Brevet FR2863478A1 — publié le 20050617

La présente invention concerne un élément prothétique de restauration dentaire et notamment un tenon, un implant ou un pilier. La présente invention concerne plus particulièrement un tel élément apte, après son implantation, à être retiré sans causer de traumatisme aux tissus environnants. A l'origine on a réalisé les tenons dentaires en métal afin qu'ils puissent résister aux contraintes mécaniques élevées auxquelles ils sont soumis en cours d'utilisation. En raison de leur nature, ces tenons métalliques présentent cependant un certain nombre d'inconvénients dont certains sont liés à des phénomènes de corrosion et d'autres à leur trop grande résistance (module d'élasticité) dans le sens transversal par rapport à la résistance propre de la dentine dans laquelle ils sont implantés, ce qui les conduit parfois à se desceller et/où à entraîner une fracture de la racine. Afin d'éviter ce type d'inconvénients, on a proposé de réaliser des tenons possédant une grande résistance mécanique dans le sens longitudinal afin qu'ils puissent résister aux efforts importants auxquels ils sont soumis en cours d'utilisation, tout en possédant une résistance beaucoup plus faible, voisine de celle de la dentine, dans le sens transversal, ce qui permet d'éviter leur descellement intempestif. Pour obtenir un tel résultat on a proposé de réaliser les tenons dentaires non plus en métal mais en matériau composite. Ces tenons sont ainsi constitués d'une âme formée de fibres, notamment des fibres de carbone ou de verre, qui sont équitendues et enrobées dans une matrice support en résine biocompatible. Le brevet européen EP-B-O 432 001 décrit un tel tenon et son procédé de fabrication. Cependant, qu'ils soient métalliques ou constitués d'un matériau composite fibré, les tenons dentaires présentent l'inconvénient d'être difficiles à retirer après utilisation, par exemple lorsqu'une nouvelle intervention est nécessaire sur la dent. Les implants ou les piliers en titane ou en céramique sont encore plus difficiles à enlever dans le cas d'une telle ré-intervention ou simplement en cas de fracture partielle. Par ailleurs, on sait également que cette difficulté est encore augmentée lorsque les éléments prothétiques sont vissés dans la dent. La présente invention a pour but de proposer un élément prothétique dentaire du type précité qui, une fois implanté dans la dent, puisse être ôté facilement sans que le praticien soit contraint de mettre en uvre une intervention destructrice de ce tenon et donc, en conséquence, sans prendre le risque de porter atteinte également à l'intégrité des tissus environnants. La présente invention a ainsi pour objet un élément prothétique de restauration dentaire, notamment un tenon, un implant ou un pilier, destiné à être implanté dans un site receveur, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un noyau rigide, conférant à l'élément prothétique l'essentiel de ses caractéristiques mécaniques, entouré, au moins partiellement, d'une gaine assurant la liaison mécanique de maintien entre le noyau et le site receveur, cette gaine étant réalisée en un matériau apte, sous l'action d'un stimulus, à perdre au moins temporairement suffisamment ses caractéristiques mécaniques pour que la liaison qu'il assure avec l'âme rigide et/ou le site receveur soit interrompue de façon, lorsqu'il est implanté dans le site receveur, à autoriser son retrait. Dans un mode de mise en uvre de l'invention le matériau constitutif de la gaine pourra être un matériau de 3 2863478 type dit à mémoire de forme, et notamment un polyuréthane ou un oligocaprolactone. On rappellera que l'effet mémoire des polymères est la capacité de ceuxci de subir une déformation afin de prendre une forme provisoire puis une forme donnée stable sous l'action d'un stimulus externe. Dans un autre mode de mise en uvre de l'invention la surface externe de 1a gaine sera en forme de pas de vis ce qui permettra d'assurer une mise en place plus facile de l'élément prothétique dans le site récepteur. Avantageusement le stimulus pourra être constitué d'une variation de température, d'éclairement ou de pH. On décrira ci-après, à tire d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en 15 référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue schématique d'un premier exemple d'un élément prothétique suivant l'invention, constitué d'un tenon, - La figure 2 est une vue schématique partielle et 20 agrandie en section droite axiale d'un détail du mode de mise en uvre représenté sur la figure 1, - La figure 3 est une vue schématique partielle et agrandie en section droite axiale d'un détail d'un autre mode de mise en uvre de l'invention, - La figure 4 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une autre application de l'élément prothétique suivant l'invention, constituée d'un implant dentaire. - La figure 5 est une vue en perspective de 30 l'application représentée sur la figure 4, avant mise en place du pilier dans l'implant. 4 2863478 - La figure 6 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une autre application de l'élément prothétique suivant l'invention, constituée d'un implant dentaire. - La figure 7 est une courbe représentative de la variation du module d'élasticité d'un matériau du type à mémoire de forme en fonction d'un stimulus constitué par la température. - La figure 8 est une vue schématique partielle et agrandie en section droite axiale d'un détail d'un autre mode de mise en uvre de l'invention constitué d'un pilier dentaire. PREMIER EXEMPLE DE REALISATION: Tenon dentaire On décrira tout d'abord une application de la présente invention à un tenon dentaire 1. Dans ce premier mode de mise en uvre, qui est représenté sur les figures 1 et 2, le tenon 1 est constitué de deux parties, à savoir une âme centrale 3 et une gaine périphérique 5. L'âme centrale 3 est réalisée en un matériau composite constitué d'une matrice de résine organique dans laquelle est noyé un faisceau de fibres longues, éventuellement tendues lors de la polymérisation de la résine. Cette matrice de résine peut être choisie parmi celles couramment employées dans les composites dentaires comme les résines méthacrylique, polyuréthane, ou époxy. Les fibres quant à elles peuvent être constituées de carbone, de verre, de quartz, de silice ou de polyéthylène. On usine ensuite l'âme 3 afin de lui conférer la forme et les dimensions précises requises par l'application concernée, à savoir dans le présent mode de mise en uvre, un tenon dentaire. Afin de favoriser l'adhésion de la gaine 5 extérieure sur l'âme centrale 3, on pourra soumettre cette dernière à un traitement chimique, tel que par exemple l'application d'un silane, ou à un traitement physique, par exemple un traitement par plasma. La gaine 5 du tenon 1 pourra être réalisée par surmoulage, et notamment par exemple par la technique de l'injection thermoplastique. Pour ce faire, après usinage, l'âme centrale 3 sera mise en place dans un moule ayant la forme définitive du tenon à l'intérieur duquel un matériau polymère, tel qu'un matériau polyuréthane à mémoire de forme, sera injecté par exemple à une température de 110 C et ensuite refroidi aux environ de 0 C. En fonction de la forme du moule utilisé, on sera en mesure de conférer une forme externe au tenon en accord avec l'application que l'on souhaite en faire et, par exemple cette forme extérieure pourra se présenter, ainsi que représenté sur les figures 1 et 2, sous la forme d'un pas de vis. La mise en place d'un tel tenon dentaire dans le canal radiculaire se fera de façon classique par le praticien suivant les techniques habituelles de scellement ou collage conventionnelles, mise en place qui se trouvera grandement facilitée par l'existence d'un pas de vis. On désignera par matériau à mémoire de forme les polymères qui, de façon connue, présentent un état vitreux et un état caoutchouteux dans lesquels la transition entre ces deux états s'effectue de façon rapide dans un faible intervalle de température, et dans lesquels le module d'élasticité à l'état vitreux est environ de 100 à 1000 6 2863478 fois supérieur au module d'élasticité à l'état caoutchouteux. On a ainsi représenté sur la figure 7 une courbe schématique montrant la variation du module d'élasticité E d'un tel polymère en fonction de la température. On constate ainsi sur cette courbe qu'en dessous une température TV dite de transition vitreuse, le module d'élasticité E du matériau présente une certaine valeur EV correspondant à une rigidité importante de celui-ci. Dès que la température augmente et dépasse la température de transition vitreuse Tv on constate que le module d'élasticité chute brusquement et atteint, à une température TC1, une valeur de module d'élasticité palier Ec très inférieure à celle du module d'élasticité EV dans lequel le matériau se trouve à l'état caoutchouteux. Il conserve cet état jusqu'à une température maximale TC2 au-delà de laquelle il perd toute consistance. Si l'on fait appel à un matériau polymère dont la température de transition vitreuse Tv se situe à environ 45 C et que l'on utilise ce matériau pour constituer la gaine 5, on constate que le tenon conserve son adhérence lorsqu'il est en place dans la bouche du patient puisqu'en tout état de cause, la température à laquelle le matériau polymère à effet mémoire est soumis, est inférieure à sa température de transition vitreuse. Lorsque que l'on souhaite ôter un tel tenon, contrairement aux tenons de l'état antérieur de la technique, on n'est pas contraint de procéder à la destruction de celui-ci, en risquant de causer de ce fait des dommages au canal radiculaire de la dent. Suivant l'invention, il suffit d'appliquer au tenon un stimulus externe consistant à porter la température de celuici à une température supérieure au seuil de transition vitreuse T" (à savoir ici 45 C) faisant ainsi passer la gaine 5 du tenon de l'état vitreux à l'état caoutchouteux et permettant ainsi au pas de vis de celuici de posséder une souplesse suffisante pour lui permettre d'être extrait facilement du canal radiculaire et ce sans qu'il soit nécessaire de faire appel à des opérations de forage mécanique, avec le risque de provoquer des perforations accidentelles des tissus environnants. SECOND EXEMPLE DE REALISATION: Tenon dentaire Dans ce mode de mise en oeuvre, représenté sur la figure 3, l'élément prothétique est également constitué d'un tenon formé d'une âme centrale 3 et d'une gaine périphérique 5. Le matériau formant l'âme centrale 3 est constitué d'un alliage métallique, et plus précisément d'un alliage de titane. Cette âme 3 est formée par usinage et, ainsi que dans l'exemple précédent, elle est recouverte par surmoulage sur sa périphérie par la gaine 5 constituée d'un matériau polymère de type à mémoire de forme. Dans un tel mode de mise en oeuvre, le polymère à mémoire de forme utilisé remplit trois fonctions, à savoir une première fonction de protection de l'âme 3 en métal contre la corrosion qui ne manque pas habituellement de se produire en raison de l'établissement de phénomènes de courant galvaniques entre le métal et les tissus dentaires, une seconde fonction de modification de structure sous l'action d'un stimulus qui permet le retrait du tenon et une troisième fonction de masquage de la couleur inesthétique du titane. Ainsi que dans l'exemple précédent, une ré-intervention sera rendue possible par l'application au tenon d'un stimulus externe tel que la température. Les matériaux à mémoire utilisables suivant l'invention pourront par exemple être constitués de polyuréthane à mémoire de forme. De tels blocs copolymères sont obtenus par condensation d'un macrodiol et d'un diisocyanate. Les macrodiols sont du type polyétherdiol ou polyesther diol et le diisocyanate est de préférence aliphatique plutôt que du méthylène diisocynate. Les macrodiols d'e-caprolactone sont obtenus à partir d'ecaprolactone, d'éthylène glycol et du di-n-butyl-oxyde d'étain. L'augmentation de la masse molaire est ensuite réalisée par addition d'un diol de faible masse (butane diol par exemple). On sait que de tels polymères sont caractérisés par l'existence de deux transitions: celle du macrodiol (transition vitreuse ou cristalline) et celle de la phase rigide polyuréthane du diol de faible masse. Avec des polycaprolactones-diols de masse comprise entre 2000 et 8000 Da agissant comme segment souple, le diphénylméthane diisocyanate et le butane diol, comme segment rigide assurant la stabilité de la forme temporaire, on obtient des polyuréthanes pouvant supporter des déformations temporaires de 100 à 600 Les propriétés mécaniques dépendent fortement de la proportion des oligomères utilisés mais aussi de la masse molaire des blocs copolymères. L'augmentation de la proportion de macrodiol dans la réaction conduit à augmenter également le module d'élasticité. On peut également faire appel à un copolymère à bloc polystyrène dont la température de transition vitreuse Tv 9 2863478 est de 100 C et à bloc transpolybutadiène présentant une fusion cristalline à 60 C. Le polymère est moulé à 120 C. L'intervalle entre 60 et 100 C définit un plateau caoutchouteux permettant de donner au matériau une forme temporaire stable en dessous de 60 C. Bien entendu le stimulus externe pourrait être autre que la température et pourrait également par exemple être une impulsion électrique, un éclairement de longueur d'onde déterminée ou un stimulus chimique tel que par exemple le pH, qui seraient en mesure d'amener le matériau polymère à passer dans une phase de transition élastique lui permettant de se rétracter lors de la traction exercée lors de son retrait et lui permettant ainsi de se libérer de l'élément auquel il est lié. On remarquera par ailleurs que le pas de vis réalisé en polymère à mémoire de forme, en réduisant la section droite de l'âme 3 en titane diminue le module d'élasticité du tenon 1, ce qui a pour effet d'amortir les contraintes apicales en les répartissant au niveau du joint de celui- ci. TROISIEME EXEMPLE DE REALISATION: IMPLANT DENTAIRE Dans cet exemple, représenté sur les figures 4,5 et 8, l'élément prothétique 10 est constitué d'un implant dentaire 11. On sait que le démontage d'une telle prothèse, après un certain temps d'utilisation, est la plupart du temps problématique en raison notamment de la présence d'hydroxypatite suite à l'ostéointégration de celle-ci. La présente invention permet de remédier à un tel problème. L'implant dentaire est constitué d'un implant proprement dit 11 en alliage de titane destiné à être vissé dans l'os maxillaire 12 de la mâchoire du patient auquel est associé un pilier 18. L'implant 11 est percé axialement d'une cavité interne cylindrique supérieure 15 dont la paroi est revêtue d'un fourreau 16 en matériau à mémoire de forme dont la surface interne forme un pas de vis dans lequel vient se visser la partie cylindrique inférieure filetée 17 du pilier 18. On comprend dans ces conditions que pour procéder au démontage de l'élément prothétique 10 il suffira au praticien d'appliquer un stimulus approprié à l'implant 11, et notamment un stimulus thermique, de façon à dépasser la température de transition vitreuse Tv du matériau à mémoire de forme 16 qui constitue le filetage interne de l'implant pour que le module d'élasticité de celui-ci chute brusquement à une valeur Ec, si bien que dès lors le maintien du pilier 18 dans l'implant 11 n'est plus assuré. On pourrait bien entendu suivant l'invention réaliser le filetage sur la partie cylindrique 17 du pilier 18. On pourrait également, ainsi que représenté sur la figure 6, faire appel à une douille intermédiaire 20 réalisée dans un matériau à mémoire de forme pourvue d'un filetage externe 22 assurant sa fixation dans l'implant 11 et d'un filetage interne 22' assurant le maintien du pilier 18. REVENDICATIONS 1. Elément prothétique de restauration dentaire, notamment un tenon, un implant ou un pilier, destiné à être implanté dans un site receveur, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un noyau rigide conférant à l'élément prothétique l'essentiel de ses caractéristiques mécaniques, entouré, au moins partiellement, d'une gaine (5,20) assurant la liaison mécanique de maintien entre le noyau et le site receveur (11), cette gaine étant réalisée en un matériau apte, sous l'action d'un stimulus, à perdre au moins temporairement suffisamment ses caractéristiques mécaniques pour que la liaison qu'il assure avec l'âme rigide et/ou le le site receveur soit interrompue, de façon, lorsqu'il est implanté dans le site receveur, à autoriser son retrait. 2.- Elément prothétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau constitutif de la gaine est un matériau de type dit à mémoire de forme. 3.- Elément prothétique suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le matériau à mémoire de forme est un matériau polyuréthane. 4.- Elément prothétique suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le matériau à mémoire de forme est un 25 oligocaprolactone. 5.- Elément prothétique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface externe de la gaine est en forme de pas de vis. 6.- Elément prothétique suivant l'une des 30 revendications précédentes caractérisé en ce que le stimulus est constitué d'un variation de température. 7.- Elément prothétique suivant l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le stimulus est constitué d'une variation d'éclairement. 8.- Elément prothétique suivant l'une des 5 revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le stimulus est constitué d'une variation de pH. 9.- Elément prothétique suivant l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le stimulus est constitué d'une impulsion électrique.