Brevet FR2922753A1 — publié le 20090501

L'invention concerne un procédé de réalisation d'un appareillage orthodontique individualisé pour le traitement d'un patient, en particulier un tel appareillage en technique linguale, c'est-à-dire destiné à être disposé sur la face postérieure non visible des dents. De façon classique, un tel appareillage comprend au moins un arc orthodontique et une pluralité d'attaches pourvue d'une gorge dans laquelle ledit arc sera inséré. Ainsi, en fixant dans une position déterminée une attache sur chacune des dents, il est possible de déplacer les dents relativement les unes par rapport aux autres de sorte à passer d'une mal position à une position corrigée. Le développement des technologies informatiques a permis la conception numérique d'appareillage orthodontique individualisé dont l'agencement est 15 spécifique à la situation à corriger chez un patient. En particulier, on connaît du document WO-03/068099 une conception d'attache individualisée dans laquelle une base de fixation à la dent est combinée à une image virtuelle d'un corps comprenant une gorge, ladite 20 combinaison étant ensuite utilisé pour fabriquer l'attache. Pour permettre le traitement orthodontique, ces attaches individualisées sont utilisées en combinaison avec une forme d'arc orthodontique qui est conformé pour compenser les écarts de position entre les dents. 25 Ce type de conception pose un certain nombre de problèmes. Tout d'abord, le corps pourvu de la gorge étant conçu et fabriqué avec la base, notamment par prototypage rapide, il est difficile de réaliser des systèmes d'attache perfectionnés, notamment relativement à la forme des attaches mais également du type de fixation de l'arc (clipsage,...). Ce problème est d'autant plus 30 pénalisant que l'apport des systèmes d'attache perfectionnés est important pour la performance du traitement orthodontique. 2 Ensuite, la conformation de l'arc orthodontique, outre sa complexité de mise en oeuvre robotisée, limite toute modification de l'appareillage telle que l'orthodontiste peut être amené à en réaliser initialement et/ou au cours du traitement en fonction de l'évolution de la situation du patient. La modularité de l'appareillage est donc très limitée, et une modification impose l'utilisation d'un nouvel arc de conformation adaptée. En outre, l'arc conformé présente une sinuosité importante, ce qui limite les glissements de l'arc dans la gorge, alors même que cela est profitable au 10 traitement pour accompagner le déplacement des dents. L'invention a notamment pour but de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus en proposant un procédé de réalisation d'un appareillage orthodontique individualisé qui permet l'utilisation d'un type d'attache quelconque et d'un arc 15 orthodontique de géométrie simple. A cet effet, l'invention propose un procédé de réalisation d'un appareillage orthodontique individualisé pour le traitement d'un patient, ledit appareillage comprenant au moins un arc orthodontique et une pluralité d'attaches pourvues 20 d'une gorge dans laquelle ledit arc peut être inséré, ledit appareillage comprenant en outre, pour chaque attache, une pièce de fixation de ladite attache sur une face d'une dent du patient, ledit procédé prévoyant de concevoir numériquement les pièces de fixation de façon individuelle en : formant une représentation en position corrigée des faces des dents sur 25 lesquelles l'attache doit être fixée ; - positionnant un arc de construction relativement auxdites faces des dents sur la représentation, la géométrie dudit arc étant homothétique de celle de l'arc orthodontique ; concevant la pièce de fixation dont l'enveloppe présente la géométrie 30 d'un espace libre entre la face de la dent et la partie de l'arc de construction qui est disposée en regard de cette face. 3 D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes dans lesquelles : • la figure 1 schématise de côté une dent sur la face postérieure non visible de laquelle une attache est fixée par l'intermédiaire d'une pièce de fixation selon un mode de réalisation de l'invention ; • les figures 2 montrent une représentation en perspective (figure 2a) et de dessus en coupe dans le plan P (figure 2b) de la position corrigée des dents d'une arcade, un arc de construction étant positionné sur la figure 2b dans le plan P relativement aux bases qui sont en position de fixation sur ladite représentation ; • les figures 3 illustrent deux étapes d'adaptation de la clé à la base, respectivement en positionnant une ébauche de clé par rapport à la base (figure 3a) et après soustraction booléenne (figure 3b) ; • la figure 4 montre la pièce de fixation fabriquée à partir de la fusion de la base et de la clé selon les figures 3, sur laquelle est associée une attache. On décrit ci-dessous un procédé de réalisation d'un appareillage orthodontique individualisé pour le traitement d'un patient, ledit appareillage comprenant au moins un arc orthodontique et une pluralité d'attaches 1 pourvues d'une gorge 2 dans laquelle ledit arc peut être inséré. En particulier, un appareillage peut comprendre plusieurs arcs orthodontiques de même forme mais qui diffèrent par leur diamètre, la géométrie de leur section et/ou la nature du matériau les formant. Chaque attache 1 est destinée à être fixée sur une dent 3 et la résilience de l'arc orthodontique permet d'appliquer un effort sur ladite dent par l'intermédiaire de ladite attache. La figure 1 schématise un appareillage orthodontique en technique linguale, c'est-à-dire dans lequel les attaches 1 sont destinées à être fixées sur la face postérieure non visible des dents 3. Toutefois le procédé selon l'invention s'applique également pour réaliser des appareillages en technique vestibulaire, c'est-à-dire dans lesquels les attaches 1 sont destinées à être fixées sur la face visible des dents 3. 4 Pour permettre le traitement orthodontique, le positionnement de l'attache 1 par rapport à la dent 3 doit être déterminé afin que l'arc puisse exercer l'effort nécessaire au déplacement de la dent 3 en mal position vers une position corrigée. L'invention prévoit d'assurer ce positionnement au moyen de pièces de fixation 4 des attaches 1 sur respectivement une face d'une dent 3 du patient, la géométrie desdites pièces étant individualisée pour assurer le positionnement de chaque gorge 2 par rapport à la dent 3 correspondante. Pour ce faire, le procédé prévoit de concevoir numériquement les pièces de fixation 4 dont l'enveloppe présente la géométrie de l'espace libre entre la face de la dent 3 et l'arc orthodontique. Ainsi, l'épaisseur de la pièce de fixation 4 est définie, en fonction de la dent 3 correspondante, de manière à compenser les différences d'épaisseurs des dents 3 du patient afin qu'aucune modification préalable de la forme de l'arc orthodontique ne soit nécessaire pour aligner les dents 3 dans la position corrigée. Cette pièce de fixation 4 permet donc de venir associer l'attache 1 sans erreur possible de positionnement de la gorge 2 dans l'espace. Selon une réalisation, le procédé prévoit, après fabrication des pièces de fixation, d'associer chaque attache 1 à la pièce 4 correspondante pour permettre la fixation ultérieure de l'ensemble sur la dent 3 correspondante. Dans cette réalisation, les attaches 1 ne sont ni conçues ni fabriquées de façon dépendante des pièces de fixation 4, de sorte que des attaches 1 standard peuvent être utilisées. En particulier, les attaches 1 peuvent être identiques, au moins par groupe de dents 3, et comprendre des moyens d'attachement de l'arc dans la gorge 2, par exemple sous la forme d'un clip pour être auto ligaturant. Selon une autre réalisation, le procédé prévoit de fusionner numériquement la pièce de fixation 4 et l'attache 1, en vu de la fabrication ultérieure dudit ensemble. 5 On décrit ci-dessous un mode de réalisation de l'invention dans lequel chaque pièce de fixation 4 est conçue en formant une représentation en position corrigée des faces des dents 3 sur lesquelles l'attache 1 doit être fixée. Les figures 2 montrent une représentation d'une arcade 5 qui est formée par numérisation tridimensionnelle d'une maquette des dents 3 du patient en position corrigée, la représentation de l'autre arcade pouvant être formée si un traitement orthodontique doit être réalisé sur celle-ci. La maquette est réalisée par prise d'une empreinte des dents 3 du patient puis réalisation d'un moulage, les dents 3 du moulage étant ensuite déplacées en position corrigée pour former la maquette (appelée set up dans le domaine orthodontique). Après numérisation, la représentation est transférée dans un logiciel de traitement d'images tridimensionnelles dans lequel la suite du procédé peut être mise en oeuvre. En variante, la représentation peut être directement obtenue par numérisation des dents du patient en mal position. Le procédé prévoit de positionner un arc de construction 7 relativement aux faces des dents sur la représentation, la géométrie dudit arc étant homothétique de celle de l'arc orthodontique. Ensuite, la pièce de fixation 10 est conçue numériquement de façon individuelle avec une enveloppe présentant la géométrie de l'espace libre entre la face de la dent et la partie de l'arc de construction qui est disposé en regard de cette face. Selon le mode de réalisation représenté, la pièce de fixation 4 est conçue en utilisant une base 4 et une clé 10. Toutefois le procédé selon l'invention s'applique également à une pièce de fixation conçue en un seul élément, ledit élément pouvant ensuite être associé directement sur la face de la dent. En variante, l'élément peut également être associé sur une base conçue par ailleurs pour être associée sur la face de la dent. Dans ce dernier cas, la géométrie de la pièce de fixation peut être adaptée à l'interposition ultérieure d'une base entre elle et la face de la dent. Sur les figures, la base 6 est conçue avec une face d'appui 6a présentant une géométrie complémentaire de celle d'au moins une partie de la face de la dent 3 sur laquelle la pièce 4 doit être fixée. Ainsi, la base 6 d'adapte parfaitement à la géométrie de la dent 3 de sorte à assurer un appui et donc une position de fixation déterminée. En outre, la réalisation de la base 6 permet de bénéficier d'une surface d'appui 6a qui recouvre la majeure partie de la face de la dent 3, ladite base présentant une épaisseur réduite. Dans le mode de réalisation décrit, pour permettre la mise en oeuvre en technique linguale, la géométrie de la face d'appui 6a est complémentaire de 15 celle d'au moins une partie de la face postérieure non visible de la dent 3. Après disposition sur la représentation des bases 6 en position de fixation, le procédé prévoit d'utiliser un arc de construction 7 dont la géométrie est homothétique de celle de la forme de l'arc orthodontique qui sera utilisé dans 20 l'appareillage, ledit arc étant dessiné au moyen du logiciel pour s'adapter au mieux aux dents 3 du patient. Selon une réalisation, le rapport d'homothétie peut être égal à un de sorte que les géométries des arcs sont identiques. Dans le mode de réalisation représenté, l'arc orthodontique est de type 25 � straight wire �, c'est-à-dire qu'il s'étend dans un plan (plan de slot) en présentant une portion avant incurvée qui est symétrique par rapport à son axe médian, ladite portion incurvée présentant une courbure continue. Ce type d'arc présente l'avantage de pouvoir être réalisé en standard par des techniques simples et éprouvées. 30 Comme montré sur la figure 2, l'arc de construction 7 est tracé pour être disposé sur les bases 6 dans le plan horizontal de référence A de l'appareillage 7 qui correspond sensiblement (à l'épaisseur de l'attache près) au plan de slot dans lequel l'arc orthodontique est disposé. L'arc 7 représenté comprend une portion avant incurvée 7a qui est symétrique par rapport à son axe médian A, ladite portion incurvée présentant une courbure continue. La portion avant incurvée 7a est disposée en regard des incisives et des canines, ledit arc comprenant en outre au moins une portion arrière 7b, 7c s'étendant à partir de ladite portion avant. Plus précisément, l'arc 7 comprend une première portion arrière 7b qui est disposée en regard des prémolaires, et une deuxième portion arrière 7c qui est disposée en regard des molaires. Le mode de réalisation représenté prévoit la formation d'une marche 8 entre les portions 7a, 7b, 7c. Sur les figures 2, la portion avant 7a est positionnée en appui sur trois bases 6 (une de l'incisive et les deux des canines), et les portions arrière 7b, 7c sont positionnées en appui sur les bases 6 correspondantes. Le positionnement de l'arc 7 permet de former des espaces libres 9 entre la face de la base 6 qui est opposée à la dent 3 et la partie de l'arc de construction 7 qui est disposée en regard de cette face. L'enveloppe de la clé 10 présente la géométrie de l'espace libre, ladite clé présentant une face d'association de l'attache 1. Ainsi, l'épaisseur de la clé 10 est définie, en fonction de la dent 3 correspondante, de manière à compenser les différences d'épaisseurs des dents 3 du patient afin qu'aucune modification préalable de la forme de l'arc orthodontique ne soit nécessaire pour aligner les dents 3 dans la position corrigée. Cette clé 10 permet donc de venir associer l'attache 1 sans erreur possible de positionnement de la gorge 2 dans l'espace. Selon une réalisation, la clé 10 est conçue pour que sa face opposée à la base 6 s'étende parallèlement à la tangente de la partie d'arc 7. En outre, comme représenté sur les figures 3, la clé 10 est adaptée à la base 6 par soustraction booléenne entre ladite base et une ébauche 10a de clé. Par ailleurs, les faces de la clé 10 respectivement en regard de la base 6 et opposé à celle-ci peuvent 8 ne pas s'étendre dans des plans parallèles, afin notamment de compenser un éventuel désalignement entre l'arc 7 et la base 6. Les figures 3 montrent une face d'association qui comprend des motifs géométriques de placement de l'attache, sous la forme de cinq logements 11 destinés à recevoir chacun un pion formé sur la face correspondante de l'attache 1. En variante, les formes femelles peuvent être formées sur l'attache 1, et les formes mâles sur la face d'association. Après conception de la base 6 et de la clé 10, ces deux objets virtuels peuvent être fusionnés, notamment par addition booléenne, pour concevoir la pièce de fixation 4 présentant une face d'appui sur la dent 3 et une face d'association de l'attache 1. Sur la base de cette pièce conçue, la pièce de fixation 4 peut être fabriquée par usinage, prototypage rapide ou frittage. Ensuite, l'association des attaches 1 sur les pièces de fixation 4 peut être réalisée par soudure, collage ou clipsage. Par ailleurs, le procédé peut prévoir la réalisation d'une gouttière de transfert, par exemple en silicone, qui enrobe au moins partiellement chaque attache 1 et la pièce de fixation 4 correspondante. Pour ce faire, on peut réaliser une maquette des dents en mal position, par exemple sur la base de l'empreinte décrite ci-dessus, chaque attache 1 associée à la pièce de fixation 4 étant disposée de façon détachable sur la dent 3 correspondante de ladite maquette, par exemple au moyen d'une colle soluble. Ensuite, la gouttière est réalisée par moulage, ledit moulage intégrant les attaches 1 étant ensuite détaché de ladite maquette pour le transfert ultérieur desdites attaches sur les dents 3 du patient. L'orthodontiste peut ainsi placer l'appareillage sur les dents 3 du patient en une seule opération de collage, sans risque de défaut de positionnement. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un appareillage orthodontique individualisé pour le traitement d'un patient, ledit appareillage comprenant au moins un arc orthodontique et une pluralité d'attaches (1) pourvues d'une gorge (2) dans laquelle ledit arc peut être inséré, ledit appareillage comprenant en outre, pour chaque attache (1), une pièce de fixation (4) de ladite attache sur une face d'une dent (3) du patient, ledit procédé prévoyant de concevoir numériquement les pièces de fixation (4) de façon individuelle en : formant une représentation en position corrigée des faces des dents (3) sur lesquelles l'attache (1) doit être fixée ; positionnant un arc de construction (7) relativement auxdites faces des dents sur la représentation, la géométrie dudit arc étant homothétique de celle de l'arc orthodontique (7) ; concevant la pièce de fixation (4) dont l'enveloppe présente la géométrie d'un espace libre (9) entre la face de la dent (3) et la partie de l'arc de construction (7) qui est disposée en regard de cette face. 2. Procédé de réalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arc de construction (7) s'étend dans un plan (P). 3. Procédé de réalisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arc de construction (7) comprend une portion avant incurvée (7a) qui est symétrique par rapport à son axe médian (A), ladite portion incurvée présentant une courbure continue. 4. Procédé de réalisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arc de construction (7) comprend en outre au moins une portion arrière (7b, 7c) s'étendant à partir de ladite portion avant. 10 5. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce de fixation (4) est conçue en utilisant une base (6) et une clé (10), ledit procédé prévoyant numériquement de : -concevoir la base (6) dont une face d'appui (6a) présente une géométrie complémentaire de celle d'au moins une partie de la face de la dent (3) sur laquelle la pièce de fixation (4) doit être fixée ; - positionner l'arc de construction (7) relativement auxdites bases ; - concevoir la clé (10) dont l'enveloppe présente la géométrie d'un espace libre (9) entre la face de la base (6) qui est opposée à la dent (3) et la partie de l'arc de construction (7) qui est disposée en regard de cette face ; fusionner la base (6) et la clé (10) pour concevoir la pièce de fixation (4), ladite pièce présentant une face d'appui sur la dent. 6. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il prévoit en outre de fusionner numériquement la pièce de fixation (4) et l'attache (1), en vue de la fabrication ultérieure dudit ensemble. 7. Procédé de réalisation selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il prévoit, après fabrication des pièces de fixation (4), d'associer chaque attache (1) à la pièce de fixation (4) correspondante pour permettre la fixation ultérieure de l'ensemble sur la dent (3) correspondante. 8. Procédé de réalisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que la clé (10) est conçue pour présenter une face d'association de l'attache (1), ladite face d'association comprenant des motifs géométriques (11) de placement de l'attache (1). 9. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la géométrie de la face d'appui (6a) est complémentaire de celle d'au moins une partie de la face postérieure non visible de la dent (3). 11 10. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que l'arc de construction (7) est positionné en appui sur au moins trois bases (6). 11. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que la clé (10) est conçue pour que sa face opposée à la base (6) s'étende parallèlement à la tangente de la partie d'arc (7). 12. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, 10 caractérisé en ce que la clé (10) est adaptée à la base (6) par soustraction booléenne entre ladite base et une ébauche (10a) de clé. 13. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que la fusion est réalisée par addition booléenne. 14. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les pièces de fixation (4) sont fabriquées par usinage, prototypage rapide ou frittage. 20 15. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que l'association des attaches (1) sur les pièces de fixation (4) est réalisée par soudure, collage ou clipsage. 16. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, 25 caractérisé en ce qu'il prévoit en outre la réalisation d'une gouttière de transfert enrobant au moins partiellement chaque attache (1) et la pièce de fixation (4) correspondante. 17. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, 30 caractérisé en ce que les attaches (1) sont identiques, au moins par groupe de dents (3). 1512 18. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que la représentation est formée par numérisation tridimensionnelle d'une maquette des dents (3) du patient en position corrigée.