Brevet FR2721197A1 — publié le 19951222

Implant dentaire comportant une partie transmuqueuse tronconique, génération d'implants homothétiques, et fraises associées. La présente invention a pour objet un implant dentaire constitué: -d'une partie endo-osseuse destinée à pénétrer dans un os en venant directement en contact avec le tissu conjonctif; -d'une partie transmuqueuse d'une seule pièce avec la partie endo-osseuse. Il existe plusieurs types d'implants dentaires. Les implants vissés sont généralement réalisés en un métal tel que le titane ou un acier au nickel-chrome. Un implant vissé de ce type est décrit dans le document EP 0 313 222. Il comporte une tige vissée dans l'os sur laquelle vient se fixer une partie transmuqueuse. On connaît également des implants cylindriques en une matière céramique, par exemple la zircone. Ces implants sont mis en place par impactage dans un logement serrant légèrement foré dans la gencive. Le document EP 0 075 525 montre un implant composite monobloc en fibres de carbones enrobées d'une matrice également en carbone. Cet implant comporte une partie endoosseuse de forme tronconique, et une partie supra-muqueuse qui fait saillie au dessus de la gencive après mise en place de l'implant. Le facteur essentiel de la réussite de l'implantation est une fixation rapide de l'implant, c'est-à-dire la formation rapide d'une liaison biochimique de l'implant avec l'os environnant. Pour cela deux conditions sont requises. Tout d'abord il est indispensable que l'implant soit totalement immobilisé dans son logement. Il ne doit pas être susceptible de se mobiliser, c'est-à-dire de bouger, par exemple parce que le logement est trop grand. Si cela arrive, l'ostéointégration devient impossible, ce qui conduit à l'échec de l'implantation. Or il arrive fréquemment que des implants de type vissés soient imparfaitement posés. Au lieu de porter sur l'ensemble des filets, la partie endo-osseuse repose seulement sur quelques filets. Cela n'apparaît pas immédiatement et l'implant paraît tout d'abord bien fixé juste après l'intervention. Mais au bout de quelques jours les contraintes, concentrées au niveau d'un petit nombre de filets, nécrosent l'os par suite de contraintes excessives parce que la surface de contact est trop faible. Cette mobilisation conduit, par pression sur les céllules mésenchymateuses à la formation d'un tissu fibreux qui s'interpose entre l'os et l'implant. La liaison biochimique de l'implant à l'os et la repousse osseuse ne peuvent pas se produire, ce qui conduit à l'échec de l'implantation. Les implants cylindriques sont enfoncés par impactage, par exemple au moyen d'un petit maillet, dans un logement cylindrique. Mais comme ces logements sont percés au moyen d'instruments (fraises) tenus à la main, la précision du trou dépend de la dextérité de l'opérateur et, quelle que soit cette dextérité, l'ouverture du trou est légèrement évasée. L'encastrement de l'implant s'effectue donc sur une longueur réduite, ce qui conduit fréquemment à sa mobilité. L'ostéointégration risque donc également d'échouer dans ce cas. Inversement l'implantation peut également échouer parce que l'implant, qu'il soit vissé ou cylindrique, est trop serré. Les contraintes excessives sur l'os qui résultent de ce serrage nécrosent les tissus environnants. Comme précédemment un tissu fibreux apparaît comme défense de l'organisme contre ce corps étranger. Le tissu fibreux constitue un écran qui empêche l'ostéointégration. Les implants cylindriques présentent en outre des inconvénients qui leurs sont propres. La position axiale (l'enfoncement) de l'implant ne peut être contrôlée aisément. Il en résulte des risques de tassement du nerf facial ou de projection de l'implant dans le sinus. L'invention a pour but de créer un implant qui remédie à ces inconvénients. Cet implant doit assurer la fixation rapide et sûre de l'implant en le bloquant dès sa pose et de manière durable, et ceci sans créer de contraintes localisées ou réparties excessives. Ce résultat est obtenu par le fait que la partie endoosseuse tronconique de l'implant présente un angle de conicité compris entre 1 % et 10 %. Grâce à cet angle de conicité, l'implant est parfaitement bloqué dès qu'il est inséré dans son logement. Ce blocage provient d'une part du fait que l'angle de conicité assure un coincement mécanique de l'implant. D'autre part, la forme conique de la partie endo-osseuse rattrape l'évasement du trou qui se produit, comme on l'a expliqué précédemment, parce que les outils utilisés pour le forer sont tenus à la main. Ainsi un blocâge immédiat et parfait de l'implant est garanti. De plus, en raison de la forme conique, l'implant est enfoncé jusqu'à ce qu'il soit en contact avec la paroi du logement, mais sans serrage. Il n'y a pas donc de contraintes localisées parce que ces contraintes sont réparties sur toute la surface. Les zones de concentrations de contraintes sont ainsi évitées, ce qui est très favorable au succès de ltostéointégration. La forme conique présente encore d'autres avantages. Elle permet de contrôler précisément la position axiale de l'implant. Ainsi les risques de tassement du nerf facial ou de projection de l'implant dans le sinus sont éliminés. Le comblement du sinus, opération qui est nécessaire dans certains cas où la profondeur disponible pour l'implantation est insuffisante et la pose de l'implant peuvent être réalisés au cours d'une même intervention, alors qu'avec les techniques classiques deux interventions séparées par plusieurs mois sont nécessaires. De préférence, la partie endo-osseuse de l'implant comporte des gorges circulaires destinées à ancrer mécaniquement l'implant dans l'os. L'invention concerne encore une génération d'implants caractérisée en ce que lesdits implants présentent un même diamètre à l'extrémité inférieure de la partie endo-osseuse tronconique, un même angle de conicité et des longueurs croissantes. L'invention concerne également une fraise pour réaliser des logements coniques destinés à une série d'implants. Elle présente une forme tronconique dont l'angle de conicité est égal à celui de la série d'implants et un diamètre inférieur égal au diamètre inférieur de la série d'implants, et une série de marqueurs correspondant chacun à une profondeur d'implantation d'un implant de ladite série. Grâce à ces caractéristiques, une seule fraise permet de poser l'ensemble des implants d'une génération. Il en résulte une réduction très sensible de l'outillage nécessaire pour la pose des implants, et donc une réduction du coût de cet outillage. En outre l'invention concerne un ensemble de générations d'implants. Pour forer les logements, on commence par utiliser des fraises cylindriques de diamètres croissants jusqu'au diamètre inférieur de la génération à laquelle appartient l'implant. On utilise alors la fraise tronconique associée à cette génération. Le fait de prévoir un ensemble de générations permet au praticien de disposer d'implant de longueurs et de sections variées qu'il peut poser avec un outillage très réduit, comme on l'expliquera plus en détail ultérieurement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit, donnée à titre illustratif, en référence aux figures annexées sur lesquelles: -la figure 1 est une vue en élévation, partiellement en coupe, d'un implant conforme à la présente invention; -la figure 2 est une vue de dessus de l'implant représenté sur la figure 1. - la fig 3 est un schéma qui montre la relation des dimensions d'une série d'implants selon l'invention. - la fig 4 montre la succession des opérations pour la réalisation d'un logement pour la pose d'un implant selon l'invention. On a représenté sur la fig 1 un implant dentaire conforme à la présente invention. Il est constitué d'une partie endo-osseuse 2 et d'une partie transmuqueuse 4. Ces deux parties sont réalisées d'une seule pièce. L'implant est ainsi monobloc. La partie endo-osseuse 2 viendra se loger dans un trou pratiqué dans la mâchoire du patient. Elle sera en contact direct avec l'os. La partie transmuqueuse 4, qui présente une section supérieure à celle de la partie endo-osseuse, sera noyée dans l'épaisseur de la gencive, sa face supérieure 6 affleurant à la surface de cette dernière. L'implant comporte un trou axial 8 destiné à fixer une prothèse dentaire sur la partie transmuqueuse. La partie transmuqueuse 4 comporte un moyen anti-rotationel destiné à éviter que la prothèse qui y sera fixée ne tourne. Dans l'exemple de réalisation représenté, ce moyen est constitué par deux ou plusieurs encoches 6. Les encoches 6 et le trou longitudinal 8 sont particulièrement visibles sur la fig 2 qui représente une vue de dessus de l'implant de la fig 1. Selon la principale caractéristique de l'invention, la partie transmuqueuse 2 présente une forme tronconique dont l'angle de conicité est compris entre 1 % et 10 t. La forme conique de la partie transmuqueuse et le choix d'un angle de conicité dans cette plage présentent par de nombreux avantages. L'angle de conicité compris entre 1 et 10 % assure un coincement cône sur cône de telle sorte que l'implant est immobilisé solidement dès sa mise en place. Ceci assure les meilleures conditions possibles d'une fixation rapide et durable de l'implant dans la mâchoire, ce qui est la condition essentielle, comme on l'a rappelé précédemment, pour qu'une ostéointégration réussie se produise. Grâce à la forme conique de la partie transmuqueuse et à celle du logement, la surface extérieure de la partie transmuqueuse vient au contact de l'os sans jeu ni serrage. Cela évite le serrage et élimine les contraintes excessives qui conduisent à une nécrose des tissus environnants. Ceci réalise la seconde condition de succès d'une ostéointégration réussie dsè l'implant. La forme conique présente entre un avantage dans le cas où un comblement du sinus s'avère nécessaire. On sait en effet que dans certains cas d'anatomie, la hauteur disponible pour la pose de l'implant est trop faible. Il est alors nécessaire de combler le sinus. Après une cicatrisation qui demande plusieurs mois, la pose proprement dite de l'implant peut débuter. La forme conique de l'implant assure son blocage et l'absence de force axiales exercées sur le comblement de sinus de telle sorte que ce dernier et la pose de l'implant peuvent être effectués en une seule opération. Il en résulte un gain de temps et une réduction du coût appréciables. La partie endo-osseuse de l'implant comporte une série de gorges 10 réparties sur sa hauteur. Ces gorges 10 constituent un espace vide dans lequel l'os pourra pénétrer et croître par ostéogenèse, ce qui assurera un blocage mécanique de l'implant. On remarquera que la surface extérieure de la partie transmuqueuse en contact avec l'os n'est que très peu diminuée du fait de la présence des gorges 10. Elle demeure donc très largement suffisante pour que la pression de contact se répartisse sur une surface telle que des contraintes locales excessives, comme il s'en produit au niveau des filets d'un implant vissé, n'apparaissent pas. La partie transmuqueuse comporte un moyen anti-rotationel tel qu'un méplat 12. Ce méplat empêche l'implant de tourner autour de son axe longitudinal après qu'il a été mis en place dans la mâchoire. L'exemple de réalisation des figs 1 et 2 a été réalisé en un matériau céramique, la zircone partiellement stabilisée. Ce matériau présente des propriétés avantageuses pour la réalisation d'implants, et particulièrement d'implants dentaires. Il possède tout d'abord une résistance mécanique élevée. La zircone pure existe sous trois variétés cristallographiques, respectivement monoclinique, tétragonale, et cubique. La variété monoclinique est stable jusqu'à 1170 C, température à laquelle elle se transforme en zircone tétragonale stable jusqu'à 2370 C. Ensuite la structure devient cubique jusqu'à sa fusion à 2680 C. L'implant des figures 1 et 2 a été réalisé en zircone yttriée. Par adjonction à température ambiante d'un dopant tel que l'oxyde d'yttrium (Y202) on obtient une zircone de structure tétragonale métastable à température ambiante, c 'est-à-dire une structure qui ne peut se transformer que sous certaines conditions. Le dopage permet de renforcer les propriétés mécaniques de la zircone. Le mécanisme de renforcement est basé sur la transformation des grains de zircone tétragonale métastable en zircone monoclinique. En effet, dans le matériau fritté dense les grains de zircone métastable sont maintenus sous forme tétragonale par auto-blocage entre eux. Lorsqu'une microfissure tente de se propager, les contraintes de traction qui sont générées en tête de fissure relâchent les contraintes de compression exercées sur les grains tétragonaux et favorisent leur transformation en forme monoclinique. Cette transformation entraîne une augmentation de volume des grains en tête de fissure. Cette augmentation de volume génère des contraintes de compression. Il faudrait alors une quantité d'énergie supplémentaire pour propager la fissure. L'implant est revêtu d'un revêtement bioactif qui favorise son ostéointégation. Afin d'assurer une parfaite tenue et un maintien de la bioactivité dans le temps ce revêtement comporte une sous-couche qui se compose d'un mélange de Zr02, de Sio2, et de CaF2 et d'une couche d'un mélange d'HAP (hydroxy-apatite), de SiO2 et de CaF2. Au niveau de la partie transmuqueuse la zircone est dépourvue de revêtement bioactif afin d'éviter l'adhérence de la plaque bactérienne. En effet, cette plaque adhère moins aisément sur une surface lisse. Des études de l'Université de Tübingen (Allemagne) ont montré par ailleurs que la zircone possède de meilleures propriétés anti-plaques bactérienne que l'alumine, l'acier ou le titane. D'autre part la zircone confère un excellent pouvoir d'attachement aux tissus mous de la gencive. En ce qui concerne l'aspect esthétique, la zircone présente également des avantages par rapport aux implants métalliques. La gencive n'adhère pas sur un métal et se rétracte de sorte que la partie transmuqueuse de 1'implant, de couleur sombre, apparaît lorsque le patient sourit ce qui produit un effet inesthétique. Au contraire, avec la zircone, la partie transmuqueuse assure un bon accrochage de la gencive grâce à la nature du matériau et à la bioactivité sous-jacente. En outre sa couleur est très proche de celle d'une dent naturelle. L'effet inesthétique produit par les implants métalliques est ainsi évité. En outre, la tête de prothèse se travaille comme une dent. Les techniques prothétiques sont traditionnelles et relativement simples. Cela conduit à une baisse des coûts de réalisation du système d'implant dentaire. On a représenté sur la fig 3 un schéma qui illustre les rapports entre les dimensions d'une génération d'implants. On a représenté le profil des parties partie endo-osseuses 21, 22, 23 de trois implants d'une même génération (les parties partie supramuquesues des implants n'ont pas étés représentées). Ces parties endo-osseuses sont homothétiques. Elles ont le même diamètre à la base d. Par diamètre à la base il faut entendre le diamètre de l'extrémité de la partie transmuqueuse tronconique. Les hauteurs respectives L1, L2, L3 de ces parties partie endo osseuses sont croissantes. Les hauteurs hl, h2, h3 correspondent aux différentes profondeurs d'implantation. Il est évident que plus la profondeur d'implantation est importante, plus l'implant sera solidement ancré. C'est l'anatomie du patient qui détermine la longueur d'implant qu'il sera possible d'utiliser. Si cette anatomie le permet, on utilisera l'implant le plus long de la génération. Si ce n'est pas possible, on utilisera un implant plus court, voire le plus court. Sur la fig 3 on a représenté trois implants seulement mais il est évident qu'une génération peut comprendre un nombre plus grand d'implants, par exemple cinq. Cependant trois longueurs différentes permettent de couvrir la grande majorité des situations rencontrées par le praticien. Ainsi on a réalisé une génération d'implants dont les longueurs respectives étaient de 13 mm, 16 mm et l9mm. Un ensemble de générations de diamètres d croissant permet de couvrir tous les besoins. On a réalisé trois générations basées sur le principe décrit ci-dessus. La première génération a un diamètre inférieur de 2,8 mm, la seconde de 3,3 mm et la troisième de 3,8 mm. Chaque génération comporte trois longueurs différentes, ce qui donne neuf possibilités au total. Cela permet une rationalisation de l'outillage. Pour l'ensemble ci-dessus, neuf fraises seulement seront au total nécessaires: cinq fraises cylindriques, plus une fraise tronconique par génération d'implants. Les fraises cylindriques ont des diamètres de 1,8 mm et 2,5 mm. A partir du diamètre 2,5 mm toutes les fraises se caractérisent par un orifice d'irrigation à l'extrémité et deux orifices latéraux afin d'assurer une meilleure irrigation et d'éviter un problème en cas de bouchage. On utilise ensuite une fraise cylindrique qui amènera le diamètre du trou à 2,8 mm, diamètre de la génération de plus faible section. Ces fraises sont utilisées quel que soit l'implant à poser.Si l'implant que l'on souhaite poser appartient à cette génération, on utilise alors la fraise tronconique associée à cette génération, dont l'angle de conicité correspond à celui de la partie endoosseuse de l'implant. Dans le cas contraire, on agrandit encore le trou par une fraise cylindrique de diamètre 3,2 mm voire 3,8 mm. Lorsque le trou cylindrique présente le diamètre voulu, il suffit d'une fraise pour réaliser la conicité. Les fraises tant cylindriques que tronconiques sont munies de repères (marqueurs) ou de moyens analogues (butées) qui permettent de vérifier la profondeur du trou. Ce dernier est donc foré à la profondeur voulue, soit 13, 16 ou 19 mm. On a également réalisé un ensemble de quatre générations comprenant chacune quatre longueurs différentes. L'outillage nécessaire se compose alors des deux fraises cylindriques de diamètres de 1,8 mm et 2,5 mm décrites précédemment, et d'une fraise cylindrique et d'une fraise conique supplémentaire par génération d'implant, soit huit fraises. Dix fraises au total sont donc nécessaires pour la pose de seize implants différents. On constate donc qu'avec un outillage très réduit il est possible de poser une grande variété d'implants répondant à tous les types d'anatomies possibles. Revendications. 1-Implant dentaire, notamment en zircone, constitué: -d'une partie endo-osseuse (2) conique ou tronconique destinée à pénétrer dans un os en venant directement en contact avec le tissu conjonctif; -d'une partie transmuqueuse (4) formée d'une seule pièce avec la partie endo-osseuse (2); caractérisé en ce que la partie endo-osseuse (2) conique ou tronconique présente un angle de conicité compris entre 1 % et 10 %. 2-Implant selon la revendication 1 caractérisé en ce que sa partie endo-osseuse (2) comporte des gorges circulaires destinées à ancrer mécaniquement l'implant dans l'os. 3-Implant selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que sa partie endo-osseuse (2) comporte un moyen anti-rotationel tel qu'un méplat. 4-Implant selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sa partie transmusqueuse comporte un moyen anti-rotationel tel qu'une ou plusieurs gorges. 5-Implant selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un revêtement biochimique favorisant son ostéointégration. 6-Génération d'implants selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que lesdits implants présentent un même diamètre à l'extrémité inférieure de la partie endo-osseuse (2) tronconique, un même angle de conicité et des longueurs croissantes. 7-Fraise pour réaliser des logements coniques destinés à une génération d'implants selon la revendication précédente, caractérisée en ce que elle présente une forme tronconique dont l'angle de conicité est égal à celui de la série d'implants et un diamètre inférieur égal au diamètre inférieur de la série d'implants, et en ce qu'elle comporte une série de marqueurs correspondant chacun à une profondeur d'implantation d'un implant de ladite série. 8-Ensemble de générations d'implants selon la revendication 6, caractérisé par des diamètres croissant à l'extrémité inférieure de la partie endo-osseuse (2) tronconique.