Brevet FR2827501A1 — publié le 20030124

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une prothèse dentaire qui comprend une masse de reconstitution fixée à un support métallique et formée essentiellement d'un matériau composite contenant un liant polymère dans lequel est dispersée une charge minérale, ainsi qu'une prothèse dentaire de ce type. Avant la description de l'invention, il convient de préciser la terminologie utilisée dans le présent mémoire et qui correspond à celle des hommes du métier. Les soins des dents comprennent essentiellement le domaine des restaurations et reconstitutions proprement dentaires, et le domaine des reconstitutions prothétiques. Les restaurations désignent les obturations (de classes I à V), les inlays et les onlays. Les reconstitutions prothétiques désignent les prothèses fixes ou amovibles. Le plus souvent, ces reconstitutions ont une partie métallique et affectent plusieurs dents, bien qu'elles puissent aussi ne concerner qu'une seule dent. Elles sont fixées à une ou plusieurs dents. Elles peuvent être aussi fixées à un ou plusieurs implants. Ces reconstitutions sont aussi appelées "prothèses" dans le présent mémoire. L'invention concerne les reconstitutions prothétiques de type fixe. Ces reconstitutions de type fixe comportent le plus souvent un support métallique, réalisé par coulée d'un métal ou d'un alliage, et une masse de reconstitution fixée au support et qui peut être formée de différents matériaux. Les matériaux les plus souvent utilisés pour ces reconstitutions fixes sont des matériaux céramiques et des matériaux composites de nouvelle génération. On appelle"matériau composite de nouvelle génération" un matériau composite ayant une résistance à la flexion au moins égale à 100 MPa et une dureté Vickers au moins égale à 450 N/mm2, sous forme du matériau polymérisé. On peut citer comme exemple les matériaux"Columbus"et"Cristobal"de la société IDR. Les reconstitutions prothétiques céramiques ont une grande rigidité et une faible résistance à la flexion, et elles doivent être fixées sur des dents solidement consolidées. Au point de vue de la réalisation, les protocoles de construction de ces reconstitutions prothétiques céramiques sont simples et bien établis, et ils permettent à pratiquement tous les prothésistes d'obtenir un taux de succès très élevé. Au point de vue des résultats cliniques, on constate que les personnes qui doivent porter de telles reconstitutions céramiques de grande dimension rencontrent souvent des problèmes au niveau du parodonte (alvéolyse) avec éventuellement épaississement du ligament alvéolodentaire, et fréquement une mobilité plus ou moins prononcée des dents ainsi que des fractures. Le taux d'échec dû aux problèmes précités est important. Les reconstitutions prothétiques de matériaux composites de nouvelle génération posent un problème inverse. Au point de vue des résultats cliniques, ces reconstitutions prothétiques donnent d'excellents résultats, prouvés par de nombreux essais cliniques. Au point de vue de la réalisation, bien qu'on sache construire, comme décrit dans le document WO 95/06 453, des prothèses dentaires dont la masse de reconstitution est essentiellement constituée d'un matériau composite de nouvelle génération, ces reconstitutions prothétiques posent un problème de réalisation, car la fixation de la masse de reconstitution au support métallique est délicate. En effet, bien que les prothésistes expérimentés obtiennent d'excellents résultats de façon reproductible pour cette fixation, un dixième environ seulement des prothésistes sont capables d'assurer avec certitude l'accrochage nécessaire à la fixation de telles prothèses. On peut donc considérer que la réalisation des prothèses de matériaux composites de nouvelle génération a l'inconvénient de devoir être réalisée par des prothésistes très expérimentés. L'invention concerne la solution de ce problème de réalisation de reconstitutions prothétiques de matériau composite de nouvelle génération. Comme ce problème se pose aux prothésistes, l'invention concerne donc les prothèses fabriquées chez les prothésistes, c'est-à-dire des prothèses qui peuvent être traitées dans des fours de cuisson et de polymérisation, et non les travaux en bouche. Plus précisément, l'invention concerne la mise à disposition de moyens permettant à pratiquement tous les prothésistes de réaliser des prothèses de matériau composite de nouvelle génération. On a déjà effectué des réparations de prothèses céramiques en bouche avec des matériaux composites de nouvelle génération. On a souvent obtenu de bons résultats. Cependant, les prothèses ainsi réparées n'ont pas les avantages d'une prothèse dont toute la masse de reconstitution est formée d'un matériau composite, car le matériau composite rapporté est fixé sur un corps rigide constitué par le matériau céramique. Ce matériau céramique a une épaisseur relativement grande, de l'ordre du millimètre au moins, la résistance mécanique et la rigidité de la prothèse sont données par le matériau céramique, et la prothèse présente le même comportement qu'une prothèse céramique dans les essais cliniques. Lors d'une telle réparation, la surface de la partie céramique de prothèse à réparer est traitée, par exemple par mordançage compatible avec les travaux en bouche, afin qu'un silane puisse être ensuite appliqué. Une couche d'accrochage de matériau composite est alors appliquée, avant plusieurs couches de matériau composite qui subissent chacune une photopolymérisation. Toutes ces opérations sont réalisées à basse température, dans la bouche du patient. Le mordançage est un traitement chimique de surface, et il comprend l'attaque de la surface du matériau céramique par des solutions d'acides forts, par exemple fluorhydrique. Le matériau céramique comprend en général une phase vitreuse qui lie une phase cristalline. Le mordançage s'attaque préférentiellement soit à la phase vitreuse, soit à la phase cristalline, et il donne dans les deux cas une importante irrégularité de surface. On sait aussi de façon générale qu'on peut augmenter la surface de liaison par une opération de sablage (inutilisable pour les travaux en bouche). Dans un tel sablage, une poudre, par exemple de grains d'alumine ou de microbilles, est projetée sur la surface. Ce traitement donne des irrégularités de surface. On observe parfois que le sablage provoque la création de fissures à la surface du matériau céramique. Le mordançage, lorsqu'il est appliqué après un sablage, a l'inconvénient de pouvoir provoquer une propagation des fissures amorcées lors du sablage. Etant donné que le matériau céramique a une grande rigidité, il provoque facilement une propagation des fissures. En conséquence, dans le cas des réparations de matériaux céramiques par des matériaux composites, on se limite à des conditions qui évitent la formation des fissures initiales et la propagation de telles fissures. Par exemple, l'article"La vitrocéramique"de F. Lelièvre, Art et technique dentaire, vol. 5, n 2, avril 1994, indique que "un mordançage est une source de fragilisation de la chape céramique". Par ailleurs, l'article de B. Terrié"Céramique et collage", Art et technique dentaire, vol. 1, n 4, août 1990, indique que les irrégularités de surface formées par sablage"génèrent des fissures à l'origine de ruptures par propagation après mordançage". Comme indiqué précédemment, l'expérience a montré que la partie la plus délicate à réaliser dans une prothèse d'un matériau composite de nouvelle génération était l'interface d'accrochage entre le support métallique et la masse de reconstitution. Etant donné les problèmes indiqués posés par ces couches d'accrochage, on pourrait envisager d'appliquer les enseignements de la technique précitée de réparation des matériaux céramiques par des matériaux composites pour la solution de ce problème. Ainsi, on pourrait envisager de créer une structure d'accrochage au métal formée d'un matériau céramique, puis d'accrocher la masse de reconstitution à la structure céramique par des opérations convenables de sablage et de mordançage. Cependant, comme l'indique la technique antérieure, on peut prévoir que cette solution donnerait des fissures dans la structure réalisée. L'invention concerne une solution de ce type, exécutée dans des conditions particulières telles que ces problèmes sont résolus, ou ne se posent même plus. Plus précisément, selon l'invention, une prothèse est réalisée par des opérations initiales de formation d'une interface d'accrochage au métal d'un matériau céramique cuit à température élevée, ayant de façon connue une très bonne résistance d'accrochage au métal. Selon l'invention, l'épaisseur du matériau céramique est très faible, comprise entre 0,05 et 0,3 mm par exemple, de manière que les éventuelles fissures et amorces de fissures qui pourraient être créées n'aient aucune répercussion sur le reste de la prothèse. Selon l'invention, le problème de la réalisation des prothèses de matériau composite, c'est-à-dire de l'accrochage d'un matériau composite à un support métallique, est remplacé par le problème de l'accrochage d'un matériau composite à une mince couche de matériau céramique. Selon l'invention, cet accrochage peut être réalisé avec un taux de succès pratiquement maximal par pratiquement la totalité des prothésistes. Ainsi, cet accrochage céramique-matériau composite est obtenu d'abord par formation d'une surface irregulière du matériau céramique du côté opposé à l'interface d'accrochage de la céramique au métal, puis par formation d'une interface intermédiaire avec un silane organique, puis par formation d'une interface d'accrochage du matériau composite au silane organique, permettant la construction d'une masse de reconstitution de matériau composite. Les caractéristiques essentielles de l'invention sont donc d'une part la formation d'une interface d'accrochage au métal d'un matériau céramique très mince, avec une surface très irrégulière, puis la réalisation d'une interface d'accrochage de la masse de reconstitution, qui ne comporte aucune opération délicate et peut donc être exécutée pratiquement par n'importe quel prothésiste. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de réalisation d'une prothèse dentaire du type qui comprend une masse de reconstitution fixée à un support métallique, la masse de reconstitution étant formée, pour sa plus grande partie au moins, d'un matériau composite contenant un liant polymère dans lequel est dispersée une charge minérale ; le procédé est du type qui comprend la formation d'une interface d'accrochage au métal du support métallique, la formation d'une interface intermédiaire, et la formation d'une interface d'accrochage de la masse de reconstitution, et, selon l'invention, l'interface d'accrochage au métal est formée par au moins une couche d'un matériau céramique fixé au métal par cuisson, le matériau céramique de la couche au moins ayant une épaisseur inférieure ou égale à 0,3 mm, l'interface intermédiaire est formée par traitement de la surface du matériau céramique opposée au métal par un silane organique, l'interface d'accrochage de la masse de reconstitution est formée par traitement de la surface de l'interface intermédiaire par un matériau composite d'accrochage, et la formation de l'interface intermédiaire comprend, avant le traitement par un silane organique, au moins une opération de mordançage. L'opération de mordançage peut être exécutée même dans des conditions susceptibles de former des fissures ou de fragiliser un corps céramique. Dans un mode d'exécution avantageux, avant le traitement de la surface du matériau céramique opposée au métal par un silane organique, le matériau céramique subit une opération de sablage et de nettoyage avant le mordançage. Dans un autre mode d'exécution avantageux, la formation de l'interface d'accrochage au métal comprend la formation d'au moins deux couches d'opaque céramique. De préférence, les couches d'opaque céramique comprennent au moins un aluminosilicate ou une vitrocéramique. Dans une variante avantageuse, le matériau céramique, dans sa couche superficielle au moins, est formé à partir d'un lait d'opaque céramique contenant des particules d'un verre. De préférence, l'épaisseur du matériau céramique est inférieure à 0,2 mm. De préférence, le traitement de la surface du matériau céramique opposée au métal par un silane organique est exécuté avec un méthacryloxypropyltriméthoxysilane. L'invention concerne aussi une prothèse du type qui comprend une masse de reconstitution fixée à un support métallique, la masse de reconstitution étant formée, pour sa plus grande partie au moins, d'un matériau composite contenant un liant polymère dans lequel est dispersée une charge minérale ; la prothèse comprend une interface d'accrochage au métal du support métallique, une interface intermédiaire, et une interface d'accrochage de la masse de reconstitution qui sont telles que : l'interface d'accrochage au métal est formée entre le métal du support métallique et une couche d'un matériau céramique fixé par cuisson et ayant une épaisseur inférieure ou égale à 0,3 mm, l'interface intermédiaire est formée entre une couche d'un matériau céramique et un silane organique fixé par réaction d'un groupe silane à la surface du matériau céramique opposée au métal, et l'interface d'accrochage d'un matériau composite est formée entre des groupes organiques du silane organique et un matériau compatible avec le matériau composite. De préférence, l'interface intermédiaire a une irrégularité telle que sa surface développée est au moins égale à 1,4 fois sa projection dans son plan. Dans un exemple de réalisation, la partie superficielle du matériau céramique du côté opposé au métal contient des particules d'un matériau vitreux. Dans un mode de réalisation, le matériau céramique comprend au moins un élément choisi parmi un aluminosilicate et une vitrocéramique. De préférence, l'épaisseur du matériau céramique fixé par cuisson est inférieure à 0,2 mm. Ainsi, le matériau céramique fixé par cuisson peut présenter des fissures, sans que celles-ci aient la moindre importance sur la tenue mécanique de la prothèse réalisée. L'avantage essentiel de l'invention est de permettre la réalisation de ces prothèses de matériau composite non par une élite des prothésistes, mais pratiquement par toute la profession. On considère maintenant un exemple de réalisation d'une reconstitution prothétique de matériau composite selon l'invention. Dans cet exemple d'exécution, la première opération est la construction du support métallique qui comprend la coulée de métal"Esteticor Royal", de Cendres et Métaux, sur une maquette de cire, à une température de 1 345 à 1 375 C. Ensuite, le support métallique subit une oxydation à 960 C pendant 5 min. Ensuite, le support métallique est nettoyé à la vapeur d'eau ou par des ultrasons. Au lieu d'être coulé, le support métallique pourrait aussi être taillé dans la masse. La phase suivante comprend la réalisation de l'interface d'accrochage au métal d'un matériau céramique. Cette réalisation comprend par exemple l'application d'une première couche d'opaque céramique de quelques centièmes de millimètres d'épaisseur. La première couche d'opaque peut être une couche d'opaque"Biopaque Base"de De Trey, saupoudrée de microparticules. Ces microparticules sont formées d'un verre d'aluminosilicate. La couche subit une cuisson, puis une seconde couche d'opaque céramique"Biopaque"de De Trey est appliquée de manière analogue et saupoudrée de microparticules normalement destinées à donner une dispersion de lumière qui a des effets esthétiques avantageux. Dans le cadre de l'invention, les particules ont l'avantage d'accroître l'irrégularité de surface. La seconde couche est alors cuite. La cuisson des couches de matériau céramique s'effectue à une température de l'ordre de 970 à 980 C. Les opérations à haute température sont alors terminées, car la suite du procédé peut être exécutée à température proche de la température ambiante. Bien que les particules de la dernière couche d'opaque céramique donnent une surface rugueuse, il est avantageux de donner une plus grande irrégularité à la surface par sablage, par exemple avec des particules d'alumine. Après nettoyage, l'irrégularité de la surface est accrue par mordançage, par exemple par une solution d'acide fluorhydrique à 9,5 % pendant 4 min. La surface du matériau céramique est finalement traitée par rinçage à la vapeur d'eau. L'interface intermédiaire est ensuite réalisée par application d'un silane organique, par exemple d'un méthacryloxypropyltriméthoxysilane, par application au pinceau. Après séchage, une couche d'accrochage organique compatible avec le matériau composite de nouvelle génération est appliquée. Par exemple, on peut appliquer successivement deux couches d'un matériau"One-Step"de Bisco, chaque couche étant polymérisée pendant 30 s. Ensuite, on applique un liquide adhésif ou d'accrochage normalement utilisé avec les matériaux composites de nouvelle génération, par exemple le liquide adhésif"Colombus" de la société IDR, photopolymérisé pendant 75 s. Ensuite, la masse de reconstitution est construite par application du nombre nécessaire de couches du matériau composite, par exemple du matériau "Columbus", conformément au protocole de ce matériau. Plus précisément, la construction de la masse de reconstitution de matériau composite est réalisée de préférence par photopolymérisation, avec éventuellement un échauffement à température relativement basse, pouvant atteindre 60 à 80 C. Toutes les opérations utilisées, depuis la construction du support métallique jusqu'à la fin de la construction de la masse de reconstitution, sont simples et faciles à réaliser par l'ensemble des prothésistes. En particulier, la formation de l'interface d'accrochage au métal du matériau céramique est bien connue, et l'ensemble de la construction de la structure céramique d'accrochage au métal est à la portée de pratiquement n'importe quel prothésiste avec un taux de succès presque égal à 100 %. Bien qu'on ait décrit l'utilisation d'un liquide adhésif, il est bien entendu que, lorsque les motifs organiques du silane sont directement compatibles avec le matériau composite utilisé, ce matériau composite peut être directement appliqué sur le silane organique. On a réalisé des essais de détermination de la résistance d'accrochage de diverses couches à différents matériaux, dans des conditions comparables afin que les résultats soient comparables. La résistance de liaison obtenue entre un matériau composite de nouvelle génération ("Columbus") et un support métallique, réalisée par un prothésiste expérimenté suivant les protocoles établis, dépasse couramment 20 MPa. Cependant, il est fréquent que la valeur obtenue par un prothésiste non expérimenté soit inférieure à 5 MPa, cette valeur étant très insuffisante. La résistance de liaison obtenue entre un métal et un matériau céramique opaque ("Biopaque") a une valeur d'au moins 40 MPa. Suivant le couple métal-céramique, cette résistance peut atteindre 100 et même 150 MPa. La résistance de liaison entre une masse de reconstitution composite ("Columbus") et un matériau céramique ("Biopaque") dépasse de façon reproductible 30 MPa. On note ainsi que, sans aucune difficulté, un prothésiste, mettant en oeuvre des opérations qu'il pratique couramment et avec des protocoles bien connus, peut obtenir facilement une résistance de liaison toujours supérieure à 20 MPa, à toutes les interfaces de la prothèse. On sait que, dans les années soixante-dix, seuls une élite de prothésistes était capable de réaliser des prothèses céramiques convenables. Il a fallu quelques dizaines d'années pour que l'évolution des techniques permette à l'ensemble des prothésistes de réussir la totalité des prothèses céramiques. La situation actuelle des prothèses de matériaux composites est analogue à celle des prothèses céramiques dans les années soixante-dix. Les techniques de l'invention permettent d'éviter une telle période d'évolution de quelques dizaines d'années, si bien que l'ensemble des prothésistes peut dès maintenant réussir toutes les prothèses de matériaux composites. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et prothèses qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une prothèse dentaire du type qui comprend une masse de reconstitution fixée à un support métallique, la masse de reconstitution étant formée, pour sa plus grande partie au moins, d'un matériau composite contenant un liant polymère dans lequel est dispersée une charge minérale, le procédé étant du type qui comprend : la formation d'une interface d'accrochage au métal du support métallique, la formation d'une interface intermédiaire, et la formation d'une interface d'accrochage de la masse de reconstitution, le procédé étant caractérisé en ce que : l'interface d'accrochage au métal est formée par au moins une couche d'un matériau céramique fixé au métal par cuisson, le matériau céramique de la couche au moins ayant une épaisseur inférieure ou égale à 0,3 mm, l'interface intermédiaire est formée par traitement de la surface du matériau céramique opposée au métal par un silane organique, l'interface d'accrochage de la masse de reconstitution est formée par traitement de la surface de l'interface intermédiaire par un matériau composite d'accrochage, et la formation de l'interface intermédiaire comprend, avant le traitement par un silane organique, au moins une opération de mordançage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la formation de l'interface d'accrochage au métal comprend la formation d'au moins deux couches d'opaque céramique. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau céramique formant l'interface d'accrochage au métal est obtenu par utilisation, au moins du côté opposé à l'interface d'accrochage au métal, d'un lait d'opaque céramique contenant des particules d'un verre. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la formation de l'interface intermédiaire comprend, avant le mordançage, au moins une opération de sablage et de nettoyage. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement de la surface du matériau céramique opposée au métal par un silane organique est exécuté avec un méthacryloxypropyltriméthoxysilane. 6. Prothèse du type qui comprend une masse de reconstitution fixée à un support métallique, la masse de reconstitution étant formée, pour sa plus grande partie au moins, d'un matériau composite contenant un liant polymère dans lequel est dispersée une charge minérale, et qui comprend : une interface d'accrochage au métal du support métallique, une interface intermédiaire, et une interface d'accrochage de la masse de reconstitution, caractérisée en ce que : l'interface d'accrochage au métal est formée entre le métal du support métallique et une couche d'un matériau céramique fixé par cuisson et ayant une épaisseur inférieure ou égale à 0,3 mm, l'interface intermédiaire est formée entre une couche d'un matériau céramique et un silane organique fixé par réaction d'un groupe silane à la surface du matériau céramique opposée au métal, l'interface d'accrochage d'un matériau composite est formée entre des groupes organiques d'un silane organique et un matériau compatible avec le matériau composite. 7. Prothèse selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'épaisseur de la couche d'un matériau céramique fixé par cuisson est inférieure à 0,2 mm. 8. Prothèse selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que l'interface intermédiaire a une irrégularité telle que sa surface développée est au moins égale à 1,4 fois sa projection dans son plan. 9. Prothèse selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que la partie superficielle du matériau céramique du côté opposé au métal contient des particules d'un matériau vitreux. 10. Prothèse selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que le matériau céramique comprend au moins un élément choisi parmi un aluminosilicate, et une vitrocéramique.