Brevet FR3087108A1 — publié le 20200417

« Procédé et système pour fabriquer des répliques de dent avec son système canalaire » Domaine technique La présente invention concerne un procédé pour fabriquer des répliques de dent avec son système canalaire. Elle vise également un système de fabrication de répliques de dent mettant en oeuvre ce procédé. Le domaine de l'invention est plus particulièrement de la formation et de l'éducation professionnelle, initiale et continue, pour des métiers dentaires et endodontiques. Etat de la technique antérieure En chirurgie dentaire le traitement endodontique d'une dent (dévitalisation ou traitement canalaire) est un acte courant au sein d'un cabinet. Cet acte consiste à nettoyer, mettre en forme et obturer un ou plusieurs canaux d'une racine dans lequel passe le système vasculo-nerveux de ladite dent. Ce réseau canalaire est complexe de par sa forme et varie en fonction de nombreux critères comme le type de dents (une même dent peut présenter une variabilité importante de son système canalaire), son historique pathologique, l'âge du patient. Pour s'exercer à cet acte courant, les praticiens (étudiants en chirurgie dentaire ou praticiens qui veulent se perfectionner) travaillent sur des dents humaines extraites. Ceci pose différents problèmes, à savoir le risque très important de contamination croisées et une inégalité manifeste entre chaque praticien (provenant de l'historique de la dent même). L'enseignement d'un protocole standardisé qui est de règle dans cette discipline est donc impossible. Il est de plus de plus en plus difficile de se procurer des dents extraites et la législation régule de façon stricte leur utilisation. Des différences importantes 30 existent sur une même dent. Un étudiant peut donc commencer sur une dent présentant une anatomie canalaire complexe à la différence d'un autre qui pour la même dent aura une anatomie canalaire simple. Le premier considérera le traitement endodontique très difficile alors que le second au contraire facile, ce qui n'est le cas dans aucune des deux situations. Le problème réside dans le fait 2 que la dent sur laquelle ils s'exercent ne correspond pas à leur niveau d'apprentissage. Il existe maintenant depuis quelques années des offres commerciales de répliques de dent ou dents artificielles. Les plus récentes de ces offres font appel 5 à des procédés d'impression 3D et proposent un choix possible parmi une pluralité de répliques de dents saines ou dégradées. Ces procédés d'impression 3D de répliques de dent mettent par exemple en oeuvre de la stéréolithographie, notamment en utilisant du sulfate de baryum. La société ENDO REALITY Ltd (www.endoreality.co.uk) propose ainsi un 10 procédé de fabrication de répliques de dents par impression 3D. Le document EP1912194 (Nissin) divulgue un procédé de fabrication d'une réplique de dent multicouches destiné à l'éducation dentaire. Il apparait toutefois que les offres connues à ce jour, même si elles proposent des répliques réalistes de dents dans leur forme extérieure, dans leur 15 texture ou leur couleur, ne procurent pas un niveau de réalisme suffisant pour simuler correctement l'insertion d'instruments canalaires à l'intérieur de canaux dentaires réellement représentatifs de canaux naturels. Un premier but de la présente invention est de créer une dent artificielle ou réplique de dent avec son système canalaire représentant des situations 20 cliniques différentes. Une même dent dont l'anatomie extérieure semble la même pourra présenter un système canalaire différent. Un second but de la présente invention est de fournir une bibliothèque de dents avec des systèmes canalaires variés, afin que les praticiens puissent appréhender durant leur cursus universitaire ou en formation continue un 25 maximum de situations cliniques, ce qui devrait contribuer à réduire le risque d'accidents. L'objectif est que chaque étudiant s'exerce sur le maximum de situations cliniques qu'il pourra rencontrer et non plus découvrir la situations la première fois devant le patient comme c'est le cas aujourd'hui. Exposé de l'invention Cet objectif est atteint avec un procédé pour fabriquer une réplique d'une dent, comprenant une impression 3D de la réplique à partir d'un modèle numérique 3D de ladite dent, qui est issu de données numériques d'imagerie de ladite dent. 3 Suivant l'invention, le procédé de fabrication comprend en outre un traitement des données numériques de façon à obtenir une modélisation numérique physico-réaliste d'un ou plusieurs canaux radiculaires présents dans ladite dent, de sorte que la réplique obtenue par impression 3D inclut un ou 5 plusieurs canaux radiculaires biomimétiques. La modélisation numérique physico-réaliste peut avantageusement inclure une modélisation d'une constriction apicale (CA) et/ou d'un foramen apical (FA) d'un canal réel en ouverture d'un apex (AR) de la dent. Dans le cas où l'impression 3D utilise une résine et une cire support 10 adaptées pour constituer la réplique de dent, le procédé de fabrication selon l'invention comprend en outre, à l'issue de l'impression 3D de la réplique de dent, une phase d'élimination de la cire dans ladite réplique de dent. La phase d'élimination peut avantageusement comprendre l'une et/ou l'autre des étapes suivantes : 15 - une étape de passage de la réplique de dent dans une étuve à une température prédéterminée pendant une durée prédéterminée, - une étape de passage de la réplique de dent dans un bac à ultrasons à une température prédéterminée pendant une durée prédéterminée, ce bac à ultrasons contenant de préférence de l'huile de maïs, 20 - une étape pour placer la réplique de dent dans une centrifugeuse dans des conditions de température, vitesse de rotation et durée prédéterminées, - une étape pour placer la réplique de dent dans un autoclave pendant une durée prédéterminée, - une étape pour appliquer sur la surface de la réplique de dent un agent 25 décireur. Le procédé de fabrication selon l'invention peut aussi avantageusement comprendre, à l'issue de la phase d'élimination de la cire, une étape pour injecter de l'huile à partir d'une ouverture d'un apex de la réplique de dent. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un système pour 30 fabriquer une réplique d'une dent, comprenant des moyens de tomographique pour numériser une dent réelle, des moyens pour générer une modélisation 3D de ladite dent numérisée. Ce système de fabrication comprend en outre des moyens pour traiter les données numériques de façon à obtenir une modélisation numérique physico- 4 réaliste de canaux radiculaires présents dans la dent, de sorte que la réplique de dent issue de l'impression 3D inclut des canaux radiculaires biomimétiques. Les moyens de traitement numérique sont de préférence agencés pour modéliser une constriction apicale d'un canal réel et/ou un foramen apical d'un 5 canal radiculaire en ouverture d'un apex de la dent. Le système de fabrication selon l'invention peut en outre avantageusement comprendre des moyens pour éliminer la cire support de la réplique de dent. Ces moyens d'élimination peuvent comprendre une étuve, un bac à ultrasons, une centrifugeuse, un autoclave agencé pour traiter des répliques de 10 dent sous sachets. Description des figures 15 D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : - la figure 1 est une vue radiographique d'une réplique de dent obtenue par le procédé de fabrication selon l'invention, 20 - la figure 2 est une vue agrandie de la figure 1, illustrant plus particulièrement le biomimétisme d'un canal radiculaire, et - la figure 3 est un schéma synoptique d'un exemple de réalisation d'un procédé de fabrication selon l'invention. 25 Modes de réalisation détaillés Ces modes de réalisation étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites ou illustrées par la suite isolées des autres caractéristiques décrites ou illustrées (même si cette sélection est isolée au sein 30 d'une phase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, et/ou avec seulement une partie des détails structurels 5 si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou à différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. En référence à la figure 1, la réplique de dent 1 une dent réelle a fait l'objet d'un traitement numérique visant à obtenir une morphologie d'un canal 5 radiculaire CR qui soit aussi proche que possible de celle d'un canal radiculaire de la dent réelle. Ce modèle numérique conduisant à la réalisation de la réplique de dent 1 représente ainsi un canal radiculaire CR comportant une constriction apicale CA avant de déboucher sous la forme d'un foramen apical FA au niveau de l'apex AR 113 de la dent. En référence à la figure 2, la constriction apicale CA présente une largeur de 0,2 mm (moins 0.1mm et plus 0.2 mm), tandis que le foramen apical FA a une largeur de 0,6 mm (plus ou moins 0.2 mm) et une hauteur de 0,6 mm (plus ou moins 0.2 mm). La hauteur HD du dôme apical est de 0,5 mm. Ces données 15 dimensionnelles, qui présentent de faibles dispersions, sont sensiblement invariantes dans l'espèce humaine. La morphologie du canal de la réplique de dent ainsi conçue et fabriquée qui est biomimétique est bien plus réaliste que celle observée dans les dents répliques actuellement disponibles qui comportent des canaux de diamètre zo constant jusqu'à leur débouché au niveau de l'apex et qui ne simulent donc pas l'existence d'une constriction apicale et d'un foramen apical. On va maintenant décrire, en référence à la figure 3, des étapes du procédé de fabrication d'une réplique de dent selon l'invention. Une dent réelle 2 fait initialement l'objet (étape 3) d'une opération de 25 tomographie CT (pour « computerized tomography ») qui produit des données numériques d'imagerie 3D. Ces données numériques 3D sont ensuite traitées (étape 4) par un outil de traitement d'image de façon à générer un modèle numérique Dl incluant une modélisation physico-réaliste d'un ou plusieurs canaux radiculaires. 30 Ce modèle numérique est alors stocké dans une base de données contenant une bibliothèque de modèles numériques représentant une variété de dents réelles, saines ou dégradées. En réponse à une sélection effectuée par un utilisateur du procédé de fabrication selon l'invention, d'une réplique d'une dent, une unité d'impression 35 3D (étape 5) exploite ce modèle numérique pour réaliser, à partir d'une résine 6 méthacrylate et d'une cire, une réplique de cette dent, qui comporte un ou plusieurs canaux radiculaires présentant une morphologie biomimétique. La réplique de dent ainsi imprimée est ensuite disposée (étape 6) dans une étuve portée à une température d'environ 65 °C pendant une durée 5 d'environ une heure, de façon à éliminer la cire contenue dans le ou les canaux. La réplique de dent est ensuite (étape 7) disposée dans un bac à ultrasons contenant de l'huile de maïs, à une température de 80°C pendant une heure. Elle est alors placée, apex vers l'extérieur, (étape 8) dans une centrifugeuse avec une vitesse de rotation de 4000 tr/mn, à une température de 65°C pendant 5 10 minutes. Pour obtenir une extraction fine de la cire, on place ensuite (étape 9) la réplique de dent dans un autoclave. Enfin, afin d'obtenir un parfait état de surface extérieure de la réplique de dent, on utilise un agent décireur (étape 10) qui ne cause pas de dégradation de la résine méthacrylate. On obtient alors une réplique de dent 1 prête à l'emploi. 15 Dans le cadre du procédé de fabrication selon l'invention, on peut délivrer soit des répliques de dent dont les canaux sont vides, soit des répliques de dent dans lesquels la pulpe dentaire est simulée sous la forme d'un mélange d'huile et de cire. Dans ce cas, on ne réalise pas la phase d'élimination précédemment 20 décrite, et on prévoir une étape au cours de laquelle de l'huile est alors injectée dans le canal de la réplique de dent. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Bien entendu, les différentes caractéristiques, 25 formes, variantes et modes de réalisation de l'invention REVENDICATIONS1. Procédé pour fabriquer une réplique (1) d'une dent (2), comprenant une impression 3D (5) de ladite réplique (1) à partir d'un modèle numérique 3D (4) de ladite dent issu de données numériques d'imagerie de ladite dent (2), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un traitement desdites données numériques de façon à obtenir une modélisation numérique physico-réaliste d'un ou plusieurs canaux radiculaires présents dans ladite dent (2), de sorte que la réplique (1) de ladite dent (2) obtenu par ladite impression 3D inclut un ou plusieurs canaux radiculaires biomimétiques (CR). 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modélisation numérique physico-réaliste inclut une modélisation d'une constriction apicale (CA) et/ou d'un foramen apical (FA) d'un canal réel en ouverture d'un apex (AR) de la dent. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, dans lequel l'impression 3D utilise une résine et une cire support caractérisé en ce qu'il comprend en outre, à l'issue de l'impression 3D (5) de la réplique de dent (40), une phase (6-10) d'élimination de la cire dans ladite réplique de dent. 4. Procédé de fabrication selon la revendication 3, caractérisé en ce que la phase d'élimination comprend une étape (6) de passage de la réplique de dent (1) une étuve à une température prédéterminée pendant une durée prédéterminée. 5. Procédé de fabrication selon la revendication 4, caractérisé en ce que la phase d'élimination comprend en outre une étape (7) de passage de la réplique de dent (1) dans un bac à ultrasons à une température prédéterminée pendant une durée prédéterminée. 6. Procédé de fabrication selon la revendication 5, caractérisé en ce que la réplique de dent (1) est plongée dans de l'huile de maïs contenue dans le bac à ultrasons. 8 7. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la phase d'élimination comprend en outre une étape (8) pour placer la réplique de dent (1) dans une centrifugeuse dans des conditions de température, vitesse de rotation et durée prédéterminées. 5 8. Procédé de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce que la phase d'élimination comprend en outre une étape (9) pour placer la réplique de dent (1) dans un autoclave pendant une durée prédéterminée. 10 9. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la phase d'élimination comprend en outre une étape (10) pour appliquer sur la surface de la réplique de dent un agent décireur. 10.Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, mis en 15 caractérisé en ce qu'il comprend en outre, à l'issue de l'étape d'élimination de la cire, une étape (35) pour injecter de l'huile à partir d'une ouverture d'un apex de la dent (40). 11.Système pour fabriquer une réplique (1) d'une dent (2), comprenant des 20 moyens de tomographique (CT) pour numériser une dent réelle (2), des moyens (4) pour générer une modélisation 3D de ladite dent numérisée, et des moyens d'impression 3D (5) de ladite réplique (1) mettant en oeuvre une résine et une cire support de ladite réplique (1), ce système mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour traiter lesdites données numériques de façon à obtenir une modélisation numérique physicoréaliste de canaux dentaires présents dans ladite dent, de sorte que ladite réplique de dent (1) issu de l'impression 3D inclut des canaux radiculaires biomimétiques. 30 12.Système de fabrication selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de traitement numérique (31) sont agencés pour modéliser une constriction apicale (CA) d'un canal réel et/ou un foramen apical (FA) d'un canal radiculaire (CR) en ouverture d'un apex (AR)de la dent (2). 9 13. Système de fabrication selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour éliminer la cire de ladite réplique de dent (1). 5 14. Système de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens d'élimination comprennent une étuve. 15. Système de fabrication selon l'une des revendications 13 ou 14, 10 caractérisé en ce que les moyens d'élimination comprennent un bac à ultrasons. 16. Système de fabrication selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que les moyens d'élimination comprennent une 15 centrifugeuse. 17. Système de fabrication selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que les moyens d'élimination comprennent un autoclave agencé pour traiter des répliques de dent sous sachets. 20