ANNEE 2014
THESE N° : 07/13 CSVS
FACULTE DE MEDECINE DENTAIRE DE RABAT
CENTRE D’ETUDES DOCTORALES DES SCIENCES DE LA VIE ET DE LA SANTE
THESE DE DOCTORAT
Présenté et soutenu Par HALIMI Abdelali
Le
Formation doctorale : Sciences odontologiques
Structure de recherche accréditée : Biotechnologie et Biomateriaux
en Milieu Buccal (Biotech.M.M.B)
Mr A. BOUKLOUZE
Professeur de l’Enseignement Supérieur en Applications Pharmaceutiques, Faculté de Médecine et Pharmacie, Rabat
Président
Mme F. ZAOUI
Professeur de l’Enseignement Supérieur en Orthopédie Dento-Faciale, Faculté de Médecine Dentaire, Rabat
Directeur
Mme N. MERZOUK
Professeur de l’Enseignement Supérieur en Prothèse Adjointe, Faculté de Médecine Dentaire, Rabat
Mr M. EBN TOUHAMI
Professeur de l’Enseignement Supérieur en Matériaux-Electrochimie, Faculté des Sciences Ibn Tofaïl, Kenitra Mr M-F AZAROUAL
Professeur de l’Enseignement Supérieur en Orthopédie Dento-faciale, Faculté de Médecine Dentaire, Rabat
Mr Y. BAKRI
Professeur Habilité en Immunologie-Cancérologie,
Rapporteur Rapporteur Rapporteur Examinateur
Dégradation mécanique des chaînettes élastomériques et
ses effets biologiques en orthodontie : Études in-vitro
DEDICACES
ET
DEDICACES
A mes parents, mes beaux-parents, mes sœurs, mes frères, mes beaux-frères, ma femme et mes trois enfants. Je vous remercie pour votre compréhension et votre soutien sans faille tout au long de ces années.
A toutes les personnes qui comptent pour moi.
REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier tous mes professeurs qui, de par leur expérience, m’ont prodigué des conseils permettant l’élaboration de ce travail.
Je resterai toujours admiratif et impressionné devant la sagesse et le savoir de mon directeur, le Pr ZAOUI Fatima. J’espère que ce travail sera une occasion de lui adresser mes sincères remerciements pour m’avoir guidé, encouragé, accompagné tout au long de mon parcours de doctorant. Je lui suis particulièrement reconnaissant de m’avoir enseigné la rigueur et la méthode de travail qui m’a permis de mener à bien ce projet, et surtout de sa confiance et sa disponibilité. Merci beaucoup Mme ZAOUI.
Je remercie également les membres de jury : Mr le professeur Bakri Youssef,
Mme le professeur Merzouk Nadia, Mr le professeur Bouklouze Aziz,
Je souhaite remercier chaleureusement le Pr Y. Bakri, directeur du laboratoire de Biochimie-Immunologie, à l’Université Mohammed V-Agdal (UM5A), Faculté des Sciences de Rabat et Mr Khalil El Mabrouk, directeur du Centre d'Appui Technologique, Institut de Nanomateriels et Nanotechnologie, MASCIR, Rabat, de m’avoir accepté à bras ouvert dans leurs unités de recherche. Ils m’ont aimablement acceptés et m’ont accueillis avec enthousiasme dans leurs unités de recherche.
Je ne cesserai jamais de remercier très chaleureusement Dr A. Natiq de tous ses efforts déployés, de ses conseils vitaux qui m’ont été très bénéfiques, et surtout de son soutien permanent qui m’a permis de mener à terme ce projet. Un grand Merci à Mr A. Natiq.
Je serai toujours reconnaissant à notre cher directeur du CeDoc, le Pr Jamal Taoufik, pour tous les efforts déployés pour une organisation bien structurée qui nous a permis d’acquérir une formation de qualité. Ses compétences, son savoir-faire, sa coordination référentielle et surtout son infatigabilité professionnelle nous ont énormément apportés, restent très appréciables et référentiels. Aucun mot n’égalera ma reconnaissance envers lui. Un grand Merci à Mr le Pr Jamal Taoufik.
Je tiens également à remercier le Pr FM. Azaroual, Dr H. Benyahia et Dr L. Bahije pour leur soutien moral et surtout leurs encouragements permanents.
Je fermerai la page en remerciant tous ceux qui de près ou de loin m’ont soutenu moralement, physiquement durant ces longues années estudiantines.
SOMMAIRE
Dédicace et Remerciements ……….3
Liste des tableaux…………...………….…...10
Liste des figures………...……...12
Liste des sigles et abréviations………...16
Nomenclature des dents permanentes………..……...18
Résumés.………...20
Introduction générale...24
CHAPITRE I. Généralités : Appareillage orthodontique et Ecosystème buccal………..26
I.1. Appareillage orthodontique ...27
I.1.1. Attaches, bagues et arcs orthodontiques...28
I.1.2. Auxiliaires et accessoires orthodontiques...29
I.2. Ecosystème buccal ………...30
I.2.1. La salive...30
I.2.1.1. Composition de la salive...30
I.2.1.2. Acidité du milieu salivaire...31
I.2.2. Le biofilm dentaire...32
I.2.2.1. Définition...32
I.2.2.2. Formation du biofilm…...…...32
I.2.2.3. Composition du biofilm dentaire...33
CHAPITRE II. La chaînette élastomérique et ses applications en orthodontie...36
II.1. La chaînette élastomérique...37
II.1.1. Généralités...37
II.1.2. Avantages de la chaînette...37
II.1.4. Formes des chaînettes...37
II.1.5. Composition de la chaînette...38
II.1.6. Méthode de fabrication de la chaînette...40
II.2. Applications de la chaînette élastomérique en orthodontie...40
II.2.1. Nivellement et dérotation………...40
II.2.2. Rétraction canine et incisive………...41
II.2.3. Mésialisation des molaires………...41
II.2.4. Fermeture des espaces………...42
II.2.5. Traction des dents incluses………...42
II.2.6. Correction des médianes incisives...43
II.2.7. Maintien des dents entre elles...43
II.2.8. Ingression des dents...44
CHAPITRE III. Etude systématique de la dégradation de la force libérée par la chaînette dans le temps…...45
III.1. Introduction...46
III.2. Matériels et méthodes...51
III.2.1. Stratégie de recherche ………..51
III.2.2. Critère d’inclusion……….51
III.3. Résultats et discussion...51
III.3.1. Dégradation de la force dans le temps…...55
III.3.2. Méthode de fabrication de la chaînette...57
CHAPITRE IV. Etude in-vitro de la dégradation de la chaînette élastomérique dans la
salive artificielle………...63
IV.1. Introduction...64
IV.2. Matériels et Méthodes………...65
IV.3. Résultats……...68
IV.4. Discussion...73
IV.5. Conclusion...74
CHAPITRE V. Etude in-vitro de la cytotoxicité des chaînettes élastomériques...75
V.1. Introduction………...76
V.2. Matériels et méthodes...77
V.2.1. Groupes contrôles...79
V.2.2. Évaluation de la cytotoxicité des chaînettes...79
V.2.2.1. Principe ...79 V.2.2.2. Protocole ...79 V.2.3. Analyse statistique...80 V.3. Résultats...80 V.4. Discussion...83 V.5. Conclusion...85 Conclusion générale...86 REFERENCES...89
LISTE DES TABLEAUX
Tableau I: Valeurs de la force libérée par la chaînette grise et la chaînette Fluor-I.
Tableau II: Liste des études qui s’intéressent à la dégradation de la force libérée dans le temps.
Tableau III: Liste des études qui rapportent l’effet du pré-étirement sur la chaînette élastomérique.
Tableau IV:Liste des études qui s’intéressent à l’effet de l’environnementsur la force libérée par lachaînette élastomérique.
Tableau V:Liste des études qui rapportent l’efficacité clinique de la chaînette élastomérique. Tableau VI:Les abréviations des références bibliographiques et leurscorrespondances. Tableau VII:Différentes chaînettes évaluées dans l’étude.
Tableau VIII:Formule de la saliveze: composition empruntée à Preetha etBanerjee, 2005. Tableau IX: Description des différents groupes évalués dans la présente étude.
Tableau X: Description statistique de la densité optique (DO) et pourcentage des cellules
LISTE DES FIGURES
Figure 1: a: Photographies intra-buccales avant, b: en cours et c: 2ans après traitement orthodontique.
Figure 2: Bagues, bracket, ligatures élastomériques et fil orthodontique ligaturé.
Figure 3: a: Bagues scellées, b: Brackets métaliques avec fil en place, c: Brackets céramiques, d: Brackets linguaux.
Figure 4: Etapes de formation du biofilm.
Figure 5: Différents types de chaînettes élastomériques: a: chaînettes élastomériques de couleurs et dimensions variées découpées en segments, b: chaînettes de même dimension et de couleur variées avant découpage (bobines).
Figure 6: Schéma synthétique de la préparation des polyurétanes (méthylène diphénylique
di-isocyanate [MDI], polycaprolactone [PCL] 530, MIDE ou N, N-bis [2-acide hydorxyethyl]-2-aminoethanesulfonic [BES]). L’extension de la chaîne a été modifiée pour obtenir différentes fonctionnalités du même matériel.
Figure 7: Application clinique de la chaînette élastomérique en orthodontie pour l’alignement/nivellement et correction des médianes incisives: a: photo de début de traitement; b et c: alignement/nivellement dentaire par l’utilisation d’un arc souple et une chaînette élastomérique. La chaînette est tendue entre la 11 et le secteur controlatéral pour fermer l’espace existant entre 11 et 21 tout en corrigeant la médiane incisive; d: photo de fin de traitement.
Figure 8: Utilisation de la chaînette élastomérique pour reculer les canines et incisives: a: photo de début de traitement; bet c: la mise en place d’une chaînette élastomérique entre la canine et l’unité d’ancrage a permis la rétraction canine. Après recul canin, la chaînette élastomérique peut a été utilisée pour le recul des incisives; d: photo de fin de traitement. Figure 9: Utilisation de la chaînette élastomérique pour la mésialisation de la 47 et 48: a: photo de début de traitement; b, c et d: la mise en place d’une chaînette entre la 47 et l’unité d’ancrage antérieur permet l’avancée de la 47. La même biomécanique est appliquée pour avancer la 48; e: photo de fin de traitement.
Figure 10: Utilisation de la chaînette élastomérique pour la fermeture des espaces antérieurs : a: photo de début de traitement; b et c: la mise en place d’une chaînette élastomérique (après nivellement et extraction de la 41) entre la 42 et l’unité d’ancrage (antérolatéral dans ce cas) permet la fermeture de l’espace antérieur par déplacement de la 42 vers la 31; d: photo de fin de traitement.
Figure 11: Utilisation de la chaînette élastomérique pour traction de la 11 et 21 : a: photo de début de traitement; b: radiographie panoramique montrant les deux obstacles bloquant l’éruption de la 11 et 21, c et d: la traction de la 11 et 21 avec une chaînette élastomérique tendue entre le toron et l’unité d’ancrage permet la mise en place de la 11 et 21; e: photo en cours de traitement.
Figure 12: Utilisation de la chaînette élastomérique pour maintenir les dents entre elles: a, b: photo de début de traitement; c, d: la mise en place d’une chaînette élastomérique lâche entre les brackets des dents sur un arc acier rigide (019 ×025), permet un maintien des dents entre elles; e, f: photo de fin de traitement.
Figure 13: Utilisation clinique de la chaînette élastomérique pour l’ingression des dents postérieures: a: photo de début de traitement; b, c et d: la mise en place d’une chaînette élastomérique après nivellement entre la minivis et la 18 et 15 d’un coté, la minivis et la 25 de l’autre coté permet l’ingression de la 18, 15 et 25 et par conséquent la correction de la béance antérieure; e: photo de fin de traitement.
Figure 14: a: Images en lumière polarisée pour une chaînette étirée à 50 % pendant 24 h; b: après dépose. Noter la direction des franges (zones sombres) au milieu de l’espace intermodulaire et à la liaison avec la zone des anneaux. Grossissement × 2,5 d’après Eliades et Brawtley.
Figure 15: a et b: Courbes de dégradation de la force libérée par la chaînette grise et la chaînette Fluor-I d’après Kovatch et al, 1976.
Figure 19: a-c: Kit d’étirement réglable, la distance entre crochets est fixée à 35 mm; d: Instron 88512.
Figure 20:Comparaison des effets du milieu sur la dégradation de la chaînette.
Figure 21: Comparaison de la dégradation des chaînettes grise et transparente dans la salive 37°, et à pH7.
Figure 22: Comparaison de la dégradation des chaînettes serrée et espacée dans la salive 37°, et à pH 7.
Figure 23: Comparaison de la dégradation de la force des 5 types de chaînettes dans la salive 37°, et à pH7.
Figure 24:Analyse microscopique du type V, et du type I à l’état initial.
Figure 25: Analyse microscopique du type V à l’état initial et après 6 semaines d’étirement dans l’air et dans la salive artificielle à 37°, et pH4.
Figure 26: Analyse microscopique du type I à l’état initial et après 6 semaines d’étirement dans l’air et dans la salive artificielle à 37°, et pH4.
LISTE DES SIGLES ET ABRÉVIATIONS
Ni: Nickel
NiTi: Fil ou alliage de nickel-titane
MEB: Microscope électronique à balayage TMA: Fil ou alliage de titane-molybdène Syn: Synonyme Fig.: Figure Tab.: Tableau Réf.: Référence N°: n°: Numéro N: Nbre: n: Nombre VI: Verre-ionomère
PU: Polyuréthanes biodégradables
MDI: Méthylène diphénylique di-isocyanate PCL: Polycaprolactone
BES: N, N-bis (2-acide hydorxyethyl)-2-aminoethane-sulfonic AO: Angle Orthodontist
AJO: American Journal of Orthodontists
AJO-DO: American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopaedics BJO: British Journal of Orthodontics
BOR: Braz Oral Res
EJO: European Journal of Orthodontics HOR: Hellenic Orthodontic Review IO: International Orthodontics
PC: Personnel Communication
PNSCRC: Proc Natl Sci Counc Repub China PO: Progress in Orthodontics
SKQYX: Shanghai Kou Qiang Yi uXe C-: Groupe contrôle négatif
C+: Groupe contrôle positif CC: Groupe contrôle de la cellule
MTT: Bromure de 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium DO: Densité optique
CV: Pourcentage des cellules vivantes RD: Lignée cellulaire type RD
MEM: Eagle Essential Minimum FBS: Sérum fœtal bovin
SPSS: Statistical Package for Social Sciences P: Seuil de significativité est fixé a priori à 0,05 KW: Test de Kruskal Wallis
MW: Test de Mann-Whitney NS: Non significatif
%: Pourcentage
RÉSUMÉ
Introduction : La chaînette élastomérique est l’un des moyens assurant la force
du déplacement orthodontique. Cependant, cette force n’est pas stable dans le temps, ce qui engendre un problème de contrôle de la force exercée sur la dent et susceptible d’entrainer en conséquence, le changement des propriétés biologiques des composantes de ce matériau en augmentant sa toxicité.
Matériels et Méthodes : Nous avons réalisé une étude systématique sur la base
d’une recherche électronique entre 1970 et 2011, puis une étude de la dégradation de cinq marques de chaînettes élastomériques fabriquées par des sociétés différentes, et finalement une analyse de la cytotoxicité de deux marques parmi les cinq.
Résultats : La force libérée par la chaînette a subit une dégradation rapide et
variable avec le temps; cela a affecté ses propriétés mécaniques et son efficacité clinique, mais n’a pas influencé sa cytotoxicité vis à vis les cellules RD.
ABSTRACT
Introduction : Elastomeric chains are one of several devices used to provide force for
orthodontic tooth movement, but the force they exert diminishes over time and can thus be difficult to control and may thus, change the biological properties of the components of this material by increasing its toxicity.
Materials and methods:We conducted a systematic review of publications pertinent
to force decay in orthodontic elastomeric chains on the basis of an electronic research between 1970 and 2011, and a study of the degradation of five elastomeric chain brands manufactured by different companies, and finally an analysis of the cytotoxicity of two brands among the five.
Results : The force delivered by the elastomeric chains decayed rapidly and
differently over time, and this has affected its mechanical properties and its clinical efficacy, but did not influence its cytotoxicity against RD cells.
INTRODUCTION
GENERALE
INTRODUCTION GENERALE
La chaînette élastomérique est apparue en orthodontie au début du XXe siècle. Dans les années soixante, son amélioration industrielle a permis sa fréquente intégration dans la biomécanique orthodontique. Les chaînettes élastomériques existent sous différentes formes et différentes couleurs.
La chaînette élastomérique assure la force d’alignement/nivellement dentaire, la correction des rotations, la rétraction canine et incisive après extraction, la fermeture des espaces, la correction des médianes, le maintien des dents entre elles, la mésialisation des secteurs postérieurs, la traction des dents incluses. Cependant, en milieu buccal, son comportement diffère selon les situations. L’instabilité de la force qu’elle libère dans le temps engendre des problèmes du contrôle thérapeutique de son efficacité et son efficience clinique. La diversité de l’offre commerciale engendre un problème de choix judicieux de cet outil.
Plusieurs études rapportent que la chaînette pourrait perdre 50 % à 75 % de sa force initiale pendant le premier jour d’application, puis continue à se dégrader d’une façon exponentielle. Cette dégradation s’explique par l’exposition intra orale, l’effet de la mastication, l’hygiène orale, les enzymes salivaires et la variation de la température buccale qui pourrait accélérer le vieillissement in-vivo de la chaînette.
La détérioration des propriétés physiques et mécaniques de cet outil est susceptible d’entrainer en conséquence selon le degré d’interaction, le changement des propriétés biologiques et chimiques des composantes de ce matériau. Ceci peut conduire à une augmentation de leur cytotoxicité et peut causer des phénomènes d’allergie. L’écosystème buccal subit des modifications chaque fois qu’un nouveau matériau est mis en bouche. Cet effet est potentialisé par l’étirement de la chaînette qui en plus de compromet ces propriétés mécaniques, est susceptible de compromettre ces propriétés biologiques. Le présent travail vise à réétudier in-vivo les propriétés physiques et mécaniques des chaînettes élastomériques utilisées en pratique orthodontique et analyser la cytotoxicité de cet outil indispensable. Pour répondre à ces objectifs, notre travail a traité les chapitres suivants. Après introduction et généralités sur le sujet, nous avons traité les trois études suivantes: étude systématique de la dégradation de la force libérée par la chaînette dans le temps, puis une étude in-vitro de la dégradation de la chaînette élastomérique dans la salive artificielle et finalement étude in-vitro de la cytotoxicité des chaînettes élastomériques.
Chapitre I :
Généralités : Appareillage orthodontique et
Ecosystème buccal
I.1. Appareillage orthodontique (Généralités)
L’Orthodontie est la partie de la médecine qui étudie la forme, la position et le fonctionnement des dents et des arcades dentaires et qui les modifie pour assurer leur santé, embellir leur apparence et améliorer leurs fonctions (Barat et al, 2007).
Elle est possible à tout âge et se fait au moyen d'appareils fixes. Les appareils fixes encore appelés « multi-attaches », sont collés sur les dents pendant toute la durée du traitement (Fig.1). Il s’agit d’un dispositif orthodontique fixe développant des forces extrinsèques à l'aide d'arcs ou de ressorts adaptés sur des bagues ou des attaches fixées sur chaque dent. Ces dispositifs permettent d'effectuer des déplacements contrôlés dans les trois sens de l'espace, donc de déplacer les apex (Bassigny & Canal, 1983). Ceci en faisant appel aux propriétés élastiques et à la mémoire de forme de nouveaux alliages issus notamment de la recherche spatiale. Toutefois un traitement comporte le plus souvent au moins une phase orthodontique avec un appareil fixe afin de corriger la position des dents permanentes dans les trois sens de l’espace.
Figure 1: a: Photographies intra-‐buccales avant traitement, b: en cours et c: 2ans après traitement orthodontique. (CCTD, Rabat)
a
b
Les dents sont amenées à la position voulue, en exerçant sur elles des forces pendant plusieurs mois, voire plusieurs années. Ces traitements se font par l’intermédiaire d’un dispositif orthodontique fixe composé de brackets, bagues, fils, et d’autres accessoires (Fig.2).
Figure 2: a: Bagues, b: Bracket autoligaturant, c: Ligatures élastomériques de couleur variées et d: Appareillage orthodontique en bouche. (CCTD, Rabat)
Le déplacement des dents au cours des différentes phases d’un traitement orthodontique nécessite l’utilisation des moyens libérant la force de déplacement, ce déplacement peut être assuré par différents moyens, qui sont les chaînettes élastomériques, les ressorts, les boucles, et les élastiques. Les chaînettes élastomériques reste le moyen le plus populaire en pratique.
I.1.1. Attaches, bagues et arcs orthodontiques
Ces appareillages multi-attaches, initialement conçu comme des bagues scellées sur toutes les dents (Fig.3a), puis miniaturisées sous formes de tubes et brackets collés sur les faces externes
Dans ces brackets s'ajustent des arcs, soit continus -de molaire à molaire- soit segmentés. Ces fils sont fabriqués à l'aide soit d'un alliage à base d'acier inoxydable (Stainless Steel), soit d'alliages spéciaux (Nickel titane ou NiTi, en TMA…). Leur section peut être ronde, carrée, ou rectangulaire.
Ces arcs sont solidarisés aux brackets à l'aide de ligatures ou d'anneaux d'élastomère.
(Bassigny & Canal, 1983). La ligature peut être individuelle métallique (Fig.3a) ou
élastomérique (Fig.3b); comme on peut distinguer des ligatures intégrées, on parle dans ce cas de brackets autoligaturants (Fig.2b).
Figure 3: a: Bagues scellées avec fil ligaturé, b: Brackets métalliques, c: Brackets céramiques, d: Brackets linguaux. (CCTD, Rabat)
I.1.2. Auxiliaires et accessoires orthodontiques
Les techniques multi-attaches impliquent également le port par le patient de dispositifs ou d'appareils auxiliaires :
ü Forces extra-buccales sur bagues (syn. : forces extra-orales ou tractions péricrâniennes) ;
ü Tractions intermaxillaires, à l'aide d'élastiques intrabuccaux ;
ü Appareils linguaux ou palatins, actifs ou passifs, fixes ou amovibles et réglés par le praticien (Bassigny & Canal, 1983). On peut citer l’arc transpalatin, le quad’helix, l’arc de Nance, et l’arc linguale.
I.2. Ecosystème buccal
Le milieu buccal se caractérise par sa complexité. Trois grands facteurs expliquent que la bouche soit un habitat varié : le temps, les sites anatomiques et les conditions physiques. Le milieu buccal se modifie au cours de la vie, donc en fonction du temps.
En effet, la bouche d’un individu est différente à la naissance par l’absence des dents de ce qu’elle devient à l’adolescence par l’apport des hormones puis à l’âge adulte par le cumul des caries et des parodontites et à un âge avancé avec un éventuel édentement partiel ou total. Le milieu buccal varie aussi en fonction des sites anatomiques (divers tissus tels que les dents, la langue et les muqueuses). Des facteurs physiques, par exemple la température et l’humidité, qui varient à l’intérieur d’une même bouche contribuent également à faire de la cavité buccale un habitat extrêmement varié (Filoch et al, 2010).
A l’état sain, le milieu buccal présente des conditions physico-chimiques et nutritionnelles favorables à l’établissement d’une flore bactérienne abondante (1010 à 1011 bactéries /ml de salive); très hétérogène (bactéries gram positives, gram négatives, aérobies, anaérobies facultatives, anaérobies strictes….) et très polymorphe (cocci, bâtonnets, bacilles, fusobactéries, bactéries mobiles…). A l’état pathologique, ces bactéries peuvent « se transformer » en bactéries pathogènes opportunistes qui vont alors intervenir dans la pathogenèse de la maladie carieuse et parodontale.
I.2.1. La salive
La salive est un liquide acellulaire avec un pH compris entre 6,75 et 7,25 formée essentiellement de constituants organiques (protéines et glycoprotéines) et inorganiques (calcium, phosphate, bicarbonates et fluor) (Marsh, 2006).
- Des protéines: enzymes (α-amylase), immunoglobulines et autres facteurs antimicrobiens (thiocyanate SCN-, peroxyde d’hydrogène H2O2), glycoprotéines muqueuses, albumine,
polypeptides et oligopeptides;
- Du glucose et des composés nitrés: ammonium NH+4/ (NH2)2 CO urée.
Ces composants interagissent et sont à l’origine des fonctions salivaires (goût, La protection et lubrification, dilution et nettoyage, capacité tampon et la participation au biofilm grâce à ses protéines riches en proline, cystatines, histatines, et l’agglutinine salivaire... (Gendron et
al, 2000).
I.2.1.2. Acidité du milieu salivaire (concentration en ions hydrogène)
Le pH de la salive humaine est compris entre 6,2 et 7,6 (6,7 en moyenne). Au moment des repas le pH de la salive diminue; une étude a montré que le pH salivaire descendait à 4 après ingestion de sucrose. Le pH de la plaque dentaire est de 6,7 (en moyenne) 2h à 2,5h après la prise alimentaire (carbohydrates), et s'élève à 7 ou 8 dans la plaque 8h à l2h après la consommation de carbohydrates.
Le pH des aliments et boissons que nous avalons varie de 2 à 10 (Mac, 1990). La réduction post-prandiale du pH n'est que passagère grâce à l'effet tampon des composants de la salive et de la plaque dentaire. Cependant à chaque ingestion d'aliments ou de boisson ce phénomène se réitère, donc si des habitudes de grignotage sont prises le pH n'a pas toujours le temps de remonter entre les pics d'acidité, d'où un pH buccal acide en permanence et une susceptibilité à la carie accrue. Les métaux utilisés en odontologie sont donc soumis à des variations importantes de pH au cours de la journée.
Plusieurs facteurs induisent la diminution du pH buccal: les boissons gazeuses, l'alcool, le grignotage excessif, l’ajout du citron à l’eau potable, la sécheresse buccale, le tabac (Li et
Liu, 2004), et les bactéries dites acidogènes, en présence de sucres fermentescibles,
produisent de grandes quantités d’acide qui vont abaisser le pH (pH 4 à 5,5).
Dans le milieu acide ainsi obtenu, seules certaines bactéries dites aciduriques sont capables de survivre (Ahn et al, 2006).
I.2.2. Le biofilm dentaire I.2.2.1. Définition
Les biofilms sont en général des structures complexes, avec une épaisseur non uniforme, constituées par des cellules, des microorganismes morts ou vivants, des substances polymériques extracellulaires et des produits organiques et inorganiques issus de leur activité biologique.
I.2.2.2. Formation du biofilm
Toute structure organique ou inorganique exposée à des conditions non-stériles peut être colonisée par des microorganismes qui peuvent former un biofilm. La formation du biofilm suit différentes étapes (Fig.4) :
Figure 4: Etapes de formation du biofilm
1. Conditionnement: des molécules organiques adhèrent à la surface propre du substrat modifiant ses caractéristiques initiales.
2. Adhésion: des micro-organismes adhèrent à la surface conditionnée.
Le biofilm offre des avantages aux microbes qui le forment. Il offre une protection contre les substances toxiques dans le milieu et contre la déshydratation, il peut stocker des nutriments et facilite l’interaction symbiotique entre différentes espèces de micro-organismes.
Le biofilm peut accumuler les substances issues de l’activité microbienne dans son sein. Parmi ces substances, il peut y avoir des acides aminés, des acides organiques, des enzymes, des sucres, des alcools, etc. Certaines de ces substances peuvent être à l'origine des problèmes de corrosion (Heitz et al, 1996).
I.2.2.3. Composition du biofilm dentaire
La composante cellulaire, majoritairement bactérienne, constitue la fraction principale du biofilm, le reste étant formé d’eau, de polysaccharides, de lipides et d’acides nucléiques
(Lazarevic et al, 2010).
Les bactéries constituent l’élément prépondérant des biofilms dentaires. Il existe environ cent millions à un milliard de bactéries par milligramme de pellicule biologique acquise.
Environ trois cents espèces bactériennes ont été identifiées dans la cavité buccale; cette population microbienne est complexe, hétérogène, et changeante, car elle évolue quantitativement et qualitativement lors des phases de maturation de la plaque dentaire. De nombreuses espèces bactériens aérobies sont décrites, entre autres, Corynébacterium,
Neisseria, Pseudomonas aeruginosa, et les staphylocoques. Le nombre d’espèces au potentiel
cariogène est restreint, il s’agit principalement des streptocoques, actinomyces et lactobacilles.
En effet, les bactéries doivent, d’une part, être capables de synthétiser, en anaérobiose, des acides organiques à partir du saccharose, elles sont dites acidogènes, et, d’autre part, résister, se développer dans un milieu acide, elles sont dites aciduriques.
Les conditions de développement du biofilm oral sont étroitement liées à la santé globale et à la biologie de l'hôte, et vice versa. Dans les conditions de santé, il y a un équilibre écologique entre l'hôte humain et les micro-organismes indigènes.
La plaque dentaire joue un rôle essentiel dans le mécanisme de défense de l'hôte, elle est également un agent étiologique associé à la carie dentaire et à la parodontite.
La carie dentaire, mesurée cliniquement par une déminéralisation des tissus dentaires durs, reflète la réponse de la dent à un défi microbien. La cause directe de la carie dentaire est la plaque cariogène.
La plaque cariogène résulte de l’augmentation de populations d’espèces bactériennes acidogènes et aciduriques, normalement faible et en équilibre avec l’environnement buccal, suite à l’exposition à une haute teneur en glucide.
Le métabolisme des hydrates de carbone par le microbiote induit l'acidification de la plaque (pH <5) et par conséquent la déminéralisation de l’email et de la dentine.
La cavitation est un événement tardif dans la pathogénie de la carie. La plaque cariogène est composée de nombreuses espèces microbiennes différentes, principalement S. mutans.
(Marsh, 2006).
Le genre Streptococcus est constitué de petits cocci, de forme sphérique ou ovoïde dont le diamètre varie entre 0,5 et 2µm. Ils sont immobiles, asporulés et à Gram positif et se retrouvent en paires (culture en boîte de Pétri) ou en chaînettes (milieu liquide).
Ce sont des bactéries anaérobies facultatives qui nécessitent un milieu de croissance enrichi (gélose Columbia), additionné de sang de mouton à 5% et une atmosphère avec 10% de CO2.
Leur métabolisme est de type fermentatif (Schlegel et Bouvet, 2000).
Les streptocoques mutans jouent un rôle prépondérant non seulement dans l’initiation de la carie mais aussi dans la progression de l’attaque carieuse (Whiley & Beighton, 1998;
Barsotti et al, 2000).
Les streptocoques mutans sont les bactéries prédominantes de la plaque cariogène, car elles sont les mieux armées pour utiliser les glucides fermentescibles, en particulier, le saccharose de l’alimentation.
- Ils synthétisent des polysaccharides extracellulaires (PSEC), produits à partir du saccharose de l’alimentation. Ces PSEC jouent un rôle prépondérant dans la cohésion des bactéries entre elles et dans leur adhérence à la surface de l’émail.
- Ils accumulent des réserves glucidiques intracellulaires, de type glycogène, lorsqu’il y a abondance de glucides dans l’alimentation et utilisent ces réserves en période de carence alimentaire.
- Ils possèdent de nombreuses adhésines, permettant une meilleure fixation aux surfaces dentaires et aux autres espèces / genres bactériens.
L’adhérence des streptocoques mutans aux surfaces dentaires est à la fois saccharose-dépendante et saccharose-insaccharose-dépendante.
Chapitre II :
La chaînette élastomérique et ses applications en
orthodontie
II.1. La chaînette élastomérique II.1.1. Généralités
La chaînette élastomérique est apparue en orthodontie au début du XXe siècle. Dans les années soixante, son amélioration industrielle a permis sa fréquente intégration dans la biomécanique orthodontique. Elle présente des avantages et des inconvénients (Ash &
Nikolai, 1978 ; Billmeyer, 1984). II.1.2. Avantages de la chaînette
La chaînette élastomérique présente l’avantage d’être : - Peu couteuse
- Hygiénique
- Facilement manipulable
- Ne nécessite pas la coopération du patient
II.1.3. Inconvénients de la chaînette
La chaînette élastomérique présente les inconvénients suivants : - Absorbe la salive, les tâches
- Se déforme en bouche
II.1.4. Formes des chaînettes
Les chaînettes élastomériques existent sous différentes formes: chaînette à modules serrés, chaînette à modules rapprochés et chaînette à modules espacés. Elles peuvent être transparentes, grises, ou de différentes couleurs (Fig.5).
Figure 5: Différents types de chaînettes élastomériques : a: chaînettes élastomériques de couleur et dimensions variées découpées en segments, b: chaînettes de même dimension et de couleur variées avant
découpage (bobines). (CCTD, Rabat)
II.1.5. Composition de la chaînette
La composition exacte des chaînettes est gardée secrète par les différents fabricants de matériel orthodontique (Happer, 1975 ; Parrie & Spence, 1973 ; Pic, 2009). La chaînette peut être fabriquée à partir des résines claires ou des polyuréthanes qui constituent le composant principal. Le polyuréthane caoutchoutique est un générique fabriqué à partir de polyester ou polyéther glycol ou polyhydrocarbon diol avec a di-isocyante.
Les polyuréthanes biodégradables (PU) ont été synthétisés à partir du méthylène diphénylique di-isocyanate (MDI), polycaprolactone diol (PCL-diol) et N, N-bis (2-acide hydorxyethyl)-2-aminoethane-sulfonic (BES) (Zhang &Wen, 2008) (Fig.6).
Figure 6: Schéma synthétique de la préparation des polyurétanes (méthylène diphénylique di-‐isocyanate [MDI], polycaprolactone [PCL] 530, MIDE ou N, N-‐bis [2-‐acide hydorxyethyl]-‐2-‐aminoethanesulfonic [BES]). L’extension de la chaîne a été modifiée pour obtenir différentes fonctionnalités du même matériel.
(Zhang &Wen, 2008) CH2 OCN NCO (CH2)2 C CH2 O O HO n N (CH2)2 SO3H (CH2)2 HO OH (CH2)2 N CH3 (CH2)2 HO OH + CH2 OH CH2 NH NH C O C (CH2)2 CH2 O O n CH2 C O O C NH CH2 NH O O C O O (CH2)2 N SO3H (CH2)2 O CH2 NH NH C O C (CH2)2 CH2 O O n CH2 C O O C NH CH2 NH O O C O O (CH2)2 N CH3 (CH2)2 O n n (PCL530) (MDI) (MDSO, 60°C, 2-3h) Stannous octoate
DMSO, room temperature, 12h
(MP530B) (MP530B)
2
(MP530M)
II.1.6. Méthode de fabrication de la chaînette
Il existe deux méthodes de fabrication de la chaînette (Kim et al, 2005; Eliades et al, 2005): la technique de moulage et la technique de matriçage.
La technique de moulage est appelée chez les anglo-saxonnes « injection-molded technique ». Dans cette technique, on utilise des moules spéciaux dans lesquelles on injecte les polyurethanes pour avoir la forme définitive de la chaînette.
La technique de matriçage appelée en anglais « die-cut stamped », dans laquelle on utilise des matrices adaptées pour découper les chaînettes.
II.2. Applications de la chaînette élastomérique en orthodontie
La chaînette élastomérique assure la force d’alignement/nivellement dentaire, la correction des rotations, la rétraction canine et incisive après extraction, la fermeture des espaces, la correction des médianes, le maintien des dents entre elles, la mésialisation des secteurs postérieurs, la traction des dents incluses (Ash & Nikolai, 1978; Parrie & Spence, 1973;
Zhang et al, 2008; Kim et al, 2005). II.2.1. Nivellement et dérotation
La chaînette élastomérique assure la force du déplacement dentaire pendant la phase d’alignement/nivellement, et la correction des rotations, ci-dessous une application clinique (Fig.7).
II.2.2. Rétraction canine et incisive
La chaînette élastomérique libère la force nécessaire pour la rétraction canine. Après extraction des prémolaires, la mise en place d’une chaînette élastomérique entre la canine et l’unité d’ancrage (les molaires par exemple) permet un recul canin. Le recul est réalisé généralement sur un arc acier suffisamment rigide 017×025. La chaînette élastomérique libère aussi la force nécessaire pour la rétraction incisive. Après recul canin, la chaînette peut être utilisée à la place d’une boucle de fermeture d’espaces pour la rétraction des incisives. La chaînette est tendue dans ce cas entre le secteur d’ancrage et un crochet clippé sur l’arc en distal de la 12 et la 22 ; ci-dessous une application clinique (Fig.8).
Figure 8: Utilisation de la chaînette élastomérique pour reculer des canines et incisives: a: photo de début de traitement; b: la mise en place d’une chaînette entre la canine et l’unité d’ancrage a permis la rétraction canine; c: Après recul canin, la chaînette a été utilisée pour le recul des incisives supérieures; d: photo de
fin de traitement. (CCTD, Rabat)
II.2.3. Mésialisation des molaires
La chaînette élastomérique assure la force nécessaire pour la mésialisation des molaires. Après alignement/nivellement dentaire, la mise en place d’une chaînette élastomérique entre la molaire et l’unité d’ancrage antérieur (plusieurs dents solidarisées entre elles ou minivis) permet l’avancée de cette molaire. L’avancée molaire est réalisée généralement sur un arc suffisamment rigide 018 ×025; ci-dessous une application clinique (Fig.9).
Figure 9: Utilisation de la chaînette élastomérique pour la mésialisation de la 47 et 48: a: photo de début de traitement; b, c et d: la mise en place d’une chaînette entre la 47 et l’unité d’ancrage antérieur permet
a b c d
II.2.4. Fermeture des espaces
La chaînette élastomérique libère la force nécessaire pour la fermeture des espaces antérieurs et latéraux. Par exemple, dans le cas ci-dessous, nous avons décidé d’extraire la 41 pour une raison parodontale et de fermer l’espace libéré par cette extraction, en substituant la 41 par la 42 et la 42 par 43 etc. (solution de substitution). Après alignement/nivellement, la mise en place d’une chaînette entre la 42 et l’unité d’ancrage antérolatéral (solidarisation de toutes les unités d’ancrage entre elles, de la 31 jusqu’à 37 avec une ligature métallique) permet la fermeture de l’espace antérieur par déplacement de la 42 vers la 31 solidarisée avec le bloc homolatéral (Fig.10).
Figure 10: Utilisation de la chaînette pour la fermeture des espaces antérieurs. a: photo de début de traitement; b et c: la mise en place d’une chaînette (après nivellement et extraction de la 41) entre la 42 et l’unité d’ancrage (antérolatéral dans ce cas) permet la fermeture de l’espace antérieur par déplacement de
la 42 vers la 31; d: photo de fin de traitement. (CCTD, Rabat)
II.2.5. Traction des dents incluses
La chaînette élastomérique libère la force nécessaire pour la traction des dents incluses. Par exemple dans le cas ci-dessous, nous avons décidé de tracter la 11 et 21 incluses après extraction des odontomes visualisés sur la radiographie panoramique. Après
Figure 11: Utilisation de la chaînette élastomérique pour traction de la 11 et 21. a: photo de début de traitement; b : radiographie panoramique montrant les deux obstacles bloquant l’éruption de la 11 et 21, c
et d: traction de 11 et 21 avec une chaînette tendue entre le toron et l’unité d’ancrage permet la mise en place de la 11 et 21; e: photo en cours de traitement. (CCTD, Rabat)
II.2.6. Correction des médianes incisives
La chaînette élastomérique assure la force nécessaire pour la correction des médianes incisives. La figure 7 montre une application clinique de la chaînette pour la correction des médianes incisives (Fig.7).
II.2.7. Maintien des dents entre elles
La mise en place d’une chaînette élastomérique lâche entre les dents assure un maintien des dents entre elles (Fig.12). Attention, une chaînette mal placée peut entrainer un dénivellement des dents.
Figure 12: Utilisation de la chaînette élastomérique pour maintien des dents entre elles. a, b: photo de début de traitement; c, d: la mise en place d’une chaînette lâche entre les brackets, sur un arc acier rigide
(019 ×025), permet un maintien des dents entre elles; e: photo de fin de traitement. (CCTD, Rabat)
a b c d e
II.2.8. Ingression des dents
La chaînette élastomérique assure la force nécessaire pour l’ingression des dents. Par exemple dans le cas ci-dessous, la mise en place d’une chaînette élastomérique entre la minivis et la 18 et 15 d’un coté, la minivis et la 25 de l’autre coté permet l’ingression de la 18, 15 et 25 et par conséquent la correction de la béance antérieure (Fig.13).
Figure 13: Utilisation de la chaînette élastomérique pour ingresser des dents postérieures : a: photo de début de traitement; b, c et d: la mise en place d’une chaînette entre la minivis et la 18 et 15 d’un coté, la minivis et la 25 de l’autre coté permet l’ingression de la 18, 15 et 25 et par conséquent la correction de la
béance antérieure; e: photo de fin de traitement. (CCTD, Rabat)
Chapitre III :
E
tude systématique de la dégradation de la force
III.1. Introduction
La chaînette élastomérique est apparue en orthodontie au début du XXe siècle. Dans les années soixante, son amélioration industrielle a permis sa fréquente intégration dans la biomécanique orthodontique (Ash & Nikolai, 1978; Billmeyer, 1984).
Les chaînettes élastomériques existent sous différentes formes: chaînette à modules serrés, chaînette à modules rapprochés et chaînette à modules espacés. Elles peuvent être transparentes, grises, ou de différentes couleurs.
La composition exacte des chaînettes est gardée secrète par les différents fabricants de matériel orthodontique (Happer, 1975; Parrie & Spence, 1973; Pic, 2009). La chaînette peut être fabriquée à partir des résines claires ou des polyuréthanes qui constituent le composant principal. Le polyuréthane caoutchoutique est un générique fabriqué à partir de polyester ou polyéther glycol ou polyhydrocarbon diol avec a di-isocyante.
Les polyuréthanes biodégradables (PU) ont été synthétisés à partir du méthylène diphénylique di-isocyanate (MDI), polycaprolactone diol (PCL-diol) et N, N-bis (2-acide hydorxyethyl)-2-aminoethane-sulfonic (BES) (Zhang et al, 2008).
La chaînette élastomérique assure la force d’alignement/nivellement dentaire, la correction des rotations, la retraction canine et incisive après extraction, la fermeture des espaces, la correction des médianes, le maintien des dents entre elles, la mésialisation des secteurs postérieurs, la traction des dents incluses (Ash & Nikolai, 1978; Parrie & Spence, 1973;
Zhang et al, 2008; Kim et al, 2005). Mais l’instabilité de cette force dans le temps engendre
un problème de contrôle thérapeutique.
Plusieurs études rapportent que la chaînette pourrait perdre de 50 % à 75 % de sa force initiale pendant le premier jour d’application (Fig.14), puis continue à se dégrader d’une façon exponentielle (Tableau I) (Fig.15). Cette dégradation s’explique par l’exposition intra orale,
Figure 14: a: Images en lumière polarisée pour une chaînette étirée à 50 % pendant 24 h; b: après dépose.
Noter la direction des franges (zones sombres) au milieu de l’espace intermodulaire et à la liaison avec la zone des anneaux. Grossissement × 2,5 d’après Eliades, Brawtley (Eliades et al, 2005; Sonis, 1994).
Tableau I: Valeurs de la force libérée par la chaînette grise et la chaînette Fluor-‐I.
Force délivrée en grammes pour un étirement de 100% et pourcentage de la charge initiale Temps 0 4 heures 24 heures 7 jours 14 jours 21 jours Fluor-‐I Chain Force 316.3±25.6 188.2±4.4 122.4±2.8 43.2±2.0 26.5±1.4 20.4±1.2a Pourcentage 100 59.5 38.7 13.7 8.4 1.2 Gray chain Force 279.6±18.2 164.6±5.2 127.1±4.3 106.9±3.9 101.2±4.6 97.5±4.0 Pourcentage 100 58.9 45.5 38.3 36.2 34.9 Différence b (p) <0.05 <0.05 Ns <0.05 <0.05 <0.05
a Moyenne ± standard déviation.
b Signification de la différence entre les niveaux de force moyenne d’après Kovatch et al. (Kovatch et al, 1976).
Figure 15: a et b: Courbes de dégradation de la force libérée par la chaînette grise et la chaînette Fluor-‐I d’après Kovatch et al. (Kovatch et al, 1976).
Figure 16: Image par contraste des phases montrant l’aspect du vieillissement de la chaînette élastomérique après trois semaines d’utilisation en bouche.
III.2. Matériels et méthodes III.2.1. Stratégie de recherche
Nous avons réalisé une étude systématique sur la base d’une recherche électronique (entre 1970 et 2011) de plusieurs bases de données (Medline, PubMed et Cochrane Central Register of Controlled Trials).
La recherche à été limitée par l’utilisation de plusieurs mots clés spécifiques (Elastomeric chain, Polyurhetane chain, Orthodontic space closure, Orthodontics, Dental, Clinical trials, Systematic review, Meta-analysis), et cela en deux langues: l’anglais et le français.
Une consultation manuelle des cinq principales revues spécifiques (American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, European Journal of Orthodontics, Angle Orthodontist, British Journal of Orthodontics, Australian Journal of Orthodontics) a été faite à la recherche des études pertinentes (Prospective clinical, in-vivo and in-vitro trials) s’intéressant au sujet. Deux investigateurs ont retenu celles qui répondaient aux critères de sélection (ou d’inclusion).
III.2.2. Critères d’inclusion
L’inclusion a été limitée à des études prospectives cliniques in-vivo et des études in-vitro qui s’intéressaient à la dégradation de la force libérée par la chaînette élastomérique, ainsi qu’à l’analyse des différents facteurs qui pouvaient influencer les propriétés mécaniques et l’efficacité clinique de cet outil. La recherche a été limitée aux langues anglaise et française.
III.3. Résultats et discussion
Nous avons dénombré 52 études prospectives analysant la dégradation de la force libérée par la chaînette élastomérique, parmi ces études:
— 22 études se sont intéressées à la dégradation de la force dans le temps (Tableau II);
— 7 études ont analysé l’effet de pré-étirement sur la force libérée par la chaînette (Tableau III);
Tableau II: Liste des études qui s’intéressent à la dégradation de la force libérée dans le temps
Nbre 1er auteur Année Journal Matériel testé 1
2 Andreasen Andreasen 1970 1970 AO AO Unitek C-‐1 alastik modules and latex elastics Unitek C-‐1 alastik modules and latex elastics
3 Hershey 1975 AJO Unitek C-‐1 alastik modules, Ormco Power chain, TP Elast-‐O-‐Chain
4 Wong 1976 AO Unitek C-‐1 alastik modules, Ormco Power chain
5 Kovatch 1976 JDR Unitek C-‐1 alastik modules
6 Ash 1978 JDR Unitek C-‐1 alastik modules
7 Brantley 1979 AO Unitek C-‐1 alastik modules, Ormco Power chain II
8 De Genova 1985 AJO Ormco Power chain II, Rocky mountain Energy chain, TP Elast-‐O-‐Chain
9 Rock 1985 BJO 13 different types of chains
10 Killiany 1985 JCO Rocky mountain Energy chain
11 Kuster 1986 EJO Unitek C-‐1 alastik modules, Ormco Power chain II
12 Baty 1992 IP Unitek C-‐1 alastik modules, Ormco Power chain II and Masel colored chains
13 ELIADES 2003 HOR Open and closed types of elastomeric chain (ORMCO)
14 Chimenti 2001 PO Six differents types of elastomeric chains, total of 312 elastomeric chains
15 Eliades 2005 JOR Three polyurethane elastomeric modules (Generation II, Dentaurum, Alastic).
16 Eliades 2004 EJO Two types (open and closed chains, with and without link) of three brands of elastomeric module
17 Storie 1994 AO Fluor-‐I-‐Chain, standard gray elastomeric chain
18 Stevenson 1993 AJO-‐DO Transparent and grey elastomeric chains
19 Renick 1994 AO Three polyurethane-‐based elastomeric chains (Nihon, Pellethane, Texin)
20 Sang 2004 AJO-‐DO Three different colored chains (gray, red and purple) form 3 manufacturers (RMO, Ormco and G&H)
21
22 Balhoff Chau Lu 2008 2011 SKQYX JO The chains of different type of filament and number of loops, specified initial Force Closed (non-‐spaced), grey elastomeric chains from four companies
AO: Angle orthodontist; AJO: American journal of orthodontists; JCO: Journal of clinical orthodontics; EJO: European journal of orthodontics; BJO: British journal of orthodontics; JDR: Journal dental research; AJO-‐DO: American journal of orthodontics and dentofacial orthopedics; HOR: Hellenic orthodontic review; PO: Progress in orthodontics; JOR: Journal of oral rehabilitation; JMS: Journal of materials science: materials in medicine; BOR: Brazilian oral research; OCR: Orthodontics & craniofacial research; SKQYX: Shanghai Kou Qiang Yi Xue; JCDP: The journal of contemporary dental practice; JCPD: The journal of clinical pediatric dentistry; PNSCRC: Proceedings of the national science council, Republic of China; JO: Journal of orthodontics; OW: orthodontic waves; PC: personnel communication; IP: in press.
Tableau III: Liste des études qui rapportent l’effet du pré-‐étirement sur la chaînette élastomérique.
Nbre 1er auteur Année Journal Matériel testé
1 Wong 1976 AO Unitek C-‐1 alastik modules, Ormco Power chain 2 Brooks 1976 JDR Unitek C-‐1 alastik modules
3 Brantley 1979 AO Unitek C-‐1 alastik modules, Ormco Power chain II 4 Young 1979 AO Unitek C-‐1 alastik modules, Unitek C-‐2 alastik modules 5 Kim 2005 AJO-‐
DO
Deux longueurs de modules, 5 et 6 unités de chaînette claire, anneaux serrés (Generation II, Ormco, Glendora, Calif)
6 Stevenson 1994 AO Trois chaînettes élastomériques à base de polyuréthane (Nihon, Pellethane, Texin)
7 Andreasen 1970 AO chaînettes alastik associées à une force élastique intra-‐arcade reliant une molaire à l’autre
Tableau IV: Liste des études qui s’intéressent à l’effet de l’environnement sur la force libérée par la chaînette élastomérique.
Nbre 1er auteur Année Journal Matériel testé
1 De Genova 1985 AJO Ormco Power chain II, Rocky mountain Energy chain, TP Elast-‐O-‐ Chain
2 Ferriter 1990 AJO-‐ DO
’A” Company Force A Chain, American Memory Chain, GAC Chainette, Ormco Power chain II, Rocky mountain Energy chain, TP Elast-‐O-‐Chain, Unitek C-‐1 alastik modules
3 Jefferies 1991 AO ’A” Company Force A Chain, American Memory Chain, GAC Chainette, Ormco Power chain II, Rocky mountain Energy chain, TP Elast-‐O-‐Chain, Unitek C-‐1 alastik modules
4 Von Frauhofer 1992 AO Unitek C-‐1 alastik modules, Ormco Generation II Power chain, TP E-‐Chain
5 Eliades 2005 JOR Trois modules élastomériques en polyuréthane (Generation II, Dentaurum, Alastic)
6 Eliades 1999 EJO Deux types de 3 marques de modules élastomériques 7 Nattrass 1998 EJO Ressorts en nickel-‐titane, chaînettes élastomériques
moyennement espacée (Durachain, Ortho-‐Care, Bradford, UK) 8 Stevenson 1995 JMS Trois modules élastomériques à base de polyuréthane
9 Casaccia 2007 AO chaînettes élastomériques de 3 fournisseurs (Ortho-‐Organizers Inc, 3M Unitek, et Dental Morelli)
10 Teixeira 2008 JCDP 160 chaînettes élastomériques de couleur grise, immergées dans du Coca Light, de l’acide phosphoric, de l’acide citrique et de la salive artificielle
11 Ramazanzadeh 2009 JCPD American Orthodontics Chains, Dentaurum Chains, immergées dans de la salive artificielle, du NaF à 0,05% et un mélange de salive artificielle et de NaF
12 Pithon 2010 OW Trois longueurs de chaînettes élastomériques par 7 méthodes différentes
Tableau V: Liste des études qui rapportent l’efficacité clinique de la chaînette élastomérique.
Nbre 1er auteur Année Journal Matériel testé
1 Sonis 1986 AJO Unitek C-‐1 alastik modules, Rocky mountain Energy chain, Unitek nylon-‐covered latex thread
2 Huget 1990 JDR Ormco Power chain II
3 Sonis 1994 JCO Ressorts en Nitinol par rapport aux élastiques 4 Samuels 1993 AJO-‐DO Ressort en nickel-‐titanium et module élastique
5 Samuels 1998 AJO-‐DO Ressort à spires fermées en nickel-‐titanium et module élastique 6 Dixon 2002 JO Trois méthodes de fermeture d’espaces orthodontiques: ressort
Niti, ligature active, chaînette élastomérique
7 Nightingale 2003 JO Ressort Ni-‐ti, chaînette élastomérique à espaces moyens (Power chain)
8 Bokas 2006 AOJ Ressort Ni-‐ti, chaînette élastique
9 Bousquet 2006 AJO-‐DO Deux types de chaînettes élastomériques (moulées par injection et
découpées par estampage)
10 Santos 2007 BOR Quarante chaînettes élastomériques et 40 ressorts NiTi à spires fermées de 4 fournisseurs
11 Barlow 2008 OCR Elastomeric chain, nickel-‐titanium coil springs
III.3.1. Dégradation de la force dans le temps
Idéalement la déperdition de la force entre deux activations est minimale et la force générée est d’intensité constante pendant cette période. D’après la présente revue de littérature, rassemblant 22 études autour de cette question (Tableau II), tous les auteurs (Ash & Nikolai,
1978; Andreasen & Bishara, 1970; Hershey & Reynolds, 1975; Wong, 1976; Kovatch, 1976; Brantley et al, 1979; De Genova et al, 1985; Rock et al, 1985; Killiany & Duplessis, 1985; Kuster et al, 1986; Baty et al, 1994; Eliades et al, 2003; Chimenti et al, 2001; Eliades et al, 2004; Storie, 1994; Lu et al, 1993; Stevenson & Kusy, 1994; Renick et al, 2004; Sang & Wu, 2008; Eliades, 2005; Balhoff, 2011) se sont accordés pour dire que la
chaînette élastomérique était incapable de délivrer une force continue dans le temps. La déperdition de force des chaînettes était plus importante le premier jour, puis elle était ensuite régulière et beaucoup plus faible. Cette déperdition était en moyenne de 50 à 85% de la force initiale au bout de quatre semaines en fonction des différentes chaînettes et des différentes études.
Selon un consensus général, il s’est produit un déclin de la force de 40 à 50% durant les premières heures, puis la déperdition de la force a continué à un taux plus faible pendant deux à trois semaines. La plus grande partie de cette dégradation s’est produite pendant la première heure avec une intensité minimum au quatrième jour (Kuster et al, 1986). Pour compenser cette dégradation rapide, Andreasen et Bishara (Andreasen & Bishara, 1970) ont recommandé un étirement accentué de la chaînette (pour avoir une force initiale beaucoup plus importante), mais cela cause énormément d’inconfort pour le patient et peut entraîner d’autres complications telle que la résorption radiculaire (Kim et al, 2005).
Le mode de déformation a joué également un rôle très important dans cette dégradation (Fig.17), et l’étirement de la chaînette à un rythme lent ou à haute température a dévié la courbe charge–flexion de cet outil vers la ligne droite, le matériau est plus compliant. Au contraire, son étirement à un rythme rapide ou à basse température a conduit le matériau à plus se comporter comme un corps rigide, car les segments n’ont pas le temps d’être mobilisés, et il n’y a pas de glissement entre les chaînes (Renick et al, 2004).
Plus la chaînette a été étirée, plus la force initiale délivrée a été importante et plus la force résiduelle a été faible (Andreasen & Bishara, 1970). Pour remédier à une dégradation importante, l’auteur a recommandé un étirement plus doux de la chaînette.
![Figure 6: Schéma synthétique de la préparation des polyurétanes (méthylène diphénylique di-‐isocyanate [MDI], polycaprolactone [PCL] 530, MIDE ou N, N-‐bis [2-‐acide hydorxyethyl]-‐2-‐aminoethanesulfonic [BES]](https://thumb-eu.123doks.com/thumbv2/123doknet/15043365.692285/39.892.144.751.224.865/synthétique-préparation-polyurétanes-méthylène-diphénylique-polycaprolactone-hydorxyethyl-aminoethanesulfonic.webp)
