Dentoscope

Cas clinique

01/12/11 - DENTOSCOPE 90/16

Les matériaux composites renforcés aux fibres (FRC) affichent des performances leur permettant de rivaliser avec les matériaux compacts (métaux). Cependant, leur nature exige une parfaite maîtrise dans la mise en œuvre finale. Comment procéder alors ? Illustration par des cas.

L'arrivée d'une solution globale originale (Fast Splint Matrix) permet à la fois de disposer d'un matériau et d'une méthode d'application ne laissant pas de place à l'improvisation. La mise au point de cette solution a obéi à des règles bien connues des industriels du composite, mais jusqu'ici laissées de côté dans le domaine dentaire. Le présent article décrit le raisonnement qui a conduit au concept et son application au travers de deux exemples, l'un au cabinet, l'autre au laboratoire de prothèses.

Contraintes de matériau

Les fibres de verre de base silanées utilisées en renfort dans les FRC sont torsadées pour constituer des fils, lesquels se déclinent selon de multiples désinences : écheveaux, tresses, rubans, toiles ; (Fig.1). Si la biocompatibilité de la fibre de verre n'est plus à prouver, la complexité de son application en milieu buccal n'est cependant pas à remettre au hasard. De nombreux produits fibrés sont en effet commercialisés sans imprégnation, les industriels laissant aux professionnels la délicate étape du dosage de la juste quantité de résine sur les fils... Lorsque l'on sait qu'une mauvaise imprégnation mène souvent à un échec concernant l'adhérence des interfaces, nuisant ainsi à l'utilisation du produit lui-même, utiliser un FRC pré-imprégné (de type Fast Splint) parait être une nécessité de pratique plus qu'une solution simple d'emploi.

Sur la figure 1, on peut effectivement juger de la difficulté qui consisterait, pour le dentiste ou le prothésiste, à imprégner complètement avec de la résine chaque fibre individuellement. Outre le risque de détérioration de l'état de surface des fibres lié à la manipulation de ces dernières (pollution du silane qui permet l'adhésion de la fibre à la résine), la résine ne peut jamais mouiller complètement chaque fibre. Seuls des moyens industriels contrôlés (pression, hygrométrie, température) autorisent cette imprégnation totale, liant les fibres ensemble. Et seule cette liaison parfaite, permet aux fibres de résister ensemble aux contraintes fonctionnelles.

L'emploi de FRC pré-imprégnés, au lieu de tissus de fibres à imprégner, permet d'obtenir des produits homogènes et fiables, exempts de vides et d'impuretés, avec des interfaces parfaitement maîtrisées. Ils contiennent déjà une certaine proportion de matrice polymère à l'état non polymérisé, liant les charges et les fibres qui participeront à la résistance finale du matériau.

Une conception parfaitement maîtrisée

Le pronostic des constructions en FRC découle directement de leur technique d'application sur les surfaces dentaires. Le meilleur renfort se dégrade rapidement en milieu buccal si des vides ou des impuretés y sont incorporés, ou si les contacts entre les substrats ne sont pas parfaits. Les industriels ne s'y trompent pas : la fabrication des produits à renforts fibrés obéit à des règles strictes. Prenons deux exemples...

Les tenons fibrés

Les tenons fibrés sont fabriqués par détourage de barreaux pultrudés. La pultrusion consiste à produire des longueurs continues de section constante en faisant passer les matériaux de base (résine chargée et fils de renfort) dans une filière ; (Fig.2). Les fils de renforts sont saturés de résine (wet out) dans un bain et tirés au travers de la filière au moyen d'un cantre spécialisé. Le résultat attendu est le compactage des composants (résine chargée et fibres) dans la filière de formage, puis la polymérisation de la matrice. En sortie de filière, on obtient un FRC polymérisé, dont la composition / configuration a été améliorée pour garantir aux tenons des propriétés mécaniques élevées.

Les attelles dentaires fibrées

Les composites renforcés aux fibres destinés à la contention des dents mobiles, avec ou sans remplacement de dent absente, se présentent sous la forme d'écheveaux tissés ou à fibres parallèles (UD) ; généralement sous forme de pré-imprégnés ; (Fig.3a et 3b). Ils sont appliqués et photopolymérisés sur les surfaces dentaires par le praticien. Lors de la fabrication du pré-imprégné, et afin d'obtenir un enrobage parfait de chaque fibre, les fibres et les particules sont saturées de résine. Comme pour les tenons fibrés, l'amélioration du matériau doit passer par un processus de compactage (formage de l'industrie), de manière à rapprocher les fibres et à éliminer la résine excédentaire. Seul ce « process » garantit un ratio spécifique fibres / résine chargée et des caractéristiques mécaniques reproductibles.

La technique

Une solution globale

C'est une méthode de mise en forme simplifiée des FRC (Fast Splint) en milieu buccal ou sur un modèle en plâtre. Elle apporte une solution globale aux problématiques suivantes :

• Difficulté d'application et de compactage (aplatissement) d'un renfort pré-imprégné.

• Mise en œuvre sur les surfaces dentaires (positionnement et adaptation intimes).

• Elle permet en outre une photopolymérisation en masse du matériau en s'exonérant des techniques « step by step » artisanales, faute de mise en œuvre conseillée et raisonnée de la part des fabricants. La méthode (Fast Splint Matrix) propose un matériau et sa méthode de mise en œuvre permettant le compactage du matériau et l'expulsion de la résine excédentaire.

Le matériau

Il s'agit d'un tissage de fibres tubulaires de section globalement circulaire imprégnées de résine non polymérisée (tresse Fast Splint Perio T1). La résine du renfort est chargée de particules lui conférant une viscosité de type gel. Si on applique une pression uniforme sur le matériau tubulaire pré-imprégné, une partie de la résine est expulsée pour former deux bandes de résine exemptes de fibres ; (Fig.4).

La section tubulaire de la tresse avant compactage provoque une absence de mémoire de forme qui s'explique par un tissage et une organisation particulière des fils. Cela autorise une adaptation de qualité sur les surfaces dentaires. Le compactage de la tresse permet de réduire l'encombrement de l'attelle en améliorant la résistance du produit sur une faible épaisseur.

La mise en œuvre

L'état final (matériau ajusté et compacté sur les surfaces dentaires) est obtenu en appliquant une pression uniforme sur le matériau, afin de mettre en contact étroit les différents éléments constitutifs du FRC et d'expulser la résine en excès. L'application de cette pression sur une tubulure (t) d'un millimètre de section la transforme en un ruban de section rectangulaire de +/- 1,5 mm x 0,3 mm. Cette pression est appliquée au moyen d'une clé en silicone rigide et transparente (SplintMatrix), portant dans son intrados une réplique négative (R) de la bande rectangulaire de 1,5 par 0,3 mm ; (Fig.5).

Le ruban obtenu est ensuite photopolymérisé au moyen d'une lampe à photopolymériser (Splintlux Clinique) au travers de la clé en silicone.

Application au fauteuil

Les attelles dentaires sont nécessaires pour :

• Fixer des dents dans une position déterminée.

• Palier l'inconfort du patient (esthétique, douleur ou efficacité masticatoire).

• Résister aux efforts nécessaires aux manœuvres de détartrage.

• Donner enfin au patient le temps de décider de son futur traitement.

Mais la contention doit rester un acte de mise en œuvre simple et codifiée pour obtenir un résultat constant et reproductible.

Dimensions de l'attelle

La position et les dimensions de l'attelle finale sont déterminées au moyen d'une préforme en cire (SplintWax) autocollante ; (Fig.6), ayant les mêmes dimensions que celles du ruban (1,5 x 3 mm) obtenu à partir du FRC transformé. Cette préforme est disposée sur les surfaces dentaires, qui ont été préalablement nettoyées et séchées ; (Fig.7), afin d'assurer une bonne adhésion. La préforme épouse les contours des dents, donnant, une fois développée, la longueur nécessaire pour la future attelle. Lorsqu'une tresse (Fast Splint) est comprimée, elle se transforme en une bandelette fibrée bordée de deux bandes de résine exemptes de fibres. La section rectangulaire de la préforme en cire correspond au résultat calculé de cette transformation.

Sauvegarde des données

Une empreinte des surfaces est prise au moyen d'un silicone translucide spécifique (SplintMatrix) ; (Fig.8), sauvegardant ainsi la position de la future attelle ; (Fig.9).

Compactage

Une tresse (Fast Splint Perio T1) est disposée dans l'empreinte négative réalisée dans l'intrados du silicone préalablement enduite de colle (BioBond SF) ; (Fig.10 et 11).

Les surfaces dentaires sont préparées selon les protocoles de la dentisterie adhésive :

• Nettoyage des surfaces y compris les espaces inter-dentaires à l'aide du (Fast Splint Strip) ; (Fig.12).

• Mordançage acide (BioEtch VC) ; (Fig.13).

• Séchage (Bonding BioBond SF).

La matrice silicone munie de la tresse est alors repositionnée sur les surfaces dentaires et maintenue en pression. L'ensemble est photopolymérisé au travers du silicone (SplintMatrix) ; (Fig.14).

Le silicone est retiré, découvrant l'attelle aplatie et intimement collée sur les surfaces dentaires, dans la configuration prévue, copie de la préforme (SplintWax) ; (Fig.15). Elle peut, en cas d'affleurement en surface de fibres, être recouverte avec plus de composite fluide (BioFlow) ; (Fig.16). L'attelle est polie selon les protocoles habituels ; (Fig.17 et 18).

Application au laboratoire

Réalisation d'un bridge Maryland

En dentisterie adhésive, les bridges collés sont indiqués chaque fois que le praticien est désireux d'économiser les structures dentaires, en implantologie en solution d'attente, en parodontologie ou encore en orthopédie dento-faciale (mainteneur d'espace). La fiabilité et l'esthétique des bridges collés via un renfort fibré font que cette solution peut même être envisagée à moyen et long terme, par exemple, pour les patients financièrement fragiles. La méthode (Fast Splint Matrix) permet au prothésiste de fabriquer dans un temps très court (15 minutes) des bridges à ailettes solides, esthétiques et parfaitement intégrés par collage : la même technique utilisée pour coller un composite sur une dent ; (Fig.19). Le comportement visco-élastique du produit, qui permet d'accompagner sans fracture les micro-déplacements des dents lors de la fonction, allège les contraintes appliquées au joint de colle (ce qui n'est pas possible avec les métaux rigides). C'est cette particularité qui assure le bon fonctionnement à long terme de ce type de bridges collés.

La racine de 21 de ce patient (Fig.20 et 21), n'a plus de valeur prothétique et doit être extraite. Après extraction, et dans l'attente d'un traitement implantaire, un bridge à ailettes est collé, afin de rétablir esthétique et fonction ; (Fig.22 à 24).

Confection d'une rétention

Sur le modèle de laboratoire en plâtre, une dent acrylique ou composite est ajustée, et une gorge rétentive est creusée ; (Fig. 25), destinée à recevoir la tresse (Fast Splint). Une bandelette de cire autocollante (SplintWax) pré-calibrée est sélectionnée ; (Fig. 26). La bandelette de section rectangulaire est appliquée ; (Fig.27 et 28). Elle adhère ainsi sur le tracé, assurant aussi la fixation de la dent acrylique dans l'espace édenté.

Injection du silicone

La position des éléments est sauvegardée en injectant un silicone transparent (SplintMatrix) ; (Fig.29). Après polymérisation, la matrice est retirée. On visualise bien dans l'intrados de la matrice silicone l'empreinte en négatif de la bandelette ; (Fig.30).

La matrice s'ajuste bien dans l'espace édenté ; (Fig.31). La bandelette retirée de la matrice correspond, une fois remise à plat, à l'exacte longueur de la future attelle : la tresse est découpée au travers de sa protection ; (Fig.32) et conservée à l'abri des rayons lumineux. Une mince couche de résine (BioFlow BF) blanche est déposée dans l'empreinte en négatif dans l'intrados de la matrice ; (Fig.33) ainsi qu'une tresse adhérant à la matrice ; (Fig.34). La rétention de la dent acrylique est enduite de bonding (BioBond SF) ; (Fig.35) et remplie de résine ; (Fig.36).

Assemblage et polymérisation

La matrice munie de son attelle est repositionnée sur le modèle ; (Fig.37). L'espace est enduit de résine blanche. La dent acrylique est pressée dans sa logette ; (Fig.38). L'ensemble, maintenu sous pression est photopolymérisé au moyen d'une lampe Led (Splintlux Clinique) de forte intensité ; (Fig.39). La polymérisation peut être achevée dans l'enceinte spécialisée (Splintlux Laboratoire).

Désinsertion et polissage

Les éléments sont séparés. La tresse a été efficacement formée sur les surfaces dentaires pour se transformer en un ruban de très faible épaisseur tout en conservant ses propriétés de résistance. Elle a été plaquée dans le fond de la gorge rétentive ; (Fig.40). La dépression liée au placage est complétée avec de la résine (BioFlow BF) ; (Fig. 41). Le bridge à ailettes est extrait et poli. Un temps de 15 minutes est amplement suffisant à sa réalisation ; (Fig.42).

Inclure les FRC dans ses habitudes professionnelles ne relève plus du challenge mais bel et bien d'une nouvelle manière d'appréhender la dentisterie adhésive, les produits de la marque Fast Splint permettant désormais d'allier FRC, facilité d'utilisation et qualité du collage. L'illustration de cette avancée technologique est la solution globale de traitement, qui répond à de nombreuses pathologies auxquelles les dentistes et prothésistes sont confrontés quotidiennement et pour lesquelles il n'existe pas de réponse évidente. Les matériaux et leurs méthodes de mise en œuvre ont été pensés pour offrir une réponse peu onéreuse, immédiate et reproductible à des situations souvent problématiques comme une mobilité dentaire invalidante, une extraction en attente d'implant ou même pour des reconstitutions de moyennes et longues durées ; (Fig. 43 et 44).

Fonction, confort et esthétique

La biocompatibilité des matériaux a été améliorée, et des composants comme les résines époxy ou BisGMA (bisphénol A) ont été éliminés au profit de résines présentant une biocompatibilité reconnue telle que l'Udma (comonomère de diméthacrylate d'uréthane-diméthacrylate de triéthylène glycol). Le confort et la solidité des reconstitutions obtenues avec la méthode, en relation avec leur nature de composite à renfort de fibres et leur capacité à être collées efficacement sur l'émail dentaire, permettent à des patients en situation de catastrophe de retrouver immédiatement fonction, confort et esthétique. La méthode fournit au praticien des produits d'utilisation simple et une mise en œuvre sûre pour une réalisation de qualité.