Brevet FR3009947A1 — publié le 20150306

Instrument endodontique à surfaces rugueuses, et procédé de fabrication d'un tel instrument 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne les instruments endodontiques, permettant à un dentiste de travailler la surface d'un canal dentaire, à l'intérieur d'une dent. L'invention concerne également la fabrication de tels instruments endodontiques. 2. Etat de l'art De nombreux types d'instruments endodontiques sont actuellement utilisés par les dentistes. Ces instruments endodontiques sont généralement des instruments fins et relativement souples, pouvant être insérés par le dentiste dans le canal d'une dent afin de nettoyer ce canal. Ils peuvent être utilisés de manière manuelle, ou entrainés en rotation, continue ou alternée, ou en translation, ou en vibration, ou une combinaison de ces mouvements, par un porte-instrument adapté. De tels instruments sont généralement fabriqués par meulage dans l'art antérieur, et présentent généralement des arêtes coupantes, à l'intersection de surfaces planes formées sur l'instrument. Dans certains cas, un instrument endodontique peut également présenter sur ses surfaces des stries générées par la meule, lui conférant des propriétés abrasives. De telles stries sont visibles sur la figure 3 de la demande, représentant à fort grossissement un instrument endodontique 3 de l'art antérieur. Ces stries forment alors des lignes ou des rayures régulières sur les faces représentées 31 et 32. A l'intersection de différentes faces, les stries conduisent à l'apparition de bavures, qui sont fragiles et risquent de se détacher à l'intérieur de la dent du patient. Ces bavures sont donc éliminées, lors de la fabrication de l'outil, par un traitement mécanique tel qu'un microbillage ou par un traitement électrochimique tel qu'un électro-polissage. Ces traitements ont pour effet secondaire d'arrondir les arêtes, telle que l'arrête 33 représentée sur la figure 3, et donc de diminuer l'efficacité de coupe de l'instrument. Dans d'autres cas, les faces de l'instrument endodontique sont recouvertes de revêtements les rendant abrasives. Un tel revêtement est cependant fragile, et se détache facilement de la face de l'instrument. Celui-ci perd alors son caractère abrasif, et des fragments de revêtement peuvent rester dans la dent du patient. De façon plus courante, on cherche au contraire, lors de la fabrication des instruments endodontiques, à éliminer autant que possible toutes les aspérités ou irrégularités sur les faces et les arêtes de l'instrument, pour éviter les amorces de rupture. Cette recherche de faces d'arêtes parfaitement régulière augmente la difficulté et le coût de production de ces instruments. De tels instruments endodontiques sont le plus souvent usinés par meulage, ce qui confère un aspect lisse et brillant à leurs faces. Cet aspect lisse est encore renforcé quand une opération additionnelle de lissage mécanique ou électrochimique intervient après l'usinage. La présence des arêtes tranchantes sur l'instrument endodontique permet le travail de la paroi interne du canal de la dent. Cependant, de telles arêtes ont pour effet la découpe de gros copeaux dans le canal dentaire, qui peuvent être difficiles à sortir de ce canal. Par ailleurs, cette découpe de gros copeaux peut générer des efforts importants sur l'instrument endodontique, ce qui entraîne des risques de pincements de celui-ci voire de casse de l'instrument à l'intérieur de la dent. 3. Objectifs de l'invention La présente invention a pour objectif de palier les inconvénients de l'art antérieur. En particulier, la présente invention a pour objectif de fournir un instrument endodontique permettant le travail de la surface du canal dentaire en générant un effort de coupe moins important que les instruments de l'art antérieur, et un risque réduit de coincement ou de rupture de l'instrument endodontique dans la dent du patient. L'invention a également pour objectif de fournir un tel instrument endodontique qui génère la production de copeaux de tailles réduites, et qui permette l'évacuation facile de ces copeaux. L'invention a encore pour objectif de fournir un tel instrument qui présente des propriété abrasives renforcées. Enfin, l'invention a encore pour objectif de fournir un procédé efficace de fabrication de tels instruments endodontiques qui puissent être mis en oeuvre plus facilement que les procédés de fabrication de l'art antérieur, et qui soient moins onéreux. 4. Exposé de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints à l'aide d'un instrument endodontique, comprenant un manche destiné à être solidarisé à un porte-instrument et une partie active destinée à être introduit dans un canal dentaire, la partie active comprenant une pluralité de faces, et au moins une arête formée par l'intersection de deux faces ; caractérisé en ce qu'au moins deux desdites faces adjacentes présentent une surface présentant une rugosité caractérisée par un écart moyen arithmétique par rapport à la ligne moyenne Ra, choisie tel que 0,5 .im > Ra > 4,5 i.tm, de façon à ce que l'arête formée par l'intersection desdites deux faces présente le profil d'une ligne déchiquetée irrégulière dans l'espace présentant au moins un écart par rapport à la ligne moyenne supérieur à 0,5 lm. Ainsi, a rugosité des faces, au moins à proximité des arêtes, et l'irrégularité des arêtes qui en résulte, permettent que l'instrument produise des copeaux plus petits, qui sont par ailleurs broyés par les faces rugueuses et sont donc plus facilement évacuées de la dent du patient. Les efforts de coupe sont par ailleurs réduits par les arêtes irrégulières. Avantageusement, l'instrument est constitué d'un alliage de Nickel et de Titane. De façon avantageuse, ladite surface desdites faces présente une pluralité de cratères lui conférant ladite rugosité. Une telle conformation permet d'obtenir une rugosité en générant moins de fragilité dans l'instrument. Avantageusement, lesdits cratères sont répartis sur ladite surface à raison de 50 à 500 cratères par mm2. De préférence, lesdites faces présentent des formes hélicoïdales, de façon à former des arêtes hélicoïdales. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un instrument endodontique tel que décrit ci-dessus, qui comprend une étape de découpe d'un barreau d'alliage de nickel-titane par un procédé d'électroérosion à fil, de façon à y former une pluralité de faces présentant au moins une arête à l'intersection de deux faces ; et une étape de nettoyage de l'instrument formé par un procédé chimique, de façon à préserver la rugosité desdites faces. Avantageusement, ladite étape de découpe par un procédé d'électroérosion à fil met en oeuvre un fil en laiton, en laiton revêtu de zinc, en molybdène ou en tungstène, présentant un diamètre compris entre 0,02 mm et 0,5 mm. De préférence, ladite étape de découpe met en oeuvre un fluide diélectrique constitué d'eau déionisée ou d'hydrocarbure. De préférence, ladite étape de nettoyage est réalisée en trempant ledit instrument dans un bain acide soumis à des ultrasons. Selon un mode de réalisation avantageux, ledit instrument est traversé par un courant électrique lors de ladite étape de nettoyage. 5. Liste des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre illustratif et non limitatif, et accompagné de figures parmi lesquels : - la figure 1 est une vue d'un instrument endodontique selon un mode de réalisation possible de l'invention ; - la figure 2 est une vue à un fort grossissement d'une portion de l'instrument endodontique de la figure 1 ; - la figure 3, qui a été commenté ci-dessus, est une vue à un fort grossissement d'une portion d'un instrument endodontique de l'art antérieur. 6. Description détaillée d'un mode de réalisation 6.1 Instruments endodontiques La figure 1 représente un instrument endodontique selon un mode de réalisation de l'invention. Cet instrument endodontique comporte un manche 1, destiné à être inséré dans un équipement porte-instrument, et une partie active 2 destinée à travailler la surface d'un canal dentaire. La partie active présente une pluralité de faces, dans le cas représenté quatre faces 21, 22, 23 et 24 qui s'enroulent de façon hélicoïdale depuis le manche 1 jusqu'à la pointe 20 de l'instrument. Aux intersections de ces faces, des arêtes 25, 26, 27 et 28 forment les parties tranchantes de l'instrument endodontique, qui lui permettent de travailler la surface du canal dentaire. Les angles entre les faces, formant les arêtes, sont compris entre 40° et 160°. 6.2 Surface rugueuse La figure 2 est une vue de détail d'une portion de la partie active 2 de l'instrument endodontique. Comme le montre cette figure, les surfaces de chacune des faces de l'instrument endodontique ne sont pas planes, mais présentent des irrégularités rendant ces faces rugueuses. Ces irrégularités sont constituées par une multitude de cratères, de profondeur variable, conférant à la surface une rugosité se caractérisant par un écart moyen arithmétique par rapport à la ligne moyenne (critère statistique Ra) compris entre 0,5 et 4,5 i.tm. Ces cratères sont répartis à raison de 50 à 500 cratères par mm2. De telles irrégularités ne sont pas des stries ou des lignes régulières usinées sur l'outil mais des creux et des bosses de dimensions aléatoires et irrégulières, conférant à la surface un aspect semblable à celui d'une céramique. La rugosité des différentes faces de l'instrument confère naturellement à ces faces des caractéristiques abrasives. Cette rugosité étant constitutive de l'instrument, et non apportée par un revêtement externe, elle est particulièrement robuste et ne présente pas de risque de séparation de particule pouvant être perdue dans la dent du patient. 6.3 Arêtes discontinues Chacune des faces formant la partie active 2 présentant une surface irrégulière, les arêtes 25, 26, 27 et 28 formées par l'intersection de ces faces présentent également une forme accidentée irrégulière. Comme le montre la figure 2, chacune de ces arêtes présentent ainsi le profil d'une ligne déchiquetée (accidentée irrégulière). Cette ligne peut ainsi comporter des portions présentant un écart par rapport à la ligne moyenne pouvant aller jusqu'à un maximum compris entre 0,5 et 5,0 üm. Ces écarts par rapport à la ligne moyenne peuvent être dans n'importe quelle direction, de façon aléatoire. 6.4 Effet sur les efforts de découpe Ainsi, quand l'instrument endodontique 1 est utilisé, les lignes de coupe de ces arêtes forment des successions de petites arêtes contigües, d'angles et de formes variables. De telles arêtes procurent à l'instrument une qualité de coupe accrue, radialement et axialement. Elles ont en effet l'effet de dents de scie irrégulières, qui ont pour effet de réduire les efforts de coupe. Ainsi, l'instrument endodontique subit des efforts de coupe moins importants, la racine de la dent du patient subit des efforts moins importants engendrant un stress moindre, le risque de casse de l'instrument et de fracturation de la racine de la dent sont réduits. 6.5 Effets sur les copeaux Les arêtes de forme discontinue et irrégulière génèrent, lors de leur utilisation, la production de débris de petite taille. En effet, de telles arêtes ont pour effet de fragmenter, ou déchiqueter la dentine en formant de petit copeaux, ou débris, plutôt que les copeaux de grande taille produits par les arêtes lisses des instruments endodontiques de l'art antérieur. Par ailleurs, les différentes faces de l'instrument ont tendance, du fait de leur rugosité élevée, à mieux entrainer les débris, qui sont ainsi mieux évacués. De plus, lorsque ces débris sont pris entre l'une des faces de l'instrument et la surface du canal dentaire, la surface abrasive les râpe et les réduit en poudre. Les copeaux sont ainsi remplacés par un mélange poudreux qui peut facilement être remonté à l'extérieur du canal dentaire. Les risques d'obstruction du canal par de gros copeaux, ou de blocage de l'instrument du fait de ces copeaux, sont ainsi fortement réduits. 6.6 Procédé de fabrication Pour obtenir un instrument endodontique selon l'invention, dont les faces présentent des irrégularités rendant ces faces rugueuses et les arêtes irrégulières, il est possible de mettre en oeuvre un procédé d'usinage par électroérosion à fil. Un tel procédé consiste à arracher la matière par une pluralité d'arcs électriques, formant ainsi des cratères à la surface des pièces usinées et leur conférant un aspect rugueux. L'usinage par électroérosion à fil est une technique procédant par fusion, vaporisation et éjection de la matière. L'énergie est apportée par des décharges électriques passant entre deux électrodes, d'une part la pièce à usiner, et d'autre part le fil de coupe (ou d'usinage). Pour la fabrication d'un instrument endodontique selon l'invention, le procédé d'usinage par électroérosion à fil peut être mis en oeuvre en utilisant un fil de coupe pouvant être par exemple en laiton, en laiton revêtu de zinc, en molybdène ou en tungstène, présentant un diamètre compris entre 0,02 mm et 0,5 mm. Le fluide diélectrique peut être constitué d'eau déionisée ou d'hydrocarbure. L'usinage peut être fait sur la base d'une barre ou d'un tube d'alliage en nickel-titane, dont la section peut être de forme variable (typiquement ronde ou carrée) et présentant généralement un diamètre ou un coté compris entre 0,1 mm et 3 mm. Les cratères générant la rugosité des faces de l'instrument sont causés par les arcs électriques entre le fil d'usinage et l'instrument, à travers un fluide diélectrique isolant électriquement. Après cette étape d'usinage, l'instrument est soumis à un nettoyage de surface, permettant de supprimer spécifiquement la couche superficielle de 1 à 30 iam d'épaisseur générée par la découpe du matériau et les résidus provenant du fil d'usinage. Ce traitement en revanche n'a aucun effet de polissage des faces, et il n'altère pas les arêtes de l'instrument endodontique. Cette étape de nettoyage est réalisée par voie chimique dans un bain acide avec des ultrasons, en présence ou non d'un courant électrique (traitement chimique ou électrochimique). REVENDICATIONS1. Instrument endodontique, comprenant un manche (1) destiné à être solidarisé à un porte-instrument et une partie active (2) destinée à être introduit dans un canal dentaire, la partie active comprenant une pluralité de faces (21, 22, 23, 24), et au moins une arête (25, 26, 27, 28) formée par l'intersection de deux faces ; caractérisé en ce que au moins deux desdites faces adjacentes présentent une surface présentant une rugosité caractérisée par un écart moyen arithmétique par rapport à la ligne moyenne Ra, choisie tel que 0,5 p.m > Ra > 4,5 pm, de façon à ce que l'arête formée par l'intersection desdites deux faces présente le profil d'une ligne déchiquetée irrégulière dans l'espace présentant au moins un écart par rapport à la ligne moyenne supérieur à 0,5 p.m. 2. Instrument endodontique selon la revendication 1 caractérisé en ce que sa partie active (2) est constituée d'un alliage de Nickel et de Titane. 3. Instrument endodontique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite surface desdites faces présente une pluralité de cratères lui conférant ladite rugosité. 4. Instrument endodontique selon la revendication 3 caractérisé en ce que lesdits cratères sont répartis sur ladite surface à raison de 50 à 500 cratères par mm2. 5. Instrument endodontique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites faces (21, 22, 23, 24) présentent des formes hélicoïdales, de façon à former des arêtes (25, 26, 27, 28) hélicoïdales. 6. Procédé de fabrication d'un instrument endodontique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : une étape de découpe d'un barreau d'alliage de nickel-titane par un procédé d'électroérosion à fil, de façon à y former une pluralité de faces (21, 22, 23, 24) présentant au moins une arête (25, 26, 27, 28) à l'intersection de deux faces ;une étape de nettoyage de l'instrument formé par un procédé chimique, de façon à préserver la rugosité desdites faces. 7. Procédé de fabrication d'un instrument endodontique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite étape de découpe par un procédé d'électroérosion à fil met en oeuvre un fil en laiton, en laiton revêtu de zinc, en molybdène ou en tungstène, présentant un diamètre compris entre 0,02 mm et 0,5 mm. 8. Procédé de fabrication d'un instrument endodontique selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ladite étape de 10 découpe met en oeuvre un fluide diélectrique constitué d'eau déionisée ou d' hydrocarbure. 9. Procédé de fabrication d'un instrument endodontique selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ladite étape de nettoyage est réalisée en trempant ledit instrument dans un bain acide soumis à 15 des ultrasons. 10. Procédé de fabrication d'un instrument endodontique selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que ledit instrument est traversé par un courant électrique lors de ladite étape de nettoyage.