Brevet FR2640495A1 — publié le 19900622

NOUVELLE PROTHESE DENTAIRE FIXEE ET PROCEDE DE REALISATION La présente invention est relative au domaine dentaire et elle concerne, plus particulièrement, Les prothèses fixées, par opposition aux prothèses amovibles. Par prothèses fixées, il convient de considérer, notamment, Les couronnes, faux moignons, coiffes esthétiques, inlay, onlay. Pour des raisons économiques, Les prothèses dentaires fixées sont actuellement, te plus souvent, réalisées en alliage métallique précieux, semi-précieux ou non précieux, teLs qu'en alliage nickel-chrome ou en alliage à base de cobalt. Pour des raisons esthétiques évidentes, La constitution d'une teLle prothèse, qui était initialement assurée uniquement à base d'un tel alliage, a évolué pour faire intervenir la fabrication d'une chape, toujours en un même alliage, mais recouverte d'une coiffe en porcelaine (procédé d'émaillage). Les problèmes de fabrication de telles prothèses sont maîtrisés, notamment pour ce qui concerne l'adhérence entre la chape métallique et la coiffe porcelaine. De même, Les problèmes d'adaptation en bouche sont correctement résolus car les prothésistes connaissent et maîtrisent parfaitement les caractéristiques de variations dimensionnelles des alliages métalliques Lors de L'élaboration. Si de telles prothèses donnent donc satisfaction sur ces deux points, en revanche, elles posent des problèmes importants de biocompatibilité, en raison du contact permanent entre la chape métallique et les tissus organiques. Ces problèmes sont ceux de corrosion, de couplage galvanique et de diffusion d'ions métalliques non biocompatibles. Ces différents problèmes sont à L'origine de phénomènes d'allergie, de toxicologie par diffusion de poussières qui diminuent la capacité de prolifération des fibroblastes et nuisent à la croissance des cellules épithéliogingivales. il convient, en outre, de signaler que la présence des chapes métalliques s'oppose à l'application ou à la moise en oeuvre de méthodes de diagnostic modernes et précises, lut 5 que l'imagerie médicale par résonance magnétique ,v.tedifev En enfer, la présence de telles chapes est responsable, pcur le moins, de distorsions des images conduisant à une Lecture inexploitable. Pour remédier aux inconvénients ci-dessus, la technique antérieure a formulé plusieurs propositions visant à éliminer la présence de La chape métallique. IL convient de citer, à cet égard, la proposition consistant à réaliser la chape en alumine ou en porcelaine alumineuse. Cette technique fait naitre des problèmes de réalisation difficilement surmontables, provenant de distorsions importantes de dimensions au moment de la cuisson de la porcelaine. Les produits obtenus se caractérisent, généralement, oar des tolérances de fabrication trop serrées ou trop Larges rendant une adaptation en bouche respectivement délicate, si non impossible, ou responsable de la naissance de foyers bactériens. Parmi Les inconvénients d'une telle méthode, il convient de citer également La grande fragilité de la chape en porcelaine alumineuse, meme après recouvrement de la coiffe traditionnelle. Par ailleurs, il ne semble pas envisageable, actuellement, de recourir à une telle méthode pour réaliser une prothèse dentaire fixée de type complexe. Une autre proposition a également consisté à réaliser la prothèse en vitrocéramique faisant intervenir l'utilisation d'un verre transparent coulé à haute température. Dans un tel procédé, il est nécessaire de recourir à la définition d'une empreinte négative pour toute la dent et de réaliser la prothèse par le procédé de cire perdue, pour obtenir la formation de toute la dent en vitrocéramique. Le choix d'une telle matière première, à structure cristalline fragile et transparente, implique l'obligation de recourir à un traitement thermique de stabilisation qui est responsable de distorsions dimensionnelles. Des problèmes d'adaptation et de foyer bactérien sont, également, à considérer. Le traitement thermique imposé est responsable de L'opacification de La matière première qu'il convient donc de masquer par un émaillage de surface. Etant donné que te procédé prévoit de réaliser la dent entière à partir d'une empreinte négative de la dent naturelle, le procédé d'émaillage ne peut être envisagé que sur une faible épaisseur qui ne présente pas de fiabilité dans le temps. Au total donc, les techniques ci-dessus, bien que liées à un avantage de biocompatibilité et de neutralité du matériau de base, posent de grandes difficultés pratiques qui en ont limité le développement. IL convient aussi de relever que les méthodes ci-dessus impliquent le recours à un matériel spécifique très coûteux, généralement peu abordable pour un prothésiste exerçant son métier à titre individuel en profession Libérale. Si tous ces inconvénients sont responsables d'une exploitation limitée des techniques ci-dessus, il faut certainement reconnaitre que le plus grave d'entre eux est celui de l'absence de maitrise des caractéristiques dimensionnelles et, plus particulièrement, du risque d'existence d'un hiatus entre la prothèse et Le moignon de la dent, de meme qu'entre les tissus gingivaux et La jupe de la prothèse. L'existence d'un tel hiatus condamne irrémédiablement La reconstitution à plus ou moins long terme, en raison des foyers d'infection bactériens qui se oéveloppent de façon difficilement contrôlable. La présente invention a, justement, pour objet de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant une nouvelle prothèse fixée et un procédé particulier de réalisation d'une telle prothèse se caractérisant par la suppression d'alliages métalliques en bouche et par une très exacte adaptation à la dent devant être appareillée, de manière à disposer de façon certaine des avantages suivants - suppression des problèmes de corrosion et de couplage galvaniques, - élimination de diffusion dotions métalliques non biocompatibles responsables de désordres cellulaires, - possibilité de mise en oeuvre de procédés de diagnostic par imagerie, - suppression de tout hiatus responsable de développements de foyers microbiens. Pour atteindre les objectifs c;-dessus, la nouvelle prothèse dentaire est caractérisée en ce que la chape est en un matériau projeté et partiellement fondu. L'invent;on a également pour objet un procédé de réalisation d'une tel le prothèse, procédé consistant à --détourer la dent de façon homothétique en raccordant Le moignon au collet par un épaulement à congé, - produire un moule positif sur lequel un vernis d'espacement est déposé, - constituer, sur le moule positif et par projection, une chape en céramique d'épaisseur sensiblement constante, - et former sur la chape une coiffe en porcelaine, réplique de la dent à appareiller, en procédant selon une méthode traditionnelle. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en.référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de L'invention. La fig. 1 est une perspective, partie en coupe, d'une nouvelle prothèse conforme à l'invention. La fig. 2 est une perspective partielle illustrant l'adaptation de la prothèse selon la fig. 1 sur une dent à appareiller. Les fig. 3 à 9 sont des vues schématiques illustrant Les différentes phases de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La fig 1 montre La nouvelle prothèse conforme à L'invention qui est caractérisée par une chape 1 réalisée en un matériau pulvérulent projeté et fondu, présentant une épaisseur sensiblement constante pouvant être comprise entre 0,15 et 0,80 mm. Par matériau pulvérulent, il doit être considéré, au sens de L'invention, tout matériau céramique ou métallique, non ferromagnétique e projetable, tel que le titane. Par céramique, il convient de cc siderer tous Les matériaux, monolithiques ou composites, répondant aux caractéristiques de légèreté, de dureté, de réfractarité, d'inertie chimique, d'inertie thermique et de possibilité de fabrication à partir d'éléments courants. Parmi les céramiques répondant à ces caractéristiques, il convient de citer, de préférence, les Zircones et, parmi cette famille, celle commercialisée sous la référence 201 NS par la firme METCO. Une telle composition comprend - Oxyde de zirconium ; 93 % - Oxyde de calcium ................................... 5 % - Oxyde d'aluminium ..................... 0,5 % - Dioxyde de silice .................................. 0,4 % - Autres oxydes ...................................... 0,1 % - Composants complémentaires ......................... 1 % Dans une telle composition possédant un point de fusion à 2 5350 C, la poudre se caractérise par une structure cubique et les différents oxydes La composant présentent une granulométrie comprise entre - 50 et + 10 m. Une chape 1 du type ci-dessus se caracterise par une surface interne adaptée de façon précise à la dent devant être appareillée. Une chape, telle que 1, est complétée par une coiffe 2 en porcelaine, constituée d'une manière classique, c'est-à-dire faisant intervenir une méthodologie semblable au montage d'une telle coiffe en porcelaine alumineuse sur une chape métallique. Une prothése, du type ci-dessus, peut etre adaptée très facilement, comme illustré par La fig. 2, en employant une méthode de scellage cu de collage, en ayant recours à un produit, tel qu'un ciment verre-ionomere ou une résine composite de collage connue de L'homme de L'art. Une prothèse du type ci-dessus se caractérise par une très bonne tenue mécanique et par un aspect esthétique remarquable, en raison, notamment, de la suppression du liseret sombre fréquemment présenté à l'interstice ging-val par les prothèses possédant une chape en alliage métallique Pour exécuter une prothèse dentaire du type de la fig. 1, le procédé de l'invention consiste, tou d'abord, comme cela est illustré par la fig. 3, à préparer une dent à appareiller, telle que I, de manière à ménager un moignon 3 qui est raccordé au collet 4 par un épaulement à congé 5. Une telle préparation, par détourage, est exécutée pour l'obtention d'une réduction occlusale de type homothétique au profil de la couronne 6, jusqu a proximité du collet 4 et sur une épaisseur, par exemple voisine de 2,5 mm. L'épaulement à congé 5 est exécuté sur toute la périphérie sur une épaisseur de 1,2 à 1,5 mm, en présentant une angulation de raccordement au collet comprise entre 90 et 110 par rapport à un plan tel que P, schématisé en trait mixte à la fig. 3. La préparation doit être conduite de manière à éviter la présence d'angles vifs et de façon à conférer au moignon 3 un état de surface poli. Une seconde étape, illustrée par la fig. 4, consiste à réaliser une empreinte 7 négative de la préparation ou du moignon 3 en ayant recours aux méthodes traditionnelles pour ce faire. L'empreinte 7, telle qu'illustrée à la fig. 4, est, par exemple, exécutée à base de matériaux usuels d'empreinte. Selon une méthode classique, l'empreinte négative 7 est utilisée, comme représenté par la fig. 5, pour l'obtention d'un modèle positif 8, par exemple en plâtre. Un tel modèle 8, généralement dénommé maitre-modéle, est exécuté pour conserver et préserver la forme de la préparation ou du moignon 3 et sert à produire un moule positif dupliqué utilisé pour la confection de la chape 1. Dans un tel but, Le maStre-modèle 8 est revetu d'un vernis d'espacement 9 déposé sur une épaisseur uniforme d'environ 20 um, jusqu'à environ 1 à 2 mm en-deçå de L'arrête 10 reproduisant celle de raccordement entre Le collet 4 et L'épaulement 6 de La dent I. De préférence, La couche de vernis d'espacement s'arrête à la naissance du congé.Un tel vernis d'espacement est choisi parmi Les fournitures classiques habituelles. On procède, ensuite, à la constitution, par-dessus le vernis d'espacement 9, d'une masse duplicative il destinée à fournir une empreinte négative du type de celle produite par L'empreinte 7 de la fig. 4. La masse duplicative est, généralement, constituée par une matière, telle que celle commercialisé sous la dénomination VITA HI-CERAM par la Société VITA. Une telle matière est préparée et déposée en suivant les prescriptions du fabriquant pour ce qui concerne la méthode de constitution de la masse duplicative 11 et La durée de durcissement ou polymérisation. Après démoulage, il importe d'examiner soigneusement la surface périphérique interne de l'empreinte négative de duplication obtenue, afin de vérifier la présence ou L'existence de défauts de surface. Une surface "lisse", exempte de bulles, doit, impérativement, être recherchée pour passer à La phase opératoire suivante consistant à remplir L'empreinte négative de duplication avec une matière réfractaire convenable pour produire un moule positif dupliqué 13, tel que celui présenté par la fig. 7. La matière première utilisée est, par exemple, celle commercialisée par la Société VITA. En général, on recourt à un mélange ou malaxage à la spatule des différents composants devant être mis en présence pour L'obtention d'une pâte qui est déposée dans L'empreinte de duplication. La phase d'obtention du moule 13 est suivie, avant que le moule dupliqué n' ait atteint son stade de durcissement, par La mise en place d'une broche 14 en un matériau réfractaire, par exemple constituée par une tige cylindrique qui est disposée pour être coaxiale à L'axe x du moignon 3 ou de La préparation. La broche 14 est engagée pour que son extrémité interne soit toujours disposée à distance du moignon 3 et, par exemple, entre 4 à 6 mm. Les conditions de durcissement doivent prendre en compte les prescriptions du fabricant et être conduites strictement pour éviter toute distorsion préjudiciable à la qualité de reproductivité du moule dupliqué. Après durcissement, le moule dupliqué 13 est extrait de l'empreinte de duplication pour être soumis à une phase habituelle de traitement thermique, puis à une phase de préparation consistant à lui appliquer une couche d'un vernis d'espacement 15 déposé sur une épaisseur constante de quelques micromètres et toujours en-decà du congé. Un tel vernis est, par exemple, un lait de plâtre réfractaire commercialisé par La Société VITA. Un tel vernis peut être, par exemple, appliqué au pinceau. La fonction de ce vernis d'espacement est de produire une surface glacée, occultant les micro-défauts de surface susceptibles d'être présentés et de constituer une seconde épaisseur d'espacement par rapport à la première ayant été ménagée, en raison de la présence de la couche 9.La couche 15 est laissée à durcir, puis est soumise à un traitement thermique selon les prescriptions du fabricant. Une phase importante du procédé consiste alors à réaliser La chape 1 en céramique.,A cette fin, Le moule dupliqué positif 13 est adapté, par La broche 14, sur le mandrin 16 d'une machine non représentée capable de l'entraîner en rotation sur son axe. La machine est disposée de manière que l'axe x du modèle 13 fasse un angle a compris entre 20 et 500 par rapport à l'axe y d'une torche 17, de type connu, par exemple une torche à plasma ou tout autre appareil de projection (projection à flamme, etc...). La torche 17 est alimentée par une composition pulvérulente, du type de celle décrite précédemment et, notamment, par celle commercialisée sous la référence 201 NS de la Société METCO. La projection plasma, en vue de produire la chape 1, est conduite en faisant intervenir Les paramètres suivants - débit de gaz plasmagène, tel que L'argon ............ 30 I/mn - débit de poudre ..................................... 12,5 g/mn - distance entre le moule dupliqué 13 et la torche 17 . 115 mm - puissance de La torche .............................. 30 kW - pression du gaz plasmagène .......................... 0,13 La projection est réalisée en faisant tourner Le moule 13 par le mandrin 16 à 4 000 t/mn et en prévoyant de déplacer relativement le moule par rapport à la torche, de façon à exécuter un dépôt de car que en plusieurs passes successives, par exemple 3 ou 4 passes, permettant de constituer La chape 1 sous L'épaisseur recherchée, comprise entre 0,15 et 0,80 mm. Les paramètres ci-dessus permettent d'obtenir la constitution d'une chape 1 en 30 secondes environ, après quoi la torche 17 est désactivée, sans interrompre La rotation du mandrin 16, de manière à produire un refroidissement tent et homogène de la chape 1, afin d'éviter, par tension interne, l'apparition de défauts de structure, tels que fractures, fissurations. Après refroidissement, la chape 1 obtenue est complétée par la formation, sur sa face extérieure, de la coiffe céramique 2. La méthode utilisée est, généralement, celle employée pour ta confection des prothèses céramisées et doit être considérée comme possédée par l'homme de l'art. Il importe, toutefois, de préciser aue le montage de la coiffe 2 est effectué sur une chape 1 en céramique présentant, en conséquence, un faible coefficient de dilatation pour des variations de température comprises entre 20 et 1 0000 C.Afin d'éviter l'endommagement de la chape 1 lors du refroidissement de la matière constitutive de La coiffe 2, il est nécessaire de procéder à la constitution préalable d'une précouche d'accrochage 20 en deposant plusieurs sous-couches superposées, par exemple trois, d'un lait d'opaque alumineux, riche en alumine, connu sous le terme anglais "OPAQUER", qui subit une phase de cuisson jusqu a environ 1 1200. Préalablement à la phase de cuisson, des préfentes de rétraction sont ménagées dans chaque sous-couche en procédant, par exemple, avec une spatule fine. Après cuisson des couches d'opaque alumineux, La chape 1 est retirée du moule 13 pour subir une phase d'usinage de sa jupe 18 ramenée en coincidence avec L'arête 10. La chape 1 se présente, tel qu'illustré par la fig. 9, sous la forme définitive d'adaptation exacte à la préparation ou moignon 3 de La dent I. La délimitation de la forme interne, déduite de la préparation 3, est, toutefois, non identique à cette dernière, en raison de la présence préalable des couches de vernis 10 et 15 qui permettent de ménager, tel qu'illustré par la fig. 2, un intervalle 19 permettant L'interposition, lors du montage, d'une couche ou épaisseur de matière de collage ou de sceLlage.L'intervalle 19 est, toutefois, de faible importance et se trouve ménagé par un état de surface interne de la chape 1, rigoureusement homothétique à la préparation ou au moignon 3, étant donné l'absence de distorsions dimensionnelles intervenant au cours de la fabrication de la chape 1, en raison du recours à la constitution de cette dernière par projection plasma. On procède, ensuite, à la confection de la coiffe 2 à partir d'une céramique alumineuse, habituellement utilisée en suivant les prescriptions habituelles pour cette confection. La prothèse définitive, telle que représentée à la fig. 1 est alors obtenue et peut être mise en place de manière traditionnelle. Une variante du procédé consiste à former la chape 1 en procédant, à partir du maitre-moule, sans prévoir la réalisation du moule dupliqué. Une autre variante consiste à renforcer La tenue mécanique de la chape en la revêtant, avant le dépôt des couches d'opaque, avec une couche de barbotine de silice et de fibres courtes (type WHISKERS, etc..., en alumine, silicium, carbure de silicium, carbonitrure de silicium). Cette barbotine est cuite à environ 1 2000 C pendant, approximativement, 4 heures. Une surchape est ensuite projetée pour recouvrir la couche de barbotine cuite, de manière à obtenir une chape stratifiée. La surchape est exécutée comme dit précédemment et subit, ensuite, les phases déjà décrites pour une chape projetée simple. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Prothèse dentaire fixée, du type comprenant une chape (1) recouverte d'une coiffe (2) en porcelaine, caractérisée en ce que la chape est en un matériau projeté et partiellement fondu. 2 - Prothèse selon La revendication 1, caractérisée er ce que la chape est en céramique. 3 - Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ta chape est en titane. 4 - Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que La chape présente une épaisseur comprise entre 0,15 et 0,80 mm 5 - Procédé de réalisation d'une prothèse dentaire fixée, simple ou complexe, selon La revendication 1 ou 4, du type consistant à détourer une dent à appareiller, afin de ménager un moignon, à réaliser un moule négatif de ce moignon et à produire un moule positif à partir de ce moule negatif, caractérisé en ce qu'il consiste à - détourer la dent de façon homothétique en raccordant Le moignon (3) au collet (4) par un épaulement à congé (5), - produire un moule positif (8, 13) sur lecuel un vernis d'espacement (15) est déposé, - constituer, sur le moule positif et par projection, une chape (1) en céramique d'épaisseur sensiblement constante, - et former sur la chape une coiffe (2) en porcelaine, réplique de la dent à appareiller, en procédant selon une méthode traditionnelle. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on produit, à partir du moule positif, dénommé maitre-moule, un modèle réplique (8) sur lequel est appliqué un vernis d'espacement (9) 7 - Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que, pendant la projection, on fait tourner le moule positif sur l'axe (x) du moignon. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe de rotation du moule fait un angle compris entre 20 et 500 par rapport à La direction de projection. 9 - Procédé selon la revendication 5, 7 ou 8, caractérisé en ce que la projection s'effectue par balayage en plusieurs passes successives. 10 - Procédé selon l'une des revendications 5, 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que la projection s'effectue en maintenant une distance comprise entre 50 et 200 mm entre le moule et l'appareil de projection. 11 - Procédé selon l'une des revendications 5 ou 7 à 10, caractérisé en ce que la projection est assurée à partir d'un mélange pulvérulent de ZrO2-CaO de granulométrie comprise entre - 50 et + 10 pm. 12 - Procédé selon l'une des revendications 5 ou 7 à 11, caractérisé en ce que la projection est assurée à partir d'un gaz plasmagène constitué par de l'argon ou de l'hydrogène. 13 - Procédé selon l'une des revendications 5 ou 7 à 12, caractérisé en ce que la projection plasma est assurée en faisant intervenir les paramètres suivants - débit gaz plasmagène Ar ......... 30 I/mn - débit poudre .................... 12,5 g/mn - distance ........................ 115 mm - puissance torche ................ 30 kW - pression gaz plasmagène ......... 0,13 - - rotation du moule ............... 4 000 t/mn - balayage ........................ 3 14 - Procédé selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'on recouvre la chape d'une couche de barbotine, de silice et de fibres, on cuit cette couche de barbotine et on forme par projection une surchape. 15 - Procédé selon La revendication 5 ou 14, caractérisé en ce que la formation de la coiffe en porcelaine, sur la chape ou la surchape, fait intervenir la constitution d'une précouche à base d'opaque alumineux cuit. 16 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que La précouche est obtenue par dépôt de plusieurs sous-couches dans chacune desquelles on ménage avant cuisson des préfentes de rétraction. 17 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on usine la jupe de La chape et/ou de la surchape pour faire coincider son bord avec l'arête de raccordement entre la préparation et Le collet de la dent à appareiller.