified as intermediates by the REACH registrants), potential alternatives available, and relevant socio-economic information for the preparation of an Annex XV restriction dossier. • En 2018 ❖ Annex XV Report (12 Décembre 2018) Dont les conclusions sont : Sur la base de ces lignes directrices et de l'évaluation effectuée, les responsables de la soumission des dossiers estiment que la mesure la plus appropriée à l'échelle de l'Union pour assurer un niveau élevé de protection des travailleurs contre le risque de développer un cancer dû à l'exposition aux sels de cobalt serait d’offrir une certaine souplesse à l'industrie pour qu'elle puisse identifier et mettre en œuvre des mesures adéquates afin d'atténuer les risques et nécessitera un suivi pour s'assurer que la mise en œuvre est efficace pour réduire les risques à un niveau acceptable. ❖ Public Consultation 19 décembre 2018 – 19 juin 2019 Info Note pour la Consultation Publique : L'ECHA propose de restreindre la fabrication, la mise sur le marché et l'utilisation de cinq sels de cobalt : sulfate de cobalt, dichlorure de cobalt, dinitrate de cobalt, carbonate de cobalt et di(acétate de cobalt), seuls ou en mélange, dans des applications industrielles et professionnelles. La consultation publique sur cette proposition de restriction débutera le 19/12/2018 et se terminera le 19/06/2019. Toutefois, les rapporteurs des comités d'évaluation des risques (CCR) et d'analyse socio-économique (CSE) de l'ECHA accueilleraient favorablement des commentaires préliminaires, d'ici le 01/03/2019, pour les aider dans l'élaboration de leur avis.
  5. 5. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 5/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E Champ d'application La proposition s'applique à la fabrication, à la mise sur le marché et à l'utilisation des cinq sels de cobalt en tant que substances, seuls ou en mélange, dans une proportion égale ou supérieure à 0,01% en poids dans les applications industrielles et professionnelles. Conformément à la restriction proposée, les sels de cobalt ne peuvent être fabriqués, mis sur le marché ou utilisés que si une valeur d'exposition de référence de 0,01 μg Co/m3 est utilisée dans l'évaluation de la sécurité chimique et chimique des utilisateurs en aval et dans la fiche de données de sécurité. Les fabricants et les utilisateurs doivent mettre en œuvre un programme de surveillance pour démontrer que toutes les expositions aux sels de cobalt sont inférieures à la valeur d'exposition de référence de 0,01 μg Co/m3. L'utilisation des cinq sels de cobalt comme adjuvant dans l'alimentation des animaux dans le cadre du règlement (CE) n° 1831/2003 relatif aux additifs destinés à l'alimentation des animaux est exemptée de la proposition relative au reste de la ration. Raisons de l'action Le risque de développer un cancer à la suite d'une exposition professionnelle aux sels de cobalt est le principal facteur à l'origine de la restriction. Les travailleurs sont exposés au cobalt pendant la fabrication et l'utilisation des sels de cobalt. Les secteurs industriels et activités liées à la fabrication et à l'utilisation de ces substances présentent des risques excédentaires* de cancer à vie supérieurs à 10-5 . En outre, les scénarios d'exposition figurant dans les dossiers d'enregistrement REACH ne tiennent pas compte du mode d'action sans seuil de l'effet cancérogène des sels de cobalt, tel qu'identifié par le Comité d’Evaluation des Risques (CER) en 2016, et, par conséquent, ne contrôlent ni ne minimisent les risques présentés par les substances. Les conséquences de l'action proposée entraîneront une réduction des niveaux d'exposition des travailleurs ainsi que du risque d'exposition et du nombre de cas d'exposition accidentelle au sel de cobalt et du nombre de cas d'exposition accidentelle à ce dernier. On estime qu'environ 35 000 travailleurs sur environ 20 000 sites industriels sont exposés aux sels de cobalt. On estime que la réduction des risques dans l'EEE résultant de la restriction proposée permet d'éviter environ un cas par an de cancer du côlon. Les bénéfices des cas de cancer évités ont été estimés à environ 3,8 millions d'euros, avec un coût pour l'industrie estimé à 370 millions d'euros par an. Bien que le coût lié à la mise en œuvre de la restriction dépasse les avantages escomptés, le niveau de risque individuel de cancer rencontré dans les différents secteurs de fabrication et d'utilisation des sels de cobalt exige que des mesures adéquates soient mises en œuvre pour le diminuer. * Risque excédentaires : différence de risques entre le risque des individus exposés et le celui des individus non exposés.
  6. 6. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 6/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E Quelques éléments spécifiques ont été abordés lors de la consultation publique afin de recueillir des informations pertinentes, le cas échéant, auprès des parties prenantes : – questionnaire – RESUME (en date du 28 février 2019) https://echa.europa.eu/fr/registry-of-restriction-intentions/-/dislist/details/0b0236e181d575c8 1.2. Qu’est-ce qu’un dispositif médical ? Un DM peut être un instrument, un appareil, un équipement, un produit, une matière ou un logiciel utilisé à des fins diagnostiques / thérapeutiques dont le mécanisme d’action est mécanique, c’est-à-dire qui n’agit pas comme un médicament. Un DM peut servir à : Ils sont omniprésents, chez nous, chez un praticien, dans les établissements de soin, etc. Les DM sont répertoriés en 4 classes selon le niveau de risque de leur utilisation. - Classe I - Classe IIa - Classe IIb - Classe III 1.3. Qu’est-ce que le marquage CE ? Le marquage CE traduit la conformité du DM aux exigences essentielles de performance et de sécurité du produit. Les exigences essentielles fixent les objectifs à atteindre pour que le DM soit conçu de façon à ce que son utilisation ne compromette ni l’état clinique des patients, ni la sécurité et la santé des patients et des utilisateurs. C’est l’organisme notifié qui est chargé d’évaluer la conformité de la procédure suivie par le fabricant. L'évaluation du dispositif médical est réalisée par le biais d’ : - Examen du dossier de conception du DM
  7. 7. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 7/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E - Essais sur le produit lui-même L’évaluation porte également sur le système de production mis en place par le fabricant, au moyen d’audits sur site. La somme de ces éléments permet d’assurer la conformité du dispositif médical aux exigences essentielles en accord avec des normes techniques (sécurité électrique, stérilité, compatibilité biologique) et intègre également l’évaluation de données cliniques. Le dispositif médical doit atteindre les performances qui lui sont assignées par le fabricant ; les risques éventuels doivent être acceptables au regard des bienfaits apportés au patient. Des audits sont conduits périodiquement chez le fabricant par l’organisme notifié. Le marquage CE fait l’objet d’un renouvellement périodique. Ainsi dans le cadre de la réalisation d’un DM en vue d’un marquage CE le matériau est soumis à des tests de biocompatibilité issu de la norme ISO10993 (voir partie 7.1). 1.4. Qu’est-ce que le règlement 2017/745 ? Le nouveau règlement est une version améliorée de la directive, il vise notamment à renforcer l’évaluation avant la mise sur le marché, la surveillance après mise sur le marché, l’information du patient, etc. A compter de mai 2020, les dispositifs médicaux seront soumis à un nouveau règlement européen. Ce nouveau règlement conserve le principe du marquage CE, mais il détaille et renforce les exigences permettant de l’obtenir : • Organismes notifiés : o Exigences de notification renforcées (compétence, obligations de visite inopinée chez les fabricants…) o Placés sous contrôle européen pour une meilleure harmonisation des pratiques • Renforcement de la surveillance après la mise sur le marché d’un DM : o Création d’une base de données européenne des incidents o Obligation de produire des résumés périodiques de sécurité (PSUR) • L’évaluation avant mise sur le marché est renforcée : o Nouvelles exigences essentielles introduites o Nouvelles procédures créées avec recours à des expertises spécifiques • L’évaluation clinique : o La possibilité d’utiliser les données d’équivalence avec un autre dispositif sera fortement restreinte o Recours aux investigations cliniques obligatoire pour les dispositifs implantables avec explicitation des exceptions
  8. 8. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 8/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E • La transparence et la traçabilité sont améliorées : o Véritable base de données européenne des DM (Eudamed) accessible au public permettant : ▪ De vérifier facilement la régularité de la présence sur le marché d’un produit donné ▪ De donner accès à des informations sur les produits, avec un résumé de caractéristiques pour les DM de classe III. 1.5. Le Cobalt et ses applications secteur Propriété du Cobalt et application Application et Secteur d’activités Chimie (55%) - le cobalt métal : il est utilisé pour fabriquer d'autres produits chimiques à base de cobalt, comme les sels de cobalt et les oxydes de cobalt L'utilisation du cobalt métal pour produire d'autres composés de cobalt est une utilisation intermédiaire, et donc en dehors du champ d'application d'une éventuelle autorisation future au titre de REACH Adhésifs et savons de cobalt ; Décoloration ; Séchoirs, peintures et encres ; Galvanoplastie ; Agriculture et médecine ; Alimentation animale ; Produits chimiques spécialisés. - Traitement de surface Les sprays contenant du cobalt est essentiel pour prévenir la corrosion de certains produits. Le cobalt est utilisé dans l'ensemble de l'industrie du traitement de surface notamment : - Pigments (peintures en poudre) ; - Colorants par anodisation ; - Émail - émaux broyés/émaux de base ; - Galvanisation - bains de zinc-cobalt ; bains de nickel-cobalt ; - bains d'étain-cobalt ; - Placage au pinceau ; - Électroformage ; - Électro moins de dépôts de cobalt dans l'électronique ; - Bains de polissage (pour aluminium) ; - Matériaux céramiques utilisés pour la projection à la flamme ; - Soudage de types d'acier inoxydable contenant du cobalt ; - Additif des couches de phosphate (tel que le prétraitement chimique) ; - PVD (Physical Vapor Deposition) et CVD (Chemical Vapor Deposition) ; - Traitement thermique de l'acier - Et aussi utilisé comme substitut à d'autres métaux (tels que le chrome et le cadmium) Carbure et Autres outils (12%) - le cobalt est combiné (utilisé comme liant) avec d'autres substances/matériaux (par exemple le carbure de destinés à la fabrication d'outils de forage et de coupe et de machines, qui sont ensuite utilisés dans les secteurs de la construction, des mines et du pétrole et du gaz.
  9. 9. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 9/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E tungstène) pour produire des alliages résistants à l'usure Les différentes utilisations de la production métallurgique des poudres : Pièces structurelles et roulements en PM (alliages à base de fer) (26 %) ; matériaux durs (WC) (32 %) ; outils diamantés (16 %) ; semi-pièces en PM (8 %) ; aimant fritté (8 %) ; MIM (3 %) ; HIP (3%)[EPMA, 2016]. - les alliages pour les dispositifs dentaires et médicaux pour lesquels le cobalt confère une biocompatibilité DM dentaires et médicaux - les alliages pour l'aérospatiale pour lesquels le cobalt confère une excellente résistance au fluage. aérospatiale - le cobalt servant de liant ajoute de la résistance au mélange de métal dur. Le carbure de tungstène offre une dureté et une résistance à l'usure élevées C'est l'alternative la plus performante dans la plupart des applications Pour les outils de travail des métaux et autres opérations de coupe, les combinaisons WC-Co (carbure de tungstène cobalt) sont de loin supérieures aux autres alternatives pour la grande majorité des applications. Piles (10%) - Le cobalt est utilisé comme intermédiaire dans la fabrication d'autres produits chimiques qui sont les composants actifs de la batterie. il existe trois types de batteries à haute densité qui utilisent du cobalt : - les batteries au nickel-cadmium (Ni- Cd) en veille et dans d'autres applications industrielles (chemins de fer, aviation, télécommunications, etc.) ; - les batteries au nickel-métal hydrure (Ni-MH) dans les véhicules électriques hybrides et les applications portables ; - les batteries au lithium ion (Li-ion) des téléphones et ordinateurs, et le marché en développement de la mobilité électrique Le cobalt est utilisé dans les batteries portables tant dans le secteur primaire que dans le secteur des batteries rechargeables. - Pour les piles primaires, le cobalt est utilisé dans le boîtier métallique des piles alcalines. La couche de cobalt se trouve sur la surface interne du boîtier de la batterie et par conséquent une exposition/contamination lors de la manipulation ou de l'utilisation des piles alcalines par les consommateurs n'est pas possible. - Pour les batteries rechargeables, le cobalt est utilisé dans la cathode et l'anode des batteries NiMH. Dans
  10. 10. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 10/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E ces batteries, la quantité de cobalt dans l'anode et la cathode varie entre 2 et 6 % et se présente généralement sous forme métallique ou sous forme d'oxyhydrure. Pour les batteries Lithium Ion, le type LCO (oxyde de lithium et de cobalt) contiennent le plus de cobalt dans un alliage. L'alliage de la batterie à l'oxyde de lithium et de cobalt peut être supérieur à 50% m/m. Le cobalt est un élément important de cet alliage. Catalyseurs (8%) Le cobalt et ses composés sont essentiels à l'industrie des catalyseurs en raison de leur disponibilité et de leurs propriétés catalytiques uniques. Il s'agit d'une utilisation intermédiaire du cobalt, et donc en dehors du champ d'application d'une éventuelle autorisation future au titre de REACH. Cependant, dans certains cas de niche, le métal lui-même est utilisé dans les catalyseurs cobalt et ses composés sont utilisés pour fabriquer d'autres composés du cobalt (précurseurs) qui sont utilisés pour la production de catalyseurs utilisés dans les secteurs de la pétrochimie, des plastiques et des détergents. L'utilisation du cobalt comme intermédiaire dans les applications de préparation de catalyseurs appuie les initiatives de réduction des gaz à effet de serre liées aux changements climatiques. Exemple : la commercialisation du carburant utilisé par les voitures n'est possible qu'après avoir été raffiné avec des catalyseurs contenant des composés de cobalt qui contribuent à le rendre plus écologique en réduisant les émissions de soufre et d'oxyde nitreux. L'une des principales utilisations des composés de cobalt contenant des catalyseurs, par exemple, est la désulfuration de l'huile, où le soufre est éliminé du flux de pétrole, ce qui réduit la teneur en gaz à effet de serre des gaz d'échappement de l'air. Les catalyseurs contenant du cobalt font également partie intégrante de l'utilisation dans l'industrie des plastiques, tant dans la synthèse des plastifiants que dans le procédé OXO (pour produire des aldéhydes à partir d'alcènes). Métallurgie (8%) Les alliages cobalt-chrome sont utilisés dans les implants orthopédiques et dentaires en raison de leur biocompatibilité et de leur haute résistance à la corrosion et à l'usure. Dans le secteur médical, le cobalt et les alliages de cobalt sont utilisés dans les alliages et les implants dentaires (couronnes et obturations), les implants médicaux (stents, pacemakers), les dispositifs médicaux et les prothèses (prothèses du genou et de la hanche) Les alliages à base de cobalt présentent généralement une durabilité et une résistance à l'usure supérieures. Les alliages à base de cobalt ont remplacé l'utilisation antérieure d'alliages d'acier inoxydable pour les implants médicaux en raison d'une meilleure durabilité et résistance à l'usure dans ces applications. Ex : l'arthroplastie de la hanche, où le chrome cobalt est utilisé depuis longtemps dans la tige et la boule des implants. Dans le secteur aérospatial, le cobalt est utilisé pour produire des superalliages destinés à des applications spécialisées (moteurs aéronautiques, turbines à réaction, etc.)
  11. 11. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 11/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E où la résistance à la température et à l'usure est importante. le cobalt se trouve également sous forme d'impureté, ou à de faibles niveaux par conception, dans les superalliages à base de nickel dans l'industrie aérospatiale et militaire (par exemple, les arbres de torsion, les pièces coulées de moteurs de fusée, etc. Dans le secteur de l'énergie, le cobalt est utilisé dans les turbines à vapeur, les revêtements protecteurs des centrales électriques et sur les pales d'éoliennes pour les énergies renouvelables Alliages magnétiques (6%) Le cobalt est ferromagnétique et est généralement allié à l'aluminium et au nickel pour produire des aimants puissants. fabrication d’aimants pour une gamme d’applications « High Tech » dans le secteur automobile et d’autres secteurs. le cobalt est présent dans les trois types d'aimants permanents : neodymium (NdFeB) nickel-cobalt (AlNiCo) Les aimants Alnico et SmCo sont utilisés dans des marchés relativement spécialisés, notamment les moteurs électriques, les micros de guitare, les microphones, les capteurs, les haut-parleurs, les instruments médicaux et les générateurs ; samarium cobalt (SmCo). les aimants NdFeB sont utilisés dans une multitude d'applications nécessitant une miniaturisation, comme les moteurs et actionneurs efficaces ou les lecteurs de disques, les capteurs, etc. Les aimants permanents utilisant du cobalt sont des produits critiques et sont presque les seuls types d'aimants utilisés dans de nombreux appareils tels que les générateurs, les moteurs et les actionneurs. À leur tour, ces appareils sont utilisés dans de nombreuses applications du monde moderne, y compris les éoliennes, les lecteurs de disques informatiques, les véhicules électriques, les avions et les téléphones mobiles Pigments (1%) L’utilisation du Cobalt et autres composés du cobalt sert d’intermédiaire dans la fabrication de pigments inorganiques qui sont utilisés pour le glaçage/vernis en céramique, verre et email. Electronique (<1%) De petites quantités de cobalt sont utilisées dans l'industrie électronique pour la fabrication de matériaux d'enregistrement magnétique, d'alliages d'expansion adaptés pour les instruments optiques et laser, et de plomb/connecteurs pour les applications semi-conducteurs Application dans plusieurs secteurs clés tels que l'Automobile, l'Informatique, Communications, médical …
  12. 12. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 12/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E 1.6. Le Cobalt Le cobalt est un élément en faible abondance dans la croûte terrestre. À l’état naturel, il est associé sous forme oxydée à d’autres éléments, comme le cuivre, le nickel, ou à l’arsenic. Il a été isolé à l’état métallique par Georg Brandt en 1735. Son intérêt est apparu aux métallurgistes dès 1910 quand il a été mis en évidence qu’il améliorait les aciers à coupe rapide. Le cobalt est essentiellement un co-produit des productions de cuivre (pour environ 55 % de la production mondiale) et de nickel (pour 40 % de la production mondiale). Les secteurs principaux d’utilisation du cobalt sont : La chimie (55%), les alliages durs (12%), magnétiques (6%) et superalliages (8%) et les batteries (10%). Le cobalt est aussi un oligo-élément qui intervient dans des processus métaboliques. Il est un des constituants de la vitamine B12. 55 12 10 8 8 6 1 1 Répartition en % par secteur Chimie Alliages durs Batteries Catalyseurs Superalliages Alliages magnétiques Pigments Electronique
  13. 13. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 13/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E 2. Organisation du travail de SLS France 2.1. La méthode PRISMA Recherche des publications avec les mots clés suivants : # Database Keyword Date Nombre #1 Pubmed Cobalt-Chrome AND biocompatibility 22/02/2019 195 #2 Pubmed Cobalt-Chromium AND biocompatibility 22/02/2019 141 #3 Pubmed #1 NOT Nickel 22/02/2019 122 #4 Pubmed #3 NOT Zinc 22/02/2019 119 #5 Pubmed #4 NOT Nanoparticles 22/02/2019 117 #6 Pubmed #5 NOT Magnesium 22/02/2019 113 #7 Pubmed #6 Filters date [01/01/2000 to 31/12/2019] 22/02/2019 73 #8 Pubmed Cobalt-chrome AND cancer 26/02/2019 160 #9 Pubmed #8 AND Medical Device 26/02/2019 121 #10 Pubmed #9 AND Dental 26/02/2019 19 #11 Pubmed Cobalt-chrome AND carcinogenesis 26/02/2019 9 #12 ScienceDirect (Cobalt-chrome) AND carcinogenesis [articles review and research articles] 01/03/2019 128 #13 ScienceDirect (Cobalt-chrome) AND carcinogenesis [articles review and research articles] [2000 to 2019] 01/03/2019 38 Pas d’analyse #10 avec 19 résultats car cela ne concerne pas les effets du CoCr mais les moyens de restauration après un cancer. On peut voir qu’il y a beaucoup plus de résultat sur des restaurations à la suite d’un cancer que sur les effets de carcinogénèse. La nouvelle analyse du 26/02/2019, se concentre sur les effets de carcinogénèse. Cet effet est évoqué dans la recherche précédente mais pas de manière approfondie. Approfondissement de cette dernière recherche, le 01/03/2019 sur une autre database : ScienceDirect. Des publications plus récentes sont trouvées.
  14. 14. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 14/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E Keywords #7, 11 e 13 Autres (biblio, recherche antérieur,…) 120 124 122 Retrait de 2 doublons Lecture des titres et abstract • Autres alliages • Revêtement • Biofonctionnalisation • Polymère • Design • Autres langue que anglais et français 44 Critère d’exclusion Lecture texte intégral 29 Détails des publications trouvées dans le tableau Excel : DOC0549A-Analyse_dossier_REACh.xlsm Résumé des publications dans l’annexe de ce document. 2.2. Profil des co-auteurs du rapport SLS France ➢ Manon LAUNAY – Project Manager, Ingénieur dispositifs médicaux et biomatériaux ➢ Liz LECONTE – Project Manager, Ingénieur en biologie ➢ Terence DUBOIS – Responsable qualité et affaires réglementaires ➢ Axel DUBOIS – PDG et ingénieur métallurgiste
  15. 15. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 15/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E 3. Etude de rapport REACh 3.1. A quoi correspond les classements CMR ? Un agent CMR Sont considérés comme agent CMR toutes substances ou toutes préparations : Cancérogènes (C) : substances et mélanges qui, par inhalation, ingestion ou pénétration cutanée, peuvent provoquer un cancer ou en augmenter la fréquence. ou/et Mutagènes (M) : substances et mélanges qui, par inhalation, ingestion ou pénétration cutanée, peuvent produire des défauts génétiques héréditaires ou en augmenter la fréquence. ou/et Toxiques pour la reproduction (R) : substances et mélanges qui, par inhalation, ingestion ou pénétration cutanée, peuvent produire ou augmenter la fréquence d'effets nocifs non héréditaires dans la progéniture ou porter atteinte aux fonctions ou capacités reproductives. Classification Européenne Il existe plusieurs classifications des agents chimiques quant à leurs dangers « CMR » mais seule la classification de l’Union Européenne est règlementaire en France. La réglementation en matière de classification, d’étiquetage et d’emballage des substances et préparations dangereuses est encadrée par le règlement (CE) n° 1272/2008 dit « règlement CLP » qui est entré en vigueur le 20 janvier 2009 (remplaçant les directives 67/548/CEE, Dangerous Substances Directive ou DSD et 1999/45/CE, Dangerous Preparation Directive ou DPD). La liste des substances ayant fait l'objet d'un classement CMR européen harmonisé figure dans l'annexe VI du "règlement CLP" Définition des catégories de dangers Le règlement CLP introduit des catégories de dangers qui définissent le niveau de preuve de l’effet CMR observé : Classes de danger Catégories Définitions des catégories Cancérogénicité Catégorie 1A Substances dont le potentiel cancérogène pour l'être humain est avéré. Catégorie 1B Substances dont le potentiel cancérogène pour l'être humain est supposé. Catégorie 2 Substances suspectées d'être cancérogènes pour l'homme. Mutagénicité sur les cellules germinales Catégorie 1A Substances dont la capacité d'induire des mutations héréditaires dans les cellules germinales des êtres humains est avérée. Catégorie 1B Substances dont la capacité d'induire des mutations héréditaires dans les cellules germinales des êtres humains est supposée.
  16. 16. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 16/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E Catégorie 2 Substances préoccupantes du fait qu'elles pourraient induire des mutations héréditaires dans les cellules germinales des êtres humains. Toxicité pour la reproduction Catégorie 1A Substances dont la toxicité pour la reproduction humaine est avérée. Catégorie 1B Substances présumées toxiques pour la reproduction humaine. Catégorie 2 Substances suspectées d'être toxiques pour la reproduction humaine. Les seuils de classification des mélanges Un mélange est classé comme cancérogène, mutagène ou toxique pour la reproduction 1A, 1B ou 2 selon le règlement CLP s’il contient une substance classée comme agent CMR à une concentration égale ou supérieure à la limite de concentration indiquée dans le tableau ci- dessous : Classification de la substance Règlement CLP Catégories Seuil Cancérogène 1A et 1B ≥ 0,1% 2 ≥ 1,0% Mutagène 1A et 1B ≥ 0,1% 2 ≥ 1,0% Toxique pour la reproduction 1A et 1B ≥ 0,3% 2 ≥ 3,0% Effet sur ou via l’allaitement ≥ 0,3% 3.2. Rappel sur les textes mentionnés dans le communiqué : CE 1272/2008 Annexe VI Classification et étiquetage harmonisés pour certaines substances dangereuses (p.329) PARTIE 1: PRÉSENTATION DE LA LISTE DES CLASSIFICATIONS ET ÉTIQUETAGES HARMONISÉS La première partie de la présente annexe est une introduction à la liste des classifications et des étiquetages harmonisés, qui présente des informations relatives à chaque entrée, ainsi que les classifications et les mentions de danger afférentes du tableau 3. 1, sous réserve de certaines considérations quant à la conversion des classifications mentionnées à l'annexe I de la directive 67/548/CEE PARTIE 2: DOSSIERS POUR LA CLASSIFICATION ET L'ÉTIQUETAGE HARMONISÉS La deuxième partie de la présente annexe énonce les principes généraux régissant la préparation des dossiers qui ont pour objet de proposer et de justifier la classification et l'étiquetage harmonisés des substances au niveau communautaire. PARTIE 3: TABLEAUX DE CLASSIFICATION ET D'ÉTIQUETAGE HARMONISÉS La troisième partie de la présente annexe contient une liste de substances dangereuses pour lesquelles une classification et un étiquetage harmonisés ont été adoptés au niveau communautaire. Au tableau 3.1, les classifications et étiquetages sont fondés sur les critères de l'annexe I du présent règlement. Au tableau 3.2, les classifications et étiquetages sont fondés sur les critères de l'annexe VI de la directive 67/548/CEE
  17. 17. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 17/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E CE-2017/745 porte sur le Règlement relatif aux DM. Annexe I : Exigences générales en matière de sécurité et de performance Chap. II : Exigences relatives à la conception et à la fabrication 10.4. Substances 10.4.1. Conception et fabrication des dispositifs Les dispositifs […] ne contiennent les substances ci-après dans une concentration supérieure à 0,1 % en fraction massique (m/m) que lorsque cela est justifié conformément à la section 10.4.2: a) substances cancérogènes, mutagènes ou toxiques pour la reproduction de catégorie 1A ou 1B, conformément à l'annexe VI, partie 3, du règlement (CE) no 1272/2008 du Parlement européen et du Conseil (1); 10.4.2. Justification portant sur la présence de substances cancérogènes, mutagènes ou toxiques pour la reproduction et/ou de perturbateurs endocriniens La justification de la présence de ces substances repose sur les éléments suivants: a) une analyse et une estimation de l'exposition potentielle du patient ou de l'utilisateur à la substance ; b) une analyse des substances, matériaux ou conceptions de substitution possibles, y compris des informations sur la recherche indépendante, les études ayant fait l'objet d'une évaluation par les pairs et les avis scientifiques des comités scientifiques concernés, lorsqu'ils sont disponibles, ainsi qu'une analyse de la disponibilité de ces solutions de substitution ; c) des arguments expliquant pourquoi les substances et/ou matériaux de substitution, s'ils sont disponibles, ou une modification de la conception, si elle est réalisable, ne conviennent pas pour maintenir le fonctionnement, les performances et le rapport bénéfice/risque du produit; y compris la prise en compte du fait que l'utilisation prévue des dispositifs inclut le traitement d'enfants ou de femmes enceintes ou allaitantes ou d'autres groupes de patients considérés comme particulièrement vulnérables à ces substances et/ou matériaux ; et d) le cas échéant et s'il en existe, les orientations les plus récentes du comité scientifique concerné, conformément aux sections 10.4.3 et 10.4.4. (10.4.3. Orientation concernant les phtalates) 10.4.4. Orientation concernant les CMR ou perturbateurs endocriniens Par la suite, la Commission donne mandat au comité scientifique concerné d'établir des orientations, telles qu'elles sont visées à la section 10.4.3, également pour les autres substances visées à la section 10.4.1, points a) et b), s'il y a lieu. 10.4.5. Étiquetage Lorsque des dispositifs, des parties de dispositifs ou des matériaux utilisés, tels qu'ils sont visés à la section 10.4.1, contiennent des substances visées à la section 10.4.1, points a) et b), dans une concentration supérieure à 0,1 % en fraction massique (m/m), des étiquettes signalant la présence de ces substances sont apposées sur le dispositif lui-même et/ou sur le conditionnement de chaque unité ou, s'il y a lieu, sur le conditionnement de vente. Si l'utilisation prévue de ces dispositifs inclut le traitement d'enfants ou de femmes enceintes ou allaitantes ou d'autres groupes de patients considérés comme particulièrement vulnérables à ces substances et/ou matériaux, la notice d'utilisation contient des informations sur les risques résiduels pour ces groupes de patients et, le cas échéant, sur les mesures de précaution appropriées.
  18. 18. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 18/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E En résumé dans notre cas : Les substances/matériaux utilisés pour la conception et fabrication de DM ne doivent pas contenir plus de 0,1% (m/m) de substances CMR de catégorie 1A ou 1B. Au-delà de ce seuil, une justification argumentée doit être réalisée permettant d’évaluer l’exposition potentielle du patient à la substance CMR, de montrer une analyse de matériaux de substitution accompagné d’un argumentaire expliquant que ces matériaux de substitution ne conviennent pas pour maintenir le fonctionnement et les performances du produit. Pour donner suite à cet argumentaire, s’il est accepté par l’organisme de notification, un étiquetage informant la présence de ces substances doit être prévu.
  19. 19. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 19/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E
  20. 20. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 20/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E 4. Etat de l’art scientifique sur la toxicité du Cobalt 4.1. L’alliage de Cobalt-Chrome. L’alliage de Cobalt-Chrome est un alliage non-magnétique, résistant à l’usure, à la corrosion et aux fortes températures. Le plus répandu des alliages de cobalt utilisé dans le médical est le Co- 28Cr-6Mo (suivant ASTM F75). L’ensemble des composants joue un rôle dans les caractéristiques de cet alliage. - Le cobalt est connu pour sa dureté et la résistance aux rayures, il sert également de matrice dendritique. - Le chrome permet une bonne résistance à la corrosion avec la formation d’une couche d’oxyde. - Le molybdène diminue la taille de grain et apporte de la résistance mécanique à l’alliage. La résistance à l’usure des alliages est attribuée à la structure en 2 phases de carbures durs noyé dans une matrice tenace en cobalt. La teneur en carbone entre 0,20 et 0,25% montre un coefficient d’usure inférieur à un alliage avec une teneur en carbone de 0,10%. Le fort potentiel énergétique du chrome permet la repassivation rapide dans le cas d’une usure de la surface [66, 73]. 4.2. Les formes du Cobalt-Chrome Le cobalt existe sous plusieurs formes : les sels et oxydes, les métaux durs et ses particules et les ions (Co(II) et Co(III)). Les sels de cobalt montrent de la toxicité et une capacité de transformation de l’ADN. Contrairement aux sels, les particules n’induisent pas une transformation. Il est important de noter que les sels ne sont pas formés lors de l’usure des prothèses métalliques, seulement des particules et des ions. Aucuns métaux constitutifs des alliages utilisés dans les prothèses n’ont montré de transformation de l’ADN [77, 118]. L’ion Co(II) se retrouve également dans la vitamine B12 et joue un rôle dans l’activation des enzymes. Cette vitamine est une vitamine hydrosoluble essentielle au fonctionnement normal du cerveau, du système nerveux et à la transformation du sang. C’est l’une des 8 vitamines B. Elle est impliquée comme cofacteur dans le métabolisme des cellules du corps humain. Lors d’une usure de la prothèse est engendré un relargage de particules. Ces particules ont des dimensions comprises entre 73nm et 1,4µm. Il peut également y avoir un relargage sous forme d’atomes, de molécules, appelé ions. Ces ions ont la particularité d’être chargé électriquement. Le Cobalt est un cation, cette charge peut entrainer la fixation des ions sur des protéines par exemple, ou activer des enzymes comme vu ci-dessus. Elle peut également entrainer corrosion lors d’une électrolyse. Figure 1: Vitamine B12
  21. 21. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 21/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E 4.3. Les process autour de cet alliage Le matériau n’est pas le seul facteur important pour une bonne biocompatibilité avec le moins de corrosion possible. Il est également important de considérer les procédés de conception, de fabrication, de finition ainsi que le protocole de chirurgie [66, 115]. La conception va entrer en considération pour limiter la corrosion sous contrainte ou encore la corrosion par frottement comme nous verrons par la suite. La conception passe par le choix d’un matériau, d’un traitement de surface ou encore la forme de la prothèse [115]. Caravaggi et al. [2] montrent que le procédé de fabrication par additive manufacturing n’altère pas la biocompatibilité. La prolifération et la viabilité des cellules osteoblast-like montre une augmentation régulière. Des ions peuvent également interférer avec les surfaces des prothèses, tel que les ions fluorure. Il a été cependant observé que les produits issus de la fabrication additive sont moins sensibles à ces ions que les éléments coulés [33]. Les étapes de finition jouent également un rôle important et doivent être maitrisée. Une vitesse de refroidissement rapide du CoCr et une fine microstructure, permettent d’obtenir un matériau plus résistant à la corrosion. De cette façon, il y a moins de libération de métaux dans les fluides biologiques [34]. C’est également le cas pour l’état de surface, une surface polie montre une meilleure cytocompatibilité que les métaux bruts de fabrication, car moins de corrosion de surface [83]. 4.4. La corrosion La corrosion, l’usure et la casse des alliages dans l’organisme entraine la libération de particules et d’ions dans le corps. La corrosion est un phénomène naturel qui se produit dans certains environnements et contamine les tissus environnants, avec une concentration importante de débris [15, 94]. La corrosion est liée à la capacité de l’implant à former une barrière à la surface. La corrosion est plus importante avec les alliages d’acier inoxydable que pour les alliages de cobalt ou de titane [73]. Les produits d’usure sont libérés dans la région périprothétique ce qui entraine une augmentation de la concentration de Co et Cr jusqu’à la moelle osseuse, lors de transports systémiques [12, 21]. Des changements de tension à la surface peuvent engendrer l’apoptose cellulaire (tension cathodique) ou la nécrose (tension anodique). Un changement de tension peut avoir lieu lors d’une corrosion de contact, de la présence d’oxydant ou encore d’une réponse cellulaire inflammatoire. Dans une tension de surface entre -300mV et +300mV, le Co-Cr permet une bonne viabilité cellulaire [44]. 4.5. Le devenir des débris Après un relargage de débris à la suite de l’usure ou à la corrosion, les ions métalliques chargés positivement peuvent se lier aux protéines. Les protéines vont augmenter à leur tour le taux de corrosion, les acides aminés qui constituent les protéines dans l’organisme accélère la réaction d’oxydo-réduction. La liaison du métal au protéine va également permettre à celui-ci d’être transporté par voie systémique et stocké ou excrété. Le Co est transporté dans les tissus sanguin
  22. 22. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 22/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E et éliminé par l’urine en 48h. Un équilibre entre la production de métal endogène et l’excrétion peut être perturbé et entrainer une augmentation de métal dans les tissus en cas d’insuffisance rénale chez le patient. Le système immunitaire peut être affaibli de façon chronique par la présence de ces particules [12, 66, 76, 94]. Les fines particules métalliques réduisent la viabilité cellulaire lorsqu’elles entrent en contact avec les cellules. Les particules de Co-Cr entraine une réduction significative du niveau d’ATP, cela peut être causé soit par les ions soit par les particules. Une couche de passivation formée à la surface des implants métalliques empêche le relargage d’ions. Les particules de 10µm n’ont, quant à eux, pas d’effet sur la viabilité [83, 108]. La concentration d’ions métalliques de Co-Cr ne se révèle pas directement cytotoxique pour les lymphocytes. Cela va intervenir sur les évènements au niveau moléculaire, empêchant la prolifération de lymphocytes. Cela peut contribuer à altérer la fonction du système immunitaire. Il y a des possibilités de toxicité mais celles-ci ne sont que spéculatives, aucun lien entre la libération de métal et la toxicité bactériologique, métabolique, immunologique et cancérogène n’est établis [66]. La force d’adhérence des fibroblastes est plus faible pour l’alliage de Co-Cr comparativement au Titane. [30, 100]. Un abaissement du pH lié au relargage va également avoir un effet cytotoxique [16]. 4.6. L’effet cancérogène Il n’existe pas de limite claire qui permettent d’établir une concentration particulière avec des mécanismes tels que les dommages de l’ADN, les mutations de l’ADN, la cancérogénicité et la sensibilité [94].
  23. 23. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 23/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E Un test par administration intra-articulaire à des rats ne montre aucune tumeur locale après l’injection de débris de Co-Cr et de TA6V, contrairement à l’injection de poudre de Ni3S2. Cette méthode est pertinente pour les essais de carcinogénèse, les résultats ici sont lié à un trop faible nombre de rats. Un examen des extraits DMSO corrobore les résultats précédents. Les extraits ne montrent aucun effet mutagène pour ces mêmes débris. Ces alliages ne présentent pas de risque de cancer chez l’homme d’après ces résultats [76, 78]. Aucune corrélation entre les niveaux de Co et de Cr et l’apparition de ligne radio-transparente et le positionnement de la tige n’a été établie [115]. Au début des années 2000, des populations avec des prothèses de disque ne montre aucune augmentation significative du nombre de leucémies ou de lymphocytes. La libération de métal cancérogène par des implants orthopédiques reste hypothétique, la mortalité n’est pas établie. Les études de cas de sarcome au niveau des sites d’implantation de prothèse métallique, qui implique une cancérogénèse, est considéré comme une complication « rare » de ces prothèses. Les incidents réels de sarcome ne sont pas connus en présence de prothèse métallique, il n’est pas possible de connaitre le lien de façon fiable. Le retour clinique montre que l’activité cancérogène des alliages métalliques est extrêmement faible par rapport à la quantité d’arthroplastie réalisées. La cancérogénicité pourrait également être lié à l’utilisation locale de d’autre matériaux comme les ciments et les polymères [66, 78, 80]. 4.7. L’utilisation L’alliage de Co-Cr peut se retrouver dans divers dispositifs médicaux, comme par exemple : ➢ Les articulations : La plupart des données recueillies dans cette étude concerne les prothèses de hanche métal- sur-métal au niveau des articulations. Cette liaison métal-métal est critique à gérer avec la corrosion et le frottement entre la tête fémorale et la cupule. Le cas de formation de débris devient plus critique lorsque les prothèses sont posées sur des jeunes actifs, avec une accumulation de débris sur du plus long terme. Des évolutions de design permettent de palier à ces débris de frottement. En effet une jonction céramo-métal n’entrainerait aucune augmentation de la concentration sérique en Co. Tandis qu’elle est 40 fois plus importante avec la jonction métal-métal, le relargage libère d’avantage d’ions que de particule de métaux durs [94, 100]. L’exposition in vitro et in vivo des ces produits d’usure, entraine une diminution de la minéralisation de la matrice ostéogénique et de l’activité phosphatase alcaline des MSC au niveau cellulaire et systémique [21]. ➢ Le dentaire : Le Co-Cr a une excellente résistance à la dégradation dans l’environnement buccale, notamment avec la couche d’oxyde ou d’hydroxyde stable en surface. Seuls les matériaux avec un potentiel élevé pour reconstruire cette couche stable peut être utilisé comme implant permanent [73].
  24. 24. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 24/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E L’évaluation de l’attachement et de la prolifération des tissus épithéliaux humain montrent que le dioxyde de zirconium, le disilicate de lithium et le CoCr peuvent être utilisé dans le cadre des restaurations dentaires avec un profil sous-gingivale. Dans la limite de cette évaluation, le dioxyde de zirconium serait ici le moins biocompatible [37]. De nombreux chercheurs ont rapporté que le Cu, le Ni et le Be ont un pouvoir cytotoxique prononcé. Les études in vitro ont démontré que le Ni, le Co et le Cr pouvaient moduler la réponse immunitaire. Cependant, rien n’indique que les restaurations dentaires métalliques augmentent le risque mutagène et cancérigène chez l’homme. A l’exception des techniciens de laboratoire (avec la poussière de métaux et d’abrasif), il n’y a pas de risque professionnel pour le personnel dentaire [83]. Les quantités d’éléments libérés par les alliages dentaires sont très inférieures à celles absorbées dans le cadre de l’alimentation. L’apport quotidien estimé dans l’alimentation est de 250μg. Le problème d’utiliser les niveaux d’apport alimentaire comme règle pour évaluer le niveau de risque est que les niveaux d'apport alimentaire eux-mêmes ont une quelconque signification pour la sécurité biologique à long terme [123]. Il faut tenir compte de la différence entre études sur implant dentaire et implant orthopédique. La surface d’un implant dentaire est plus petite qu’un implant orthopédique, de plus aucune force de frottement n’est appliquée aux implants dentaires. Les quantités de métal relarguées sont moins importantes en ce qui concerne l’implant dentaire [123]. 4.8. Les autres matériaux Les matériaux couramment utilisés en orthopédie : alliage de titane, alliage de cobalt et inox. Une étude sur les ostéoblastes humains in vitro sur les surfaces suivantes - acier inoxydable, Ti grade 1, CoCr, TiN, HA et plastique culture cellulaire - présentent un degré variable de réponses cellulaires. Mais toutes les surfaces supportent des taux notables de fixation, de propagation et de formation de contact focal à court terme [60, 66]. Dans le dentaire, les alliages cytocompatibles au départ n’était pas cytotoxique après 10mois. Les alliages hautement cytotoxiques étaient significativement moins cytotoxiques après 10 mois. Cela indique que les essais in vitro à court terme ne permettent pas de déterminer suffisamment le comportement à long terme des alliages dentaire. Les alliages fortement cytotoxiques contenaient des quantités plus élevées de nickel que les produits biocompatibles [83]. Une comparaison entre des particules de céramique (alumine) et de Co-Cr. Les particules d’alumines sont moins cytotoxiques que les particules de Co-Cr. Cependant il est important de considérer la pertinence des concentrations élevées (5mm3 par cellules) requises pour tuer les cellules in vitro, par rapport à la situation in vivo. Les prothèses Co-Cr modernes ont une usure volumétrique annuelle inférieur à 1mm3. Il est peu probable qu’un volume de particules de 5mm3/cellule soit atteint dans les tissus péri-prothétiques dans les conditions cinématiques normales [108]. Les particules de CoCr montrent une inhibition de la prolifération des fibroblastes. Il y a une hiérarchie entre les matériaux au vu de la cytotoxicité. Même si les particules de Co-Cr se sont avérées les plus toxiques pour les tissus, les particules d’alliages métalliques moins toxiques
  25. 25. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 25/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E peuvent être pires en raison de leur capacité à provoquer la libération de médiateurs inflammatoires [46, 100]. 4.9. L’exposition au cobalt Source de la publication [124] ➢ Les sels et oxydes : o Exposition professionnelle par inhalation de poussières dans des environnements industriels. o Exposition orale par contamination des aliments. Aucune réponse génotoxique générale n’est enregistrée in vivo après administration orale ou parentérale. L’activité cancérogène des ions Co(II) est limitée aux tumeurs locales (voies respiratoire). Aucune preuve épidémiologique d’un risque accru de cancer chez les travailleurs exposés aux sels ou oxydes. ➢ Les particules de cobalt métallique : o Exposition humaine par inhalation aux particules de cobalt métallique peut se produire dans les milieux industriels, lors de la fabrication des alliages. L’activité génotoxique des particules de cobalt provient de leur capacité à générer des ROS (Reactive Oxygen Species) par corrosion de surface. Les mutations génétiques dans les tumeurs pulmonaires sont attribuées à un mécanisme génotoxiques secondaire entrainé par des cellules inflammatoires avec les ROS. La dose sans effets toxiques observable de cancérogénicité est inférieure à 1,25mg de Co/m3 . Il n’y a pas de risque épidémiologique d’augmentation de cancer chez les travailleurs exposés au cobalt métal. ➢ Le cobalt sous forme de métaux durs : o Exposition par inhalation dans les milieux industriels où sont fabriqué ces matériaux. L’activité cancérogène du semble limitée aux tumeurs locales des voies respiratoire. Les nanoparticules semblent plus actives que les particules micrométriques. ➢ Le cobalt des endoprothèses : o Exposition lors d’un relargage de particules et/ou d’ions localement, à la suite d’une usure et/ou une corrosion. Les particules de la taille du micron sont plus biodispersive (dispersion dans l’organisme par voie biologique) et peuvent entrainer des réponses inflammatoires locales. Les études in vitro et in vivo, suggèrent que les implants de hanche avec contact métal/métal CoCr peuvent causer des effets génotoxiques localement et de manière systémique. Les études chez les patients ayant
  26. 26. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 26/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E reçu un implant de hanche n’ont pas enregistré d’augmentation de l’incidence des cancers locaux et systémiques. Les effets biologiques du métal sur l’organisme dépendent de la voie d’exposition. Ils dépendent également de la forme chimique du métal. Les dommages cellulaires dépendront de l'espèce élémentaire (du métal), des concentrations libérées et de la durée de leur exposition aux cellules [124]. Les techniciens de laboratoire présentent un risque plus élevé de maladies pulmonaires fibrotiques, seulement dans le cas où la ventilation par aspiration est insuffisante dans les laboratoires dentaires [83]. D’après Doran et al. [77] le Co serait toxiques à des concentrations > 0,5μg/mL et le Cr à des concentrations de 100μg/mL. 5. Etude des publications du rapport REACh 5.1. Gary Marsh Dr Gary M. Marsh, Ph.D., F.A.C.E. est conseiller scientifique senior en épidémiologie chez Cardno ChemRisk. Dr Marsh est également professeur de biostatistique, d'épidémiologie et de sciences cliniques et translationnelles, ainsi que directeur du Centre de biostatistique et d'épidémiologie professionnelles de la Graduate School of Public Health de l'Université de Pittsburgh. Le Dr Marsh dirige des études épidémiologiques professionnelles pour étudier les effets à long terme sur la santé de l'exposition à des agents tels que fibres minérales artificielles, formaldéhyde, acrylamide, acrylonitrile, arsenic, chloroprène, carbure de tungstène avec liant au cobalt, produits pétrochimiques, amines aromatiques et produits pharmaceutiques. En outre, il mène des études épidémiologiques sur l'environnement des communautés exposées à des polluants industriels ou à des matériaux de déchets dangereux, et participe à des recherches méthodologiques de base liées à l'analyse de données longitudinales et à l'évaluation quantitative des risques. Dr Marsh compte plus de 200 publications dans les domaines de la biostatistique, de l'épidémiologie professionnelle / environnementale, de l'évaluation quantitative des risques, de l'informatique statistique et de l'évaluation des services de santé. Il est l’auteur principal des progiciels informatiques OCMAP (Occupational Cohort Mortality Analysis Program), utilisés comme outils d’analyse standard par plus de 150 institutions nationales et 40 institutions étrangères impliquées dans la recherche en santé au travail, et RACER (Rapid Assessment and Characterization of Environmental Risks). Dr Marsh a également mis au point le système original de données sur la mortalité et la population (MPDS), un système de stockage et de récupération des données du National Center for Health Statistics (NCHS) et du US Census Bureau. Dr Marsh est un membre actif de l’American College of Epidemiology, de l’American Statistical Association, de la Biometric Society, de la Société internationale pour l’épidémiologie environnementale, de la Société pour la recherche épidémiologique, de la Société de la santé au travail et de l’environnement et de la Commission internationale de santé au travail.
  27. 27. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 27/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E CV complet disponible : http://www.cardnochemrisk.com/images/stories/resumes/MarshGary_Cardno_ChemRisk_Oct _29_2018.pdf 5.2. Méthode de recherche Utilisation de la méthode PRISMA pour la recherche de publication de Dr Gary M. Marsh. # Database Keyword Date Nombre #1 ScienceDirect Gary Marsh [Author] 01/03/2019 110 #2 ScienceDirect Cobalt AND Gary Marsh [Author] 01/03/2019 0 #3 Pubmed Gary Marsh [Author] 01/03/2019 96 #4 Pubmed (Gary Marsh [Auteur]) AND Cobalt 01/03/2019 12 On retient 9 publications sur les recherches de Dr Gary M. Marsh concernant le Cobalt : [1]. Svartengren M, Bryngelsson IL, Marsh G, et al. Cancer Incidence among Hardmetal Production Workers: The Swedish Cohort. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e365-e373. doi:10.1097/JOM.0000000000001185. [2]. Marsh GM, Buchanich JM, Zimmerman S, Liu Y, Balmert LC, Graves J. Mortality Among Hardmetal Production Workers: Pooled Analysis of Cohort Data From an International Investigation. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e342-e364. doi:10.1097/jom.0000000000001151. [3]. Zimmerman S, Bryngelsson I-L, Westberg H, et al. Mortality Among Hardmetal Production Workers: Swedish Measurement Data and Exposure Assessment. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e327-e341. doi:10.1097/jom.0000000000001147. [4]. Marsh GM, Buchanich JM, Zimmerman S, et al. Mortality among Hardmetal Production Workers: US Cohort and Nested Case-Control Studies. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e306-e326. doi:10.1097/JOM.0000000000001075. [5]. Morfeld P, Groß JV, Erren TC, et al. Mortality among Hardmetal Production Workers: German Historical Cohort Study. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e288-e296. doi:10.1097/JOM.0000000000001061. [6]. Cherrie JW, Zimmerman S, Yong M, et al. Mortality Among Hardmetal Production Workers: The Swedish Cohort. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e342-e364. doi:10.1097/jom.0000000000001151. [7]. Buchanich JM, Esmen NA, Marsh GM, Sleeuwenhoek AJ, Zimmerman S, Kennedy KJ. Mortality Among Hardmetal Production Workers : Occupational Exposures. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e297-e305. doi:10.1097/jom.0000000000001068. [8]. Cowie H, Esmen NA, Sleeuwenhoek A, et al. Mortality Among Hardmetal Production Workers: UK Cohort and Nested Case–Control Studies. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e275-e281. doi:10.1097/jom.0000000000001036. [9]. Wallner P, Kundi M, Moshammer H, Zimmerman SD, Buchanich JM, Marsh GM. Mortality Among Hardmetal Production Workers: A Retrospective Cohort Study in the Austrian Hardmetal Industry. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e282-e287. doi:10.1097/JOM.0000000000001046. 5.3. Son travail Le travail du Dr Gary Marsh concerne principalement l’exposition des travailleurs à des produits dangereux. Les données du Cobalt se retrouve principalement dans un groupe de publication sur : Mortalité chez les travailleurs de la production de métaux durs, 2017 [2- 8].
  28. 28. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 28/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E Objectifs : À partir d'une analyse regroupée des données d'une étude internationale, évaluer la mortalité totale et la mortalité par cause spécifique chez les travailleurs de la production de métaux durs, en mettant l'accent sur le cancer du poumon. Méthodes : Les membres de l'étude étaient 32 354 travailleurs de trois entreprises et de 17 sites de fabrication dans cinq pays. Nous avons calculé des ratios de mortalité normalisés et évalué la réponse expo-assurée au moyen d'une analyse de régression du risque relatif. Résultats : Chez les travailleurs à long terme, nous avons observé des déficits globaux ou de légers excès dans les décès pour la mortalité totale, tous les cancers et le cancer du poumon et nous n'avons trouvé aucune preuve d'une relation exposition-réponse pour le cancer du poumon. Conclusions : Nous n'avons trouvé aucune preuve que la durée, l'intensité moyenne ou l'exposition cumulative au tungstène, au cobalt ou au nickel, aux niveaux observés chez les travailleurs examinés, augmentent les risques de mortalité par cancer du poumon. De plus, nous n'avons trouvé aucune preuve que le travail dans ces établissements augmentait les risques de mortalité liés à d'autres causes de décès. Etude plus approfondie sur l’analyse des critères d’expositions professionnelles [8] : Objectif : Générer des estimations quantitatives de l'exposition à utiliser dans des études rétrospectives de mortalité de cohortes professionnelles de l'industrie des métaux durs. Méthodes : Des matrices d'exposition en emploi (JEM) ont été construites pour le cobalt, le tungsten et le nickel au cours de la période allant de 1952 à 2014. Les JEM étaient constitués de catégories d'emplois, fondées sur les titres d'emploi et les processus exécutés, et d'estimations de l'exposition calculées à partir des mesures d'hygiène industrielle disponibles dans l'entreprise.
  29. 29. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 29/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E Résultats : Des intervalles d'exposition d'un demi-ordre de grandeur ont été établis pour les trois agents. Huit catégories d'emploi présentaient des tendances temporelles à la baisse significatives pour l'exposition au cobalt. Aucune tendance temporelle significative n'a été détectée pour les expositions au tungstène ou au nickel. Conclusions : Les niveaux d'exposition exploités dans le cadre de cette étude étaient semblables ou inférieurs à ceux signalés précédemment pour l'industrie des métaux durs au cours de la période d'étude de 1952 à 2014. Le Dr Gary et l’équipe d’épidémiologistes ont également étudié, en 2017, l’incidence du cancer chez 3713 travailleurs de 3 usines entre 1958 et 2011[1]. Les mesures de l'exposition n'ont jamais été exposées : la durée, les concentrations cumulatives et moyennes de cobalt. L'incidence de tous les néoplasmes malins a augmenté dans une usine, mais le Standardized Incidence Ratio (SIR) était de 0,96 pour tous les travailleurs. L'incidence du cancer du poumon a augmenté chez tous les travailleurs, SIR 1,38 (1,01 à 1,85). L'incidence du cancer du poumon a été associée à une durée d'emploi plus courte et n'a montré aucune relation exposition-réponse. L'incidence du cancer de la peau a diminué. L'augmentation de l'incidence du cancer des lèvres observée dans l'une des usines de production pourrait être liée à l'intensité du diagnostic. L'incidence du cancer du poumon n'a montré aucune corrélation avec l'exposition au cobalt d'après une comparaison interne. L'augmentation du SIR pour tous les travailleurs pourrait être associée à d'autres facteurs. 6. Commentaires des acteurs du secteurs A noter que REACH n’est pas responsable de la véracité des informations contenues dans la table. Il s’agit d’un document résumant les consultations publiques des différentes sociétés et organisation. Le résumé ci-après porte sur l’analyse de 313 commentaires d’acteurs industriels, universitaires, laboratoires ou organismes. ➢ Pas ou très peu de solutions de remplacement ➢ Observation de plusieurs commentaires « copié-collé » posté dans différents pays 139 à 147 ➢ Plusieurs sources souhaitent confirmer uniquement la partie inhalée des sels de cobalt
  30. 30. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 30/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E ➢ PubMed pour « Toxicity » AND « human » AND « Cobalt » possède 1062 résultats. Le cobalt a été plus étudié que n’importe quel autre matériau dans le médical ➢ Le cobalt sous forme de sel (Co Sulfate, Co dichloride, Co Dinitrate, Co acetate) possède des résultats négatifs lorsque le produit est inhalé mais aucune incidence quand le produit est solide. ➢ Quelques commentaires confirment la position de REACH mais aucune justification ni base, souvent des commentaires anonymes tel que le 68, 76,132 ou le 7 ➢ L’utilisation de deux solutions ont servi à l’ensemble des tests Chlorure de Cobalt et le Carbonite de Cobalt. Ces composés ne sont pas utilisés dans les dispositifs médicaux ➢ Les industriels du dispositif médical demandent l’exclusion sous la forme solide de la classification ➢ La IARC (International Agency for Research on Cancer ne sont pas classable pour risque cancéreux [IARC 1999]. L’utilisation long terme du Cobalt n’a montré aucun risque de cancer ➢ Les propriétés du Cobalt pour la résistance et l’usure en font le matériau parfait. Le Titane ne peut être un substitut. ➢ Le rapport de la SSINA (Speciality Steel Industry of Nort America) explique qu’aucun substitut n’est envisageable ➢ Depuis l’utilisation long terme du cobalt dans l’organisme aucune étude ne mentionne de lien avec le classement CMR ➢ Le Cobalt médical répond aux exigences des directives Européenne et International en terme de biocompatibilité, cytotoxicité et génotoxicité. ➢ Le Cobalt est utilisé dans de nombreuses applications la CDI les énonce (Alliages, Automobile, Batteries, Catalyseurs, Chimie, l’électronique, matériaux, magnets, medical devices, en pharmacie, les pigments, Inox, les traitements de surfaces). ➢ Plusieurs entreprise demande d’aller plus loin dans l’examen du dossier ➢ Certain industriel déplore un unique test d’inhalation applicable à toutes les autres formes de contaminations possible ➢ Produits sont utilisés dans des systèmes de catalyse ➢ Sandvik annonce qu’après 50 ans de R&D ils n’ont trouvé aucune alternative au Cobalt pour la fabrication d’outils de coupe et d’outils de minage ➢ Plusieurs fabricants de matières premières évoquent que le Cobalt n’est pas remplaçable dans leur processus de fabrication et est plus vu comme une impureté ➢ Des entreprises signalent qu’il faut faire une différence entre le composé seul ou allié avec d’autres métaux ➢ Engendre des coûts supplémentaires ➢ La compétitivité des entreprises Européennes sera impactée largement ➢ Certaines études n’ont pas été prise en compte dans l’analyse du dossier (N°2) ➢ Certaines sociétés ont réalisé des rapports de 25 ans ne montrant aucun cas de cancer contracté ➢ Certaines sociétés dénoncent les conditions de tests notamment sur l’inhalation qui est très largement supérieur aux conditions réelles d’exploitation du Chlorure de Cobalt ➢ Engendrera un coût supplémentaire dans la production de poudre métallique pour la fabrication additive notamment ➢ Il s’agit majoritairement d’entreprise utilisant les bains de Cobalt (Chlorure de Cobalt ou Carbonite de Cobalt) ➢ Certaines sociétés montrent que des études sur la biocompatibilité sont en contradiction avec la décision de REACH et ne la comprenne pas
  31. 31. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 31/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E ➢ Les études ont pris en compte des travailleurs exposés à la fois au WCCo, Tungstène et Nickel ➢ Certains facteurs n’ont pas été pris en compte tel que l’environnement et le fait que certains travailleurs ayant eu des cancers de la langue fumaient ➢ Certaines entreprises dénoncent les trop faibles preuves scientifiques et les contours des études ➢ Cobalt est utilisé dans les batteries ➢ Le cobalt est ajouté pour faire fondre le fer dans les hauts fourneaux ➢ Beaucoup d’entreprise dénonce le fait que les composés ont été testé par inhalation et sont donc différents d’un contact solide ➢ Beaucoup parle d’un impact négatif sur l’industrie de l’inox car le Cobalt est une impureté dans l’alliage 7. Complément d’information 7.1. La biocompatibilité La biocompatibilité est la compatibilité entre un matériau et les tissus biologiques. Cela repose sur l’interaction et l’acceptation de l’hôte. La biocompatibilité se traduit par : - L’absence de toxicité du matériau. - L’absence de dégradation du matériau. L’objectif d’un Dispositif Médical est de remplir une fonction spécifique pour une réponse/tolérance approprié de l’hôte. Le cahier des charges d’un matériau biocompatible : - Être stable dans son site d’implantation - Posséder une rugosité et une porosité bien contrôlées - Être facilement stérilisable - Avoir des propriétés mécaniques contrôlées - Ne pas entrainer de rejet immunitaire, ni de réaction inflammatoire. Le scénario de la formation tissulaire sur un dispositif biocompatible : Il est possible de considérer 2 types de bio intégration :
  32. 32. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 32/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E - Implant toléré = tissus d’accueil séparés de l’implant par une membrane fibreuse. - Implant intégré = tissus d’accueil vivent avec l’implant, adhésion sur la surface voire une participation à la résorption. Lors du développement d’un dispositif médical, il est important de savoir que les matériaux subissent une évaluation de leur biocompatibilité avant toutes mises sur le marché. Une norme internationale doit être suivi, la norme ISO 10993-1 : ➢ ISO 10993-1 2010 - Évaluation biologique des dispositifs médicaux - partie 1 évaluation et essais au sein d'un processus de gestion des risques Cette norme classe les dispositifs médicaux selon plusieurs critères : • La nature du contact : o Contact d’une surface (peau, muqueuses, surfaces lésées ou endommagées) o Communiquant avec l’extérieur (indirect avec le circuit sanguin, tissus/os/dentine, circulation sanguine) o Dispositifs implantables : os/tissus, sang, • La durée du contact : o Exposition limitée : < 24h o Exposition prolongée : 24h < X < 30 jours o Contact permanent : long terme au-delà de 30 jours. Selon ces critères il y a plus ou moins d’effet biologique à prendre en considération.
  33. 33. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 33/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E Comme on a pu le voir lors de l’étude de la littérature, il n’y a pas de matériau idéal. Il est important de considérer le rapport bénéfice-risque pour chaque dispositif.
  34. 34. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 34/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E 7.2. Le relargage de particules Le relargage de particules/d’ions se produit lors du vieillissement d’un dispositif. Plusieurs facteurs de détérioration peuvent entrer en considération : le matériau, la conception, le procédé de fabrication, la mise en place, les conditions post-opératoires et le patient en lui-même. Le relargage de particules/d’ions fait suite à une corrosion ou une usure du matériau. La corrosion est un processus chimique ou électrochimique par lequel un métal est attaqué par des agent naturel, ce qui entraine une dissolution partielle ou complète, la détérioration ou l’affaiblissement d’une substance solide. Les états énergétiques supérieurs du métal atteignent l’équilibre en se transformant en constituant tels que le minerai naturel, qui ont des états énergétiques inférieurs. Au fur et à mesure que le métal se dégrade les particules libérées déclenchent des réactions inflammatoires aigües et chroniques ou encore des nécroses. Lors d’un relargage de particules, celles-ci peuvent se retrouver dans le sang, le plasma, l’urine. Il y a deux catégories de corrosion : ➢ La corrosion uniforme ou généralisée : même vitesse de corrosion en tous points du métal ce qui entraine une diminution régulière de l’épaisseur. Peut-être identifié facilement par une grande différence de masse. ➢ La corrosion localisée : o La corrosion par piqûre : peut se produire sur un matériau avec une couche d’oxyde. Une rupture locale de zone passivée entraine la formation d’une anode. La couche d’oxyde devient une cathode et le matériau nu est une anode entrainant une hydrolyse cation. Plus le potentiel d’un alliage est élevé moins il peut être corrodé. Pour des implants permanents, il est essentiel que le potentiel de celui-ci soit élevé. o La corrosion caverneuse : Liée à une ouverture étroite entre 2 surfaces. Il se traduit par une différence d’accessibilité d’oxygène et/ou d’autre élément chimique entre 2 parties d’une structure. Cela crée une pile de corrosion. Peut
  35. 35. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 35/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E se produire avec des dispositifs en articulation pince, au niveau des tiges de prothèse de hanche ou encore à la jonction vis/plaque et os/plaque. o La corrosion galvanique : formation d’une pile électrochimique entre deux métaux. Une des formes de corrosion les plus fréquentes en milieu aqueux. Il faut éviter de mettre en contact 2 matériaux avec un potentiel très différent. Peut se présenter dans le cas de restauration dentaire, si utilisation de 2 matériaux différents. o La corrosion intergranulaire : une attaque sélective aux joints de grains. L'alliage se désagrège et perd toutes ses propriétés mécaniques. Ce type de corrosion peut être dû soit à la présence d'impuretés dans le joint, soit à l'enrichissement (ou l'appauvrissement) local en l'un des constituants. Peut se produire à la suite d’un traitement thermique. o La corrosion-érosion : une réaction électrochimique et d'un enlèvement mécanique de matière. Elle a souvent lieu sur des métaux exposés à l'écoulement rapide d'un fluide. La contrainte de cisaillement entre les fluides et le matériau empêche la repassivation de surface.
  36. 36. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 36/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E o La corrosion sous-contrainte : action commune d’une corrosion et d’une contrainte mécanique. Pour un grand nombre de matériau même passivable. Le film protecteur se rompt localement sous la contrainte (phase d’amorçage) entrainant une corrosion localisée (phase de propagation) o La fatigue-corrosion : comme pour la corrosion sous-contrainte, mais avec une sollicitation cyclique. La rupture peut intervenir même si la contrainte appliquée est très inférieure à la résistance mécanique attendue. Diminution de la limite d’endurance en milieu corrosif. Pour pallier au problème, des traitements de surface peuvent être nécessaire. o La corrosion-frottement : corrosion au niveau du contact de deux surfaces métalliques en mouvement relatif l'une par rapport à l'autre. L’usure des matériaux, dans une articulation, est liée au coefficient de frottement qui varie selon les matériaux. Les facteurs sont les suivants : ▪ La nature des matériaux en contact ▪ La surface en contact ▪ Le niveau et la répartition des efforts ▪ L’activité du patient
  37. 37. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 37/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E Frottement Plasticité de surface Usure Effet mécanique + milieu bioogique Formation de débris Modification de la géométrie Infection / Ostéolyse
  38. 38. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 38/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E 8. Conclusion du rapport 8.1. Conclusion générale Les études de relargages ont été réalisé notamment en réponse aux implants de hanche métal/métal ASR de Depuy. Ces implants ont fait l’objet de rappel et les patients implantés sont sous-surveillance. La littérature est claire aucun fait de cancer n’est lié au matériau. La dégradation est liée aux inflammations générées par les particules libérées par la corrosion entre le contact métal/métal. La quantité relarguée annuellement par les prothèses dentaires est nettement inférieur aux quantités ingérées naturellement dans l’alimentation. A noter que la vitamine B12 contient du Cobalt. L’ensemble des études montre qu’il n’y a aucun risque à l’implantation comme à l’utilisation de Cobalt dans les dispositifs médicaux. Tous les matériaux médicaux et dentaires relargues des particules. Le risque de cancer se situe lors de l’inhalation pendant l’utilisation des sels de Cobalt utilisés dans le traitement de la matière première ou le traitement de surface des outils de coupes. Bien qu’aujourd’hui les données sont trop faibles pour pouvoir conclure. 8.2. Le plan de traitement Privilégiez une continuité des matériaux avec ceux déjà présent en bouche pour éviter les effets électrochimiques. 8.3. Comment se protéger ? Dans l’ensemble des métiers, le travail sur les matériaux nécessite de prendre quelques précautions, que cela soit les poudres de ciment dans la construction, les composites dans l’aéronautique ou les poussières de céramique ou de métal dans les laboratoires dentaires. « La précaution vise les risques dont ni l'ampleur ni la probabilité d'occurrence ne peuvent être calculés avec certitude, compte tenu des connaissances du moment. » Dans les laboratoires, il est conseillé d’effectuer vos travaux dans des pièces comportant un système d’aspiration performant et de porter des équipements de protection individuel (Masque, lunette, blouse). (Chez SLS France nous avons fait le choix d’investir dans des équipements de protection haut de gamme afin de limiter au maximum les risques de notre personnel. La zone est interdite sans port d’EPI.)
  39. 39. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 39/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E 9. Annexe Article 2 Caravaggi P, Liverani E, Leardini A, et al. CoCr porous scaffolds manufactured via selective laser melting in orthopedics: Topographical, mechanical, and biological characterization. J Biomed Mater Res Part B Appl Biomater. 2019 Over the last decade, advances in additive manufacturing have allowed to obtain complex 3D porous lattice in materials suitable for orthopedic applications. Whereas 3D-melted titanium alloys have been extensively investigated, little is the current knowledge on the feasibility of bone replicating CoCr porous scaffolds manufactured via selective laser melting (SLM). Moreover, the effect of topography on bone cells viability and proliferation has not been fully explored yet. Small cylindrical porous lattices were modelled from micro-CT images of human trabecular bone, and from the repetition of spherical-hollow and body-centered cubic unit cells and manufactured via SLM from CoCr powder. Macro and micro-characterization of the porous samples were assessed using optical microscope, micro-CT, and SEM. The scaffolds mechanical properties, measured via ISO testing, compared well with those of the human bone. Osteoblast-like cells proliferation and viability were assessed in vitro and compared to those cultured on a standard nonporous implantto-bone interface, showing steady increase on all geometries over time. SEM analysis confirmed the quality of cells morphology, spread, and organization on all lattices. The SLM process appeared not to alter the biocompatibility of CoCr; however, 15–100 μm irregularities and macroalterations were observed in the porous scaffolds with respect to the 3D nominal models. Etudes permettant de montrer la possibilité de fabrication des treillis poreux par méthode additive et que cela n’altère pas la biocompatibilité du CoCr ainsi que l’ostéointégration. (Texte intéressant pour le PR0030-Str. Tb) Article 8 Su Y, Luo C, Zhang Z, et al. Bioinspired surface functionalization of metallic biomaterials. J Mech Behav Biomed Mater. 2018 Metallic biomaterials are widely used for clinical applications because of their excellent mechanical properties and good durability. In order to provide essential biofunctionalities, surface functionalization is of particular interest and requirement in the development of high-performance metallic implants. Inspired by the functional surface of natural biological systems, many new designs and conceptions have recently emerged to create multifunctional surfaces with great potential for biomedical applications. This review firstly introduces the metallic biomaterials, important surface properties, and then elaborates some strategies on achieving the bioinspired surface functionalization for metallic biomaterials. Etude portant sur les traitements de surface permettant de garder des propriétés biologiques similaire pour une meilleure intégration des implant Article 12 Asri RIM, Harun WSW, Samykano M, et al. Corrosion and surface modification on biocompatible metals: A review. Mater Sci Eng C. 2017 Corrosion prevention in biomaterials has become crucial particularly to overcome inflammation and allergic reactions caused by the biomaterials' implants towards the human body. When these metal implants contacted with fluidic environments such as bloodstream and tissue of the body, most of them became mutually highly antagonistic and subsequently promotes corrosion. Biocompatible implants are typically made up of metallic, ceramic, composite and polymers. The present paper specifically focuses on biocompatible metals which favorably used as implants such as 316L stainless steel, cobalt-chromium-molybdenum, pure titanium and titanium-based alloys. This article also takes a close look at the effect of corrosion towards the implant and human body and the mechanism to improve it. Due to this corrosion delinquent, several surface modification
  40. 40. DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 40/65 Ce document est la propriété exclusive de SLS FRANCE. Ce document ne peut être reproduit, modifié, adapté, publié, traduit, d'une quelconque façon, en tout ou partie, ni divulgué à un tiers sans l'accord préalable de SLS France TRAME WORD E techniques have been used to improve the corrosion behavior of biocompatible metals such as deposition of the coating, development of passivation oxide layer and ion beam surface modification. Apart from that, surface texturing methods such as plasma spraying, chemical etching, blasting, electropolishing, and laser treatment which used to improve corrosion behavior are also discussed in detail. Introduction of surface modifications to biocompatible metals is considered as a “best solution” so far to enhanced corrosion resistance performance; besides achieving superior biocompatibility and promoting osseointegration of biocompatible metals and alloys. Ces alliages métalliques sont encore sujets à la corrosion dans certains environnements. Les différents types de corrosion se produisent dans l'implant provoque un excès d'ions métalliques libérés dans l'environnement. En fonction de sur la quantité nécessaire d'oligo-éléments dans l'organisme, l'excès d'oligo-éléments l'ion libéré s'avère toxique ou dangereux pour l'organisme. Cette situation entraîne d'importantes des problèmes de santé pour les patients utilisant l'implant Les ions métalliques rejetées par les bioimplants ont causé non seulement de graves types d'infection, mais aussi d'autres problèmes de santé chez les patients. Système du corps humain soumis à des changements inhabituels de température et du pH Couplé à la présence d'éléments corrosifs comme l'ion hydrogène (H+), l'oxygène dissous, les radicaux libres (O2, O-), les composés sulfurés (S2-), et l'ion chlorure (Cl-) dans le corps en outre affecte les implants et par conséquent les réactions tissulaires indésirables Les acides aminés qui constituent les protéines dans les tissus et les liquides de l'organisme ont tendance à accélérer les réactions chimiques en augmentant la quantité acido-basique dans les fluides corporels qui augmentent encore la vitesse de corrosion la surface des modifications sont nécessaires pour surmonter le problème de la corrosion Dans cette revue, un résumé de la modification de surface couramment mise en évidence comme le dépôt du revêtement, le développement de la passivation, etc. Couche d'oxyde, modification de la surface du faisceau d'ions et texturation de la surface telles que l'implantation ionique, la pulvérisation de plasma de titane (TPS), l'injection d'acide gravure à l'eau-forte, grenaillage, sablage à l'acide gravé (SLA), anodisation, l'électropolissage et la fusion laser. Article 15 Chieng LO, Ghobrial GM, Wang MY, Tahal D, Madhavan K. Metals in Spine. World Neurosurg. 2017 Comparaisons de différents alliages de métal dans le cadre des implants vertébraux : Stainless Steel, Titanium, Cobalt Chrome, nitinol, Tantalium. Comparaison sur différents points : Fatigue/Breakage, Elasticity/Hardness, notch effect, Corrosion, MRI Artefacts. Intéressant pour « understanding of the different types of implant materials and their precise application to work in concert with various surgical interventions. » Peut servir pour l’analyse de substances de substitution. Corrosion, wear, or failure of alloys inside the body results in free particulate matter or debris of the metals composing the alloy. Different metals have different effects on living tissues, but the debris may result in a general inflammatory reaction. Article 16 Kim EC, Kim MK, Leesungbok R, Lee SW, Ahn SJ. Co–Cr dental alloys induces cytotoxicity and inflammatory responses via activation of Nrf2/antioxidant signaling pathways in human gingival fibroblasts and osteoblasts. Dent Mater. 2016 Objective. Although cobalt–chromium (Co–Cr) dental alloys are routinely used in prosthodontics, the biocompatibility of Co–Cr alloys is controversial. The aims of the present study were to investigate the effects of Co–Cr alloys on human gingival fibroblasts (HGF) andosteoblasts in an in vitro model as well as their potential molecular mechanisms, focusingon NF-E2-related factor 2 (Nrf2) pathways.

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