Brevet FR2892301A1 — publié le 20070427

TENON DENTAIRE EN MATERIAU COMPOSITE OU CIMENT OU COMPOSITE PIGMENTE L'invention concerne le domaine des dispositifs et produits utilisés en dentisterie et notamment les tenons ou les ciments ou les composites. Les tenons dentaires sont utilisés pour la reconstitution de dents dépulpées. Plus précisément, les tenons correspondent à des tiges fixées dans le canal radiculaire de la dent, et servent de support à une reconstitution externe de celle-ci. On distingue deux types de tenons, respectivement les tenons métalliques ou céramiques et les tenons composites. Les tenons métalliques, en général réalisés en acier inoxydable ont pour principaux inconvénients d'être sujets à des phénomènes de corrosion. En outre, ils présentent un module d'élasticité transversal différent de celui de la dentine pouvant conduire à terme, à une désolidarisation du tenon. Enfin, les tenons métalliques ou céramiques permettent difficilement le réaccès canalaire, c'est-à-dire la possibilité de retirer le tenon en cas d'infection apicale. Pour résoudre ces problèmes, on a proposé des tenons en matériau composite tels que ceux décrits notamment dans le document EP-A-432 001. Ces tenons sont en pratique constitués de fibres longues unidirectionnelles, de verre ou de carbone et plus généralement de toute matière présentant des caractéristiques mécaniques élevées, les fibres étant noyées, par technique de pultrusion notamment, dans une matrice de résine thermodurcissable biocompatible, par exemple du type époxy. Ces tenons sont collés et scellés dans les racines à l'aide d'adhésif et de ciment composite. Si ces tenons permettent de résoudre les problèmes de la corrosion et de l'élasticité transversale, ils rendent également possible le réaccès canalaire par simple forage au moyen d'un instrument adapté. Toutefois, quand bien même le tenon composite est susceptible d'être foré, il convient au préalable de le repérer avant de procéder au réaccès proprement dit. Lorsque le tenon contient des fibres de carbone, il est aisé pour le praticien de le repérer visuellement, pour ensuite forer de manière précise. Toutefois, pour des raisons esthétiques, les fibres de carbone sont à éviter pour des restaurations au moyen de prothèses en alumine ou en céramique translucide. Le document FR-A-2 626 167 décrit un pivot pour dent formé d'un fil ou filament pratiquement central, autour duquel est moulée une résine synthétique contenant des fibres. Le fil central est préalablement traité par un agent de démoulage pour permettre de la séparer du reste du pivot. En pratique, lors de l'intervention de réaccès, la tête du pivot est fraisée puis le filament central retiré, le reste du pivot étant lui-même retiré par fraisage via le canal resté vide après suppression du fil. Le filament peut être constitué soit d'un matériau translucide du type verre, soit d'un métal. Ce type de pivot reste coûteux à produire eu égard à la multiplication des étapes de fabrication. Le document WO 01/08590 Al du Demandeur décrit un tenon transparent et radiopaque. Si ce type de tenon résout parfaitement bien le problème du caractère esthétique, il ne 15 peut pas être localisé aisément du fait de sa transparence. Parallèlement et comme déjà dit, les tenons sont collés et scellés dans les racines à l'aide d'adhésif et de ciment composite durcissables. Dans la suite de la description, on désigne par le terme ciment , les ciments de scellement définitifs pour les tenons et couronnes, 20 les ciments de scellement pour puits et sillons et les ciments orthodontiques et par le terme composite les composites de reconstitution de faux moignon et les composites de restauration esthétique. Les compositions chimiques de ces ciments ont évolué au fil des années. Anciennement, 25 ces ciments étaient composés principalement d'oxyphosphate, leur durcissement résultant d'une action acide/base en solution aqueuse. Actuellement, les ciments sont des ciments composites constitués de résine chargée, polymérisable sous rayonnements UV ou lumière visible. 30 Pour des raisons d'ordre esthétique, les ciments et les composites utilisés ont une couleur identique à celle de la dentine ou de l'émail. Or, de la même façon que pour les tenons, il est important pour le praticien de localiser le ciment ou le composite au moment de son application, en particulier pour retirer l'éventuel excès de matière après polymérisation. Pour permettre de visualiser et de distinguer le ciment ou le composite de la dentine, on a proposé dans le document US2002/0152929, d'incorporer dans ledit ciment, des pigments thermochromes. En pratique, le ciment change de couleur à des températures inférieures à 29 C et supérieures à 40 C où, d'une couleur ivoire à beige, le ciment passe à une couleur blanche. Cette solution n'est donc pas optimale puisque dépendante des conditions de température qui peuvent varier, notamment au moment de l'ingestion d'aliments. Le document US 2005/0014106 vise à résoudre le même problème et décrit une méthode consistant à utiliser un microscope intégrant des sources d'irradiation de lumière visible. Cette source de rayonnement lumineux comprend au moins une longueur d'ondes distincte susceptible d'être absorbée par le composite, différemment que par la dentine, créant ainsi un contraste par brillance ou par coloration. Néanmoins, la solution proposée ne peut être satisfaisante du fait notamment que les ciments et les composites contiennent des absorbeurs et stabilisateurs de lumière permettant d'éviter tout vieillissement ou jaunissement dans le temps. Par conséquent et en pratique, l'exposition à la lumière visible ne permettra pas d'effectuer la distinction. L'invention a donc pour but de proposer : d'une part, des tenons, éventuellement radio-opaques suffisamment transparents 20 pour laisser passer les radiations lumineuses nécessaires à la polymérisation de l'adhésif ou du ciment, d'autre part, des ciments ou composites de couleur identique à celle de la dentine, les tenons ou ciments ou composites pouvant être repérés facilement et exclusivement au moment de l'intervention du praticien. 25 Le Demandeur a eu l'idée d'incorporer dans le tenon ou le ciment ou composite, au moins un pigment photochrome, c'est-à-dire un pigment, qui, en l'absence d'un rayonnement UV ou visible est transparent, alors que sous l'effet d'un tel rayonnement, change temporairement de couleur. Ce principe permet donc au praticien, moyennant exposition 30 par un rayonnement UV ou visible de la dent restaurée ou en cours de restauration, de localiser facilement, le tenon ou le ciment ou le composite pendant une durée suffisante pour lui permettre l'intervention ou la réintervention sans que la coloration perdure au delà. L'invention a donc pour objet un produit dentaire consistant en un tenon composite comprenant une âme formée de fibres noyées dans une matrice de résine, ou en un ciment ou un composite comprenant une matrice de résine, caractérisé en ce qu'il contient, dans la masse, au moins un pigment photochrome susceptible de se colorer momentanément lorsqu'il est exposé à un rayonnement UV ou visible. Par pigment photochrome, on désigne un pigment inorganique susceptible de changer de couleur lorsqu'il est exposé à un rayonnement UV de longueur d'onde avantageusement comprise entre 300 et 360 nm, ou un rayonnement visible de longueur d'onde avantageusement comprise entre 380 et 470 nm. La durée du changement de coloration et son intensité sont liés et seront fonction d'une part, de la nature de la source de rayonnement et d'autre part, de la proportion de pigment photochrome dans le tenon ou le ciment ou le composite. Comme déjà dit, la durée du changement de coloration devrait être limitée au temps d'intervention du praticien, de même que la sensibilité devrait être maîtrisée afin d'éviter tout risque de coloration, notamment par simple exposition de la dentition à la lumière. En pratique, lorsque le produit dentaire est un tenon en matériau composite, le pigment photochrome représente entre 0.005 et 1% en poids du tenon, avantageusement entre 0.02 et 0.03%. En pratique, le pigment est dispersé dans la matrice à raison de 0.1 à 1% en poids de la matrice. Lorsque le produit est un ciment ou un composite, le pigment photochrome représente 25 entre 0,1 et 4% en poids, avantageusement entre 0,2 et 3% en poids du ciment ou du composite. Avantageusement, le tenon ou le ciment ou composite sont soumis au rayonnement d'une lampe UV ou d'une lampe dentaire à photopolymériser du type halogène ou LED. Dans de telles conditions, l'apparition de la couleur est temporaire et persiste entre 30 et 60 secondes. Selon une autre caractéristique, les pigments photochromes incorporés dans les tenons 35 sont avantageusement des pigments stables à température d'au moins 150 C, 30 correspondant à la température mise en oeuvre pendant le procédé de pultrusion. De tels pigments sont notamment ceux commercialisés par la société Kelly Chemical Corporation sous les marques BL60C bleu ou VL70C violet. Ce dernier pigment peut être également utilisé dans les ciments. En pratique, le pigment coloré est de couleur violette, rouge ou bleue. Les tenons de l'invention sont du type comprenant une âme formée de fibres noyées dans une matrice de résine. Pour permettre la coloration du tenon et la photopolymérisation de l'adhésif et/ou du ciment utilisé pour assurer le scellement du tenon, les fibres formant l'âme sont des fibres assurant principalement le passage des radiations lumineuses visibles ou UV. En pratique, il s'agit de fibres de verre ou de quartz représentant entre 40% et 75% avantageusement 60% en volume du tenon. La matrice de résine est quant à elle, une résine époxy, méthacrylique, acrylique, vinylester ou polyester. De préférence, la matrice de résine est à base d'époxy comme par exemple le Bisphénol A, ou le DGEBA (DiGlycidyl Ether Bisphenol A) ou à base de méthacrylate comme par exemple le BISGMA (Bisphénol A Glycidyl Diméthacrylate). Comme déjà dit, les ciments et composites sont des préparations photo-polymérisables constituées de résines chargées. Les résines habituellement utilisées sont à base de monomère méthacrylique. Généralement elles sont constituées de monomères à haut poids moléculaire comme le BISGMA et de monomères de faible poids moléculaire comme du 1,6 HDDMA (1,6 HexaneDiol DiMéthacrylate) ou 1,4 BDDMA (ButaneDiol DiMéthacrylate). Les charges dont le rôle principal est de renforcer les propriétés mécaniques des résines sont généralement de la silice, du quartz, des verres au baryum, au strontium etc. bien connues des spécialistes des matériaux dentaires. Les ciments ou composites de la présente invention peuvent être polymérisés par le mode photo-polymérisation seul ou dual . Un ciment ou composite dual se présente sous la forme de deux composants dénommés généralement: Base et Catalyseur. Le ciment Base est photo-polymérisable alors le Catalyseur doit être mélangé obligatoirement avec le ciment Base pour pouvoir polymériser. Les ciments dual possèdent l'avantage de pouvoir durcir dans les endroits inaccessibles à la lumière mais nécessitent un mélange. 5 Pour rendre compatibles les pigments photochromes avec les résines, lesdits pigments sont enrobés d'une résine à base d'acrylique, cette enveloppe de résine ayant également pour fonction de protéger les pigments d'une dissolution par un solvant notamment. Dans un mode de réalisation avantageux, le ciment ou le composite comprend : - entre 20 et 95% en poids de matrice de résine, de préférence entre 40 et 80% en poids, - entre 0,5 et 3% en poids de pigments photochrome, de préférence entre 1 et 2% en poids, - entre 0,2 et 1% en poids de photo-initiateurs, - entre 0,5 et 2% en poids d'additifs, - entre 1 et 70% en poids de charges, de préférence entre 2 et 60% en poids. Les préparations à base de pigments photochromes peuvent être utilisées comme ciment de scellement d'un tenon dentaire ou d'une prothèse. En pratique, après avoir appliqué le ciment dans l'intrados de la prothèse, le praticien dispose de tout son temps pour ajuster. Il photo-polymérise ensuite l'ensemble. Après cela, la couleur violette reste persistante pendant une dizaine de secondes révélant ainsi les endroits où les excès doivent être éliminés. C'est alors seulement que le ciment prend sa teinte définitive. Cette révélation de la couleur violette est intéressante pour un ciment de scellement d'un tenon ou d'un composite de reconstitution faux-moignon. Le praticien sait qu'il peut commercer à tailler dès que la couleur violette disparaît, signifiant que la polymérisation est achevée. Dans le cas des ciments pour puits et sillons, le praticien peut parfaitement visualiser les endroits où il a appliqué correctement du produit. Si cela s'avère nécessaire, il peut exposer à nouveau les puits et sillons au rayonnement lumineux pour cette vérification. Cette opération peut se répéter autant de fois que nécessaire et le ciment retrouve sa teinte définitive après une courte période. La préparation peut également être utilisée comme ciment orthodontique ou lorsque le praticien veut s'assurer d'éliminer toute trace de ciment. Il peut visualiser ces traces après avoir exposé les dents à la lampe à photo-polymériser. L'invention a donc également pour objet un procédé de localisation d'un produit 35 consistant en un tenon, ciment ou composite consistant à exposer lesdits produits contenant au moins un pigment photochrome à une source de rayonnement UV ou visible, avantageusement une lampe UV ou une lampe dentaire à photopolymériser du type halogène ou LED Dans un mode de réalisation préféré, l'exposition est effectuée au moyen d'une lampe dentaire à photopolymériser du type halogène à une puissance comprise entre 400 et 600 mW/cm2. L'invention et les avantages qui en découlent ressortiront bien de l'exemple de réalisation 10 suivant. Exemple 1 : Tenon On fabrique un tenon en matériau composite en usinant un jonc obtenu par la technique 15 de pultrusion à partir de fibres de verre radio-opaques unidirectionnelles AR (alcaliresistant) et d'une matrice de résine à base de Bisphénol A, d'un système catalytique et d'un stabilisant, les fibres de verre représentant 60% en volume. Les pigments photochromes sont dispersés dans la matrice de résine dans une proportion égale à 0,3% en poids par rapport à la matrice. 20 Les tenons sont ensuite exposés à la lumière d'une lampe dentaire à photo-polymériser d'une puissance 400 mW/cm2. On a fait figurer dans le tableau ci-après, sur la base d'un jonc de diamètre 2,5 mm, les 25 valeurs : - de cisaillement et de flexion d'après les normes ISO 14130 et 14125, respectivement (la distance entre les appuis est de 12,5 mm pour le cisaillement interlaminaire et de 50 mm pour la flexion) - la transmission de lumière établie selon le protocole suivant : 30 - prélever un échantillon de 50 mm de long, - graduer l'échantillon tous les 5 mm et l'insérer dans une plaque en plastique noir d'épaisseur 1 mm ou tout autre support qui ne laisse pas filtrer la lumière, - déposer à l'extrémité inférieure de l'échantillon, une goutte de résine photo- polymérisable SEALBOND BONDING RESIN (commercialisée par RTD) ou 35 DENTIN ENAMEL RESIN (commercialisée par BISCO), - exposer l'extrémité supérieure à une lampe photo-polymérisable de 400 W/cm2 pendant 40 secondes, - si la résine n'est pas complètement polymérisée, l'échantillon est diminué de 5 mm dans sa partie inférieure, - les trois opérations précédentes seront répétées jusqu'à la polymérisation complète de la goutte de résine, - la "transmission de lumière" correspondra à la longueur de l'échantillon maximale permettant la polymérisation complète d'une goutte de résine photo polymérisable. Pigment Incolore Bleu Violet (réf. JTO) BL-60C VL-70C Proportion pigment dans la matrice* Non applicable 0,3% 0,3% Cisaillement interlaminaire 65-75 MPa 60-73 MPa 68-76 MPa Mini-maxi Flexion 1550-1750 MPa 1705-1722 MPa 1540-1634 MPa Mini-maxi Transmission lumière en mm 45 mm 20 mm 30 mm Début polym. 40 mm 17,5 mm 25 mm Polym. Complète Durée de changement de teinte Non applicable 10 s 25 s * à 0,05% près Exemple 2 : Ciment Composition du ciment : Matrice : Monomère Bisphenol A Glycidyl Dimethacrylate (BISGMA) Monomère 1,6 Hexanediol Dimethacrylate (HDDMA) Charges : Silice Verre baryum Fluorure sodium Pigment oxyde de titane ou de fer selon la teinte souhaitée Système catalytique : Camphorquinone N,N Dimethylamino Dimethacrylate On incorpore directement dans le ciment le pigment photochrome ou de préférence tout 25 d'abord dans la matrice de résine. Le ciment est ensuite exposé à la lumière d'une lampe dentaire à photo-polymériser du type halogène d'une puissance 400 mW/cm2 ou 600 mW/cm2. Pigment Proportion pigment dans Type de lampe Durée de la visibilité Référence le ciment en poids Durée d'exposition de la teinte Puissance Violet 1% Halogène 10 à 20 s VL-70C 20 s 400 mW/cm2 Halogène 10à20s 40s 400 mW/cm2 Halogène 10à20s 20s 600 mW/cm2 REVENDICATIONS , 1/ Produit dentaire consistant en un tenon composite comprenant une âme formée de fibres noyées dans une matrice de résine, ou en un ciment ou un composite comprenant une matrice de résine, caractérisé en ce qu'il contient, dans la masse, au moins un pigment photochrome susceptible de se colorer momentanément lorsqu'il est exposé à un rayonnement UV ou visible. 2/ Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pigment photochrome est un pigment inorganique susceptible de changer de couleur lorsqu'il est exposé à un rayonnement UV de longueur d'onde comprise entre 300 et 360 nm, ou un rayonnement visible de longueur d'onde comprise entre 380 et 470 nm. 3/ Produit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pigment coloré est de couleur violette, rouge ou bleue. 4/ Produit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsqu'il s'agit d'un tenon, le pigment photochrome représente entre 0.005 et 1% en poids du 20 tenon, avantageusement entre 0.02 et 0.03%. 5/ Produit selon l'une des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que lorsqu'il s'agit d'un ciment ou composite, le pigment photochrome représente entre 0,1 et 4% en poids, avantageusement entre 0,2 et 3% en poids du ciment ou du composite. 6/ Produit selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lorsqu'il s'agit d'un tenon, les fibres formant l'âme sont des fibres de verre ou de quartz représentant entre 40 et 75% avantageusement 60% en volume du tenon. 30 7/ Produit selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matrice de résine est une résine époxy ou méthacrylique ou vinylester ou polyester. 258/ Produit selon l'une des revendications 1 à 3, ou 5, caractérisé en ce que lorsqu'il s'agit d'un ciment ou composite, il comprend : entre 20 et 95% en poids de matrice de résine, de préférence entre 40 et 80% en poids, entre 0,5 et 3% en poids de pigment photochrome, de préférence entre 1 et 2% en poids, entre 0,2 et 1% en poids de photo-initiateurs, entre 0,5 et 2% en poids d'additifs, entre 1 et 70% en poids de charges, de préférence entre 2 et 60% en poids. 10 9/ Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un ciment de scellement définitif pour les tenons et couronnes, d'un ciment de scellement pour puits et sillons ou d'un ciment orthodontique. 15 10/ Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un composite pour les restaurations de faux moignons ou les restaurations esthétiques.