Etat actuel des connaissances sur la PMF et les obturateurs en CFAO Cette partie s’appuie sur le travail d’une précédente thèse consistant en une revue

systématique de la littérature sur l’apport de la CFAO à la réalisation d’obturateurs maxillaires. L’article résumant ce travail se trouve en annexe. (72) (Annexe 1)

L’avènement de l’informatique dans les années 1980 a rendu possible la production de modèles anatomiques tridimensionnels en utilisant des images issues de la tomodensitométrie, et plus récemment d’objets issus de la segmentation à partir d’une acquisition Cone Beam ou d’une empreinte optique. La conception assistée par ordinateur (CAO) associée aux techniques de fabrication assistée par ordinateur (FAO) a permis la réalisation de pièces prothétiques sur mesure.

Ce procédé de fabrication est aujourd’hui courant dans certains domaines de la dentisterie, notamment la prothèse fixée, la chirurgie implantaire, et l’orthopédie-dento-faciale. Ces dernières années les systèmes n’ont cessé d’évoluer afin d’élargir les indications de la CFAO et ainsi permettre l’élaboration de prothèses amovibles partielles métalliques, de prothèses amovibles complètes et même de prothèses faciales (73).

Cependant lors de notre travail, nous avons observé un manque de littérature concernant l’application de la technique CFAO aux obturateurs palatins. Les rares articles sélectionnés ayant un faible niveau de preuve.

Seul un petit nombre d’auteurs proposent un protocole de fabrication directe de prothèses obturatrices, pour les autres cette technologie est abordée dans le but de simplifier une ou plusieurs étapes de la méthode de fabrication conventionnelle.

Dans leur étude préliminaire, Dr Ruquet et ses confrères proposent un protocole pour la réalisation d’un obturateur palatin soit de manière directe par technique CFAO, soit de manière indirecte à partir de la fabrication d’un modèle stéréolithographique de la PDSM puis la prothèse obturatrice est fabriquée par la méthode conventionnelle (74).

Ils réalisent l’acquisition des données anatomiques à l’aide d’un scanner médical avec un filtre tissus durs (os et dents) et un filtre tissus mous. Le scanner doit enregistrer l’étage moyen de la face jusqu’au plancher de l’orbite. Les coupes doivent être les plus fines

45

possibles. Pendant l’examen tomodensitométrique, le patient est en désocclusion légère avec des cotons salivaires insérés dans le vestibule jugal et labial.

Les données tomodensitométriques sont enregistrées au format DICOM compatible avec le logiciel de CAO.

L’étape de CAO comprend 2 phases :

- La phase de visualisation 3D qui permet d’observer le volume global en 3D de la PDSM. Ici le logiciel Osirix pour MAC a été utilisé pour réaliser le seuillage afin de définir les limites osseuses et cutanées de la PDSM. Puis l’outil de recadrage permet de sélectionner une région d’intérêt. Le nouveau fichier est enregistré au format DICOM.

- La phase de segmentation qui a été ici réalisée à l’aide du logiciel Amira. Cette phase consiste en un seuillage des diverses structures anatomiques au niveau de chaque coupe axiale. Le fichier final est exporté au format STL compatible avec un logiciel de FAO.

Lors de l’étape de FAO, les auteurs proposent 2 alternatives :

- Fabriquer directement l’obturateur par prototypage rapide (technique impossible dans cette étude en raison de l’interférence de la langue avec les structures maxillaires). - Imprimer par prototypage rapide un modèle de la PDSM sur lequel l’obturateur palatin

sera ensuite réalisé selon la méthode classique.

Récemment, à travers une étude pilote, le Dr Bartella et son équipe ont également réalisé des obturateurs palatins à partir d’une acquisition des structures anatomiques à l’aide d’un scanner puis de l’impression 3D de la PDS, préalablement reconstituée à partir des coupes tomographiques grâce à un logiciel de segmentation. Les obturateurs ont ensuite été fabriqués de manière conventionnelle sur le modèle de la PDS (75).

Le Dr Lethaus et ses confrères proposent également la fabrication d’obturateurs palatins de manière directe par CFAO (76). Dans cette étude rétrospective, 11 patients ont été traités par maxillectomie puis trois mois après ont passé un scanner afin d’enregistrer la PDSM. Les données ont été exportées au format DICOM dans le logiciel de CAO (ici Surgicase ®) afin de concevoir les obturateurs. Les prothèses sont fabriquées par prototypage rapide en polyméthacrylate de méthyle (PMMA).

46

Selon le même protocole, les Drs Huang, Zhang et leur équipe réalisent des obturateurs palatins de manière directe en utilisant la chaine CFAO (77). Dans cette étude, les auteurs évaluent la possibilité de se servir des prothèses obturatrices pour délivrer une curie thérapie à base d’iode 125.

De même, l’équipe du Dr Jiang utilise ce procédé CFAO afin de réaliser des obturateurs palatins immédiats à partir du scanner préopératoire des patients candidats à une maxillectomie (78). L’obturateur immédiat est conçu en 15 heures seulement. Ils notent un apport très positif de l’obturateur immédiat, autant par son rôle fonctionnel que psychologique pour les patients.

Le Dr Jiao et ses confrères ont cherché à établir une méthode alternative à la conception classique des obturateurs palatins (79). A travers une étude pilote sur 11 patients, ils exposent leur protocole CFAO puis évaluent la qualité des obturateurs réalisés grâce à une échelle (OFS : Obturator Functioning Scale). L’acquisition des données anatomiques (ici de la région comprise entre le toit de l’orbite et le cartilage cricoïde) a également été réalisée par scanner médical. Les coupes ont une épaisseur de 1,25mm. Des cotons salivaires ont été disposés dans le vestibule jugal et labial des patients, et une compresse est utilisée pour séparer la langue du palais afin d’éviter les interférences entre ces structures (échec rencontré dans l’étude du Dr Ruquet). Pendant l’acquisition scanner, les patients ont la bouche grande ouverte simulant un des tests dynamiques utilisés lors de la prise d’empreinte fonctionnelle en technique conventionnelle. Les données tomodensitométriques sont exportées au format DICOM dans le logiciel de CAO (ici Mimics, Materialise), puis le modèle 3D de la PDSM est exporté sous forme de fichier STL dans un logiciel de segmentation (ici Geomagic Studio). Le seuillage choisi est compris entre -718 (pour les tissus mous) et 3071 (pour l’émail). Dans cette étude, les auteurs ont choisi de fabriquer un obturateur creux afin de réduire le poids des prothèses. Le modèle virtuel de l’obturateur est enregistré sous forme de fichier STL. L’obturateur est fabriqué de manière directe par stéréolithographie (SLA). Cependant, à l’essayage, une empreinte conventionnelle a été nécessaire afin d’améliorer l’adaptation. Un marginage de l’obturateur a été réalisé en silicone et l’empreinte de l’arcade dentaire a été réalisée avec un alginate. Enfin, le châssis et l’obturateur d’usage ont été fabriqués de manière classique au laboratoire.

47

D’autres auteurs ont proposé un protocole alternatif simplifiant une ou plusieurs étapes délicates par méthode conventionnelle.

Dr Londono et ses confrères proposent l’utilisation de l’empreinte optique à l’aide d’une caméra intra-buccale (ici Lava Chairside Oral Scanner COS de 3M ESPE) chez les patients ayant un important réflexe nauséeux (80). Cependant, ils ne parviennent pas à enregistrer la PDSM avec la caméra optique, seules les arcades dentaires sont numérisées. Un modèle de travail en polyuréthane est fabriqué par prototypage rapide sur lequel le châssis est conçu de manière conventionnelle. Une empreinte conventionnelle au silicone putty est réalisée pour enregistrer la cavité d’exérèse et fabriquer l’obturateur.

Dans leur étude, Dr Park et son équipe se servent d’un scanner intra-oral (Trios 3Shape) lors de l’empreinte primaire chez un patient présentant une PDSM suite à un carcinome épidermoïde (81). Sur le modèle 3D obtenu, le châssis métallique est conçu grâce à logiciel de CAO (ici LAPtools, Sensable). Puis un patron du châssis est fabriqué par impression 3D en une résine calcinable. Ce châssis sert ensuite à réaliser une empreinte fonctionnelle dynamique avec du silicone au niveau de la cavité d’exérèse.

Les Drs Huang, Wang et Hou ont également cherché une alternative à la prise d’empreinte conventionnelle souvent délicate voire dangereuse (82). Ils proposent la fabrication d’un porte-empreinte individuel à partir d’un scanner, évitant ainsi l’étape de l’empreinte primaire. Les 5 patients réalisent un examen tomodensitométrique de la région comprise entre le plan de Francfort et le plan mandibulaire. Des cotons salivaires sont placés dans le vestibule jugal et labial et une cire sépare les deux arcades dentaires. Le fichier DICOM obtenu est exporté dans le logiciel de CAO Mimics (Materliase) afin de visualiser la PDSM, réaliser le seuillage puis le recadrage de la zone d’intérêt. Ici, Dr Huang et son équipe conservent uniquement la zone anatomique concernée par la future prise d’empreinte. Un second logiciel est utilisé afin de concevoir le porte-empreinte individuel (Freeform, Geomagic). Enfin, le projet virtuel est exporté au format STL pour être fabriqué par stéréolithographie. La suite du protocole rejoint la méthode classique.

Dans leur étude, le Dr Kim et son équipe, utilisent la technique CFAO lors de la conception et fabrication du châssis métallique supportant l’obturateur (83). Une empreinte conventionnelle est réalisée afin de couler un modèle en plâtre qui est numérisé à l’aide d’un scanner de table.

48

La conception du châssis métallique est réalisée à l’aide du logiciel de CAO Freeform (Sensable). Le logiciel permet de visualiser les contre-dépouilles, la valeur de rétention, de choisir l’axe d’insertion, et de placer potences et crochets. Les auteurs utilisent le prototypage rapide pour fabriquer le projet virtuel du châssis en résine calcinable. Ce patron sert ensuite à la réalisation du châssis de manière conventionnelle. La suite du protocole suit la méthode classique en réalisant une empreinte fonctionnelle dynamique pour fabriquer la partie obturatrice.

Dans une autre étude, Sykes et son équipe proposent d’utiliser la technique CFAO pour la duplication de PMF dont les obturateurs palatins (84). Le protocole est simple : scanner la prothèse existante à l’aide d’un scanner de table (ici Breuckmann Optotop) puis la dupliquer par prototypage rapide.

49