FR2693931A1 - Appareil, installation et procédé pour la conformation d'un fil métallique à mémoire de forme destiné à être utilisé en orthodontie, notamment d'un fil d'alliage nickel-titane. - Google Patents

Abstract

un appareil de conformation pour un fil métallique à mémoire de forme destiné à être utilisé en orthodontie, notamment un fil d'alliage nickel-titane, est caractérisé en ce qu'il comprend une base (10) et une pluralité d'éléments de conformation minces (20) fixés sur la base, réalisés en un matériau thermiquement isolant, définissant chacun un appui de surface réduite pour le fil (F), l'ensemble des appuis définissant une forme d'arcade particulière adaptée à un profil dentaire, le fil étant apte à être maintenu sur l'ensemble des appuis pendant qu'il est échauffé à l'aide d'un courant électrique sous basse tension le traversant.

Description

La présente invention a trait d'une façon générale aux appareils pour l'orthopédie dento-faciale ou orthodontie, destinés à traiter des défauts de position des dents ou des mâchoires chez l'enfant ou l'adulte.

I1 existe dans ce domaine une technique orthodontique dite "multibagues", qui fait appel à une pluralité de verrous collés ou scellés sur les dents, lesdits verrous étant solidarisés avec un fil métallique dont le rôle et d'exercer sur au moins certaines des dents, par l'intermédiaire des verrous associés, des sollicitations destinées à en corriger la position.

Classiquement, les fils métalliques utilisés sont soit des fils d'acier inoxydable, soit des fils en alliage nickel-titane.

Les propriétés mécaniques d'un fil réalisé en alliage nickel-titane sont particulièrement intéressantes pour l'orthodontie, dans la mesure où il permet, par un effet de mémoire de forme, d'exercer sur les dents mal positionnées des forces légères et régulières, propices à la correction.

Plus précisément, un tel alliage s'avère très malléable à la température ambiante (de l'ordre de 200C), ce qui facilite le travail de l'orthodontiste pour la pose sur la denture du patient. Et dès que le fil est porté à la température de la cavité bucale (de l'ordre de 35370C), il tend à reprendre sa forme d'origine, en exerçant sur les dents mal positionnées les forces légères précitées.

Une difficulté que rencontrent actuellement les praticiens réside en ce qu'un tel fil n'existe sur le marché qu'en un nombre de profils arqués extrêmement limité. Plus précisément, les fils de nickel-titane du commerce sont vendus préformés selon un certain nombre de profils en forme d'arcades dentaires types (pas plus de quatre ou cinq), et dans la pratique, il est fréquent qu'aucun des profils disponibles ne soit idéalement adapté à la forme d'arcade dentaire de la denture d'un patient particulier.

Par ailleurs, il existe des moyens pour modifier la forme que présente au repos et à environ 350C un fil d'alliage nickel-titane, par la méthode dite D.E.R.H.T., comme décrit dans l'article "Use of the Direct Electric
Resistance Heat Treatment Method", F. MIURA, M. MOGI, Y
OHURA, European Journal of Orthodontics, 10: 187-191, 1988. Ce type de modification de forme est avantageux en ce qu'il conserve entièrement les propriétés de mémoire de forme de l'alliage. Cependant, la conformation du fil à modifier s'effectue dans ce cas simplement à laide de deux pinces qui, en saisissant les extrémités du fil, permettent d'arquer celui-ci selon une courbure générale plus ou moins prononcée. Mais il est impossible avec cette méthode connue d'obtenir des profils d'arcs différents finement adaptés aux profils dentaires rencontrés.

La présente invention a pour objet essentiel de pallier ces inconvénients de l'état de la technique, et de proposer des moyens pour permettre, notamment au praticien, de réaliser des fils de NiTi dont le profil d'arc puisse être adapté au cas par cas, d'une manière extrêmement souple et précise, au profil de la denture de chaque patient.

Ainsi la présente invention concerne tout d'abord un appareil de conformation pour un fil métallique à mémoire de forme destiné à être utilisé en orthodontie, notamment un fil d'alliage nickel-titane, caractérisé en ce qu'il comprend une base et une pluralité d'éléments de conformation minces fixés sur la base, réalisés en un matériau thermiquement isolant, définissant chacun un appui de surface réduite pour le fil, l'ensemble des appuis définissant une forme d'arcade particulière adaptée à un profil dentaire, le fil étant apte à être maintenu sur l'ensemble des appuis pendant qu'il est échauffé à l'aide d'un courant électrique sous basse tension le traversant.

Avantageusement, la base est réalisée en un matériau moulable thermiquement isolant, les éléments de conformation étant fixés sur la base en étant partiellement noyés dans le matériau de la base.

I1 est préférable que les éléments de conformation définissent des appuis régulièrement espacés.

Ces éléments de conformation peuvent être réalisés à partir de plaquettes thermiquement isolantes, notamment en verre, par exemple d'une épaisseur de l'ordre de 0,1 à 0,5 mm. Dans ce cas, il est avantageux que chaque élément de conformation soit défini par deux plaquettes de verre accolées l'une à l'autre et orientées essentiellement transversalement à un plan général de la base, lesdites deux plaquettes ayant des dimensions ou des positions différentes de manière à ce l'appui correspondant soit défini à l'angle, par exemple angle droit, de deux bords définis respectivement par chacune des deux plaquettes.

L'invention concerne également une installation de conformation pour un fil métallique à mémoire de forme destiné à être utilisé en orthodontie, notamment un fil d'alliage nickel-titane, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil tel que défini ci-dessus, un dispositif générateur de basse tension électrique et des moyens de connexion électrique entre le dispositif générateur et deux extrémités libres d'un fil à positionner sur l'appareil.

Enfin l'invention propose un procédé de conformation d'un fil métallique à mémoire de forme destiné à être utilisé en orthodontie, notamment un fil d'alliage nickeltitane, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à
- placer le fil en appui sur un appareil tel que défini ci-dessus, et
- échauffer le fil à une température régulière contrôlée en y faisant circuler un courant électrique.

D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé, sur lequel:
la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de mise en forme selon la présente invention, et
la figure 2 est une vue en coupe d'une partie du dispositif de la figure 1.

En référence à la figure 1, on a représente un conformateur pour un fil F d'alliage NiTi pour orthodontie, ce conformateur étant destiné à être utilisé en association avec un dispositif 30 capable d'engendrer une basse tension appropriée qui, appliquée entre les deux extrémités libres du fil F, provoque son échauffement de manière à lui donner toute forme choisie, selon la méthode dite D.E.R.H.T.

Pour plus de détails concernant cette méthode, on se réfèrera à l'article "Use of the Direct Electric
Resistance Heat Treatment Method", F. MIURA, M. MOGI, Y
OHURA, European Journal of Orthodontics, 10: 187-191, 1988.

On indiquera simplement qu'en appliquant une basse tension de valeur bien choisie aux extrémités d'un fil F préalablement contraint selon une forme donnée, on provoque par effet joule un accroissement de température extrêmement régulier au sein du fil, qui provoque lui-même un réarrangement moléculaire tendant à faire disparaître les contraintes, si bien que le fil présente finalement à l'état libre et à la température buccale la forme selon laquelle il a été contraint. Cette méthode est particulièrement appropriée en ce qu'elle préserve les propriétés de mémoire de forme du fil telles que décrites en introduction.

La valeur de la tension appliquée aux extrémités du fil et la durée de traitement sont choisies notamment en fonction de la nature de l'alliage, de la section et de la longueur du fil)
Le conformateur selon la présente invention comprend une base 10 à laquelle sont fixés une pluralité d'éléments de conformation 20, choisis pour assurer un contact surfacique aussi réduit que possible avec le fil et pour minimiser les pertes par conduction. I1 a pour objet de donner au fil F, pendant toute la durée de mise en oeuvre de la méthode D.E.R.H.T., la forme d'arc souhaitée, tout en minimisant les gradients de température au sein du fil.

A cet effet, les éléments de conformation 20 sont réalisés en un matériau thermiquement isolant et sont aussi minces que possible, pour ainsi occasionner au niveau des appuis du fil des fuites de chaleur aussi réduites que possible.

Par exemple, on utilise pour les éléments 20 des plaquettes de verre d'une épaisseur de 1 à quelques dixièmes de millimètres. La région inférieure de ces plaquettes est de préférence noyée dans la masse de la base 10, qui peut être réalisée par exemple en plâtre.

Les plaquettes sont disposées sur la base de manière à définir dans la région périphérique courbe de celle-ci une pluralité de zones étroites d'appui en direction verticale et horizontale, régulièrement réparties le long de ladite périphérie. Chaque appui est ici défini par l'intersection d'un bord horizontal 20a de la plaquette et d'un bord vertical 20b s'étendant vers le haut à partir de l'extrémité côté intérieur dudit bord horizontal.

Pour maintenir le fil F en appui contre les angles des éléments respectifs 20, on utilise tout moyen approprié, et notamment des pinces saisissant et contraignant les extrémités du fil F, lesdites pinces étant dans ce cas électriquement conductrices pour pouvoir appliquer elles-mêmes au fil la basse tension nécessaire au traitement D.E.R.H.T.

En référence maintenant à la figure 2, on observe que chaque élément de conformation 20 peut être réalisé à partir de deux plaquettes de verre accolées 20', 20", une première plaquette 20' étant disposée à plus grande proximité de la périphérie de la base 10 et étant moins haute que la seconde plaquette 20", disposée plus à l'intérieur de la base. De la sorte, les bords horizontal 20a et vertical 20b qui définissent à leur angle la zone d'appui pour le fil appartiennent respectivement à la plaquette 20' et à la plaquette 20".

Dans un premier mode concret d'utilisation de l'invention, un conformateur tel que décrit ci-dessus peut soit être réalisé par le praticien lui-même au cas par cas en fonction du profil dentaire d'un patient particulier, celui-ci ajustant les éléments de conformation 20 pendant la prise du plâtre ou analogue constituant la base et contenu dans un moule.

I1 mettra ensuite en oeuvre la méthode D.E.R.H.T.

Dans un autre mode d'exploitation, le praticien pourra trouver dans le commerce divers modèles de conformateurs selon l'invention, correspondant à divers profils dentaires.

Selon une variante de réalisation non représentée, un conformateur selon la présente invention peut être conçu de manière à présenter, dans une pluralité de plans parallèles différents, une pluralité d'appuis correspondant à des arcs de profils différents. Dans ce cas, chaque élément de conformation 20 présente dans sa région extérieure un profil en escalier ou en créneaux, dont chaque angle d'appui est positionné en fonction d'un profil d'arc particulier à réaliser.

Selon une autre variante non représentée, on peut prévoir que chaque élément de conformation 20 soit réglable en position, de manière à faire varier le profil d'arc obtenu.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée sur les dessins, mais l'homme de l'art saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Appareil de conformation pour un fil métallique à mémoire de forme destiné à être utilisé en orthodontie, notamment un fil d'alliage nickel-titane, caractérisé en ce qu'il comprend une base (10) et une pluralité d'éléments de conformation minces (20) fixés sur la base, réalisés en un matériau thermiquement isolant, définissant chacun un appui de surface réduite pour le fil (F), l'ensemble des appuis définissant une forme d'arcade particulière adaptée à un profil dentaire, le fil étant apte à être maintenu sur l'ensemble des appuis pendant qu'il est échauffé à laide d'un courant électrique sous basse tension le traversant.

2. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la base (10) est réalisée en un matériau moulable thermiquement isolant et en ce que les éléments de conformation (20) sont fixés sur la base en étant partiellement noyés dans le matériau de la base.

3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de conformation (20) définissent des appuis régulièrement espacés.

4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments de conformation (20) sont réalisés à partir de plaquettes (20', 20") orientées essentiellement perpendiculairement à un plan de la base.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les plaquettes sont en verre.

6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les plaquettes de verre ont une épaisseur de l'ordre de 0,1 à 0,5 mm.

7. Appareil selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque élément de conformation est défini par deux plaquettes de verre (20', 20") accolées lune à l'autre et orientées essentiellement transversalement à un plan général de la base, lesdites deux plaquettes ayant des dimensions ou des positions différentes de manière à ce l'appui correspondant soit défini à l'angle de deux bords (20a, 20b) définis respectivement par chacune des deux plaquettes.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits bords définissent entre eux un angle droit.

9. Installation de conformation pour un fil métallique à mémoire de forme destiné à être utilisé en orthodontie, notamment un fil d'alliage nickel-titane, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil selon lune des revendications 1 à 8, un dispositif générateur de basse tension électrique (30) et des moyens de connexion électrique entre le dispositif générateur et deux extrémités libres d'un fil à positionner sur l'appareil.

10. Procédé de conformation d'un fil métallique à mémoire de forme destiné à être utilisé en orthodontie, notamment un fil d'alliage nickel-titane, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à

- placer le fil en appui sur un appareil selon l'une des revendications 1 à 8, et

- échauffer le fil à une température régulière contrôlée en y faisant circuler un courant électrique.