Brevet FR2895666A1 — publié le 20070706

Tenon d'ancrage extractible en matériau composite. Domaine technique de l'invention 10 L'invention concerne un tenon d'ancrage canalaire dentaire destiné à retenir les obturations coronaires respectant les particularités anatomiques et physiologiques du canal radiculaire. Le tenon possède une structure préfabriquée en matériau composite, radio opaque et conducteur de lumière. État de la technique En référence à la figure 1 relative à la reconstruction d'une partie coronaire de la dent, un tenon 1 est généralement introduit et scellé dans le canal 20 radiculaire 2 après mise en forme pour servir d'ancrage à une reconstitution coronaire. Les tenons peuvent être en matériau métallique ou en matériau composite. Les tenons en matériau composite sont constitués d'une matrice organique 3 25 liant entre elles des fibres 4 qui apportent au tenon ses caractéristiques de résistance mécanique, et éventuellement des particules organiques ou minérales 5 apportant d'autres caractéristiques, par exemple une teinte déterminée, une opacité aux rayons X, ou encore de la translucidité pour permettre la polymérisation de colles photo sensibles. 15 30 Le document FR 2 588 181 décrit précisément la possibilité de coller les tenons au moyen de colles photo sensibles, ce qui implique la translucidité de tels tenons. En cas d'une infection apicale ou d'un défaut prothétique nécessitant le démontage d'un tenon en matériau composite, le chirurgien dentiste doit éliminer le tenon existant solidement collé dans la racine par meulage ou fraisage avec un risque important de création d'un faux canal 6. ~o S. SAKHAL décrit une méthode consistant à faire pénétrer dans le tenon sans irrigation un foret 7 tournant à 15000 t/m . Il ne se passe rien pendant quelques secondes, puis la matrice organique s'échauffe et se déforme par fluage. On a constaté que les fibres ne permettent pas un guidage précis du foret, et le risque de perforation reste très important, comme indiqué 15 schématiquement à la figure 1. Le document FR 2 588 181 décrit un tenon possédant une âme centrale creuse. 20 Le document FR 2 626 167 se rapporte à un tenon possédant une âme centrale métallique ou constituée de fibres enrobées de résine synthétique. Lorsque cette âme n'est pas métallique, elle est constituée d'une fibre ou de plusieurs fibres non radio opaques, et la gaine externe peut être rendue opaque aux rayons X au moyen de particules radio opaques. 25 Le document FR 2 731 147 mentionne un tenon équipé d'une âme centrale en matériau composite, laquelle comporte au moins un réseau de fibres non radio opaques, et une gaine externe radio opaque renforcée avec des fibres opaques aux rayons X. 30 Le document FR 2 726 999 décrit un tenon possédant une âme centrale facilement pénétrable et transparent pour servir de guide de lumière, mais étant constituée d'un matériau différent du reste du tenon. Le document US 5 326 263 est relatif à un outil entièrement en matériau plastique translucide permettant de polymériser en profondeur des résines photo sensibles dans le canal dentaire. Cet outil peut être avantageusement équipé d'une fibre optique centrale amovible. io L'incorporation dans le tenon d'une âme centrale réalisée en un matériau chimiquement et mécaniquement différent, crée au niveau de l'interface où se concentrent les contraintes mécaniques, une zone fragile entre des matériaux de différentes natures. II en résulte l'apparition de tensions interfaciales et d'amorces de ruptures suite à l'incompatibilité des matériaux 15 en présence, avec risque d'infiltration le long de l'interface. De plus, le centrage d'une telle âme au centre d'un tenon est aléatoire et peu reproductif industriellement. 20 Objet de l'invention L'invention consiste à réaliser un tenon radiculaire dentaire en matériau composite radio opaque, conducteur de lumière et facilement extractible, ne présentant pas les inconvénients décrits précédemment. 25 Le tenon selon l'invention est caractérisé en ce que sa structure est subdivisée en une première zone centrale constituée de résine et de particules, et en une deuxième zone périphérique annulaire coaxiale à ladite première zone centrale, laquelle s'étend suivant l'axe longitudinal du tenon, 30 ladite deuxième zone périphérique étant dotée d'un mélange de la même résine, des mêmes particules, et de fibres additionnelles de renfort, et que la zone centrale possède une forme cylindrique ayant une concentration en particules et une radio opacité plus élevées que celles de la zone périphérique. La zone périphérique et la zone centrale sont constituées de la même résine, le tenon étant chimiquement homogène, et dépourvu d'interfaces chimiques, de manière à supprimer toute tension interfaciale et amorce de rupture, ainsi que tout risque d'infiltration. io Selon un mode de réalisation préférentiel, la zone périphérique possède une dureté supérieure à celle de la zone centrale formant un guide de forage auto-directeur centré le long de l'axe du tenon. Le module d'élasticité du tenon est décroissant de la partie coronaire jusqu'à l'apex, le module d'élasticité de la zone périphérique renforcé de fibres étant compris entre 30 15 à 60 GPa pour un taux volumique de fibres de 40% à 60%, tandis que la zone centrale possède un module d'élasticité plus faible de l'ordre de 3 à 5 GPa. De préférence, la section de la zone centrale est constante, alors que cellede 20 la zone périphérique renforcée diminue dans la partie inférieure conique. La zone centrale possède une concentration élevée de particules radio opaques constituant un fil traceur radio opaque pour le tenon. La répartition radiale des fibres de renfort est obtenue avantageusement par 25 un procédé de pultrusion. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la 30 description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé, dans lequel : la figure 1 est une vue schématique d'une phase préalable de reconstruction de la partie coronaire d'une dent, avant l'extraction d'un 5 tenon existant de l'art antérieur ; la figure 2 représente un tenon préfabriqué extractible selon l'invention ; la figure 3 montre une vue en coupe transversale de tenon de la figure 2. io Description détaillée de l'invention Sur la figure 2, les mêmes numéros de repères seront utilisés pour désigner des éléments identiques ou similaires à ceux de la figure 1. 15 Le tenon 10 selon l'invention possède une structure entièrement constituée d'une matrice organique ou résine 3, renforcée par de fibres 4 et des particules 5. Les particules 5 sont en majorité radio opaques, mais des particules non 20 radio opaques peuvent également être utilisées lorsque d'autres propriétés sont recherchées, notamment pour des raisons d'esthétique ou pour les besoins de la fabrication. Selon l'invention, la résine de la matrice organique 3 et les particules 5 sont 25 communes à tout le tenon 10. Une répartition radiale maîtrisée des fibres 4 de renforts permet l'obtention d'une zone centrale ZC dépourvue de fibres 4, et d'une zone périphérique ZP riche en fibres 4. La zone centrale ZC renferme la même matrice 3 et les mêmes particules 5 que la zone périphérique ZP. 30 La zone centrale ZC est constituée de la résine 3 et de particules 5 radio opaques et /ou non radio opaques, communes à l'ensemble du tenon 10. Elle ne comporte aucune fibre 4. La zone périphérique ZP est constituée du même mélange matrice 3 et particules 5, avec en plus des fibres de renfort 4 dans une proportion prédéterminée. Cette configuration peut être mise en oeuvre au moyen d'un procédé particulier de pultrusion garantissant une distribution radiale maîtrisée des renforts. La zone périphérique ZP fortement chargée de fibres 4 de renfort présente ~o une dureté supérieure à celle de la zone centrale ZC dépourvue de fibres 4 de renfort. Ce différentiel de dureté constitue un guide de forage strictement centré dans le tenon 10, et permet un guidage de sécurité lors d'un éventuel démontage. 15 L'expérimentation a montré qu'un foret introduit au début du forage au niveau supérieur du tenon 10, est aspiré automatiquement par la zone centrale ZC tendre du tenon, même sous irrigation et en cas d'alignement erroné par rapport à l'axe longitudinal du tenon. La structure tendre de la zone centrale ZC évite ainsi toute fausse trajectoire lors du mouvement de pénétration du 20 foret. Le tenon 10 possède une tenue mécanique élevée en flexion et cisaillement inter laminaire suite à l'absence d'interfaces chimiques entre la zone centrale ZC et la zone périphérique ZP. La matrice 3 organique et les particules 5 de 25 renfort sont communes à l'ensemble du tenon, et seule la zone périphérique ZP comporte des fibres 5 de renforts. Ces fibres 5 de la zone périphérique ZP peuvent être de toute nature, radio opaques ou non, et leur organisation est libre. 30 Le tenon 10 peut avoir une forme quelconque, par exemple cylindrique, conique ou cylindro-conique, et présente dans ces derniers cas un module d'élasticité décroissant de la partie coronaire jusqu'à l'apex. La zone périphérique ZP renforcée par les fibres 4, possède un module axial élevé (typiquement 30 à 60 GPa) pour un taux volumique de fibres de verre de 40% à 60%), tandis que la zone centrale ZC possède un module d'élasticité faible (typiquement 3,5 à 5 GPa pour une résine UDMA non renforcée de fibres. Pour un tenon conique ou cylindro-conique, la section de la zone centrale ZC est constante, alors que la section de la zone périphérique ZP renforcée diminue dans la partie conique inférieure. Il en résulte que le rapport de la section de la zone périphérique ZP sur la section de la zone centrale ZC sans fibre diminue le long du cône, de la partie coronaire à la partie apicale. Par exemple, un tenon 10 conique de forme Mooser de diamètre 2mm, ayant une zone centrale ZC sans fibres de diamètre 0,7 mm, possède un module d'élasticité de 40 à 45 de GPa sur sa partie cylindrique, et de 25 à 30 GPa à l'apex. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tenon 10 possède une zone centrale ZC de forte radio opacité du fait d'une concentration en particules 5 radio opaques supérieure à celle de la zone ZP chargée en fibres. La zone ZC constitue un fil traceur fortement radio opaque pour le tenon 10. Le tenon 10 selon l'invention peut être produit à titre d'exemple, par un procédé de type pultrusion. Les filaments unitaires non équi-tendus sont mêlés statistiquement entre eux en entrée de filière pour maintenir le diamètre de la zone centrale ZC constant durant tout le processus de pultrusion. Cette disposition est représentée sur la coupe de la figure 3. La zone centrale ZC est composée de résine de la matrice 3 et de particules 5, tandis que la zone périphérique ZP renferme un mélange de résine, de particules 5 avec en plus, soit des fibres unidirectionnelles 4a, soit des fibres guipées ou tissées 4b. Parmi les nombreuses fibres de renfort disponibles, la fibre de verre peut être choisie pour ses propriétés mécaniques élevées et sa bonne transparence. Tout type de résine peut être utilisé, parmi lesquelles on choisira par exemple une résine méthacrylate de type UDMA reconnue pour sa bonne bio-compatibilité. ~o La présence de la zone centrale ZC tendre facilite l'introduction d'un foret pour éliminer le tenon existant solidement collé dans la racine. Revendications 1. Tenon d'ancrage canalaire dentaire ayant une structure préfabriquée en matériau composite, radio opaque et conducteur de lumière, caractérisé en ce que la structure du tenon (10) est subdivisée en une ~o première zone centrale (ZC) constituée de résine (3) et de particules (5), et en une deuxième zone périphérique (ZP) annulaire coaxiale à ladite première zone centrale (ZC), laquelle s'étend suivant l'axe longitudinal du tenon (10), ladite deuxième zone périphérique (ZP) étant dotée d'un mélange de la même résine (3), des mêmes particules (5), et de fibres (4) additionnelles de 15 renfort, et que la zone centrale (ZC) possède une forme cylindrique ayant une concentration en particules (5) et une radio opacité plus élevées que celles de la zone périphérique (ZP). 2. Tenon d'ancrage canalaire dentaire selon la revendication 1, caractérisé 20 en ce que la zone centrale (ZC) et la zone périphérique (ZP) sont chimiquement homogènes et dépourvues d'interfaces chimiques. 3. Tenon d'ancrage canalaire dentaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la répartition radiale des fibres (4) de renfort est obtenue par 25 pultrusion. 4. Tenon d'ancrage canalaire dentaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la zone périphérique (ZP) possède une dureté supérieure à celle de la zone centrale (ZC) dépourvue de fibres (4) de 30 renfort. 9 5. Tenon d'ancrage canalaire dentaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que la zone centrale (ZC) tendre forme un guide de forage auto-directeur centré le long de l'axe du tenon (10). 6. Tenon d'ancrage canalaire dentaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tenon (10) présente un module d'élasticité décroissant de la partie coronaire jusqu'à l'apex, le module d'élasticité de la zone périphérique (ZP) renforcé de fibres (4) étant compris entre 30 à 60 GPa pour un taux volumique de fibres (4) de 40% à 60%, tandis que la zone centrale (ZC) io possède un module d'élasticité plus faible de l'ordre de 3 à 5 GPa. 7. Tenon d'ancrage canalaire dentaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section de la zone centrale (ZC) est constante, alors que celle de la zone périphérique (ZP) renforcée diminue 15 dans la partie inférieure conique. 8. Tenon d'ancrage canalaire dentaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone centrale (ZC) possède une concentration élevée de particules (5) radio opaques pour constituer un fil 20 traceur radio opaque pour le tenon (10).