FR3032609A1 - Appareil orthodontique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un appareil orthodontique destiné à être rendu solidaire de dents d'un utilisateur afin d'appliquer un traitement orthodontique, l'appareil comportant un organe monobloc, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a) relevé d'informations relatives audit ensemble de dents ; b) détermination, en fonction desdites informations, d'au moins des première et deuxième formes stables dudit organe vers lesquelles l'organe devrait tendre à se déformer pendant des première et deuxième périodes du traitement, respectivement, la forme stable vers laquelle ledit organe tend à se déformer à un instant donné étant dite « opérationnelle » ; c) fabrication et programmation dudit organe de manière que l'application d'un stimulus pendant la première période du traitement rende opérationnelle ladite deuxième forme stable.

Description

1 APPAREIL ORTHODONTIQUE Domaine technique La présente invention concerne un appareil orthodontique, notamment un appareil orthodontique dit « actif », c'est-à-dire apte à délivrer une contrainte pour déplacer les dents d'un positionnement initial correspondant à une "malposition" vers un positionnement final, ou un appareil orthodontique dit "passif', c'est-à-dire destiné à maintenir en position les dents pour éviter que ces dents ne se déplacent vers une malposition. Dans la catégorie des appareils orthodontiques "actifs", on inclut également les appareils qui sont sélectivement actifs, c'est-à-dire qui peuvent être maintenus dans la bouche du patient après un traitement orthodontique, et être activés en cas de récidive. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel appareil. L'invention concerne aussi un procédé de traitement au moyen d'un tel appareil. Etat de la technique Un appareil orthodontique actif comporte classiquement une pluralité d'attaches, ou « brackets », destinées à être fixées sur les dents d'un utilisateur, et un arc destiné à être fixé provisoirement sur lesdites attaches. Classiquement, l'arc doit être changé régulièrement par un autre arc de section plus importante ou en un autre alliage.

Alternativement, un appareil orthodontique actif peut être constitué par une gouttière orthodontique active, ou « aligneur ». Invisalign® est un exemple de gouttière active constituée d'une pièce en plastique transparent présentant une empreinte de dents correspondant à un positionnement final pour un ensemble de dents d'un utilisateur. L'utilisateur porte la gouttière active sur ses dents et l'élasticité de la matière de la gouttière active contraint ces dents vers le positionnement final. Classiquement, le positionnement final correspond à un déplacement d'environ 0,25 mm des dents, ce qui habituellement implique un changement de gouttière toutes les deux ou trois semaines. La transparence de la gouttière active la rend sensiblement invisible. Que l'appareil orthodontique actif soit à attaches ou soit une gouttière active, la contrainte exercée sur les dents est maximale à la pose de l'appareil, puis décroît avec le temps (voir 3032609 2 figure 2a). Après quelques jours (gouttières actives), semaines ou mois, l'efficacité de l'appareil devient faible et, si le positionnement souhaité n'est pas atteint, l'arc ou la gouttière active doit être remplacé. Une élasticité initiale élevée permet d'augmenter la durée de vie d'un arc ou d'une 5 gouttière active, et donc de limiter le nombre de visites chez l'orthodontiste. Cependant, une élasticité élevée peut réduire l'efficacité de l'appareil. Par ailleurs, un arc ou une gouttière active perdent de leur efficacité en fin de vie, et doivent alors être remplacés rapidement. A défaut, le nouvel arc ou la nouvelle gouttière active peuvent également provoquer des phénomènes physiologiques d'hyalinisation.

10 Un appareil amovible d'expansion, ou "plaque palatine d'expansion", est un appareil orthodontique actif, dont la géométrie peut être modifiée au moyen d'une vis permettant de déplacer différentes parties de l'appareil les unes par rapport aux autres. Au cours du traitement, la géométrie de l'appareil doit être classiquement modifiée à plusieurs reprises, ce qui nécessite autant d'interventions par l'utilisateur ou l'orthodontiste.

15 En outre, l'actionnement d'une vis peut être délicat, ce qui augmente le risque d'une mauvaise observance des préconisations de l'orthodontiste. Enfin, les géométries possibles pour l'appareil ne sont pas prédéterminées. La détermination d'une nouvelle géométrie requiert donc la compétence d'un orthondontiste. Il existe un besoin pour un appareil orthodontique permettant de simplifier le traitement, 20 notamment de limiter les visites chez l'orthodontiste. Un objet de la présente invention est de satisfaire, au moins partiellement, ce besoin. Résumé de l'invention A cet effet, l'invention propose un appareil orthodontique destiné à être rendu solidaire de dents d'un utilisateur, par exemple par complémentarité de forme avec lesdites dents, par 25 exemple une gouttière active, ou par l'intermédiaire d'une pluralité d'attaches après que lesdites attaches ont été fixées sur lesdites dents. Selon l'invention, l'appareil comporte un organe monobloc programmé pour se déformer, par application d'un stimulus prédéterminé, depuis une première forme stable jusqu'à une deuxième forme stable.

30 Les première et deuxième formes stables peuvent correspondre à des positionnements prédéterminés des dents, par exemple à un positionnement intermédiaire et à un positionnement final des dents.

3032609 3 Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, un appareil de l'invention permet de contrôler facilement et de manière précise, éventuellement sans l'aide d'un orthodontiste, la contrainte exercée par l'appareil sur les dents à traiter. En outre, la variation de la contrainte dans le temps peut être réduite. L'efficacité de l'appareil peut par 5 exemple être maintenue sensiblement constante et la durée du traitement peut être plus courte. De préférence, l'organe comporte, voire est constitué en un matériau rétractable ou expansible sous l'effet du stimulus, de préférence un matériau polymère. De préférence, la modification du volume de l'organe sous l'effet du stimulus est supérieure à 1%, à 2%, à 10 5%, à 8%, ou à 10%, à 20%, voire à 50% du volume initial, avant application du stimulus. L'organe peut être configuré pour se déformer progressivement ou instantanément sous l'effet du stimulus. De préférence encore, le stimulus appliqué sur l'organe est choisi dans le groupe constitué par un rayonnement, en particulier lumineux, infrarouge, ultraviolet ou sonore, une 15 modification de l'humidité et/ou de l'acidité et/ou de la température et/ou de la composition chimique de l'environnement de l'organe, une application d'un courant électrique et/ou d'une tension électrique et/ou d'un champ magnétique, et leurs combinaisons. Dans un mode de réalisation, le stimulus est appliqué pendant une durée inférieure à 1 heure, à 30 minutes, à 60 s, à 30 s, à 10 s, à 5 s, à 1 s.

20 Dans un mode de réalisation, l'organe est configure de manière que sa déformation pour atteindre la deuxième forme stable se poursuive après l'application dudit stimulus. Par exemple, l'orthodontiste ou l'utilisateur applique pendant quelques secondes le stimulus, ce qui initie la déformation. La déformation se poursuit ensuite jusqu'à la deuxième position stable.

25 De préférence, après application du stimulus et en l'absence de contrainte, l'organe a une forme qui varie pendant une durée supérieure à 1 jour, 30 jours, voire 60 jours, avant d'atteindre la deuxième forme stable. De préférence, l'organe est disposé de manière à pourvoir être rendu opérationnel par le stimulus alors que l'appareil est en position de service, dans la bouche de l'utilisateur.

30 L'orthodontiste ou l'utilisateur peut ainsi modifier le fonctionnement de l'appareil sans avoir besoin de l'extraire de la bouche.

3032609 4 De préférence encore, le stimulus est appliqué sans contact avec l'organe. Le risque de blessure en est réduit. Un appareil selon l'invention peut encore comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toutes les combinaisons possibles : 5 - l'organe est en un matériau biocompatible ; - dans la deuxième forme stable, l'organe présente au moins une dimension supérieure à 1%, supérieure à 3%, supérieure à 5%, supérieure à 10% à celle qu'il présente dans la première forme stable ; - l'organe est configuré de manière que le passage de la première forme stable à la 10 deuxième forme stable soit irréversible ; - l'organe est programmé pour être configurable selon plus de 2, plus de 5, plus de 10 formes stables prédéterminées, le passage d'une forme stable à une autre résultant de l'application d'un dit stimulus, identique ou différent de celui requis pour passer de la première à la deuxième forme stable ; 15 - une forme stable correspond à un positionnement réel ou souhaité des dents ; - l'organe se présente sous la forme d'une gouttière active ; - l'organe se présente sous la forme d'un bloc de matière expansible ou rétractable, par exemple disposé dans la chambre d'un vérin ; - l'organe se présente sous la forme d'un arc présentant une structure, par exemple un 20 nombre de brins et/ou une composition chimique et/ou un profil variable selon sa longueur ; - l'organe se présente sous la forme d'un arc comprenant plusieurs brins et/ou plusieurs couches et/ou plusieurs portions longitudinales qui, chacun(e), peuvent prendre plusieurs configurations sous l'effet de l'application d'un dit stimulus ; 25 - l'organe présente, selon sa longueur, une composition et/ou un profil transversal variable et/ou présente, dans une section transversale, une composition et/ou une structure hétérogène(s), et/ou présente, selon sa longueur, un nombre de brins variables et/ou des brins présentant, selon leurs longueurs, une composition et/ou un profil transversal variable(s) et/ou présentant, dans une section transversale, une 30 composition et/ou une structure hétérogène(s) ; - l'organe est en un matériau qui n'est pas à mémoire de forme ; - l'organe est conçu et fabriqué de manière assistée par ordinateur ; 3032609 5 - l'organe, de préférence l'appareil, est fabriqué par impression 3D. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un appareil selon l'invention comportant un organe monobloc et destiné à être fixé sur un ensemble de dents d'un utilisateur, ledit procédé comportant les étapes suivantes : 5 a) relevé d'informations relatives audit ensemble de dents, et en particulier d'informations relatives au positionnement desdites dents ; b) détermination, en fonction desdites informations, d'au moins des première et deuxième formes stables dudit organe vers lesquelles l'organe devrait tendre à se déformer pendant des première et deuxième périodes du traitement, respectivement, la forme 10 stable vers laquelle ledit organe tend à se déformer à un instant donné étant dite « opérationnelle » ; c) fabrication et programmation dudit organe de manière que l'application d'un stimulus pendant la première période du traitement rende opérationnelle ladite deuxième forme stable.

15 Un tel procédé permet avantageusement un traitement personnalisé, de préférence en exerçant une contrainte sensiblement continue jusqu'à la fin du traitement. Les formes stables dépendent du traitement à appliquer. Dans le cas d'un traitement orthodontique actif, l'organe peut en particulier être programmé pour que, après fixation de l'organe sur lesdites dents, la forme de l'organe 20 tende à se rapprocher, au moment où l'ensemble de dents présente le positionnement initial, d'une forme cible qui correspond à la première forme stable et, au moment où l'ensemble de dents présente un positionnement intermédiaire, après application du stimulus, d'une forme cible qui correspond à la deuxième forme stable. La deuxième forme stable peut par exemple correspondre au positionnement final souhaité 25 pour les dents. Les formes stables sont déterminées de manière que l'appareil exerce une contrainte prédéterminée sur l'ensemble de dents. Un procédé selon l'invention peut encore comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toutes les combinaisons possibles : 30 à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau rétractable ou expansible sous l'effet du stimulus ; 3032609 6 - à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau déformable sous l'effet d'un stimulus choisi dans le groupe constitué par une force mécanique appliquée par contact, une vibration, un rayonnement, en particulier lumineux, infrarouge, ultraviolet ou sonore, une modification de l'humidité et/ou de l'acidité et/ou de la 5 température et/ou de la composition chimique de l'environnement de l'organe, une application d'un courant électrique et/ou d'une tension électrique et/ou d'un champ magnétique, et leurs combinaisons ; - à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau déformable sous l'effet d'un stimulus dont l'effet sur ledit organe n'est pas modifié lorsque son intensité et/ou sa 10 durée dépasse un seuil ; - à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau déformable sous l'effet d'un stimulus et dont la déformation se poursuit, après cessation dudit stimulus, pendant une durée supérieure à 1 jour, 30 jours, voire 60 jours ; - à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau déformable sous l'effet d'un 15 stimulus applicable sans contact ; - à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau déformable selon plus de 2, plus de 5, plus de 10 formes stables sous l'effet de dits stimulus ; - l'organe se présente sous la forme d'une gouttière active ou d'un arc orthodontique ou d'un vérin contenant de la matière expansible ou rétractable ; 20 - à l'étape c), l'organe, voire l'appareil, est fabriqué par impression 3D. L'invention concerne également un appareil fabriqué suivant un procédé selon l'invention. L'invention concerne enfin un procédé de traitement orthodontique actif ou passif, en particulier à des fins thérapeutiques et/ou non thérapeutiques, et en particulier exclusivement esthétiques, procédé selon lequel on applique un appareil selon l'invention, 25 en particulier on fixe un appareil orthodontique à attaches selon l'invention ou on pose une gouttière active selon l'invention, sur les dents d'un utilisateur. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et à l'examen du dessin annexé dans lequel : 30 - la figure 1 représente un schéma de principe illustrant un changement de forme stable d'un organe pouvant être mis en oeuvre dans un appareil selon l'invention ; 3032609 7 les figures 2a à 2c représentent différents profils montrant, en fonction du temps t, une contrainte g- appliquée sur des dents au moyen de différents organes ; la figure 3 représente, très schématiquement et vu de dessus, un organe, sous la forme d'un arc, pouvant présenter deux formes stables ; 5 les figures 4 et 5 représentent, schématiquement, des vérins pouvant être mis en oeuvre dans un appareil selon l'invention, en coupe longitudinale médiane. Dans les différentes figures, des références identiques ont été utilisées pour désigner des organes identiques ou analogues. Définitions 10 Par « forme stable », on désigne la forme vers laquelle, à un instant donné, l'organe a tendance à se déformer. Dans un mode de réalisation préféré, l'organe tend à être ramené vers une forme stable de manière élastique lorsqu'il en est écarté, à la manière d'un ressort. Pour observer une forme stable, l'organe ne doit pas être contraint (sinon par les forces de gravité et de réaction correspondantes). En cours 15 d'un traitement orthodontique actif, les formes stables constituent des « formes cibles » vers lesquelles l'organe tend à être ramené, entrainant ainsi le déplacement des dents. La « programmation » de l'organe signifie que les première et deuxième formes stables sont prédéterminées en fonction de la destination de l'appareil. Elles sont 20 « inscrites » dans l'organe, de sorte qu'il suffit à l'utilisateur ou l'orthodontiste d'appliquer le stimulus pour que l'organe, initialement dans la première forme stable, se déforme vers la deuxième position stable. La forme stable vers laquelle l'organe tend à être ramené est dite « opérationnelle ». Par « organe monobloc », on entend que l'organe est constitué d'une seule pièce ou 25 d'une pluralité de pièces immobilisées les unes par rapport aux autres. Un organe constitué d'un support indéformable et d'une vis vissée dans un filetage du support et dont la position peut être modifiée n'est donc pas un « organe monobloc » ; Par "contrainte appliquée sur les dents", on entend l'ensemble des actions exercées par l'appareil sur les dents.

30 3032609 8 Description détaillée Un appareil selon l'invention peut être un appareil orthodontique actif ou passif, notamment un appareil orthodontique à attaches ou une gouttière active. En particulier, l'appareil peut être choisi parmi un appareil orthodontique à attaches, dit 5 « fixe » parce qu'il ne peut être retiré par l'utilisateur et demeure ainsi fixé aux dents de l'utilisateur entre les visites chez l'orthodontiste, et un appareil orthodontique, dit « amovible » parce qu'il peut être retiré par l'utilisateur, en particulier une plaque palatine ou une gouttière active. L'appareil peut être choisi dans le groupe constitué par les appareils amovibles 10 d'expansion, comme le Schwarz, le Split Plate, les appareils d'expansion en éventail, les appareils fonctionnels et d'avancement mandibulaire, comme le Bionator, le Twin Block inventé par William Clark, les enveloppes linguales nocturnes (ELN), les gouttières d'alignement, les appareils de contention comme le Hawley, de type régulier, "wrapped around" ou "positionned", les orthèses d'avancée mandibulaire, comme le Morphée, 15 l'Orthosomamo, et les appareils de contention passifs, et les appareils auxiliaires de traitement orthodontiques, comme les guides de positionnement de minivis d'ancrage orthodontique ou les guides chirurgicaux pour la pause d'implants. Deux modes de réalisation particuliers sont décrits ci-après, à savoir un appareil à attaches et une gouttière active.

20 Appareil à attaches Classiquement, un appareil orthodontique actif à attaches comporte une pluralité d'attaches et un arc. Dans un mode de réalisation, l'arc constitue l'organe monobloc programmé. L'arc est conformé pour être fixé sur les attaches après que lesdites attaches ont été fixées sur les dents d'un utilisateur afin de contraindre les dents vers un positionnement souhaité.

25 Les attaches peuvent être des attaches couramment utilisées en orthodontie. De préférence, les attaches sont conçues pour autoriser un remplacement et/ou un ajustement de l'organe, sans que les attaches ne soient endommagées. Elles peuvent être en un matériau quelconque, en particulier en un alliage métallique ou en un matériau céramique. Toutes les attaches peuvent être constituées en un même matériau.

30 Chaque attache comporte une base présentant un intrados destiné à être fixé rigidement, et de préférence pendant toute la durée du traitement, voire en phase de contention, par l'intermédiaire d'un film de colle ou de résine sur une face interne ou externe d'une dent 3032609 9 d'un utilisateur. L'épaisseur maximale du film est de préférence inférieure à 0,5mm et supérieure à 0,2mm. Une attache comporte également, classiquement, des moyens de fixation permettant de fixer de manière provisoire l'arc. Ces moyens de fixation peuvent être incorporés à 5 l'attache (par exemple pour les attaches dites « auto-ligaturant ») ou être constitués par une ligature qui peut être soit en métal, soit en élastomère. Cette fixation peut être en particulier obtenue par serrage, par exemple par déformation de l'attache. Les moyens de fixation font classiquement saillie de la base. De préférence les attaches autorisent l'ajustement et/ou le remplacement de l'arc au cours 10 du traitement. L'arc peut présenter une section ayant un diamètre compris entre 0,12 et 0,20 inch (c'est-à-dire entre 3,048 et 5,08 mm) pour les sections rondes et ayant une longueur de côté comprise entre 0,16 et 0,25 inch (c'est-à-dire entre 4,064 et 6,35 mm) pour les sections carrées ou rectangulaires. L'arc est de préférence de section ronde, carrée, ou 15 rectangulaire. Il est de préférence en métal, généralement en nickel-titane, acier ou alliage de titane et molybdène (TMA). L'arc peut être monobrin ou comporter une pluralité de brins, de préférence torsadés, de préférence plus de cinq et moins de dix brins. Un faisceau de six à neuf brins est bien adapté.

20 L'arc présente typiquement une longueur inférieure à 100 mm et supérieure à 20 mm. L'arc est élastique et est conformé de manière à contraindre, après fixation sur les attaches, une ou plusieurs dents vers un positionnement souhaité, ou «positionnement cible ». De préférence, l'arc est plié par machine, de préférence à une température supérieure à 400°C, ce qui permet une précision et une stabilité dimensionnelle élevées.

25 De préférence, la forme de l'arc est déterminée de manière à minimiser le nombre et la complexité des pliures. Les machines de pliage habituellement utilisées pour la réalisation d'arcs orthodontiques mécaniquement actifs en orthodontie linguale peuvent être utilisées. La mise en oeuvre d'une machine de pliage permet avantageusement d'obtenir une très grande précision dans la mise en forme de l'arc. Des procédés de conception et de 30 fabrication numériques d'attaches sont par exemple décrits dans FR 2 952 803. Un arc conventionnel élastique ne présente qu'une forme stable, à savoir la forme au repos qu'il présente lorsqu'il ne subit que les forces de gravité et de réaction correspondantes. 11 présente par exemple la forme au repos lorsqu'il est posé sur le plateau de l'orthodontiste, 3032609 10 avant d'être rendu solidaire des dents de l'utilisateur. Un tel arc a tendance à revenir rapidement à sa forme au repos, classiquement en moins d'une seconde, quelle que soit la déformation élastique appliquée. Cette tendance à revenir vers la forme au repos est d'autant plus forte que la géométrie de l'arc est écartée de la forme au repos.

5 Selon l'invention, l'arc peut prendre une ou plusieurs formes stables différentes de la forme au repos. Plusieurs techniques sont possibles à cet effet. Par exemple, l'arc peut comprendre un ou plusieurs brins et/ou plusieurs portions qui, chacune, peuvent prendre plusieurs, par exemple deux configurations stables, à la manière d'une lame bistable (dans un souci de clarté, les termes "configuration" et "forme" ont été 10 réservés aux brins et à l'arc respectivement, mais ils doivent être considérés comme équivalents). Si l'arc comporte trois tels brins configurables dans des première et deuxième configurations stables, la contrainte qu'il exercera sur les dents dépendra du nombre de ces brins qui présentent la première configuration stable. Les raideurs de chaque brin peuvent être identiques ou différentes. Avec trois brins présentant chacun deux configurations 15 stables, l'arc pourra ainsi prendre huit formes stables. Ces formes stables sont programmées dans l'arc. En particulier, les brins sont adaptés pour que les formes stables correspondent à différentes périodes du traitement et/ou à des positionnements prédéterminés des dents. Autrement dit, au moment de la mise en position de service de l'arc, les formes stables possibles sont connues et en nombre limité. Cette 20 programmation de l'arc facilite ainsi la mise en oeuvre du traitement. Au moment souhaité, il suffit en effet à l'utilisateur ou à l'orthodontiste d'appliquer le stimulus pour adapter le traitement. Le changement de configuration stable d'un brin peut résulter d'une action mécanique de l'utilisateur ou de l'orthodontiste sur le brin. L'action mécanique peut également résulter 25 d'un déplacement d'une dent sous l'effet de l'appareil ou de la déformation d'un autre brin, ce qui, avantageusement, évite une intervention de l'utilisateur ou de l'orthodontiste. Le changement de configuration stable d'un brin peut aussi résulter d'une modification de température, pourvu que le changement soit irréversible et que le retour à la température initiale n'entraîne pas un retour à la configuration stable initiale.

30 L'arc peut également comprendre plusieurs brins ou plusieurs portions en des matériaux différents. En particulier, un brin peut n'exercer une contrainte sur les dents qu'à partir d'une forme spécifique de l'arc, qui elle-même sera obtenue progressivement par l'action 3032609 11 d'un autre brin. Les actions des brins peuvent ainsi se compléter afin d'obtenir un profil temporel de contrainte sur les dents adapté au besoin. Dans un mode de réalisation, la forme de l'arc peut être modifiée par application d'un champ magnétique ou électrique, pourvu que le changement de forme stable soit 5 irréversible sans application d'un nouveau stimulus. De préférence, l'application du stimulus permet de franchir un seuil au-delà duquel l'arc tend à se déformer pour atteindre la forme stable suivante. Bien entendu, l'arc peut être de composition et/ou de structure hétérogène, de manière que ses différentes régions réagissent de manière différente à un même stimulus ou réagissent à 10 des stimuli différents. En particulier, selon sa longueur, l'arc peut présenter une composition et/ou un profil transversal et/ou un nombre de brins variables et/ou des brins de composition et/ou de profil transversal variable(s). Le profil transversal peut notamment présenter un contour et/ou des dimensions variable(s). Le profil transversal peut également conserver sa forme, mais présenter une orientation variable selon la longueur de l'arc. La 15 composition peut être également variable selon la largeur et/ou l'épaisseur de l'arc. Gouttière active Des matériaux à déformation contrôlée, c'est-à-dire dont la forme générale et/ou le volume peuvent être modifiés de manière contrôlée, peuvent être utilisés pour fabriquer une gouttière active selon l'invention.

20 Le principe de la déformation contrôlée peut notamment reposer sur une structure composite, comme illustré sur la figure 1. L'organe, par exemple une gouttière active, peut comporter deux régions en des matériaux présentant des comportements différents, par exemple un premier matériau dur et statique, agissant comme un squelette, et un deuxième matériau deformable sous l'effet d'un stimulus. La déformation souhaitée peut être 25 obtenue en conformant lesdites régions de manière appropriée. Des couches barrières peuvent être également prévues pour contrôler l'effet du stimulus. La figure 1 représente par exemple une première région 20, sous la forme d'un profilé en T en premier matériau polymère acrylique comme le VeroBlack et deux deuxièmes régions 22 et 22' en un deuxième matériau polymère expansible, par exemple sous l'effet d'un 30 stimulus, par exemple par la mise en présence d'un réactif. Le collagène ou l'agar sont par exemple expansibles en présence d'eau et peuvent constituer un deuxième matériau. Pour contrôler cette expansion dans un milieu humide 3032609 12 comme la bouche, il est possible de protéger le matériau expansible d'une couche barrière, par exemple d'une couche de polytétrafluoroéthylène et/ou de polyuréthane et/ou dacron, comme décrit par exemple dans WO 02/05731 Al. En déterminant l'épaisseur et la porosité ouverte de cette couche barrière, il est possible de contrôler la dynamique 5 d'expansion du matériau expansible. Une succession de couches en le deuxième matériau et de couches barrières est également possible. Les deux matériaux sont disposés de manière que, suite à l'application du stimulus, le premier matériau contraigne l'expansion du deuxième matériau dans des directions déterminées.

10 Le logiciel Cyborg de la société Autodesk ou le logiciel VoxCAD peuvent être notamment utilisés pour modéliser et simuler le comportement des matériaux. Sur la base de ce principe, l'organe peut être programmé pour prendre une forme stable précise. Il devient ainsi possible de programmer la forme d'un organe en fonction de stimuli 15 applicables, en particulier pour suivre l'évolution des contraintes que l'orthodontiste souhaite appliquer aux dents. Lorsque l'organe est une gouttière active, l'action de la gouttière peut ainsi évoluer sous l'action du stimulus, par exemple par humidification progressive de la gouttière.

20 Procédé de fabrication De préférence, au moins une partie de l'appareil, en particulier au moins l'organe, est conçu et fabriqué par ordinateur. Un appareil selon l'invention peut être fabriqué suivant les étapes a) et c) décrites ci-dessus.

25 A l'étape a), des mesures peuvent être prises, de manière connue, sur un modèle en plâtre des arcades dentaires de l'utilisateur ou directement dans sa bouche. De préférence, les mesures sont effectuées électroniquement, par exemple avec des appareils de mesure du type laser optique. Un appareil professionnel, par exemple un scanner 3D, de préférence mis en oeuvre par un 30 professionnel de la santé, par exemple par un orthodontiste ou un laboratoire d'orthodontie permet de fabriquer des modèles numériques à partir de ces mesures. De tels appareils de mesure permettent d'obtenir des modèles numériques, fournissant des informations sur le 3032609 13 positionnement des dents avec une erreur inférieure à 5/10 mm, de préférence inférieure à 3/10 mm, de préférence inférieure à 1/10 mm. De préférence, les modèles numériques sont des modèles à trois dimensions de la dentition, par exemple du type .stl ou .Obj, .DXF 3D, IGES, STEP, VDA, ou Nuages de points.

5 Avantageusement, de tels modèles, dits « 3D », peuvent être observés selon un angle quelconque. Des modèles numériques peuvent être déterminés pour modéliser et simuler le positionnement des dents à différents stades du traitement, en particulier au début et à la fin du traitement, mais aussi, pour chaque organe, au début et à la fin de l'utilisation de 10 l'organe. De telles modélisations sont bien connues de l'homme de l'art. De préférence, l'ordinateur détermine encore au moins un positionnement intermédiaire des dents, entre les positionnements initial et final. Pour un appareil à attaches, les modèles numériques peuvent également servir à calculer la position et la forme des logements de fixation de l'arc sur les attaches.

15 A l'étape b), on détermine le traitement à appliquer, et de préférence, on détermine des formes stables que l'organe devrait adopter en l'absence de contraintes (sinon de gravité et de réaction correspondante), pour que le traitement soit efficace. A l'étape c), on fabrique un organe en conséquence. En particulier, l'organe peut être programmé pour présenter 20 - une première forme stable, que constitue la forme au repos, et vers laquelle, en service, l'organe aura tendance à se déformer, la première forme stable servant de forme cible pendant une première période du traitement pour que les dents atteignent un positionnement intermédiaire, et - une deuxième forme stable différente de la première forme stable déterminée pour 25 servir de forme cible pendant une deuxième période du traitement, par exemple à partir du moment où les dents seront disposées selon le positionnement intermédiaire : Lors de la fixation sur les dents de l'utilisateur, l'organe est déformé et exerce en réaction une contrainte sur les dents. Si l'organe est fixé alors qu'il est initialement dans la position 30 de repos, cette contrainte tend à le ramener dans sa forme au repos, comme les arcs conventionnels. Pendant la première période de traitement, la forme au repos constitue 3032609 14 alors la forme cible, c'est-à-dire la première forme stable vers laquelle l'organe a tendance à se déformer. Selon l'invention, l'organe est programmé de manière à présenter une deuxième forme stable différente de la position de repos initiale. Si, après avoir été fixé sur les dents, 5 l'organe reçoit un stimulus capable de rendre opérationnelle la deuxième forme stable, il aura tendance à être ramené à cette deuxième forme stable. La deuxième forme stable constitue alors la forme cible pour une deuxième période du traitement. L'organe peut être programmé de manière que cette tendance à se déformer vers la forme cible soit exploitée pour contraindre les dents à se déplacer vers un positionnement 10 souhaité. La possibilité de changer de forme cible permet ainsi de mieux contrôler ce déplacement. L'organe peut adopter plusieurs formes stables et, lors du traitement, la forme stable servant de forme cible est modifiée. La différence entre la forme cible et la forme instantanée de l'organe peut ainsi être avantageusement limitée, ce qui limite les 15 contraintes exercées sur les dents, et donc les risques d'hyalinisation. En outre, la programmation de la forme cible est possible en fonction du profil de contraintes que l'orthodontiste souhaite appliquer au cours du traitement. On appelle « déplacement résiduel » 8f le déplacement que doit encore effectuer un point d'une dent depuis un positionnement « actuel », à un instant t quelconque du traitement, 20 jusqu'au positionnement final, correspondant à la fin du traitement. On appelle « déplacement d'inactivation » 8, le déplacement que devrait effectuer ledit point depuis le positionnement actuel jusqu'au positionnement cible à l'instant t. De préférence, quel que soit le positionnement actuel considéré, le rapport R = 81,5f est inférieur à 50%, à 20%, à 15%, à 10%, à 5%, à 2%. A la différence des appareils conventionnels, dans lesquels le 25 positionnement cible est toujours le positionnement final et où le rapport 818f est donc toujours d'environ 100%, la contrainte exercée sur le point de la dent peut donc ne correspondre, pendant au moins une partie du traitement, qu'à une fraction de la contrainte nécessaire pour déplacer ce point jusqu'à sa position dans le positionnement final. Les risques d'hyalinisation en sont réduits.

30 De préférence, ces préférences sur le rapport R sont applicables quel que soit le point de la dent considéré et, de préférence encore, quelle que soit la dent de l'ensemble de dents de l'utilisateur.

3032609 15 Les figures 2a à 2c illustrent schématiquement différents profils de contraintes lors d'un traitement avec un organe de déplacement dentaire. Avec un organe de déplacement dentaire de l'état de la technique, la contrainte a décroit pendant toute la durée de traitement avec l'organe (courbe 2a).

5 La courbe 2b illustre un profil avec un organe d'un appareil selon l'invention présentant une première forme stable. Au début du traitement, la forme cible est la première forme stable. A l'instant ts, un stimulus permet de modifier la forme cible, comme expliqué ci-dessus. La contrainte a sur les dents augmente de nouveau. La courbe 2b illustre une situation dans laquelle cette nouvelle forme cible est 10 sensiblement la forme correspondant au positionnement final. On constate que l'appareil selon l'invention confère une efficacité supérieure en maintenant à un niveau plus constant la contrainte exercée sur les dents. La durée de vie de l'organe est donc accrue. L'organe 30 représenté sur la figure 3 pourrait autoriser une courbe de contrainte selon la courbe 2b. L'organe 30 peut prendre des première et deuxième formes stables, référencées 15 fsl et fs2, respectivement, la deuxième forme stable étant représentée en traits interrompus. Jusqu'à l'instant ts, la forme cible est la première forme stable. Après l'instant ts, la forme cible est la deuxième forme stable. La courbe 2c illustre un profil avec un organe présentant cinq formes stables. A chaque instant une nouvelle forme cible est programmée. En limitant l'amplitude de la 20 contrainte exercée sur les dents, un appareil selon l'invention procure avantageusement un confort supérieur à l'utilisateur. L'impression 3D est une technologie bien adaptée pour fabriquer un organe monobloc programmé, voire un appareil comportant un tel organe. L'impression 3D peut être notamment utilisée pour fabriquer une gouttière active à 25 déformation programmée selon l'invention, mais également pour un appareil fixe, et notamment pour un arc, voire pour les attaches. Une imprimante mufti-matériaux comme la Connex 500 de la société Stratasys et/ou une résine photopolymérisable, par exemple de type Orthocryl®, peuvent être mises en oeuvre. Les hydrogels de poly-ethylene glycol-diacrylate (PEG-DA) décrits par L A Hockaday et 30 al. dans l'article « Rapid 3D printing of anatomically accurate and mechanically heterogeneous aortic valve hydrogel scaffolds » par L A Hockaday et al, 2012 3032609 16 Biofabrication 4 035005 sont d'autres exemples de matériaux biocompatibles et imprimables en 3D. Les matériaux expansibles ou rétractables, et en particulier les matériaux cités ci-dessus, peuvent être également utilisés, par exemple, pour constituer un vérin, comme représenté 5 sur la figure 4. Comme représenté sur cette figure, un tel vérin comporte classiquement un cylindre 31 dans lequel un piston 32 est monté coulissant. La chambre définie par le cylindre 31 et le piston 32 peut contenir un matériau expansible ou rétractable 34, activable par un stimulus, de préférence par irradiation, en particulier par irradiation de lumière visible ou non, ou par 10 rayonnement électromagnétique. Dans le mode de réalisation de la figure 5, la chambre peut contenir une pluralité de matériaux expansibles ou rétractables 34i, dont l'expansion ou la rétractation est de préférence commandée au moyen de différents stimuli, par exemple au moyen d'irradiations selon des fréquences différentes. Par exemple à partir d'une position initiale 15 rentrée, le piston 32 peut ainsi sortir progressivement du cylindre 31 par application successive des différents stimuli. Dans un premier temps, une première irradiation peut par exemple conduire à l'expansion du matériau 341. Dans un deuxième temps, une deuxième irradiation peut conduire à une expansion du deuxième matériau 342, etc. Un tel vérin peut être en particulier avantageusement utilisé pour des appareils amovibles d'expansion.

20 Avantageusement, il permet d'atteindre plusieurs formes stables prédéterminées, sans avoir à mettre en oeuvre de vissage. Les différentes positions du vérin permettent ainsi à l'appareil d'adopter des géométries correspondantes et donc, en service, autorisent une adaptation de l'appareil en fonction de la contrainte à exercer sur les dents. A la fin de l'étape c), si nécessaire, l'organe est assemblé aux autres pièces constituant 25 l'appareil orthodontique. En particulier, si l'organe est un arc, cet arc est assemblé aux attaches. Procédé de traitement Un traitement orthodontique au moyen d'un appareil selon l'invention est similaire à un 30 traitement conventionnel. Avec un appareil à attaches, l'orthodontiste fixe sur une pluralité de dents de l'utilisateur, en particulier par collage, des attaches orthodontiques, puis fixe un arc programmé selon 3032609 17 l'invention sur lesdites attaches de manière à exercer, pendant une durée de traitement avec ledit arc, une contrainte, de préférence permanente, sur lesdites dents tendant à positionner lesdites dents vers un positionnement cible. Dans un mode de réalisation, l'arc est programmé pour que le positionnement cible soit 5 modifié pendant ladite durée de traitement avec ledit arc, sans modification des points d'attache de l'arc sur les attaches, et en particulier sans réajustement de la tension de l'arc. Pendant ladite durée de traitement avec ledit organe, les contraintes, en particulier leurs amplitudes et/ou directions, sont donc modifiées, sans détachement, même partiel, de l'organe, grâce à l'existence de plusieurs formes stables, qui correspondent à différents 10 positionnements cibles. Il en est de même avec une gouttière active selon l'invention. De préférence, l'organe peut être configurable selon une multitude de formes stables, qui correspondent à autant de positionnements cibles. De préférence encore, l'application d'un stimulus adapté sur l'organe permet de rendre non 15 opérationnelle une forme stable pour rendre opérationnelle la suivante. L'application du stimulus après fixation sur les attaches ou pose sur les dents permet ainsi de changer de positionnement cible. De préférence, le stimulus est « booléen », c'est-à-dire que son application est en tout ou rien. En particulier, il n'y a pas d'évolution de l'intensité du stimulus. De préférence, la 20 nature du stimulus est déterminée avant le début du traitement. Avantageusement, aucune compétence particulière n'est alors requise pour appliquer le stimulus. Le stimulus peut être appliqué par l'orthodontiste ou par l'utilisateur, en fonction de sa nature en particulier. Par exemple, dans un mode de réalisation, l'utilisateur peut, après une certaine durée d'utilisation de la gouttière active, la placer dans un bain de réactif, de 25 manière à obtenir une nouvelle forme stable. Différents bains peuvent être prévus pour obtenir plusieurs formes stables différentes. Dans un autre mode de réalisation, l'orthodontiste peut disposer des moyens pour irradier l'organe au moyen d'un rayonnement particulier, conduisant à rendre opérationnelle une nouvelle forme stable. De préférence, le stimulus est appliqué alors que l'appareil est en position de service.

30 Dans un mode de réalisation, le stimulus peut être l'application d'une force ou d'une vibration sur l'organe. De préférence cependant, le stimulus est appliqué sans application d'une force, de préférence sans contact avec l'organe. Pour appliquer le stimulus, il n'est 3032609 18 alors pas nécessaire d'interagir directement avec l'organe, comme c'est le cas par exemple pour modifier la position d'une vis d'un appareil amovible d'expansion. La durée de traitement avec un même organe est typiquement supérieure à une mois, de préférence supérieure à deux mois.

5 Plus le nombre de positions stables programmées est élevés, plus nombreuses seront les possibilités de modifier l'action de l'appareil. Le contrôle de cette action sera donc amélioré. Dans un mode de réalisation préféré, la programmation de l'organe résulte d'une simulation de l'évolution d'un traitement. Typiquement à partir d'un modèle numérique 10 des dents, l'orthodontiste anticipe le positionnement des dents à différentes étapes du traitement, puis programme son appareil en conséquence. A chacune desdites étapes, il suffit alors d'appliquer le stimulus nécessaire pour rendre opérationnelle la forme stable correspondant au positionnement des dents prévu à l'étape suivante. Avantageusement, l'adaptation de l'appareil est donc simple, rapide, et correspond précisément à celle qui a 15 été prévue initialement. Comme cela apparaît clairement à présent, l'invention fournit un appareil orthodontique dont l'action peut être contrôlée précisément, en limitant les risques d'erreur. Ce contrôle, résultant d'une « programmation » de l'organe, permet d'augmenter la durée de vie de 20 l'organe, et donc de limiter le nombre de visites chez l'orthodontiste. Il permet également de limiter l'amplitude de la contrainte exercée sur les dents, sans réduire l'efficacité de l'organe. Il limite donc considérablement les risques d'hyalinisation. Enfin, il permet une adaptation rapide du traitement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, fournis à titre 25 illustratif et non limitatif. Toutes les combinaisons possibles de ces différents modes de réalisation sont en particulier envisagées. Par ailleurs, l'utilisateur n'est pas limité à un être humain. En particulier, un appareil selon l'invention peut être utilisé pour un autre animal. Les formes stables peuvent correspondre à des étapes d'un traitement thérapeutique. Dans 30 un mode de réalisation, une forme stable correspond à une inactivation de l'appareil orthodontique. Par exemple, l'appareil orthodontique peut être programmé pour être inactivé, c'est-à-dire n'avoir pas d'effet sur les dents lorsque, par exemple suite à un choc, 3032609 19 l'appareil orthodontique s'est déformé d'une manière particulière, par exemple s'est décollé partiellement des dents. On évite ainsi que, l'appareil étant mal fixé sur les dents, il n'agisse de manière inappropriée sur les dents.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un appareil orthodontique destiné à être rendu solidaire de dents d'un utilisateur afin d'appliquer un traitement orthodontique, l'appareil comportant un organe monobloc, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a) relevé d'informations relatives audit ensemble de dents ; b) détermination, en fonction desdites informations, d'au moins des première et deuxième formes stables dudit organe vers lesquelles l'organe devrait tendre à se déformer pendant des première et deuxième périodes du traitement, respectivement, la forme stable vers laquelle ledit organe tend à se déformer à un instant donné étant dite « opérationnelle » ; c) fabrication et programmation dudit organe de manière que l'application d'un stimulus pendant la première période du traitement rende opérationnelle ladite deuxième forme stable.
2. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau rétractable ou expansible sous l'effet du stimulus.
3. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau déformable sous l'effet d'un stimulus choisi dans le groupe constitué par une vibration, un rayonnement, en particulier lumineux, infrarouge, ultraviolet ou sonore, une modification de l'humidité et/ou de l'acidité et/ou de la température et/ou de la composition chimique de l'environnement de l'organe, une application d'un courant électrique et/ou d'une tension électrique et/ou d'un champ magnétique, et leurs combinaisons.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau déformable sous l'effet d'un stimulus dont l'effet sur ledit organe n'est pas modifié lorsque son intensité et/ou sa durée dépasse un seuil.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau déformable sous l'effet d'un stimulus et 3032609 21 dont la déformation se poursuit, après cessation dudit stimulus, pendant une durée supérieure à 1 jour, 30 jours, voire 60 jours.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau déformable sous l'effet d'un stimulus 5 applicable sans contact.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à l'étape c), on incorpore dans l'organe un matériau déformable selon plus de 2, plus de 5, plus de 10 formes stables sous l'effet de dits stimulus.
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe 10 se présente sous la forme d'une gouttière active ou d'un arc orthodontique ou d'un vérin contenant de la matière expansible ou rétractable.
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à l'étape c), l'organe est fabriqué par impression 3D.
10. 10. Appareil orthodontique comportant un organe fabriqué suivant un procédé selon l'une 15 quelconque des revendications précédentes, ledit appareil étant choisi dans le groupe constitué par un appareil amovible d'expansion, un appareil d'expansion en éventail, un appareil fonctionnel et d'avancement mandibulaire, une enveloppe linguale nocturne, une orthèse d'avancée mandibulaire, un appareil de contention actif ou passif et une gouttière active. 20