Brevet FR2612764A1 — publié le 19880930

l La présente invention concerne un procédé pour obturer une cavité dentaire, ainsi qu'un outil destiné à la mise en oeuvre du procédé. Quoique ce procédé soit spécialement adapté au domaine de la chirurgie dentaire, on pourrait concevoir d'autres applications du procédé de l'invention, dans lesquelles on souhaite obturer partiellement ou en totalité une cavité ménagée dans un support quelconque. L'invention sera décrite ci-après spécifiquement îO dans son application préférentielle qui concerne la mise en place puis la solidification d'un produit initialement pâteux dans une cavité dentaire. D'une façon résumée, le traitement notamment des caries dentaires en méthode directe est réalisé par l'adjonction d'une résine composite ou d'un amalgame que le praticien dépose dans la cavité préalablement assainie, la solidarisation de l'amalgame étant obtenue par sertissage et/ou par des micro-rétentions situées sur les parois de la cavité. Dans le cas o la cavité à obturer, toujours en méthode directe, présente une visibilité relativement importante, on a le plus souvent recours, outre l'agencement de prothèse ou d'inlay dans des cas particuliers, à la mise en place d'une résine composite esthétique dont le durcissement obtenu par polymérisation est réalisé soit chimiquement, soit par radiation électromagnétique. Concernant ce dernier cas, le procédé actuellement utilisé consiste, après avoir assaini les parois de la cavité dentaire à traiter, à déposer, en plusieurs couches successives, une masse de résine composite photosensible destinée à obturer ladite cavité, puis à effectuer le durcissement, couche par couche, par photopolymérisation de la résine à l'aide d'une radiation électromagnétique, telle que par exemple un rayonnement lumineux issu d'une source de lumière, et dont la longueur d'onde correspond à la réaction d'initiation et de solidification de la résine. Ce procédé de photopolymérisation présente des avantages appréciables par rapport aux techniques habituelles pratiquées dont celle faisant appel à la polymérisation de la résine par voie chimique. En effet, cette dernière technique requiert de la part du praticien une intervention rapide due au fait qu'il est nécessaire de mélanger préalablement la résine avec un durcisseur pour démarrer la réaction de polymérisation, avant la mise en place du mélange résultant dans la cavité. Si l'intervention n'est pas effectuée dans le délai imparti, le mélange peut être dans un stade trop avancé pour permettre ensuite le remplissage correct de toute la cavité dentaire à traiter. De plus, la contraction de la résine n'est pas assurée. Ces inconvénients n'existent pas avec la technique utilisant une résine photosensible puisque la réaction de photopolymérisation de la résine visqueuse ne commence qu'au moment de la mise en action du rayonnement déclenchée par le praticien. Cependant, il a été constaté que certains patients traités par cette méthode souffraient de douleurs aiguës. Des études ont montré que la cause de ces douleurs est essentiellement due à deux phénomènes. Premièrement, la réaction de la masse de résine déposée entraîne la diminution du volume de celle-ci lorsqu'elle se solidifie. Or, comme cette masse de résine adhère aux parois de la dent, notamment à la chambre pulpaire o se situent les nerfs et les vaisseaux sanguins, ces parois actives de la dent sont par conséquent entraînées et mises sous contrainte par la résine lors de sa contraction, ce qui provoque alors ces élancements et ces douleurs pénibles. Deuxièmement, comme la photopolymérisation de la résine située au fond de la cavité est incomplète, il reste alors dans la cavité des monomères libres toxiques pour la pulpe. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient, et concerne un procédé pour obturer une cavité dentaire en une seule fois à partir de résine photopolymérisable qui évite que, lors du durcissement de la résine, les parois de la dent soient sollicitées, et qui assure une photopolymérisation complète de la résine. A cet effet, le procédé pour obturer une cavité dentaire du type dans lequel on dépose dans ladite cavité une résine photosensible destiné à être solidifiée par photopolymérisation, est remarquable, selon l'invention, en ce que: - on dépose sur les parois de ladite cavité une couche d'une première résine photosensible; - on dépose ensuite, sur ladite couche, une masse d'une seconde résine photosensible obturant le reste de ladite cavité; - on effectue le durcissement par photopolymérisation de ladite masse; et - on effectue ensuite, après le durcissement de ladite masse, le durcissement de ladite couche de résine photosensible. Ainsi, grâce à l'invention, le retrait lors du durcissement de la masse de la seconde résine occupant la majeure partie du volume défini par la cavité n'agit pas directement sur les parois même de ladite cavité, puisque la couche de la première résine, déposée entre ces parois et la masse de résine, est encore visqueuse et fait office par conséquent de couche tampon. On effectue, seulement après le durcissement de ladite masse, le durcissement de ladite couche de première résine dont la faible épaisseur déposée sur les parois de ladite cavité n'exerce pas, lors de sa solidification, des tractions suffisantes sur les parois pour provoquer des douleurs. Par ailleurs, chacune desdites première et seconde résines réagissant à des radiations électromagnétiques de photopolymérisation de longueur d'onde optimale spécifique, - on choisit, de préférence, les deux résines de façon que la radiation destinée à photopolymériser la masse de seconde résine n'agisse pas sur la couche de première résine; - on applique alors la radiation électromagnétique correspondant à la longueur d'onde optimale de photopolymérisation de la seconde résine à l'ensemble desdites résines déposées dans ladite cavité; puis, - après durcissement de ladite seconde résine, on applique la radiation électromagnétique de longueur d'onde optimale appropriée pour photopolymériser ladite première résine. Ainsi, le procédé selon l'invention consiste à réaliser une photopolymérisation différentielle desdites résines. De plus, préalablement au dépôt de la couche constituée de la première résine photosensible et après avoir mordancé l'émail de la cavité avec un gel acide, on enduit les parois de ladite cavité d'un agent de liaison permettant la solidarisation de la résine auxdites parois. La présente invention concerne également un outil à main destiné à la mise en oeuvre du procédé. A cet effet, l'outil à main, du type comprenant un 2 6 1 2 7 6 4 corps sensiblement tubulaire présentant une tête à une extrémité est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comporte, dans ledit corps, des moyens pour la transmission de radiations électromagnétiques émises par une source lumineuse susceptible d'être raccordée à l'autre extrémité dudit corps, lesdits moyens de transmission émergeant de ladite tête pour pénétrer dans lesdites résines déposées dans la cavité de sorte que, en fonction de la longueur d'onde commandable des radiations émises, soit obtenu le durcissement par photopolymérisation de chacune des résines photosensibles. Dans une forme préférée de réalisation, lesdits moyens pour la transmission des radiations sont constitués par une fibre optique, logée dans ledit corps tubulaire et couplée par une extrémité à ladite source lumineuse, et par un bâtonnet maintenu dans ladite tête en émergeant en partie de celle-ci, ledit bâtonnet, qui reçoit et transmet les radiations émises par ladite fibre optique, étant susceptible d'être introduit dans les résines déposées dans ladite cavité. Ainsi, après que la partie émergente du bâtonnet a été plongée jusqu'au voisinage du fond de la cavité dentaire contenant les résines, la source lumineuse, commandée par le praticien, émet une radiation électromagnétique dont la longueur d'onde correspond à la réaction de photopolymérisation de la seconde résine, mais qui n'agit pas sur la couche constituée de la première résine, qui reste alors visqueuse compensant ainsi la diminution de volume de la masse de seconde résine. Après le durcissement total de ladite masse, une radiation électromagnétique émise par la source lumineuse et dont la longueur d'onde correspond alors à la réaction de photopolymérisation de la première résine, permet la solidification de celle-ci, la partie émergente dudit bâtonnet étant emprisonnée dans la masse solidifiée de seconde résine. Lorsque le durcissement de la première résine est obtenu, le bâtonnet est désolidarisé de l'outil, puis sectionné au niveau de la face supérieure de la dent. Une opération de polissage termine alors le traitement. Avantageusement, une cellule photoélectrique est prévue sur ladite tête, en étant disposée en regard desdites résines. Ainsi, la cellule, reliée à la source lumineuse, permet, par l'intermédiaire d'un dispositif électronique de commande, le changement de longueur d'onde de la radiation électromagnétique émise, lorsque l'opacité de la seconde résine, qui se modifie au cours de la solidification passant de l'état pâteux à l'état solide, correspond au durcissement complet de cette résine. Par ailleurs, afin de faciliter l'opération de montage et de démontage du bâtonnet à usage unique sur l'outil, le bâtonnet est inséré à force dans un perçage ménagé dans ladite tête. De plus, une partie du bâtonnet restant solidaire desdites résines, celuici est de préférence réalisé dans une résine translucide dont les caractéristiques sont compatibles avec celles des résines déposées dans ladite cavité. Dans un mode préféré de réalisation, une optique de focalisation des radiations électromagnétiques est agencée entre la sortie de ladite fibre optique et ledit bâtonnet, ce dernier, disposé transversalement par rapport à la direction de ladite fibre optique, venant au contact d'un réflecteur fixé à ladite tête. On prévoit, avantageusement, un élément piézo- électrique disposé dans un évidement ménagé dans ladite tête et entourant ledit bâtonnet, l'élément piézo- électrique engendrant des vibrations qui ont pour effet de tasser lesdites résines par l'intermédiaire du bâtonnet. Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, afin d'assurer le nettoyage de la dent traitée, ainsi que celui des parties avoisinantes, des conduites respectivement d'arrivée d'air et d'arrivée d'eau peuvent être fixées audit corps. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. - Les figures 1, 2, 3, 4 et 5, illustrent schématiquement les différentes étapes du procédé selon l'invention destiné à obturer une cavité dentaire. - La figure 6 représente, partiellement en coupe et schématiquement, un outil à main selon l'invention destiné à la mise en oeuvre du procédé, ledit outil étant montré dans l'étape du procédé correspondant à la photopolymérisation desdites résines. - La figure 7 est une vue en coupe schématique d'une dent traitée selon le procédé de l'invention au moyen de l'outil à main prévu à cet effet. Le procédé illustré par les figures 1 à 5 consiste à obturer une cavité ménagée dans une dent, ladite cavité pouvant être le résultat d'une carie ou d'une perte d'un morceau de la dent. On a représenté schématiquement sur la figure 1, une dent 1 implantée dans la gencive 2 et dans laquelle est illustrée une cavité 3 destinée à être obturée. La cavité 3 débouche, pour cet exemple, dans la face occlusiale 4 de la dent, et est définie par ses parois latérales 5 et son fond 6. Les principales parties constitutives de la dent telles que la couronne, l'ivoire, la chambre pulpaire n'ont pas été représentés dans un souci de clarification. Le praticien procède préalablement notamment à l'assainissement des parois 5 et du fond 6 de la cavité 3 de façon connue. Après avoir mordancé l'émail de la cavité avec un gel acide, il enduit ensuite, figure 2, les parois latérales 5 et le fond 6 d'un agent de liaison 7 ou adhésif destiné à solidariser, comme on le verra ultérieurement, les résines aux parois et au fond de la cavité 3, l'agent de liaison pouvant être un amélodentinocène. Il dépose, alors, figure 3, sur ledit agent de liaison 7, une couche d'une première résine photosensible 8 d'un type connu en soi. La couche 8 déborde de la cavité 3, comme le montre de manière accentuée la figure 3, de façon qu'une bordure latérale 9 de la couche 8 repose sur la face masticatrice 4 de la dent. Puis, le praticien dépose sur la couche 8, figure 4, une masse d'une seconde résine photosensible 10 obturant sensiblement le reste de la cavité 3. Le volume de la masse de seconde résine 10 déposé correspond approximativement au volume de la cavité 3 à obturer, retranché cependant des faibles volumes occupés par le revêtement ou l'agent de liaison 7 et par la couche de première résine 8. Chacune desdites première et seconde résines photosensibles constituant respectivement la couche 8 et la masse 10 est choisie pour réagir à des radiations électromagnétiques de photopolymérisation de longueur d'onde optimale spécifique ou retardataire. Ainsi, la première résine photosensible réagira sous l'action de il radiations électromagnétiques dont la longueur d'onde -correspond au durcissement par photopolymérisation de cette première résine, tandis que la seconde résine réagira sous l'action de radiations électromagnétiques dont la longueur d'onde, différente de celle initiant la première résine, correspond au durcissement par photopolymérisation de cette seconde résine. Le praticien effectue alors le durcissement par photopolymérisation de la masse de seconde résine photosensible 10, laquelle sous l'action du rayonnement électromagnétique, par exemple du type lumineux, passe d'un état visqueux à un état solide. Durant la phase de solidification de la seconde résine, la première résine photosensible est toujours dans un état visqueux puisqu'elle ne réagit pas aux rayons électromagnétiques de longueur d'onde spécifique correspondant à la photopolymérisation de la seconde résine. La couche 8 fait alors office de couche intermédiaire tampon. La diminution de volume de la masse 10 de seconde résine est compensée par la couche de première résine 8 puisque l'excès de celle-ci correspondant à la bordure latérale 9 déposée sur la face 4 de la dent, s'écoule alors entre la masse 10 solidifée et le revêtement de liaison 7. En conséquence, la masse 10 est totalement isolée des parois et du fond de la cavité 3, notamment de la chambre pulpaire, ce qui n'affecte pas les nerfs situés dans la chambre. Après le durcissement total de la seconde résine, le praticien effectue, au moyen des rayons électromagnétiques de longueur d'onde spécifique (différente de celle correspondant à l'initiation de la seconde résine), le durcissement par photopolymérisation de la couche 8 de la première résine. De par la faible épaisseur de la couche 8 déposée sur les parois 5 et le fond 6 de la cavité dentaire 3 par l'intermédiaire du revêtement de liaison 7, cette fine couche 8 n'exerce pas, lors de sa solidification sous l'action des rayons lumineux, des tractions suffisantes sur les parois de la dent, notamment la chambre pulpaire, pour provoquer alors des douleurs éventuelles. En effet, le volume de la cavité 3 est pratiquement en totalité obturé par la masse 10 déjà solidifiée. Puis, lorsque la couche 8 est complètement solidifiée, et collée aux parois 5 et au fond 6 de la cavité 3 grâce au revêtement de liaison 7, le praticien effectue des opération d'ébavurage, de polissage, et de nettoyage sur la face desdites résines durcies afin de mettre en conformité cette surface avec celle définie par la face masticatrice 4 (figure 5). Ainsi, grâce au procédé de l'invention, consistant à réaliser une photopolymérisation différentielle, les parties actives de la cavité dentaire à traiter ne sont plus soumises à ces forces de traction dues au retrait de volume des résines photosensibles lors de l'opération de solidification. L'invention concerne également un outil à main destiné à la mise en oeuvre du procédé ci-dessus décrit. L'outil à main 15, montré sur la figure 6, comprend un corps 16 sensiblement de forme tubulaire présentant une tête 17 à une extrémité 19, l'autre extrémité du corps 16 n'étant pas illustrée. Le corps tubulaire présente un passage interne 20 débouchant dans un perçage 21 ménagé dans ladite tête 17 et de direction perpendiculaire au passage 20. Des moyens pour la transmission de radiations électromagnétiques 23 émises par une source lumineuse sont disposés dans le corps 16. Ces moyens 23 sont reliés, par l'extrémité non représentée dudit corps 16, à la source lumineuse telle qu'un laser 24, par exemple à argon, tandis qu'ils émergent de la tête 17 pour pénétrer, comme on le verra ultérieurement, dans les résines photosensibles déposées dans la cavité dentaire 3. Dans ce mode de réalisation, les moyens 23 sont constitués par une fibre optique 26 et par un bâtonnet 27 réalisé en une matière translucide. La fibre optique 26 est logée et maintenue dans le passage interne 20 du corps 16, et est couplée par son entrée, non représentée, audit laser à argon 24, tandis que la sortie 28 de la fibre optique est située en regard du perçage 21, la fibre optique étant disposée dans une direction sensiblement perpendiculaire à celui-ci. Le bâtonnet 27 est, quant à lui, disposé dans le perçage 21 en étant, dans ce mode particulier de réalisation, inséré à force dans celui-ci. Une partie conique 33 du bâtonnet 27 émerge alors de la tête 17. De plus, il est également prévu dans l'outil 15, d'une part, une optique de focalisation telle qu'une lentille 34 agencée entre la sortie 28 de la fibre optique 26, et le bâtonnet 27, et d'autre part, un réflecteur 35 disposé en regard de la lentille 34 en étant incliné de 45 . Le bâtonnet 27 vient s'appuyer par une extrémité taillée en pan incliné correspondant 30 contre le réflecteur 35, de sorte que, lorsqu'un rayonnement lumineux est issu de la sortie 28 de la fibre, celui-ci soit focalisé par la lentille 34, puis réfléchi par le réflecteur 35 dans la direction axiale longitudinale du bâtonnet 27. Une cellule photoélectrique 37 est fixée sur la face 38 de la tête 17, de façon à être orientée en regard des résines déposées dans la cavité 3. Cette cellule 37 est raccordée par une liaison 39 à un dispositif électronique de commande 36, lui-même relié par une liaison 42 au laser à argon 24. Aussi, on prévoit dans le perçage 21 ménagé dans la tête 17, un évidement torique 40 destiné à recevoir un élément piézo-électrique 41. Les fonctions de la cellule 37 et de l'élément piézo-électrique 41 seront décrites ci- après. Enfin, des conduites respectivement d'arrivée d'eau, 43, et d'arrivée d'air, 44, sont fixées au corps 16, leur orifice de sortie respective débouchant au niveau de la face 38 de la tête 17. Le praticien met en place le bâtonnet 27 à usage unique dans le perçage 21 ménagé dans la tête, de façon que la pan incliné 30 vienne correctement en appui contre le réflecteur 35. Le bâtonnet, emmanché à force, est réalisé en une résine translucide compatible avec celles déposées préalablement dans la cavité 3, selon les étapes du procédé décrites en regard des figures 2 à 4. Dans une autre variante de réalisation, ledit bâtonnet peut être réalisé en verre coulé. L'outil est raccordé par l'intermédiaire de la fibre optique 26 au laser 24 lequel peut alors être mis en fonctionnement. Le praticien plonge la partie conique émergente 33 du bâtonnet 27 de façon que sa face d'extrémité 45, parfaitement polie, soit située au voisinage du fond 6 de la cavité 3 contenant la masse de seconde résine 10 et la couche de première résine 8. Le laser à argon 24, commandé par le praticien, émet alors une radiation électromagnétique correspondant à l'une des couleurs du spectre visible. La longueur d'onde du rayonnement lumineux correspond à la réaction de photopolymérisa- tion de la masse de seconde résine 10. Ce rayonnement lumineux traverse alors les moyens 23 c'est-à-dire la fibre optique 26, la lentille de focation 34 puis se réfléchit grâce au réflecteur 35 dans la direction du bâtonnet 27 pour déboucher par la face d'extrémité 45 de la partie émergente 33 dudit bâtonnet 27 dans lesdites résines photosensibles. La réaction de photopolymérisation de la masse 10 de seconde résine photosensible commence alors. Avantageusement, l'élément piézo-électrique 41 engendre des vibrations transmises par le bâtonnet 27, qui ont pour effet de tasser notamment la masse de seconde résine. Durant le changement d'état de celle-ci, passant de l'état pâteux ou visqueux à l'état solide, l'opacité de la seconde résine 10 varie. Cette variation d'opacité est détectée par la cellule photoélectrique 37. Ainsi, lorsque l'opacité de la masse de seconde réine 10 correspond à la solidification totale de celle-ci, la cellule photoélectrique 37 émet alors un signal, transmis par la liaison 39, au dispositif électronique de commande 36 relié au laser 24. Ce dispositif de commande déclenche automatiquement le changement de longueur d'onde du rayonnement lumineux émis. Ce dernier, dont la nouvelle longueur d'onde spécifique correspond alors à la réaction de photopolymérisation de la couche de première résine photosensible 8, change de couleur. La première résine, isolant la masse de seconde résine 10 des parois et du fond de la cavité, durcit jusqu'à atteindre sa solidification totale. Dans ce procédé, l'énergie d'activation destinée à photopolymériser la masse de seconde résine est inférieure à l'énergie d'activation destinée à photopolymériser la couche de première résine. Le praticien arrête le fonctionnement du laser. La partie émergente 33 est alors partiellement emprisonnée et solidarisée à la masse de seconde résine 10. Le praticien désolidarise alors le bâtonnet à usage unique 27 de l'outil à main 15, le bâtonnet se trouvant en partie inséré dans les résines durcies. A l'aide d'une pince coupante ou d'un outil analogue, le praticien sectionne, au ras de la face masticatrice 4, la partie du bâtonnet qui émerge de la dent. Puis, une opération d'ébavurage classique, terminée par une opération de polissage, achèvent le traitement complet de la dent. Le nettoyage de celle-ci ainsi que des parties avoisinantes est assuré par les conduites d'arrivée d'air 44 et d'eau 43. La dent ainsi traitée par le procédé de l'invention mis en oeuvre par l'outil à main spécifique, est illustrée schématiquement en regard de la figure 7, lesdites résines ayant de plus avantageusement une teinte correspondant à celle de la dent. 18 2612764 REVENDICATIONS 1 1 - Pièce pour obturer une cavité, du type constitué de résine photosensible solidifiée par photopolymérisation, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche d'une première résine photosensible épousant les parois de ladite cavité, et une masse d'une seconde résine photosensible, qui est supportée par ladite couche et qui est solidifiée par photopolymérisation antérieurement au durcissement par photopolymérisation de ladite couche. 2 - Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune desdites première et seconde résines réagit à des radiations électromagnétiques de photopolymérisation de longueur d'onde optimale spécifique, la masse de seconde résine étant insensible à la radiation de photopolymérisation de la couche de première résine. 3 - Pièce selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un agent de liaison solidarise la pièce auxdites parois de la cavité. 4 - Outil à main destiné à la réalisation de la pièce, du type comprenant un corps (16) sensiblement tubulaire présentant une tête (17) à une extrémité (19), caractérisé en ce qu'il comporte, dans ledit corps, des moyens pour la transmission de radiations électromagnéti- ques (23) émises par une source lumineuse (24) susceptible d'être raccordée à l'autre extrémité dudit corps, lesdits moyens de transmission (23) émergeant de ladite tête (17) pour pénétrer dans lesdites résines de sorte que, en fonction de la longueur d'onde commandable des radiations émises, soit obtenu le durcissement par photopolymérisation de chacune des résines photosensibles. 19 2612764 1 5 - Outil à main selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens pour la transmission des radiations sont constitués par une fibre optique (26), logée dans ledit corps tubulaire et couplée par une extrémité à ladite source lumineuse (24), et par un bâtonnet (27) maintenu dans ladite tête (17) en émergeant en partie de celle-ci, ledit bâtonnet (27), qui reçoit et transmet les radiations émises par ladite fibre optique (26), étant susceptible d'être introduit dans les résines. 6 - Outil à main selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'une cellule photoélectrique (37) est prévue sur ladite tête (17), en étant disposée en regard desdites résines, ladite cellule (37) étant reliée à ladite source lumineuse (24). 7 - Outil à main selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit bâtonnet (27) est inséré à force dans un perçage (21) ménagé dans ladite tête (17). 8 - Outil à main selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que ledit bâtonnet (27) est réalisé dans une résine translucide compatible avec celles de ladite couche et de ladite masse. 9 - Outil à main selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'une optique de focalisation (34) des radiations électromagnétiques émises par la source lumineuse (24) est agencée entre la sortie (28) de la fibre optique (26) et le bâtonnet (27), ce dernier, disposé transversalement par rapport à la direction de ladite fibre optique, venant au contact d'un réflecteur (35) fixé à ladite tête. 2612764 1 10 - Outil à main selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'un élément piézo-électrique (41) est agencé dans un évidement (40) ménagé dans ladite tête (17). 11 - Outil à main selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que des conduites respectivement d'arrivée d'air (44) et d'arrivée d'eau (43) sont fixées à ladite tête (17).