Le domaine des biomatériaux a connu des évolutions techniques majeures au cours des dernières années. Les chirurgiens-dentistes ont ainsi à leur disposition de nouveaux matériaux dans leur arsenal thérapeutique afin de répondre à des indications et des situations spécifiques.
Le PEEK, très largement utilisé en chirurgie orthopédique, connaît un véritable essor dans le domaine dentaire. Ses propriétés mécaniques proches de l’os cortical, sa biocompatibilité exceptionnelle en font un matériau de choix pour la réalisation de châssis de prothèse amovible partielle.
C’est un matériau alternatif au Chrome Cobalt pour les patients présentant des allergies aux métaux ; des risques de développer de l’électrogalvanisme ; un risque parodontal ou des attentes spécifiques sur l’esthétique, le confort, le poids de leur future prothèse.
La conception et la réalisation d’un châssis en PEEK nécessite de prendre en compte les propriétés du matériau et notamment sa flexibilité. Les éléments du châssis devront alors être épaissis afin de permettre la solidité de la prothèse et d’éviter les distorsions et déformations du châssis.
Une étude précise des recommandations d’utilisation des fabricants par les chirurgiens-dentistes et les prothésistes dentaires semble nécessaire afin de réaliser une prothèse amovible pérenne.
La réalisation du châssis en PEEK est permise grâce à la CFAO indirecte par technique soustractive également appelée usinage. Elle permet la facilité de la conception et de la fabrication grâce à l’assistance par ordinateur.
Le PEEK est un matériau d’avenir dans le domaine dentaire, des études supplémentaires sont nécessaires afin d’observer son comportement au fil du temps au sein de la cavité orale.
75 Les matériaux utilisés pour les dispositifs médicaux et notamment les prothèses dentaires sont un sujet au cœur des préoccupations actuelles de notre société. Un éveil des consciences sur les matériaux, leurs propriétés et leur impact sur notre santé est en cours.
En 2018, des recherches ont conclu au potentiel cancérigène du Cobalt. Le Cobalt métallique est concerné par une procédure de classification harmonisée en substance CMR (Cancérogènes, Mutagènes ou toxiques pour la Reproduction) de type 1B dans la réglementation CLP (règlement CE n° 1272/2008 relatif à la classification, à
l'étiquetage et à l'emballage des substances et mélanges).
Dans ce contexte, l'utilisation du cobalt pourrait être interdite dès la mise en application du règlement (UE) 2017/745, le 26 mai 2020, pour les dispositifs invasifs et entrant en contact direct avec le corps humain. Cette interdiction concernera alors de nombreux dispositifs médicaux dont les prothèses dentaires et notamment les prothèses amovibles partielles à châssis métallique.
L’alternative d’un biomatériau inerte et hautement biocompatible telle que le PEEK serait alors une solution de remplacement des substances métalliques potentiellement cancérigène telle que le Cobalt (61)
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Table des illustrations
Figure 1 : Disques de PEEK usinables JUVORA ® (couleur blanche et couleur naturelle) (4). ... 15 Figure 2 : Schéma d’un polymère. ... 16 Figure 3 : Les différents types de polymères utilisée en industrie, d’après B Jacquot (1). ... 17 Figure 4 : Structure amorphe d’un polymère à gauche appelée pelote statique et structure semi-cristalline lamellaire d’un polymère à droite, T Borgnia (6). ... 18 Figure 5 : La pyramide des matériaux thermoplastiques actuels et la place des
PAEKs d’après B Gobert (7) et B Picart (8). ... 19 Figure 6 : Molécules chimiques du PEEK et du PEKK, Nicolas Longiéras (9). ... 20 Figure 7 : Structure du PEEK et du PEKK à différentes échelles d’après F.Boyer (10). ... 21 Figure 8 : Tableau réalisé à partir des données techniques sur les plastiques
techniques de Licharz (20). ... 25 Figure 9 : Tableau modifié des propriétés mécaniques du PEKK et du PEEK en comparaison avec les matériaux utilisée en prothèse et en implantologie dentaire d’après B Jacquot (1). ... 26 Figure 10 : Tableau réalisé à partir des données techniques sur les plastiques
techniques de Licharz (20). ... 28 Figure 11 : Cage inter vertébrale en PEEK et plaque crânienne en PEEK, Patrick Renard (24). ... 30 Figure 12 : Chéilite exfoliative en regard d’un implant dentaire en Titane chez une patiente âgée de 41 ans. Les allergies aux métaux ont été confirmées par des patch- tests, Pigatto et coll (34)... 36 Figure 13 : Test épicutané positif au Cobalt, M Crépy (30). ... 37 Figure 14 : Schéma de la pile et de la création d’un courant électrique. ... 40 Figure 15 : Tableau réalisé à partir des données de la Classification des matériaux dentaires selon leur résistance à la corrosion d’après Claire Manaranche (43). ... 41 Figure 16 : Test de l’insertion du châssis en Chrome Cobalt à gauche et du châssis épaissi en PEEK à droite, B Picart et coll. (8). ... 44 Figure 17 : Test de la désinsertion du châssis en Chrome Cobalt à gauche et du châssis épaissi en PEEK à droite, B Picart et coll. (8) ... 44 Figure 18 : Réalisation d’un châssis en PEEK sur un modèle maxillaire avec des axes dentaires divergents d’après J Hosten (46). ... 46 Figure 19 : Pesées des châssis mandibulaire en Chrome Cobalt à gauche et en PEEK à droite, B Picart et coll. (8). ... 47 Figure 20 : Pesée comparative des châssis de prothèse amovible partielle en chrome cobalt et en BioHPP ®, P Zoïdis (48). ... 48 Figure 21 : Photographies intrabuccales du châssis en Chrome Cobalt à gauche et du châssis en PEEK à droite, P Zoïdis (48). ... 49 Figure 22 : Types d’armature maxillaire de gauche à droite : la plaque étroite, la plaque large, la plaque à recouvrement complet et la plaque en U, sous-section de prothèse de l’Université de Lille (57). ... 54 Figure 23: Types d’armature maxillaire de gauche à droite : la plaque à recouvrement complet, la simple entretoise palatine et la double entretoise palatine, sous-section de prothèse de l’Université de Lille (57). ... 54
77 Figure 24 : Type d’armature mandibulaire : la barre linguale associée à une barre cingulo-coronaire, sous-section de prothèse de l’Université de Lille (57). ... 55 Figure 25: Types d’armature mandibulaire : à gauche bandeau lingual et à droite entretoise cingulaire, sous-section de prothèse de l’Université de Lille (57). ... 55 Figure 26 : Différents composants d’un crochet d’après R Lepan (56). ... 56 Figure 27: Tracé des indices biologiques positifs maxillaires, sous-section de
prothèse de l’Université de Lille (57). ... 57 Figure 28 : Tracé des indices biologiques négatifs maxillaires, sous-section de
prothèse de l’Université de Lille (57). ... 57 Figure 29 : Tracé des indices biologiques positifs mandibulaires, sous-section de prothèse de l’Université de Lille (57) . ... 58 Figure 30 : Tracé des indices biologiques négatifs mandibulaires, sous-section de prothèse de l’Université de Lille (57). ... 58 Figure 31: A gauche, choix des appuis directs et matérialisation des axes de rotation en bleu ; à droite choix des appuis indirects et matérialisation des axes de rotation en rouge d’après la sous-section de prothèse de l’Université de Lille (57). ... 59 Figure 32 : Indications pour la réalisation d’une prothèse amovible partielle d’après la fiche technique Juvora ® (59). ... 61 Figure 33 : Comparaison d’un châssis en PEEK non épaissi à gauche et d’un châssis en PEEK épaissi à droite sur un modèle identique, B Picart et coll. (8). ... 62 Figure 34: Comparaison d’un châssis en Chrome Cobalt à gauche et d’un châssis épaissi en PEEK à droite sur un modèle identique, B Picart et coll. (8). ... 62 Figure 35: Barre linguale métallique et bandeau lingual en PEEK modifié BioHPP®, Zoïdis et coll. (48). ... 63 Figure 36 : Différents protocoles de CFAO d’après Normand D et Petit E (60). ... 65 Figure 37 : Disques de PEEK OPTIMA Juvora ® brut à gauche et usiné à droite (59). ... 66 Figure 38 : Visualisation de la maquette numérique du châssis mandibulaire en PEEK par B Picart et coll. (8). ... 68 Figure 39 : Visualisation de la fabrication assistée par ordinateur du châssis en
PEEK mandibulaire avec le logiciel Opera ® par B Picart et coll. (8)... 69 Figure 40 : Châssis mandibulaire usiné au sein du disque de PEEK, vue de dessus à gauche et vue de dessous à droite par B Picart et coll. (8). ... 70 Figure 41: Châssis en PEEK mandibulaire et essayage du châssis en PEEK sur le modèle de travail en plâtre à par B Picart et coll. (8). ... 70
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Thèse d’exercice : Chir. Dent. : Lille : Année [2019] – N°:
Les prothèses amovibles partielles en PEEK. / DUCHATEAU Camille.- p. (85) : ill. (41) ; réf. (61).
Domaines : Prothèse ; Matériaux.
Mots clés Rameau: Prothèses dentaires partielles amovibles ; CFAO, systèmes de ; Impression 3D ; Thermoplastiques
Mots clés FMeSH: Prothèse dentaire partielle amovible ; Conception assistée par ordinateur ; Impression tridimensionnelle ; Polymères
Mots clés libres : PEEK, Polyétheréthercétone, ; Châssis de prothèse dentaire amovible
Résumé de la thèse :
La prothèse amovible partielle à châssis métallique est une option de traitement encore très utilisée malgré l’essor des techniques implantaires. Le châssis en chrome cobalt appelé stellite est actuellement la prothèse partielle de référence.
La recherche de matériaux novateurs a conduit à l’utilisation du PEEK dans le domaine médical et dentaire grâce à sa biocompatibilité exceptionnelle et ses propriétés mécaniques proches de celles de l’os cortical.
Le PEEK est un matériau alternatif aux métaux dans la conception des prothèses amovibles partielles. Il est indiqué dans les cas d’allergies ou de risque allergique aux métaux. Il permet l’obtention d’une prothèse légère et plus confortable.
La conception du châssis en PEEK nécessite des adaptations dû à la flexibilité du matériau. Le châssis en PEEK sera usiné grâce à la CFAO, c’est- à-dire la conception et fabrication assistées par ordinateur.
JURY :
Président : Monsieur le Professeur Pascal BEHIN Assesseurs : Monsieur le Docteur Thierry DELCAMBRE
Monsieur le Docteur Claude LEFEVRE Monsieur le Docteur Corentin DENIS