Brevet FR2656791A1 — publié le 19910712

La présente invention concerne un procédé de traitement de surfaces dentaires ou ostéo-articulaires. Il est à même aussi de provoquer la disparition de colorations dentaires. Les procédés de traitement de surfaces dentaires comprennent notamment, d'une part des techniques de nettoyage, détartrage et blanchiment, d'autre part des techniques de préparation de la surface de l'émail, de la dentine et du cément en vue par exemple du collage de bio-matériaux tels que les matériaux de type adhésifs amélo-dentinaires et les résines composites. En chirurgie parodontale, pour favoriser une "réattache" des fibres de collagène sur une surface cémentaire, on doit débarrasser la surface de tout tissu résiduel et de cellules nécrotiques. Dans le domaine des techniques de préparation de la surface de l'émail et de la dentine en vue du collage de bio-matériaux, l'évolution de la dentisterie au cours des vingt dernières années a fait réduire l'usage de taille de cavités par des instruments rotatifs avant mise en place de restaurations métalliques : inlay ou amalgames d'argent. Une dentisterie limitée à l'éviction des tissus pathologiques, à la préparation des tissus par des produits de collage et à la mise en place de résines composites s'est peu à peu imposée. A un stade donné du collage, l'émail est actuellement traité par de l'acide orthophosphorique à 37% présenté sous la forme d'un gel coloré ou de solutions acides. Les produits résultants de l'attaque acide1 ainsi que les reliquats d'acide même doivent être systématiquement éliminés. Ceci s'effectue habituellement à l'aide d'un jet d'eau. Toutefois, ces méthodes sont incertaines et incontrôlées et n'ont pas permis jusqu'à présent d'obtenir des états de surfaces convenables du cément radiculaire. Des problèmes similaires se posent également dans le domaine des collages au niveau des surfaces ostéo-articulaires. Les colorations extrinsèques des dents sont généralement dues au dépôt de plaque secondairement minéralisée. Des bactéries chromogènes sont à l'origine de colorations associées ou non à des formations de tartre, ce dernier étant coloré par les goudrons du tabac, la caféine, etc. Les procédés de nettoyage des dents visent à éliminer ces colorations et dépôts par des méthodes soit mécaniques, soit chimiques. Au cours de ces dernières années, de nouvelles techniques de blanchiment des dents sont apparues sur le marché, qui procèdent d'abord d'une altération, soit de la trame organique, soit de la structure minérale, puis de la diffusion au travers de l'émail de peroxyde d'hydrogène, qui agit sur les pigments intrinsèques de la dent. Toutes les méthodes existantes supposent la pose d'un champvopératoire complexer afin d'éviter des brûlures chimiques de la muqueuse. Il serait, par conséquent, souhaitable de disposer de techniques permettant des applications locales, limitées dans l'espace et, ne nécessitant pas de manoeuvres longues (et aléatoires) d'isolement quand elles sont mises en oeuvre à distance des collets des dents. La présente invention a pour but de proposer un procédé de traitement de surfaces dentaires et ostéo-articulaires qui supprime les inconvénients des techniques de l'art antérieur. L'invention a ainsi pour objet un procédé de traitement de surfaces dentaires et ostéo-articulaires, caractérisé en ce que l'on applique à la surface à traiter, au moyen de deux électrodes, un champ électrique localisé, dans un milieu électrolytique sur support solide ou gélifié. Selon un premier mode de réalisation, le support solide se présente sous la forme d'un tampon consistant avantageusement en un matériau choisi parmi le coton, les fibres ou le papier imprégnés. Selon un second mode de réalisation, le support et le milieu électrolytique forment un gel choisi de manière avantageuse parmi l'agar-agar, un polysilane, la pectine et un polyester. La conductivité dans le milieu électrolytique peut être assurée par un sel neutre, avantageusement choisi parmi KN03, NaCl et KCl en milieu aqueux lorsque la durée d'intervention est supérieure à environ 2 minutes. Elle est assurée de manière plus avantageuse par un sel basique, une solution aqueuse diluée d'un hydroxyde alcalin choisi de préférence parmi KOH, NaOH et LiOH ou un acide faible lorsque la durée d'intervention doit être inférieure à 2 minutes ou lorsque l'on souhaite une action plus puissante sur la surface. Avantageusement, le champ électrique est radial. De préférence, on applique entre les deux électrodes une tension comprise entre 2 et 5 V et une intensité comprise entre 5 et 100mA, pour une surface à traiter comprise entre 0,7 mm2 et 20 mm2. Le procédé selon l'invention de traitement de surfaces dentaires ou ostéo-articulaires est utilisé de manière avantageuse pour le nettoyage de surfaces dentaires ou osseuses. Il permet d'obtenir des micro-reliefs préparant les surfaces dentaires au collage de bio-matériaux et les surfaces ostéo-articulaires au collage de bio-matériaux lors des thérapeutiques ostéo-articulaires. Tj' invenLion a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé consistant en - une première électrode entourée par un tube interne en matériau isolant; - un support. solide constitué par un tampon en un matériau choisi parmi le papier, le coton, les fibres, imbibé par un sel en milieu aqueux ou un gel contenant un électrolyte, partiellement placé dans le tube interne de manière à ce que l'une des extrémités du support solide ou gélifié vienne en contact avec la première électrode à l'intérieur du tube interne et que l'autre extrémité dépasse du tube interne; - une deuxième électrode, placée à l'extérieur du tube interne et s'enroulant partiellement sur l'extrémité de celui-ci, de manière à venir en contact avec le support solide ou gélifié;; - l'ensemble formé par le tube interne, les électrodes et le support solide ou gélifié étant placé dans un tube externe en matériau isolant1 de manière à ce que l'extrémité du support solide ou gélifié dépasse de l'extrémité du tube externe, les deux électrodes étant indifféremment l'une la cathode, l'autre l'anode. Dans un premier mode de réalisation selon l'invention, le tube interne consiste en un tube de type "portemine", la première électrode consistant de préférence en un fil métallique inattaquable, notamment en nickel, acier inoxydable ou métal précieux ou encore en une mine de carbone dont le diamètre est avantageusement compris entre 1 et 5 millimètres. Dans un second mode de réalisation selon l'invention, le tube interne consiste en une seringue qui contient le gel conducteur et en permet l'expulsion en tant que de besoin. Dans le cas où la durée d'intervention est supérieure à environ 2 minutes et/ou la profondeur recherchée de micro-reliefs est inférieure à environ 5 zm, le tampon consiste avantageusement en coton ou papier imprégné de KN03 en milieu aqueux et le gel en agar-agar, éventuellement additionné d'une charge telle que la poudre graphite et renfermant de préférence du KNO3 en milieu aqueux. Dans le cas où la durée d'intervention est inférieure à environ 2 minutes et/ou lorsque la profondeur recherchée des micro-reliefs est comprise entre environ 5 et environ 10 pm, le tampon consiste avantageusement en coton ou papier, le gel étant de l'agar-agar et l'électrolyte est choisi soit parmi un acide faible tel que H3P04 ou CH3COOH en milieu aqueux, soit parmi un sel alcalin en milieu aqueux et KOH diluée. Pour une tension de 5 V et une durée d'intervention de 2 minutes, on utilisera par exemple H3PO4 ou CH3COOH 1N, l'intensité électrique étant respectivement de 40 et 8 m A ou encore KOH 0,1 N, l'intensité électrique étant 10 mA. Dans une variante de réalisation du dispositif selon l'invention, la première électrode est rétractable. L'invention sera exposée plus en détail dans le cas du traitement de surfaces dentaires à l'aide des dessins annexés sur lesquels - la Figure 1 représente un dispositif du type "porte-mine" selon le premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - la Figure 2 représente un dispositif du type "seringue" selon la deuxième mode de réalisation selon l'invention. Sur la figure 1, on a représenté un dispositif de type "porte-mine" pour la mise en oeuvre de procédé selon l'invention. Sur la surface dentaire 1 à traiter, on applique à la ' main l'extrémité 2 du dispositif consistant en un tube interne 3 en matière isolante dans lequel passe une première électrode 4 constituée d'un matériau tel que le nickel ou le graphite, un tampon 5 partiellement enfoncé dans le tube interne 3 de manière à ce que l'une de ses extrémités 6 vienne en contact avec la première électrode 4 et l'autre extrémité 7 dépasse du tube interne 3. Le tampon est de manière avantageuse constitué par une coton imprégné de KNO3 en milieu aqueux pour assurer la conductivité électrique avec une deuxième électrode 8 constituée d'un matériau tel que le nickel ou le graphite, disposée à l'extérieur du tube interne 3 et s'enroulant partiellement sur l'extrémité 9 de celui-ci et sur le tampon 5 venant en contact avec la surface dentaire à traiter. De manière avantageuse, on dispose à l'intérieur du tube 3 un minithermocouple 10 de manière à ce que l'une des extrémités de celui-ci soit située au niveau du tampon 5, l'autre extrémité étant reliée à un dispositif coupe-circuit non représenté sur la figure permettant ainsi le contrôle de la température du tampon. Pour le traitement des surfaces dentaires, la température de traitement est fixée, de préférence à 37 c, et n'excède pas 45*C à la surface de la dent. L'ensemble des éléments ci-dessus décrits est placé dans un tube externe Il en matérieu isolant de telle manière que l'extrémité 7 du tampon 5 dépasse de l'extrémité du tube externe 11. Avantageusement, l'électrode 4 est rétractable pour permettre l'expulsion et le remplacement du tampon 5. De manière avantageuse, l'électrode 4 peut également être amenée en saillie au contact de la surface à traiter, l'électrode 8 restant en position immobile au contact du tampon imbibé de manière à per-mettre un traitement très localisé de la surface à traiter. Les deux électrodes constituent indifféremment l'anode et la cathode. Elles sont reliées l'une au pôle négatif, l'autre au pôle positif d'une source de courant. Lorsqu'on applique entre les deux électrodes un courant d'une tension comprise entre 2 et 5 V et d'une intensité comprise entre 5 et 100 mA, il s'établit dans le milieu électrolytique, consistué par le tampon, un champ électrique local entre les deux électrodes sous l'effet duquel se produit un décollement et une migration des impuretés fixées sur la surface dentaire lorsque le dispositif est utilisé à des fins de nettoyage et de blanchiment ou une corrosion réalisant des micro-reliefs qui permettront le collage ultérieur de bio-matériaux lorsque le dispositif est utilisé à cet effet. La Figure 2 représente un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le tube interne est constitué par une seringue 3 munie d'un piston 12 que traverse une première électrode 4 dont une des extrémités est reliée à l'un des pôles d'une source de courant non représentée sur la Figure, l'autre extrémité étant située à l'intérieur de l'extrémité effilée 13 de la seringue 3. Le milieu électrolytique contenu à l'intérieur de la seringue 3 est constitué par un gel 5 consistant avantageusement en agar-agar, chargé d'un sel neutre tel que KN03. Lorsque le piston est actionné, une goutte de gel se forme à l'extérieur de l'extrémité effilée 13 de la seringue 3 et vient en contact avec la boucle formée par une deuxième électrode 6 disposée comme précédemment à l'extérieur de la seringue 3 et enroulée sur l'extrémité de celle-ci opposée au piston. Le dispositif représenté par le mode de réalisation de la Figure 2 fonctionne de la même façon que ci-dessus décrit. Des essais ont été conduits sur des échantillons de dents humaines. Les résultats expertisés au microscope électronique à balayage montrent que les courants électriques mis en oeuvre par ces procédés ont une action spécifique sur les surfaces dentaires, qu'il s' agisse d'émail, de dentine ou de cément.Cette action, modulée grâce à la flexibilité des paramètres électriques, peut être utilisée in vivo à des fins de nettoyage, de blanchiment superficiel ou en profondeur, et de réalisation de micro-reliefs pour préparer des surfaces dentaires au collage de bio-matériaux par la formation sur une zone pouvant être inférieure au diamètre de l'électrode la plus fine, soit environ 1 à 3 millimètres, de micro-reliefs ayant la forme de micro-cupules de diamètre micronique ou sub-micronique, dont la profondeur affectée peut être contrôlée par le réglage des paramétres électrochimiques du traitement. Par rapport aux techniques actuelles de nettoyage de surfaces dentaires par voie thermo-chimique, les avantages de l'invention sont des durées d'inter vention plus courtes, une absence de problèmes de coulures ou de confinement par rives grâce à l'emploi de gels ou de supports poreux ou fibreux à la place de liquides, un emploi sur une zone de travail bien circonscrite pouvant être très petite, et une grande sécurité d'emploi grâce à des courants et potentiels électriques faibles. Par rapport aux procédés connus par voie mécanique ou chimique acide de préparation de surface pour le collage des bio-matériaux, l'invention permet un contrôle plus aisé par réglage des paramètres de travail. Elle permet d'obtenir des micro-reliefs sur la surface dentaire tout à fait propices au collage de biomatériaux, et laisse entrevoir des perspectives de collages thérapeutiques chez les patients âgés présentant des caries du collet. Des essais menés sur l'os compact et spongieux ont permis de montrer que le procédé de l'invention permettait d'éliminer les matériaux situés entre les lamelles des systèmes haversiens. Sur de l'os spongieux, le procédé de l'invention permet d'éliminer les résidus des cavités endostées et de créer des micro-reliefs sur les travées. Des perspectives dans le domaine des collages lors des thérapeutiques ostéo-articulaires sont par conséquent également envisageables. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le traitement de surfaces dentaires ou ostéo-articulaires comprenant deux électrodes susceptibles de générer un champ électrique localisé et un milieu électrolytique sur support solide ou gélifié. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend - une première électrode (4) entourée par un tube interne (3) en matériau isolant; - un support (5) constitué par un tampon en un matériau choisi parmi le papier, le coton, les fibres, imbibé par un sel en millieu aqueux ou un gel contenant un électrolyte, partiellement placé dans le tube interne de manière à ce que l'une des extrémités du support (5) vienne en contact avec la première électrode à l'intérieur du tube interne et que l'autre extrémité dépasse du tube interne; - une deuxième électrode (8) placée à l'extérieur du tube interne et s'enroulant partiellement sur l'extrémité (9) de celui-ci de manière à venir en contact avec le support;; - l'ensemble formé par les électrodes, le tube interne et le support étant placé dans un tube externe (11) en matériau isolant, de manière à ce que l'extrémité du support (5) dépasse du tùbe externe, les deux électrodes étant indifféremment l'une la cathode, l'autre l'anode. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube interne consiste en un tube de type "portemine. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première électrode (4) consiste en un fil métallique inattaquable, le métal étant choisi parmi le nickel, l'acier inoxydable et un métal précieux ou en une mine de carbone. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première électrode (4) consiste en une mine de carbone ayant un diamètre compris entre 1 et 5 mm. 6 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube interne consiste en une seringue qui contient le gel conducteur et en permet l'expulsion en tant que de besoin. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le tampon consiste en coton ou papier imprégné de KN03 en milieu aqueux. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le tampon consiste en coton ou papier imprégné d'un sel alcalin en milieu aqueux, un acide faible ou une solution d'un hydroxyde alcalin diluée. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'hydroxyde alcalin est choisi parmi KOH, NaOH et LiOH. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le support et le milieu électrolytique consistent en un gel d'agar-agar renfermant du KAN03 en milieu aqueux. Il - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le support et le milieu électrolytique constituent un gel d'agar-agar renfermant un sel alcalin en milieu aqueux, un acide faible ou une solution d'hydroxyde alcalin diluée. 12 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'hydroxyde alcalin est choisi parmi NaOH, KOH et LiOH. 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le gel renferme en outre de la poudre de graphite. 14 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que la première électrode est rétractable et peut venir en saillie s'appliquer au contact de la surface à traiter. 15 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un thermocouple placé à l'intérieur du tube interne au contact du tampon ou du gel. 16 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 destiné au nettoyage, au blanchiment des dents ou à la réalisation de micro-reliefs pour préparer des surfaces dentaires ou ostéo-articulaires au collage de bio-matériaux. 17 - Procédé de nettoyage et de blanchiment de surfaces dentaires1 caractérisé en ce que l'on applique à la surface à traiter, au moyen de deux électrodes, un champ électrique localisé, dans un milieu électrolytique sur support solide ou gélifié. 18 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le support solide consiste en un tampon. 19 - Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que ce tampon est constitué par un matériau choisi parmi le coton les fibres et le pa pier imprégnés. 20 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le support et le milieu électrolytique forment un gel. 21 - Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que ce gel est choisi parmi l'agar-agar, un polysilane, la pectine et un polyester. 22 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 21, caractérisé en ce que le champ électrique est radial. 23 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, caractérisé en ce que la conductivité est assurée par un sel neutre en milieu aqueux. 24 - Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que le sel neutre est choisi parmi KN03, NaCl et KCl. 25 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, caractérisé en ce que la conductivité est assurée par un sel alcalin en milieu aqueux, un acide faible ou une solution diluée d'un hydroxyde alcalin. 26 - Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que l'hydroxyde alcalin est choisi parmi KOH, NaOH et LiOH. 27 - Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que l'acide faible est choisi parmi l'acide phosphorique et l'acide acétique. 28 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 27, caractérisé en ce que l'on applique entre les deux électrodes une tension comprise entre 2 et 5V et une intensité comprise entre 5 et 100 mA, pour une surface à nettoyer ou à blanchir comprise entre 0,7 mm2 et 20 mm2.