FR2773467A1 - Gabarit pour la localisation d'un axe de forage optimal dans un os maxillaire d'un patient, et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

Le gabarit selon l'invention comprend une portion de référence radio-opaque (12) ayant la forme d'une arcade dentaire idéale et présentant une première surface plane (13), dite " plan de référence ", la portion de référence (12) renfermant au moins trois marqueurs radio-opaques dont chacun a une densité Hounsfield différente de celle du matériau constituant la portion de référence (12). Une portion de liaison (10) transparente aux rayons X est réunie à une seconde surface de la portion de référence (12), opposée à ladite première surface (13). Au moins une réplique de dent (9), similaire à une dent à remplacer et constituée d'un matériau radio-opaque, est noyée dans la portion de liaison (10). Chacune des répliques de dent (9) et les portions de liaison (10) et de référence (12) sont percées de pré-trous (11, 17) alignés selon un axe de forage idéal présumé (28).

Description

La présente invention concerne un gabarit pour la localisation d'un axe de forage optimal dans un os maxillaire d'un patient, en vue de la pose d'un implant dentaire intraosseux, ainsi que son procédé de fabrication.

Un tel procédé de localisation et une installation pour sa mise en oeuvre sont décrits dans FR-A-2 687 947 au nom du
Demandeur. Ce procédé utilise, comme gabarit, une simple plaque 2 en matière plastique rigide, épaisse de quelques millimètres, comportant des repères R opaques aux rayons X et des dispositifs de fixation au maxillaire ou à la mandibule du patient.

La présente invention propose un gabarit perfectionné qui facilite la mise en oeuvre du procédé.

Le gabarit selon l'invention comporte
une portion de référence radio-opaque ayant la forme d'une arcade dentaire idéale et présentant une première surface plane, dite "plan de référence", ladite portion de référence renfermant au moins trois marqueurs radio-opaques dont chacun a une densité Hounsfield différente de celle du matériau constituant ladite portion de référence,
une portion de liaison transparente aux rayons x, qui est réunie à une seconde surface de ladite portion de référence, opposée à ladite première surface, et
au moins une réplique de dent, similaire à une dent à remplacer et constituée d'un matériau radio-opaque, dont une extrémité est noyée dans ladite portion de liaison,
chacune desdites répliques de dent et lesdites portions de liaison et de référence étant percées de pré-trous alignés selon un axe de forage idéal présumé.

De préférence, lesdits marqueurs sont constitués de barreaux placés dans des forages de référence pratiqués dans ladite portion de référence tous selon un angle identique par rapport audit plan de référence, les traces respectives desdits forages sur ledit plan de référence étant équidistantes.

Pour que la portion de référence soit suffisamment visible aux rayons X, sans que l'on obtienne toutefois d'effet de saturation, elle doit avoir une densité Hounsfield comprise entre environ 1000 et 1500 UH et suffisamment différente de celle des marqueurs pour que l'on puisse distinguer, aux rayons X, ladite portion de référence de chacun desdits marqueurs. On pourra par exemple prévoir que le matériau constituant chacun desdits marqueurs a une densité Hounsfield comprise entre environ 500 et 800 UH.

Cette condition peut être facilement satisfaite en utilisant des barreaux de graphite comme marqueurs.

Selon une forme d'exécution préférée, ladite portion de référence est constituée d'un mélange d'un matériau polymérisable à froid, tel que du méthacrylate de méthyle, et d'un matériau opacifiant. L'opacifiant utilisé peut être, sans limitation, une poudre de ciment oxyphosphate, du sulfate de baryum ou de l'acide ioxitalamique. On préfère toutefois utiliser le sulfate de baryum pour des raisons économiques. Avantageusement, la portion de référence renfermera d'environ 70 à environ 90 % en poids de résine polymérisable et d'environ 10 à environ 30 % en poids de sulfate de baryum. De préférence, elle renfermera environ 80% en poids de résine Les constituants de la composition chimique sont tous bien connus de l'homme de l'art. Par exemple, le ciment oxyphosphate est connu comme matériau de scellement de couronnes dentaires. Ces matériaux sont par exemple mélangés dans un vibreur de type CAPMIX, fourni par
ESPE, réglé à environ 4450 oscillations par minute pour une capsule de 6 g.

L'invention étend également sa portée à un procédé de fabrication du gabarit précité.

Ce procédé comprend les étapes consistant
a) à réaliser un moulage d'une empreinte d'une arcade dentaire d'un patient,
b) à prévoir sur ledit moulage au moins une réplique de dent en un matériau radio-opaque, similaire à une dent à remplacer,
c) à appliquer un matériau transparent aux rayons X sur une portion de la hauteur de ladite réplique de dent, pour former une portion de liaison,
d) à forer dans ladite réplique de dent et dans ladite portion de liaison un pré-trou aligné selon un axe de forage idéal présumé dudit maxillaire,
e) à prévoir une portion de référence en un matériau radio-opaque, ayant sensiblement la même forme en plan que ladite arcade et présentant une première surface plane formant plan de référence, et une seconde surface opposée à ladite première surface,
f) à solidariser ladite seconde surface de ladite portion de référence à la surface de ladite portion de liaison opposée à ladite réplique de dent,
g) à forer ladite portion de référence dans le prolongement dudit pré-trou, et
h) à séparer ledit moulage de ladite portion de liaison et de ladite réplique de dent,
au moins trois marqueurs radio-opaques, dont chacun a une densité Hounsfield différente de celle du matériau constituant ladite portion de référence, étant introduits dans ladite portion de référence, soit avant l'étape f), soit après l'étape g).

L'invention sera mieux comprise, et ses avantages ressortiront mieux, à la lumière de la description détaillée suivante, prise en combinaison avec les dessins annexés dans lesquels
les figures 1A, 2A, 3, 4, 5, 6A et 7 sont des vues en élévation de côté illustrant les étapes successives du procédé de fabrication du gabarit selon l'invention,
la figure 1B est une vue en plan du dessus du gabarit illustré à la figure 1A,
la figure 2B est une vue en plan du dessus du gabarit illustré à la figure 2A,
la figure 6B est une vue en plan du dessus du gabarit illustré à la figure 6A,
la figure 8 illustre le procédé de localisation d'un axe de forage optimal selon l'invention, et
la figure 9 illustre l'utilisation du gabarit selon l'invention dans le forage d'un os maxillaire d'un patient.

La première étape du procédé selon l'invention consiste à réaliser un moulage 1, par exemple en plâtre ou en résine, d'une arcade dentaire du patient, à partir d'une empreinte de ladite arcade, empreinte préalablement prise par le chirurgien-dentiste. Comme le montrent les figures 1A et 1B, le moulage 1 résultant est constitué d'un socle 2 et d'un modèle 3 de l'arcade, comprenant des répliques 4 des dents naturelles ou artificielles du patient. Habituellement, le modèle 3 sera en plâtre extra-dur, tandis que le socle 2 pourra être en plâtre de qualité inférieure. Les zones 5 correspondent aux régions édentées de la bouche du patient.

Un moulage correspondant (non représenté) est réalisé à partir de l'empreinte de l'arcade antagoniste du patient, et les deux moulages sont placés en vis-à-vis dans un occluseur ou articulateur pour vérifier leur relation statique.

L'étape suivante du procédé consiste à appliquer thermiquement sur chacun des moulages, tels que 1, une plaque de cire 7 sur laquelle des dents du commerce, telles que 6, ont été montées (figures 2A et 2B). Comme le montre la figure 2B, la plaque de cire 7 est appliquée de manière à éviter les répliques 4 de dents existantes et à recouvrir suffisamment le reste du modèle d'arcade correspondant. La taille et la disposition des dents du commerce 6 sont évidemment fonction de la taille et de la disposition des dents situées en vis-àvis, sur le modèle d'arcade antagoniste, ainsi que de l'espace qu'il convient de respecter entre les implants à installer.

En variante, plutôt que d'utiliser des dents du commerce, il est possible de sculpter dans la cire des répliques des dents à remplacer. Toutefois, la mise en oeuvre de ce procédé est plus longue et délicate que celle du procédé précédemment décrit.

On réalise ensuite une empreinte des dents du commerce 6 à l'aide d'un matériau à empreinte quelconque, dentaire ou non, par exemple à l'aide d'un matériau à base de silicones ou d'hydrocolloïdes réversibles ou non. On préfère utiliser un hydrocolloïde irréversible du type alginate, qui est relativement peu coûteux et garantit une grande fidélité de la prise d'empreinte. L'empreinte 8 obtenue est illustrée en pointillés à la figure 3.

Les formes en creux, dans cette empreinte 8, des dents du commerce sont alors remplies de résine radio-opaque, pour obtenir des répliques 9 des dents à remplacer, après quoi l'empreinte 8 est replacée sur le modèle d'arcade 1, comme illustré à la figure 4.

Comme illustré à la figure 5, après polissage des répliques de dent 9, une couche de matériau transparent aux rayons X, telle que du méthacrylate de méthyle, est appliquée, par exemple au pinceau, sur l'extrémité libre des répliques de dent 9 et jusque sur les répliques 4 de dents existantes. On laisse ensuite durcir le matériau transparent pendant une à trois minutes, éventuellement moins si le durcissement est effectué sous pression, pour obtenir une portion de liaison 10. Des pré-trous alignés, tels que 11, sont ensuite percés, à l'aide d'un foret, dans chacune des répliques de dent à remplacer, telles que 9, et dans la portion de liaison 10. Ces pré-trous 11 sont orientés selon les axes de forages idéaux présumés des implants à poser.

L'étape suivante du procédé consiste à préparer une portion de référence 12 (figures 6A et 6B), par exemple par moulage ou façonnage, à partir d'un matériau radio-opaque ayant généralement la même densité Hounsfield que les répliques de dent 9 à remplacer (figure 6B). La portion de référence 12 a grossièrement la forme et la taille de l'arcade dentaire du patient traité, choisie par exemple parmi trois formes et quatre tailles d'arcade idéales. La portion de référence 12 présente une première surface plane 13 formant plan de référence et une seconde surface 15 opposée, et sa seconde surface 15 est appliquée à ladite portion de liaison 10 au moyen d'une résine fluide polymérisable 14, de manière à recouvrir le modèle d'arcade 3 au-delà des répliques 16a, 16b des dents de sagesse du patient (figure 6B). En fonction du secteur édenté, la portion de référence 12 s'étendra soit davantage du côté interne ou lingual, soit davantage du côté externe ou vestibulaire. Des pré-trous 17 sont ensuite forés dans la portion de référence 12, dans le prolongement des pré-trous 11 de la figure 5.

La figure 7 illustre l'étape suivante du procédé selon l'invention, dans laquelle la structure 22 résultant de l'étape décrite par référence aux figures 6A et 6B est placée sur le plateau 18 d'une fraiseuse dentaire, incliné d'un angle a connu par rapport à la verticale. Précisément, le socle 2 de la structure est réuni, par trois tiges métalliques espacées de 1200 les unes des autres, telles que 20, à une plaque 21, par exemple en Plexiglas ' La plaque 21 est disposée dans des mors (non représentés) sur le plateau 18 et maintenue contre celui-ci par l'électroaimant (non représenté) supportant classiquement le plateau 18. La portion de référence 12 ainsi immobilisée est percée d'un forage de référence 30, illustré en pointillés à la figure 7, à l'aide d'un foret 23 qui est mobile dans une direction F généralement verticale. On fait ensuite pivoter la structure 22 de 120 sur la plaque 21, puis on perce un second forage de référence et, enfin, un troisième forage de référence après une dernière rotation de 120 , sans que les autres paramètres aient changé, en particulier la direction F et l'angle a. Un barreau en graphite est ensuite introduit dans chaque forage de référence.

Le procédé illustré à la figure 7 garantit que la portion de référence 12 sera percée de trois forages de référence dont les traces sont exactement équidistantes sur le plan de référence 13 et ayant tous la même inclinaison par rapport à ce plan de référence, par exemple de 30 . La direction et la valeur de l'angle d'inclinaison seront fonction du type d'édentement du patient. Ainsi, dans le cas d'un édentement antérieur, les forages de référence seront plutôt percés dans la direction vestibulaire. De plus, le nombre de forages pourra être supérieur à trois, pour autant que leurs traces sur le plan de référence 13 soient toujours équidistantes. On pourra ainsi prévoir quatre forages de référence espacés de 90 les uns des autres. Le but des forages de référence est à la fois de servir à caler la foreuse lors du perçage ultérieur du maxillaire du patient (tel qu'illustré à la figure 9) et de servir de repères spatiaux pour étalonner les mesures de l'image ultérieurement obtenue par scanographie. Le diamètre des forages de référence sera donc généralement d'environ 2 mm lorsqu'on utilise un logiciel permettant de reconstruire des coupes obliques de 1 mm d'épaisseur, espacées d'un millimètre, à partir des coupes axiales prises par le scanographe.

La structure 22 est ensuite séparée en deux parties, d'un côté, le moulage 1 et, de l'autre côté, l'ensemble formé par la portion de référence 12, la portion de liaison 10 et les répliques de dent à remplacer 9. Cet ensemble forme le gabarit 24 selon l'invention, qui est illustré à la figure 8.

Un gabarit analogue est réalisé, de la même manière que décrit ci-dessus, à partir de l'arcade antagoniste du patient.

On notera que toutes les opérations décrites par référence aux figures 1A à 7 seront normalement mises en oeuvre par un prothésiste dentaire, sans nécessiter l'assistance d'un chirurgien-dentiste.

L'utilisation du gabarit 24 ainsi formé est illustrée schématiquement sur les figures 8 et 9.

Comme le montre la figure 8, le gabarit 24 est placé sur l'arcade correspondante du patient, qui comprend des dents existantes 25 similaires chacune à une réplique de dent, telle que 4 (figure 1A), ayant servi à la fabrication du gabarit. Le patient, équipé du gabarit, est ensuite soumis à une scanographie. Les données obtenues peuvent être exploitées en direct ou, mieux, stockées sur un disque optique, par exemple de format Genesis ou Dicom, de façon à ne pas immobiliser le patient plus que nécessaire. On notera que, pour éviter la survenue éventuelle d'artefacts susceptibles de brouiller l'image obtenue par scanographie, dus à la présence éventuelle de matières très radio-opaque, dont la densité est supérieure au seuil de résolution du scannographe, dans le maxillaire du patient (tels que des obturations coulées ou foulées), il est possible d'utiliser dans cette étape un gabarit dont la portion de liaison 10 est suffisamment épaisse pour éloigner convenablement le plan de référence 13 des matières en question.

La ligne de sécurité 26 représente la ligne de démarcation entre l'os maxillaire et les structures limitantes qui ne doivent pas être endommagées, telles que, par exemple, les structures vasculaires, dentaires ou corticales osseuses. Pour chaque dent à remplacer, l'axe de forage idéal présumé passant par le pré-trou 11 ménagé dans ladite dent et la zone adjacente de la portion de liaison et par le pré-trou 17 passant par la zone adjacente de la portion de référence 12, est prolongé dans l'os maxillaire au moyen d'un logiciel de traitement des données scanographiques, comme représenté par la ligne pointillée 28.

S'il s'avère que la distance séparant, le long de l'axe 28, la crête osseuse 27 de la ligne de sécurité 26, est trop faible pour qu'un implant puisse être valablement posé le long de cet axe, ce qui est le cas à la figure 8, on détermine un axe de forage optimal selon lequel l'implant devra être posé pour assurer une longévité maximale de celuici. Cet axe de forage optimal est représenté par la ligne pointillée 29 à la figure 8. En principe, la direction de l'axe de forage optimal 29 ne devrait pas différer de plus de 35 à 40 (angle ss) de celle de l'axe de forage idéal présumé 28. Il conviendrait sinon de déterminer un axe médian qui constituerait un compromis compatible avec les contraintes anatomiques internes et avec les exigences prothétiques externes. L'axe de forage optimal 29 est ensuite projeté sur le plan de référence 13 et les pré-trous 11 et 17 sont rebouchés. Les coordonnées de l'axe 29 sont calculées par un logiciel approprié par rapport au plan de référence 13 et aux trois forages de référence, tels que 30 (figure 7), et envoyées vers une perceuse numérique, de sorte que le foret 23 perce la réplique de dent correspondante, ainsi que les zones adjacentes de la portion de référence 12 et de la portion de liaison 10 selon cet axe. Le forage 32 résultant est illustré à la figure 9.

Bien entendu, dans certains cas, l'axe de forage idéal présumé 28 et l'axe de forage optimal 29 seront confondus, de sorte qu'il ne sera pas nécessaire de mettre en oeuvre les opérations qui viennent d'être décrites.

Le gabarit selon l'invention est alors prêt à être utilisé pour le forage de l'os maxillaire du patient, éventuellement après avoir été aminci pour réduire son encombrement en bouche, et stérilisé à froid.

Comme illustré à la figure 9, le gabarit 24 est ensuite placé sur l'arcade 31 correspondante du patient et un canon de forage (non représenté), de préférence en céramique, est introduit dans les forages tels que 32. Le canon de forage doit être stérilisable et perforé latéralement, d'une part, pour éviter une diffusion trop importante dans l'os du liquide de réfrigération, et, d'autre part, pour assurer une bonne circulation de ce liquide, généralement du sérum physiologique, utilisé lors du forage de l'os maxillaire. Il doit en outre être suffisamment solide et de préférence coulissant, de manière à pouvoir à la fois s'étendre ultérieurement jusque dans l'os tout en présentant un encombrement réduit.

L'os maxillaire est ensuite percé au moyen d'une foreuse dentaire, de préférence d'abord à l'aide d'un foret boule, destiné à évaluer la densité de la corticale crestale de l'os, puis successivement à l'aide d'un foret 33 de 2 mm et d'un foret de 3 mm, si l'implant cylindrique intra-osseux à poser a un diamètre de 4 mm. Il est bien entendu que des canons de forages successifs peuvent être utilisés pour chaque étape du forage de l'os ou que l'on peut utiliser un canon de forage ayant différents diamètres intérieurs.

Eventuellement, le gabarit selon l'invention peut être replacé sur la partie restante de la structure 22 illustrée à la figure 7, préalablement à la mise en oeuvre de l'étape illustrée à la figure 9, pour permettre au chirurgiendentiste de tester la situation de l'implant avant que le procédé ne soit mis en oeuvre sur le patient.

L'implant peut alors être mis en place après enlèvement du gabarit 24 et du canon de forage utilisé.

On notera que le gabarit selon l'invention peut également être utilisé pour retrouver des implants enfouis dans l'os maxillaire qui nécessitent d'être dégagés.

Il est bien entendu que la forme d'exécution précédemment décrite n'a pas pour but de limiter la portée de l'invention et n'est donnée qu'à des fins d'illustration. En particulier, bien que l'invention ait été illustrée comme appliquée à une arcade dentaire en forme de U sur laquelle quatre dents doivent être remplacées, il est évident qu'elle pourrait tout aussi bien être appliquée aux autres types courants d'arcade, à savoir en C et en V. En outre, le nombre et l'emplacement des dents à remplacer ne sont pas limitatifs, pour autant que le gabarit selon l'invention puisse prendre suffisamment appui sur les dents restantes.

Eventuellement, en cas d'édentement complet, l'appui pourra être assuré par des mini-implants préalablement insérés dans 1 ' os.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Gabarit (24) pour la localisation d'un axe de forage optimal (29) dans un os maxillaire (31) d'un patient, en vue de la pose d'un implant dentaire intra-osseux, caractérisé en ce qu'il comprend

une portion de référence radio-opaque (12) ayant la forme d'une arcade dentaire idéale et présentant une première surface plane (13), dite "plan de référence", ladite portion de référence (12) renfermant au moins trois marqueurs radioopaques dont chacun a une densité Hounsfield différente de celle du matériau constituant ladite portion de référence (12),

une portion de liaison (10) transparente aux rayons X, qui est réunie à une seconde surface (14) de ladite portion de référence (12), opposée à ladite première surface (13), et

au moins une réplique de dent (9), similaire à une dent à remplacer et constituée d'un matériau radio-opaque, dont une extrémité est noyée dans ladite portion de liaison (10),

chacune desdites répliques de dent (9) et lesdites portions de liaison (10) et de référence (12) étant percées de pré-trous (11, 17) alignés selon un axe de forage idéal présumé (28).

2. Gabarit selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits marqueurs sont constitués de barreaux placés dans des forages de référence (30) pratiqués dans ladite portion de référence (12) tous selon un angle identique par rapport audit plan de référence (13), les traces respectives desdits forages (30) sur ledit plan de référence (13) étant équidistantes.

3. Gabarit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau constituant chacun desdits marqueurs a une densité Hounsfield comprise entre 500 et 800 UH, et en ce que le matériau constituant ladite portion de référence a une densité Hounsfield comprise entre 1000 et 1500 UH.

4. Gabarit selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits barreaux sont en graphite.

5. Gabarit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite portion de référence (12) est constituée d'un mélange de méthacrylate de méthyle et d'un opacifiant, tel que du sulfate de baryum.

6. Gabarit selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite portion de référence (12) est constituée d'environ 80% en poids de méthacrylate de méthyle et d'environ 20% en poids de sulfate de baryum.

7. Procédé de fabrication d'un gabarit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant

a) à réaliser un moulage (1) d'une empreinte d'une arcade dentaire d'un patient,

b) à prévoir sur ledit moulage (1) au moins une réplique de dent (9) en un matériau radio-opaque, similaire à une dent à remplacer,

c) à appliquer un matériau transparent aux rayons X sur une portion de la hauteur de ladite réplique de dent (9), pour former une portion de liaison (10),

d) à forer dans ladite réplique de dent (9) et dans ladite portion de liaison (10) un pré-trou (11) aligné selon un axe de forage idéal présumé (28) dudit maxillaire (31),

e) à prévoir une portion de référence (12) en un matériau radio-opaque, ayant sensiblement la même forme en plan que ladite arcade et présentant une première surface plane (13) formant plan de référence, et une seconde surface (14) opposée à ladite première surface (13),

f) à solidariser ladite seconde surface (14) de ladite portion de référence (12) à la surface de ladite portion de liaison (10) opposée à ladite réplique de dent (9),

g) à forer (17) ladite portion de référence (12) dans le prolongement dudit pré-trou (11), et

h) à séparer ledit moulage (1) de ladite portion de liaison (10) et de ladite réplique de dent (9),

au moins trois marqueurs radio-opaques, dont chacun a une densité Hounsfield différente de celle du matériau constituant ladite portion de référence, étant introduits dans ladite portion de référence (12), soit avant l'étape f), soit après l'étape g).

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape d'introduction desdits marqueurs consiste à pratiquer au moins trois forages de référence (30) dans ladite portion de référence (12), tous selon un angle identique par rapport audit plan de référence (13), en des emplacements tels que les traces respectives desdits forages (30) sur ledit plan de référence (13) soient équidistantes, puis à placer des barreaux en un matériau radio-opaque dans lesdits forages de référence (30).