Brevet FR2692474A1 — publié le 19931224

NOUVELLE PROTHESE PLURALE FIXE ET PROCEDE DE REALISATION La présente invention concerne une prothése plurale fixe et son procédé de réalisation. Dans la demande FR-88 16 964 relative à une nouvelle prothése dentaire unitaire fixe et son procédé de réalisation, il est fort judicieusement et complétement décrit les raisons pour lesquelles les prothéses dentaires utilisées antérieurement à la date de dépôt de ladite demande ne donnaient pas satisfaction, et surtout les raisons pour lesquelles les difficultés liées à la biocomptabilité n'avaient pu être surmontées. La solution préconisée dans la demande FR88 16 964, constitue un progrès très important pour la réalisation de prothéses unitaires ; toutefois aucun enseignement n'est donné pour la réalisation d'une prothèse dentaire plurale. Les prothèses plurales fixes antérieures, les plus performantes ou tout au moins celles qui sont les plus utilisées compte tenu des techniques et des matériaux disponibles dans le secteur de la prothèse dentaire, sont réalisées en alumine et zircone ou en vitrocéramique. Les prothèses en alumine et zircone sont trop épaisses et posent des problèmes quant à leur tenue mécanique. Les prothèses en vitrocéramique font appel à un verre translucide, coulé à haute température et nécessitent un traitement thermique de stabilisation et un émaillage de surface pour masquer l'opacification induite par le traitement thermique de stabilisation.Un grave inconvénient que présente le traitement thermique de stabilisation réside dans le fait qu'il peut être responsable de distorsions dimensionnelles inacceptables par les praticiens car elles peuvent, notamment, créer des problèmes entre la prothèse et les moignons des dents, de même qu'entre les tissus gingivaux et la jupe de la prothèse. Par ailleurs, l'espace entre deux dents à traiter est comblé usuellement par barbotinage, ce qui implique plusieurs traitements thermiques successifs, comme cela est bien connu des spécialistes. Le comblement par barbotinage fragilise davantage la prothèse par suite du retrait de la barbotine lors du traitement thermique effectué au cours de la mise en place de la porcelaine. La présente invention a pour but de proposer une prothése dentaire plurale qui soit, aussi facile à réaliser qu'une prothése unitaire, qui présente une bonne tenue mécanique et dans laquelle les éventuelles distorsions dimensionnelles sont réduites au minimum et même évitées dans la majorité des cas. La présente invention a pour objet une prothèse plurale, du type comprenant une porcelaine, au moins deux chapes élémentaires, au moins un élément intermédiaire formant pont entre lesdites chapes élémentaires, et elle est caractérisée en ce que les chapes élémentaires sont en un matériau projeté et partiellement fondu et en ce que au moins la couche externe de l'élément intermédaire est en un matériau projeté et partiellement fondu. Un avantage de la présente invention réside dans le fait que la prothèse présente une couche externe parfaitement homogène dans sa masse tout en étant rigide, indéformable et sans discontinuités qui pourraient être la source de fissurations préjudiciables à la bonne tenue de la prothèse dans le temps. Le procédé de réalisation de la prothèse selon l'invention est du type selon lequel il consiste à réaliser des modèles positifs élémentaires des moignons de dents à appareiller, à constituer une chape élémentaire sur chaque modèle positif élémentaire et à former une porcelaine sur chaque chape et sur un élément intermédiaire disposé entre lesdites chapes, et il est caractérisé en qu'il consiste, préalablement à la réalisation desdites chapes, à mettre en place par ses extrémités, l'élément intermédiaire sur deux modèles positifs consécutifs puis à projeter un matériau partiellement fondu sur lesdits modèles positifs et au moins une partie dudit élément intermédiaire de manière à réaliser une chape complexe en matériau projeté. Un tel procédé réduit considérablement le nombre d'opérations intermédiaires à effectuer tout en conférant à la prothèse les qualités requises. Un autre perfectionnement selon la présente invention consiste à réaliser par projection au moins une couche d'accrochage. Le matériau projeté pour constituer la couche d'accrochage, est, de préférence, identique à celui constituant une partie de la porcelaine. De ce fait, on n'introduit pas de discontinuité entre les différentes couches, tout en obtenant une couche d'accrochage dense, homogène dans son épaisseur, et tout en maitrisant réellement et efficacement les contraintes résiduelles D'autres avantages et caractéristiques apparai- tront plus clairement à la lecture de la description d'un mode de réalisation selon l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels La figure I est une vue schématique de deux moignons de dents à appareiller. Les figures 2 à 6 représentent les différentes phases du procédé de réalisation de la prothèse plurale selon un mode de réalisation de la présente invention. Pour exécuter une prothèse dentaire plurale, on prépare les dents à appareille telles que D1 et D2, de manière à ménager~des moignons M1 et M2 qui sont, chacun, raccordés à un collet C par un épaulement à congé E. On obtient ainsi, par détourage, une réduction occlusale, l'épaulement à congé E étant exécuté sur toute la périphérie et sur une épaisseur appropriée, en présentant un angle de raccordement au collet compris entre 90 et 110 par rapport au plan P tel que schématisé par les traits représentés sur la figure 1. Les techniques de préparation des dents à appareiller et de réalisation de modèles positifs tels que représentés sur la figure 1 sont bien connues des spécialistes et ne seront pas décrites en détail ; on peut se reporter utilement à la demande citée en référence pour ce qui concerne le mode opératoire et les matériaux à utiliser pour la réalisation desdits modèles positifs. Cependant et contrairement aux habitudes, le détourage des moignons M1 et M2 doit se faire par dépouille sous les limites cervicales pour permettre un démoulage plus facile. Bien que le mode de réalisation qui sera décrit ci-après concerne une prothèse à trois éléments, il est évident que la présente invention s'applique à une prothése comprenant plus de trois éléments. Le modèle positif 1, représenté sur les figures 2 à 6, comprend au moins deux modèles positifs élémentaires consécutifs 2 et 3 de deux moignons consécutifs à doter d'une prothése plurale selon l'invention. Le modèle positif 1 comporte un plâtre de liaison 13 qui réunit les deux modèles élémentaires 2 et 3, dont le temps de prise est réduit à 30 minutes, qui ne présente pas de porosité et qui a une dureté élevée, ce qui permet d'éviter l'endommagement du moule lors du démoulage. Un tel plâtre est commercialisé par PLASMA TECHNIK sous la référence 91001. Le modèle positif 1 avec son plâtre 13 sont fixes sur un support 4. Un élément intermédiaire 5 est disposé entre les modèles positifs élémentaires 2 et 3 et il est conformé pour combler, dans une grande partie, l'espace 14 ménagé entre lesdits modèles positifs 2 et 3, ainsi que cela est représenté sur la figure 3. L'élément intermédiaire comprend une couche externe 5a qui est constituée par un matériau projeté et partiellement fondu. L'élément intermédiaire 5 peut être réalisé par decoupe dans un matériau obtenu par projection plasma ou à la flamme, dans une phase distincte. Puis il est ajusté par ses extrémités 15 et 16 sur les deux modèles positifs élémentaires 2 et 3, par exemple, par meulage, de manière à réaliser un coincement des deux extrémités 15 et 16 de l'élément intermédiaire sur les modèles élémentaires 2 et 3. On peut également réaliser l'élément 5 directement par projection plasma. Pour ce faire, on masque, au préalable, toutes les parties du moule 1 qui ne doivent pas être reliées et on projette une poudre qui est de même nature et, de préférence identique à celle qui est utilisée pour la confection de la chape, décrite ciaprès. Après que l'élément intermédiaire a été ainsi réalisé, on élimine le masque par tout moyen ou procédé approprié. Une autre façon de réaliser l'élément intermédiaire 5 est de prendre un moule, par exemple en plâtre de même nature que celui utilisé pour les modèles élémentaires positifs 2 et 3, puis de réaliser dans ledit moule une ou plusieurs empreintes correspondant à la géométrie du ou desdits éléments intermédiaires . Dans une autre étape, on effectue une projection plasma d'un matériau approprié, par exemple celui qui sera utilisé pour les chapes, jusqu'à ce que les empreintes aient été remplies. Dans une autre étape, on élimine le moule pour ne conserver que le ou les éléments intermédiaires ainsi réalisés et qui seront mis en place ultérieurement entre les deux modèles élémentaires positifs 2 et 3, de la manière décrite ci-dessus. On peut également procéder à la mise en place de l'élément intermédiaire 5 par un collage, au moyen d'une colle appropriée, des extrémités 15 et 16 sur les moules positifs élémentaires 2 et 3. Une autre manière de mettre en place l'élément intermédiaire 5 entre deux modèles positifs élémentaires 2 et 3, consiste à ménager sur les moignons M1 et M2 des zones d'appui pour les extrémités de l'élément intermédiaire. Des trous borgnes 17 peuvent être également prévus dans les moignons pour un encastrement desdites extrémités de l'élément intermédiaire (fig. 2). Une autre manière de procéder consiste à réaliser deux duplicata, un pour l'élément intermédiaire et l'autre pour les chapes. Le premier duplicata est confectionné par garnissage en cire de laboratoire sur toutes les faces sauf sur la face occlusale. On confère ensuite à l'élément intermédiaire sa forme finale sauf en ce qui concerne les zones de contact avec les moignons. De cette manière, on obtient, un élément intermédiaire qui comble suffisamment l'espace entre les moignons et qui est homothétique, suivant la terminologie employée par les praticiens. L'élément intermédiaire 5 ayant été ainsi positionné, on procède à un masquage des zones inutiles 6, hachurées sur la figure 3. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, l'élément intermédiaire 5 est constitué par une pièce homogène et présentant une forme adéquate. Mais on peut également le réaliser sous la forme d'une poutre en un matériau projeté et partiellement fondu, comprenant ou non une âme qui peut affecter n'importe qu'elle forme, comme par exemple celle d'un barreau parallèlépipédique. L'âme peut également être constituée par un barreau en composite ou une tige en titane ou un alliage de titane ; l'âme est recouverte d'un matériau projeté et fondu partiellement. Le barreau composite ou la tige en titane peuvent, par exemple, dans une première étape, être mis en place en ajustant leurs extrémités sur les modèles positifs 2 et 3. Dans une deuxième étape, on procède à une passe d'une projection plasma d'un matériau partiellement fondu de manière à tenir l'âme et les chapes élémentaires qui seront ultérieurement réalisées. Quel que soit le mode de réalisation choisi pour l'élément intermédiaire, il est nécessaire que ce dernier présente au moins une couche externe 5a constituée par un matériau projeté et fondu partiellement de façon qu'une bonne liaison soit assurée entre ledit élément intermédiaire et les chapes élémentaires réalisées sur les modèles positifs élémentaires. Une autre étape importante du procédé selon l'invention consiste à projeter sur les modèles positifs 2 et 3, reliés par l'élément intermédiaire 5, au chalumeau plasma ou à la flamme une poudre comprenant une zircone et du Tri021 de préférence un Zirconate de calcium, la quantité du TiO2 étant comprise entre 2 et 10 % en poids du mélange total. L'utilisation du TiO, s'est avérée très avantageuse pour permettre des balayages de joints de grains, l'obtention d'une densité proche de la densité théorique et l'élimination des porosités. I1 faut noter que lors de la projection du mélange indiqué ci-dessus, on est en phase quadratique et non pas cubique comme cela serait le cas avec une projection de zircone ou zirconate seuls.L'avantage supplémentaire réside dans le fait qu'on est en phase métastable et que le traitement thermique ultérieur permet à la structure quadratique correspondante de se réorganiser pour aboutir à une structure cubique sans porosités. C'est ce que les expériences ont montré. La projection est effectuée dans une machine de projection qui n'est pas décrite et qui comprend une torche de projection du type à flamme à haute vitesse ou à plasma, de préférence à plasma, et des moyens pour entrainer le modèle positif dans des mouvements de rotation et de pivotement appropriés par rapport à la torche de projection, de manière à procéder à un dépôt de matériau par passes successives. Bien entendu, d'autres combinaisons de mouvements relatifs entre le modèle positif et la torche peuvent être envisagées. C'est ainsi qu'on pourrait entraîner le modèle positif en rotation et déplacer la torche suivant un arc de cercle autour dudit modèle positif.La projection plasma est réalisée au moyen d'un gaz plasmagène inerte constitué, par exemple, d'un mélange d'Argon et d'Helium : le mélange peut être constitué par un tiers d'Argon et deux tiers d'Helium et plus particulièrement avec un débit de 13 litres/minute pour ce qui concerne l'Argon et 26 litres/minute pour ce qui concerne l'Helium. L'ensemble chape ou chape complexe 7 ainsi réalisé est représenté sur la figure 4. Les chapes élémentaires 8 et 9 recouvrent les modèles positifs élémentaires 2 et 3 respectivement, et sont reliées par un pont 10 constitué par le matériau projeté de la chape et dans laquelle est noyé dans la masse l'élément intermédiaire 5 lorsque celui-ci est constitué par une tige en titane 19, comme indiqué précédemment. Les conditions de la projection de la poudre du mélange de zirconate et de TiO2 sont les suivantes Débit poudre : entre 10 et 40 grammes/minutes Puissance torche : Distance : entre 50 et 150 mm Rotation du moule : entre 1000 et 2000 t/minute Balayage : entre 100 et 300 mm/minute Le dépôt de poudre à chaque passe est compris 2/100 et 5/100 mm ; le nombre de passes dépend de l'épaisseur finale du matériau projeté, comprise entre 0,2 et 1 mm, et de la vitesse de rotation du moule. Les épaisseurs des chapes élémentaires 8,9 et de la couche externe 5a sont sensiblement égales, ladite couche externe étant située à un niveau inférieur du sommet des chapes. De préférence, selon la présente invention, ou projette par projection plasma sur la chape complexe 7 une couche d'accrochage 18 pour la porcelaine qui doit recouvrir ladite chape complexe 7 et plus précisément entre l'opaque et la chape 7. I1 est également possible de remplacer la couche d'opaque purement et simplement par la couche d'accrochage 18. La couche d'accrochage 18, visible sur la figure 4, présente une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5 mm et de préférence, d'environ 0,2 mm. La présence de la couche d'accrochage 18 constitue une barrière et évite la propagation des fissures vers la couche de porcelaine cosmétique ou esthétique relativement épaisse, déposée ultérieurement. Le risque d'une propagation de fissures dans la chape lors des diverses phases thermiques ultérieures est pratiquement éliminé, grâce à cette couche d'accrochage. La composition des poudres utilisée pour la couche d'accrochage est constituée d'un mélange de céramique, de préférence à caractère blanc laiteux et translucide, comme par exemple des silico-alumineux qui peuvent être du type suivant SiO2 entre 50 et 65 % et de préférence 57 % Alto, entre 10 et 30 % et de préférence 22 % NaO entre 4 et 15 % et de préférence 9,5 % K2O entre 3 et 15 % et de préférence 4,5 % ZnO entre 2 et 10 % et de préférence 3 % SnO2 entre 0,5 et 7 % et de préférence 4 % La granulométrie de la poudre utilisée pour la couche d'accrochage est comprise entre 10 et 20 um, la granulométrie de la poudre utilisée pour la porcelaine correspondant à celle utilisée par les prothésistes pour le montage des dents en céramique. Lorsque la projection de la couche d'accrochage est terminée, on procéde à un traitement thermique, avec montée en température progressive, par exemple 200"C/heure, jusqu'à ce qu'on atteigne une température d'environ 1100 C maintenue pendant 2 heures. Ce traitement thermique a deux fonctions, l'une étant de détacher le support 4 et les modèles positifs 2 et 3 des chapes par désagrégation, et l'autre étant de réaliser un frittage de la couche d'accrochage, de la chape et de la liaison entre la couche d'accrochage et la chape, de manière à obtenir une structure de prothèse plurale 12 consolidée et telle que représentée sur la figure 6. Le frittage précédent permet également d'obtenir une recristallisation des divers matériaux utilisés pour la réalisation de la chape complexe et de conduire ainsi à un ensemble monobloc et homogène. La recristallisation s'effectue dans de bonnes conditions grâce au fait qu'on utilise une poudre de même nature pour l'obtention de l'élément intermédiaire, de la chape complexe et de la sous-couche d'accrochage. Un frittage sous vide est préférable pour activer le processus de recristallisation. Ensuite, la ou les couches d'opaque, de dentine ou d'émail, relativement épaisses, sont déposées par barbotinage de manière connue des spécialistes. La chape et la porcelaine 11 sont représentées en plus foncé sur la figure 6 pour mettre en évidence la différence avec la figure 4 qui ne représente que la chape. Les autres phases de la finition de la prothèse selon l'invention sont identiques à celles de l'art antérieur qui est incorporé ici pour ce qui concerne les parties ou phases communes, et ne seront donc pas décrites. Dans ce qui précède, on a fait référence à une prothèse dentaire dans laquelle l'élément intermédiaire comble l'espace occupé par une dent qui fut extraite. On peut tout aussi bien réaliser une chape complexe selon 1'invention dont l'élément intermédiaire comblerait l'espace occupé par plusieurs dents extraites, en prévoyant un élément intermédiaire de longueur appropriée et en lui conférant, au moyen du barbotinage ultérieur mis en oeuvre pour la confection de la porcelaine, l'aspect esthétique final souhaité. I1 est préférable que la mise en place de l'élément intermédiaire 5 soit effectuée à un niveau tel que sa couche externe soit au-dessous du sommet des modèles positifs 2 et 3. Mais la chape complexe 7 étant ultérieurement recouverte d'une porcelaine, on peut mettre en place l'élément intermédiaire 5 sensiblement au niveau des sommets des modèles positifs 2 et 3 et projeter la poudre préconisée, de la manière indiquée cidessus, car la réserve est faite par ladite porcelaine. De même, il est préconisé d'utiliser un même matériau pour la réalisation, en une phase, de l'élément intermédiaire, ajusté sur les modèles positifs 2 et 3, et des chapes élémentaires 8 et 9. Mais on peut également réaliser l'élément intermédiaire à l'aide d'une première projection d'un premier matériau, en prenant soin de le projeter également sur les faces internes des modèles positifs, et procéder à une deuxième projection d'un deuxième matériau sur la face supérieure de l'élément intermédiaire et sur les parties et faces des modèles positifs non recouvertes par le premier matériau. Bien évidemment, les matériaux utilisés devront être compatibles entre eux pour ne pas aboutir à une chape finale trop hétérogène. REVENDICATIONS 1. Prothèse dentaire plurale fixe, du type comprenant une porcelaine, au moins deux chapes élémentaires (8,9), au moins un élément intermédiaire (5) formant pont entre lesdites chapes élémentaires, caractérisée en ce que les chapes élémentaires sont en un matériau projeté et partiellement fondu et en ce que au moins la couche externe (5a) de l'élément intermédiaire est en un matériau projeté et partiellement fondu. 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément intermédiaire (5) comprend au moins une poutre (10) en un matériau projeté. 3. Prothèse selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une âme (19) est noyée dans la poutre. 4. Prothèse selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'âme est constituée par un barreau en un matériau projeté. 5. Prothèse selon la revendication 3, caractérisée en que l'âme est constituée par un barreau en titane. 6. Prothèse selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'âme est en un matériau composite. 7. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche externe de l'élément intermédiaire est frittée avec le matériau constituant les chapes élémentaires. 8. Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les épaisseurs des chapes élémentaires et de la couche externe de l'élément intermédiaire sont sensiblement égales. 9. Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche externe de l'élément intermédiaire est située à un niveau inférieur du sommet des chapes. 10. Prothèse selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le matériau projeté est constitué par un mélange de zircone et d'oxyde de titane 11. Prothèse selon la revendication 10, caractérisée en ce que le mélange comprend en poids de 2 à 10 % d'oxyde de titane du mélange total. 12. Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une couche d'accrochage est disposée sur lesdites chapes élémentaires et l'élément intermédiaire, ladite couche d'accrochage étant en un matériau projeté et partiellement fondu. 13. Prothèse selon la revendication 12, caractérisée en ce que la couche d'accrochage est constituée d'un mélange de céramique, de préférence à caractère blanc laiteux et translucide, comme par exemple des silicoalumineux. 14. Procédé de réalisation d'une prothèse selon l'une des revendications 1 à 13, du type selon lequel il consiste à réaliser des modèles positifs élémentaires des moignons de dents à appareiller, à constituer une chape élémentaire sur chaque modèle positif élémentaire et à former une porcelaine sur chaque chape et sur au moins un élément intermédiaire disposé entre lesdites chapes, caractérisé en qu'il consiste, préalablement à la réalisation desdites chapes, à mettre en place chaque élément intermédiaire, par ses extrémités, sur deux modèles positifs consécutifs puis à projeter un matériau partiellement fondu sur lesdits modèles positifs et au moins une partie dudit élément intermédiaire, de manière à réaliser une chape complexe en matériau projeté. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la mise en place de l'élément intermédiaire est effectuée par ajustement de ses extrémités sur des zones d'appui des modèles positifs. 16. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les extrémités de l'élément intermédiaire sont collées sur les modèles positifs. 17. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire est revêtu d'une couche en matériau projeté et partiellement fondu avant la mise en place sur les modèles positifs. 18. Procédé selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que l'espace entre les modèles positifs est dans une grande partie comblé par ledit élément intermédiaire. 19. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il consiste, préalablement à la formation de la porcelaine, à réaliser une couche d'accrochage en un matériau projeté et partiellement fondu. 20. Procédé selon l'une des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que le matériau projeté est une poudre contenant une zircone et du dioxyde de titane. 21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que la zircone est le zirconate de calcium et la teneur d'oxyde de titane est comprise entre 2 et 10 % en poids. 22. Procédé selon l'une des revendications 14 à 21, caractérisé en ce que la projection est assurée au moyen d'un gaz plasmagène inerte. 23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que le gaz plasmagène est constitué par un mélange d'argon et d'hélium. 24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que le débit d'hélium est deux fois plus important que celui de l'argon. 25. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la couche d'accrochage est constituée par une poudre à base de silico alumine qui est projetée au moyen d'un gaz plasmagène.