FR3036836A1 - Simulateur canalaire endodontique artificiel a base d'hydroxyapatite - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un simulateur canalaire endodontique artificiel à base d'hydroxyapatite comprenant une cavité représentant un canal radiculaire, ledit simulateur canalaire endodontique artificiel ayant une porosité comprise entre 10 et 40% et une dureté Vickers de 50 à 200 HV, ainsi qu'un procédé permettant la fabrication d'un simulateur canalaire artificiel endodontique selon l'invention.

Description

1 La présente invention concerne un simulateur canalaire endodontique artificiel et un procédé de fabrication d'un tel simulateur canalaire endodontique artificiel. En chirurgie-dentaire, la conservation et la restauration des dents sont capitales dans le traitement des patients. Le traitement endodontique (dévitalisation) est nécessaire lorsque le tissu pulpaire, au coeur de la dent, est altéré suite à une agression d'origine carieuse, traumatique ou infectieuse, ou lorsque la reconstruction de la dent nécessite la pose d'un tenon dans une racine. Un tel traitement endodontique comprend typiquement le nettoyage, la mise en forme du système canalaire (contenant le paquet vasculo-nerveux) et son obturation tridimensionnelle, selon les règles de l'art. Cependant, ce procédé n'est pas reproductible d'un patient à un autre en raison de la complexité et de la variabilité importante de la morphologie du système canalaire. L'évaluation de nouveaux matériaux et de nouvelles techniques en endodontie, ainsi que leur apprentissage par les praticiens sont actuellement réalisés soit sur des dents naturelles d'origine humaine ou animale, soit sur des simulateurs canalaires artificiels.

Toutefois, l'utilisation de dents humaines est limitée du fait d'importantes variations (liées à l'anatomie, l'âge et l'histoire pathologique des dents), des risques d'infections croisées et des difficultés inhérentes à leur obtention que ce soit pour une utilisation universitaire ou à des fins de recherche. Les simulateurs canalaires artificiels représentent une alternative avantageuse et de plus en plus largement utilisée à des fins de recherche et d'apprentissage. On appelle « simulateur canalaire endodontique artificiel » un bloc de matériau qui comprend (en creux) une cavité définissant un canal radiculaire (ou canal de la racine) d'une dent. En d'autres termes, un « moule négatif » ayant la forme du volume d'une partie canalaire de la racine d'une dent est reproduit dans le bloc de matériau. Typiquement, une partie canalaire de la racine dentaire a une section transversale décroissante de la zone coronaire à la pointe de la racine ou zone apicale de la dent. Un tel simulateur permet par exemple la mise en oeuvre d'essais de traitements endodontiques lorsque l'élément présente une composition proche de la dentine naturelle.

3036836 2 La plupart des simulateurs canalaires artificiels actuellement disponibles sont des simulateurs canalaires résineux. Typiquement, des simulateurs canalaires artificiels sont fabriqués en résine acrylique, par exemple en poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA). La demande FR2723240 décrit, par exemple, la réalisation de copies de dents en résine 5 époxy transparente. Ces dents artificielles sont réalisées par moulage d'une partie radiculaire et d'une partie coronaire, respectivement associées après création des canaux radiculaires. Ceux-ci sont reproduits de manière simpliste en disposant dans le matériau en résine époxy un ou plusieurs tuteurs métalliques rectilignes ou coniques afin de former les canaux.

10 Ces simulateurs résineux sont standardisés, mais ils sont limités par leur composition et leur microstructure très éloignées de la dent naturelle, leur morphologie canalaire simpliste et leur caractère radio-clair qui ne permet pas de simuler la densité radiographique des dents naturelles, notamment lors des travaux pratiques. Les propriétés mécaniques en résultant sont bien différentes de celles de la dentine 15 naturelle. L'utilisation d'instruments chauffants, par exemple, fait fondre le PMMA. Ces différences majeures de comportement limitent leur utilisation dans des conditions habituellement mises en oeuvre sur la dent naturelle. D'autres matériaux ont par ailleurs été testés pour la fabrication de simulateurs canalaires artificiels.

20 La demande de brevet EP 2 011 451, par exemple, se rapporte à une dent artificielle comprenant une portion d'émail et une portion de dentine ayant des textures différentes. La dentine peut être formée avec un corps fritté d'une poudre inorganique, une résine ou un composite, mais le modèle plus particulièrement décrit dans cette demande est composé principalement de zircone et d'alumine. Cette dent artificielle est reproduite 25 par un processus d'injection céramique (en particulier par formation de granulés avec de l'alumine et un liant), d'injection des granulés dans un moule, de suppression du liant par traitement thermique et de frittage à haute température. La température utilisée pour le frittage aboutit à une densification partielle du matériau afin de conserver une porosité permettant ensuite l'imprégnation d'une résine.

3036836 3 Par ailleurs, la formation d'un volume pulpaire (comprenant les canaux dentaires) à l'intérieur de la dentine est effectuée via l'utilisation d'un moule en matériau combustible (par ex. une résine époxy) ayant la forme de pulpe souhaitée. Quand le processus d'injection céramique est terminé, le produit obtenu est calciné afin de 5 supprimer le moule en matériau combustible et de laisser un espace vide représentant la forme des volumes pulpaires. Cet espace est ensuite rempli avec une résine, du caoutchouc silicone, de la cire ou un matériau soluble. En revanche, la composition de ce simulateur est encore assez éloignée de la dentine naturelle, composée principalement d'hydroxyapatite. 10 11 existe actuellement toujours un besoin pour un simulateur canalaire endodontique dont la structure est proche de la dentine naturelle, au moins de la phase minérale de la dentine naturelle. Un but de l'invention est également de fournir un simulateur canalaire endodontique artificiel qui soit radio-opaque afin de permettre la réalisation de clichés 15 radiographiques. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de préparation simple et reproductible d'un tel simulateur, et qui puisse de préférence permettre la réalisation des canaux radiculaires de manière biomimétique. D'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est 20 donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. RESUME DE L'INVENTION Les inventeurs ont le mérite d'avoir élaboré un simulateur canalaire endodontique artificiel à base d'hydroxyapatite comprenant une cavité représentant un canal radiculaire, ledit simulateur ayant une porosité comprise entre 10 et 40% et une dureté 25 Vickers de 50 à 200 HV. Un tel simulateur canalaire endodontique artificiel, c'est-à-dire une reproduction artificielle via un moule négatif de la partie canalaire d'une dent, et plus particulièrement la partie canalaire de la racine d'une dent, présente l'avantage d'avoir une composition, une microstructure et une anatomie proches d'une racine 3036836 4 dentaire naturelle. Ce simulateur réagit aux conditions environnantes (par exemple à la température, à la pression, à la présence de fluide entre autres) de manière proche de la dent naturelle. Il est de plus possible d'effectuer des collages de systèmes adhésifs grâce à un ancrage micromécanique de ces systèmes adhésifs au simulateur selon l'invention 5 proche de celui obtenu sur de la dentine naturelle. Par ailleurs, ce simulateur canalaire présente l'avantage d'être radio-opaque, et de pouvoir ainsi être visualisé sur des clichés radiographiques. L'invention concerne donc un simulateur canalaire endodontique artificiel à base d'hydroxyapatite comprenant une cavité représentant un canal radiculaire, ledit 10 simulateur canalaire endodontique artificiel ayant une porosité comprise entre 10 et 40%, de préférence entre 10 et 30% et une dureté Vickers de 50 à 200 HV. La présente invention concerne également un procédé permettant la fabrication d'un simulateur canalaire artificiel endodontique selon l'invention. Un objet de la présente invention concerne ainsi un procédé de préparation d'un 15 simulateur canalaire artificiel endodontique à base d'hydroxyapatite comprenant une cavité représentant un canal radiculaire, ledit procédé comprenant les étapes consistant a: a) préparer une barbotine liquide comprenant de l'hydroxyapatite, au moins un agent porogène, au moins un agent liant, au moins un agent dispersant et de 20 l' eau ; b) couler ladite barbotine liquide dans un récipient dans lequel est placé un moule canalaire ; c) sécher ladite barbotine liquide afin d'obtenir un matériau cru comprenant ledit moule canalaire ; 25 d) retirer du récipient ledit matériau cru comprenant ledit moule canalaire ; e) traiter thermiquement ledit matériau cru comprenant ledit moule canalaire afin de former ladite cavité définissant le canal radiculaire par combustion dudit moule canalaire et d'obtenir ledit simulateur canalaire artificiel endodontique. Selon des caractéristiques optionnelles prises seules ou en une quelconque 30 combinaison : 3036836 5 - ledit au moins un agent porogène est choisi parmi les amidons, les polymères organiques, le graphite et les résines, de préférence parmi les amidons ; - ledit au moins un agent porogène est de l'amidon de riz ; - ledit au moins un agent liant est choisi parmi les composés polyacryliques et les 5 composés polyvinyliques, de préférence, parmi les composés polyacryliques ; - ledit au moins un agent liant est un latex acrylique ; ledit au moins un agent dispersant est choisi parmi les polymères hydrosolubles, les homopolymères, ou les copolymères organiques ou inorganiques, de préférence de masse molaire comprise entre 10000 et 40000 g.mo1-1 ; 10 - ledit au moins un agent dispersant est du polyméthacrylate d'ammonium ; - la viscosité de référence 1.10 de ladite barbotine liquide est comprise entre 8 et 100 MPas, de préférence encore entre 60 et 80 MPas ; - la viscosité de dynamique p. de ladite barbotine liquide est comprise entre 0,5 et 30 MPas, de préférence encore entre 1 et 20 MPas ; 15 ladite barbotine liquide a entre 45 et 80% en poids de matière sèche, de préférence encore entre 60 et 80% en poids de matière sèche, de préférence encore entre 65 et 75% en poids de matière sèche, de préférence encore entre 70 et 75% en poids de matière sèche. les proportions pondérales de l'hydroxyapatite, dudit au moins un agent 20 porogène, dudit au moins un agent liant et dudit au moins un agent dispersant sont les suivantes : 70 à 94% d'hydroxyapatite, 5 à 20% d'agent porogène, 0,5 à 5% d'agent liant, 25 0,5 à 5% d'agent dispersant, les pourcentages étant exprimés en poids par rapport au poids total de matière sèche de la barbotine liquide; 3036836 6 - ledit moule canalaire est reproduit par impression 3D; - ledit traitement thermique de l'étape e) comprend une phase de chauffage dudit matériau cru comprenant le moule canalaire issu de l'étape d) afin d'atteindre une température préférentiellement supérieure à 1200°C, de préférence comprise 5 entre 1200°C et 1400°C, de préférence comprise entre 1200°C et 1300°C, de préférence à une température comprise entre 1225°C et 1275°C ; - à l'étape b), on coule ladite barbotine liquide (2) en tout ou partie seulement de la hauteur dudit moule canalaire (4) afin que la cavité du simulateur canalaire définissant le canal radiculaire soit traversante.

10 Un objet de l'invention concerne également un simulateur canalaire endodontique artificiel susceptible d'être obtenu par le procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la 15 lecture de la description détaillée suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, ainsi qu'à la lecture des exemples et des figures annexées. FIGURES Figure 1 : Schémas en transparence des étapes b) - e) du procédé selon l'invention (avec représentations en coupe du matériau cru comprenant le moule canalaire obtenu à 20 l'étape d), et du simulateur canalaire selon l'invention obtenu à l'étape e). Figure 2: Diffractogramme de rayons X de la dentine naturelle et de l'hydroxyapatite synthétisée. Figure 3: Evolution de la viscosité d'une barbotine liquide selon l'invention en fonction du gradient de vitesse appliquée.

25 A : barbotine liquide à 65% de matière sèche ; B : barbotine liquide à 70% de matière sèche ; C : barbotine liquide à 75% de matière sèche.

3036836 7 Figure 4 : Représentation de la porosité du matériau d'un simulateur canalaire endodontique selon l'invention en fonction de la quantité d'agent porogène (amidon de riz). Figure 5 : Images MEB d'une dentine humaine naturelle et du matériau d'un simulateur 5 canalaire endodontique selon l'invention. Figure 6: Représentation de la dureté (HV) du matériau d'un simulateur canalaire endodontique en fonction de la température du traitement thermique appliqué (« température de frittage »). Figure 7: Représentation de la dureté (HV) du matériau d'un simulateur canalaire 10 endodontique selon l'invention en fonction de la quantité d'agent porogène (amidon de riz). Figure 8 : Diagramme de dilatométrie de différents matériaux de simulateur canalaire endodontique selon l'invention obtenus à partir de barbotines à 65%, 70%, 75% en poids de matière sèche. Le taux de retrait lors de la densification est noté dL/L0%.

15 Figure 9: Photographies d'un simulateur canalaire endodontique artificiel selon l'invention à l'étape de l'essayage du cône lors d'un traitement endodontique. Figure 10: Radiographies des étapes successives d'un traitement endodontique initial : sur dent naturelle (a-d), et sur simulateur canalaire endodontique artificiel selon l'invention (e-h).

20 Figure 11 : Représentation de l'épaisseur de pénétration de différents systèmes adhésifs (SAM I, M&R II) (p.m) dans un simulateur canalaire selon l'invention (« dentine artificielle ») et dans une dentine naturelle (« dentine naturelle »). DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'invention concerne un simulateur canalaire endodontique artificiel à base 25 d'hydroxyapatite comprenant une cavité représentant un canal radiculaire, ledit simulateur canalaire endodontique artificiel ayant une porosité comprise entre 10 et 40%, de préférence entre 10 et 30% et une dureté Vickers de 50 à 200 HV.

3036836 8 Dans la présente demande, l'utilisation de « compris entre X et Y» doit être compris comme incluant les bornes X et Y. La dentine naturelle est composée d'hydroxyapatite (environ 70% en poids), de composés organiques dont notamment du collagène de type 1 (environ 20% en poids), 5 et d'eau (environ 10% en poids). Le simulateur canalaire de l'invention est, lui aussi, formé principalement d'hydroxyapatite. Cela le distingue des simulateurs canalaires fabriqués à partir de résines. La porosité (en %) correspond au rapport du volume des vides du matériau par rapport au volume total du matériau. A titre de comparaison, la porosité de la dentine naturelle 10 de la racine dentaire est typiquement comprise entre 10 et 40% (Vennat et al., Dental Materials (2009) 25:729-735). La porosité du simulateur canalaire endodontique artificiel de l'invention est donc proche de celle de la dentine naturelle en ce qu'elle est comprise entre 10 et 40%, de préférence entre 10 et 30%, de préférence encore entre 15 et 25%. Typiquement, la porosité du simulateur canalaire endodontique artificiel de 15 l'invention est d'environ 20%. La porosité peut être déterminée par toute méthode connue de l'homme du métier. On pourra typiquement utiliser la méthode de détermination de la porosité décrite dans les exemples, c'est-à-dire la méthode par pesée hydrostatique. De manière avantageuse, la taille moyenne des pores est comprise entre 2 et 10 p.m 20 (micromètres), de préférence entre 3 et 6 pm, de préférence encore entre 4 et 5 pm, de préférence encore d'environ 4,5 p.m. La taille moyenne des pores peut être déterminée par toute méthode connue de l'homme du métier. On pourra typiquement déterminer la taille moyenne des pores par traitement d'image de microscopie électronique à balayage (MEB), 25 La dureté du simulateur selon l'invention est exprimée en dureté Vickers (HV) dans des conditions normales de température et de pression. A titre de comparaison, la dureté de la dentine naturelle de la racine dentaire est typiquement d'environ 69 HV. La dureté du simulateur canalaire endodontique artificiel de l'invention est donc proche de celle de la dentine naturelle en ce qu'elle est de 50 à 200 HV, de préférence de 60 à 160 HV. La 3036836 9 dureté varie en particulier en fonction du pourcentage pondéral d'agent porogène compris dans la barbotine liquide. Plus le pourcentage pondéral d'agent porogène est élevé, plus la dureté du simulateur selon l'invention sera faible. La dureté Vickers est typiquement mesurée à l'aide d'un indenteur pyramidal à base carrée selon la norme 5 ISO 14705:2008. La dilatométrie représente la dilatation linéaire d'un objet en fonction de la température. Elle permet de déterminer le taux de retrait d'un matériau en fonction de sa densification lors de l'application d'un traitement thermique. Le taux de retrait s'exprime ainsi en pourcentage de retrait par rapport au volume initial du matériau. Afin 10 de mesurer le taux de retrait, on peut utiliser un dilatomètre dont la température augmente de 5°C toutes les 5 min jusqu'à 1400°C, par exemple un dilatomètre Netzsch DL402. Comme mis en évidence dans les exemples, le taux de retrait d'un simulateur canalaire artificiel selon l'invention mesuré par dilatométrie après traitement thermique à 1400°C est de préférence compris entre 5 et 25% du volume initial, de préférence 15 encore compris entre 10 et 20% du volume initial. Lesdites caractéristiques mécaniques du simulateur canalaire selon l'invention leur confèrent des propriétés particulièrement intéressantes, notamment dans le domaine de la recherche et de l'enseignement. En effet, le simulateur canalaire artificiel selon l'invention a, avec ces caractéristiques, une microstructure et une anatomie proche 20 d'une racine dentaire naturelle. Cela permet par exemple d'effectuer des essais à but pédagogique ou de recherche sur un matériau réagissant de manière proche de la dentine naturelle. Il est par exemple possible d'effectuer des comparaisons d'interfaces ou d'effectuer des tests de pénétration de ciment de scellement/colle endodontique dans le simulateur canalaire endodontique artificiel de l'invention. Il est en effet possible 25 d'effectuer des collages de systèmes adhésifs, le caractère adhésif du simulateur selon l'invention étant proche de celui de la dentine naturelle. La présente invention concerne également un procédé permettant la fabrication d'un simulateur canalaire artificiel endodontique selon l'invention. Un objet de la présente invention concerne ainsi un procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique à base d'hydroxyapatite comprenant une 3036836 10 cavité représentant un canal radiculaire, ledit procédé comprenant les étapes consistant a: a) préparer une barbotine liquide comprenant de l'hydroxyapatite, au moins un agent porogène, au moins un agent liant, au moins un agent dispersant et de 5 l'eau ; b) couler ladite barbotine liquide dans un récipient dans lequel est placé un moule canalaire ; c) sécher ladite barbotine liquide afin d'obtenir un matériau cru comprenant ledit moule canalaire ; 10 d) retirer du récipient ledit matériau cru comprenant ledit moule canalaire ; e) traiter thermiquement ledit matériau cru comprenant ledit moule canalaire afin de former ladite cavité définissant le canal radiculaire par combustion dudit moule canalaire et d'obtenir ledit simulateur canalaire artificiel endodontique. Le procédé de préparation selon l'invention utilise ainsi le mécanisme du moule négatif, 15 en laissant une empreinte de la partie canalaire d'une racine dentaire (ou canal radiculaire d'une dent) par l'intermédiaire d'un moule représentant le volume de cette partie canalaire, appelé ici « moule canalaire ». Après avoir éliminé le moule canalaire, on obtient un simulateur composé d'un matériau proche de la phase minérale de la dentine naturelle et ayant l'empreinte de la partie canalaire souhaitée.

20 La barbotine liquide préparée à l'étape a) comprend de l'hydroxyapatite, au moins un agent porogène, au moins un agent liant, au moins un agent dispersant et de l'eau. Cette étape a) de préparation consiste en un mélange de ces composés. De préférence, l'étape a) de préparation d'une barbotine comprend une étape d'homogénéisation. Une telle homogénéisation peut être effectuée selon toute méthode 25 connue de l'homme du métier, par exemple à l'aide d'un tourne jarre. De préférence, ladite étape d'homogénéisation est effectuée avant l'ajout dudit au moins un agent liant dans ladite barbotine liquide. Cet ordre d'ajout est avantageux pour éviter de briser les chaînes moléculaires de l'agent liant lors du mélange.

3036836 11 De manière préférentielle, l'étape de préparation d'une barbotine comprend l'ajout de l'eau et de l'agent dispersant, suivi par l'ajout de l'agent porogène et de l'hydroxyapatite, suivi d'une étape d'homogénéisation, suivi par l'ajout de l'agent liant. L'hydroxyapatite utilisée, de formule Ca5(PO4)3(OH), peut être de l'hydroxyapatite 5 commercialement disponible ou elle peut être préparée selon toute méthode connue de l'homme du métier. Typiquement, l'hydroxyapatite utilisée pour former la barbotine liquide peut être préparée par précipitation aqueuse, par exemple de la même façon que dans les exemples de la présente demande. De manière préférentielle, les particules d'hydroxyapatite ont une taille d'environ 1 p.m. Par ailleurs, de manière avantageuse, la 10 densité de l'hydroxyapatite est proche de celle de la dentine naturelle et est de préférence comprise entre 2,5 g.cm-3 et 4 g.cm-3, de préférence entre 3 g.cm-3 et 3,5 g.cm-3, de préférence encore d'environ 3,2 g.cm-3. La quantité d'hydroxyapatite est de préférence de 70 à 94 %, de préférence de 80 à 90%, de préférence encore de 85% à 90% en poids par rapport au poids total de 15 barbotine liquide. Par « agent porogène », on entend un composé que l'on introduit dans la barbotine liquide sous forme de particules, ces particules se dégradant ensuite lors d'un traitement thermique, comme par exemple celui effectué à l'étape e), pour laisser des vides ou des pores au sein du mélange.

20 La taille des particules d'un agent porogène selon l'invention est de préférence inférieure à 10 microns (p.m), de préférence encore comprise entre 1 et 8 microns (p.m), de préférence encore comprise entre 6 et 8 microns (p.m). Un agent porogène selon l'invention est, par exemple mais de manière non limitative, choisi parmi les amidons, les polymères organiques, le graphite et les résines. De préférence, un agent porogène 25 est choisi parmi les amidons. De préférence encore, il s'agit d'amidon de riz. La quantité d'agent porogène est de préférence de 5 à 20 %, de préférence encore de 7,5% à 12,5%, de préférence encore d'environ 10%, en poids par rapport au poids total de barbotine liquide. La quantité d'agent porogène ajouté à la barbotine liquide détermine notamment la porosité du simulateur canalaire artificiel. Il est ainsi possible 3036836 12 de contrôler la porosité de ce simulateur en utilisant une quantité d'agent porogène appropriée. L'utilisation d'un ou de plusieurs agent(s) liant(s) permet à la fois d'augmenter la résistance mécanique du matériau cru obtenu après séchage à l'étape c) et de limiter 5 l'apparition de microfissures susceptibles de se former durant l'étape de séchage c). Comme agent liant, on choisit notamment un composé, ou un mélange de composés, chimiquement compatible avec les autres constituants de la barbotine. Sont plus particulièrement appropriés les composés solubles dans l'eau. Un agent liant selon l'invention est, par exemple mais de manière non limitative, choisi parmi les composés 10 polyacryliques et les composés polyvinyliques. De préférence, un agent liant selon l'invention est un composé polyacrylique, notamment un latex acrylique tel que le B1001@ commercialisé par Rohm and Haas. La quantité d'agent liant est de préférence de 0,5 à 5 %, de préférence de 1 à 2 %, en poids par rapport au poids total de barbotine liquide.

15 L'utilisation d'un ou de plusieurs agent(s) dispersant(s) permet en particulier d'augmenter le taux de matière sèche en conservant une viscosité faible de la barbotine. Un agent dispersant selon l'invention est, par exemple mais de manière non limitative, choisi parmi les polymères hydrosolubles, les homopolymères, ou les copolymères organiques ou inorganiques, de préférence de masse molaire comprise entre 10000 et 20 40000 g.mo1-1. De préférence, un agent dispersant selon l'invention est choisi parmi les polymères hydrosolubles. De préférence encore, un agent dispersant selon l'invention est le polyméthacrylate d'ammonium. La quantité d'agent dispersant est de préférence de 0,5 à 5%, de préférence de 1 à 3%, en poids par rapport au poids total de barbotine liquide.

25 Afin d'obtenir une barbotine liquide, de l'eau est ajoutée en quantité nécessaire. D'une manière générale, plus le taux de matière sèche augmente, plus la viscosité de la barbotine est élevée.

3036836 13 De manière préférentielle, la viscosité dynamique id de la barbotine est comprise entre 0,4 et 30 MPas, de préférence encore entre 1 et 20 MPas. On entend par « viscosité dynamique » la viscosité mesurée avec une contrainte de cisaillement fixée lorsqu'est atteint un régime établi. La viscosité dynamique peut être mesurée par rhéométrie 5 dynamique en mesurant par visco-élastométrie la contrainte de cisaillement transmise en fonction du gradient de vitesse appliqué. On peut ainsi se référer à la partie expérimentale. Lorsque le terme « viscosité » est utilisé dans la présente demande, il s'agit de la viscosité dynamique. De manière préférentielle, la viscosité de référence !Io de la barbotine est comprise entre 10 0,5 et 100 MPas, de préférence encore entre 8 et 80 MPas, de préférence encore entre 60 et 80 MPas. On entend par « viscosité de référence » la viscosité mesurée à to. De manière avantageuse, l'eau est ajoutée afin d'obtenir un pourcentage en poids de matière sèche de la barbotine liquide de préférence compris entre 45 et 80%, de préférence encore compris entre 60 et 80%, de préférence encore compris entre 65 et 15 75%, de préférence encore compris entre 70 et 75%. De manière générale, une barbotine ayant moins de 70% en poids de matière sèche aura un comportement rhéologique newtonien, ce qui donne l'avantage de faciliter l'étape de coulage b), la barbotine restant liquide après mélange et homogénéisation. Au contraire, une barbotine ayant plus de 70% en poids de matière sèche aura un comportement rhéoépaississant, la 20 viscosité de la barbotine ayant tendance à augmenter lorsque le gradient de vitesse augmente. Au-delà de 80% de matière sèche, il est donc difficile d'effectuer l'étape d) du procédé consistant à retirer du récipient le matériau cru, i.e. la barbotine séchée. Etant donné qu'il est préférable d'avoir un taux de matière sèche le plus élevé possible notamment afin de limiter la durée de l'étape c) de séchage, un taux de matière sèche 25 compris entre 65 et 75%, et de préférence encore entre 70 et 75%, permet avantageusement d'avoir une barbotine manipulable avec un taux de matière sèche élevé. Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, la barbotine liquide a entre 45 et 80% en poids de matière sèche, de préférence encore entre 60 et 80% en poids de matière sèche, 30 de préférence encore entre 65 et 75% en poids de matière sèche, de préférence encore entre 70 et 75% en poids de matière sèche.

3036836 14 D'une manière générale, les proportions hydroxyapatite/agent porogène/agent liant/agent dispersant/eau sont adaptées suivant l'application visée. De façon avantageuse, les proportions pondérales de l'hydroxyapatite, dudit au moins un agent porogène, dudit au moins un agent liant et dudit au moins un agent dispersant sont les 5 suivantes : 70 à 94%, de préférence de 80 à 90%, de préférence encore de 85% à 90% d' hydroxyapatite, 5 à 20%, de préférence de 7,5 à 12,5%, d'agent porogène, 0,5 à 5%, de préférence de 1 à 2%, d'agent liant, 10 0,5 à 5%, de préférence de 1 à 3%, d'agent dispersant, les pourcentages étant exprimés en poids par rapport au poids total de matière sèche de la barbotine liquide. Le mélange de l'hydroxyapatite, dudit au moins un agent porogène, dudit au moins un agent liant, dudit au moins un agent dispersant et de l'eau peut se faire dans n'importe 15 quel ordre de manière indifférente. De préférence, l'étape de préparation d'une barbotine comprend l'ajout de l'eau et de l'agent dispersant, suivi par l'ajout de l'agent porogène et de l'hydroxyapatite, suivi par l'ajout de l'agent liant. Cet ordre d'ajout est avantageux pour éviter de briser les chaînes moléculaires de l'agent liant lors du mélange.

20 Comme mentionné précédemment, l'étape a) de préparation comprend de préférence une étape d'homogénéisation. De préférence, ladite étape d'homogénéisation est effectuée avant ajout de l'agent liant lors de l'étape a). Une étape supplémentaire de dégazage de la barbotine liquide peut également être effectuée en aval de l'étape a) de préparation. Cette étape de dégazage consiste à 25 éliminer les gaz contenus dans la barbotine liquide et est typiquement effectuée sous vide, par exemple sous une pression atmosphérique allant de 0,1 à 0,5 atm, de préférence d'environ 0,2 atm, et pendant une durée de 5 à 30 min, de préférence d'environ 10 min. La figure 1 représente les étapes suivantes b) à e) du procédé de préparation d'un 30 simulateur canalaire endodontique artificiel 1 selon l'invention.

3036836 15 A l'étape b), la barbotine liquide 2 obtenue à l'étape a) (non représenté à la figure 1) est coulée dans un récipient 3 dans lequel est placé un moule canalaire 4. Ledit moule canalaire 4 reproduit le volume plein d'une partie canalaire d'une racine dentaire et est destiné à laisser l'empreinte de ses contours dans le simulateur canalaire artificiel 1 5 selon l'invention après avoir fondu lors de l'étape de traitement thermique e). Le moule canalaire 4 est ainsi composé d'un matériau approprié à la présente invention. En particulier, le matériau utilisé est apte à se décomposer, notamment à brûler lors du traitement thermique effectué à l'étape e) du procédé. Le moule canalaire 4 peut par exemple être en résine ou en cire.

10 Le moule 4 reproduisant la forme externe d'une partie canalaire d'une dent peut être produit selon toute méthode connue de l'homme du métier et approprié à la présente invention. En général, la partie canalaire d'une dent a une section transversale décroissante de la zone coronaire à la zone apicale de la dent. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention comprend une étape supplémentaire 15 de production d'un moule canalaire 4. Cette étape supplémentaire est typiquement mise en oeuvre en amont de l'étape b). Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux permettant de représenter la morphologie complexe des canaux radiculaires des dents dans le simulateur canalaire 1 de l'invention, le moule canalaire 4 est produit par impression 3D.

20 De manière avantageuse, l'étape de production d'un moule canalaire 4 comprend les étapes suivantes : une étape de construction au cours de laquelle une modélisation 3D du moule canalaire est construite, - une étape de reproduction en 3D d'un moule canalaire à partir de la modélisation 25 3D du moule canalaire, avec notamment une résolution d'impression maximale de 12 pin, de préférence entre 12 et 35 pin, de préférence encore entre 12 et 30 La modélisation 3D du moule canalaire peut être effectuée informatiquement de manière abstraite ou à partir de modèles, par exemple à partir de dents naturelles.

3036836 16 Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, l'étape de production d'un moule canalaire 4 comprend les étapes suivantes : une étape d'acquisition au cours de laquelle est acquise au moins une image 2D 5 représentative d'une coupe transversale de la structure interne d'au moins une dent naturelle, une étape de détection au cours de laquelle est détecté le volume de la partie canalaire dans ladite au moins une image 2D du volume de la partie canalaire de chaque coupe transversale, 10 une étape de construction au cours de laquelle une modélisation 3D du volume de la partie canalaire est construite, une étape de reproduction en 3D d'un moule canalaire, avec notamment une résolution d'impression maximale de 12 pm, de préférence entre 12 et 35 pm, de préférence encore entre 12 et 30 p.m.

15 Typiquement, selon ce mode de réalisation, lors de l'étape d'acquisition, des dents naturelles sont scannées par micro-tomographie afin de servir de modèle pour la reproduction 3D du moule canalaire 4. De préférence, le moule canalaire 4 reproduit par impression 3D est en cire. Selon un mode de réalisation avantageux, le volume du moule canalaire est 20 surdimensionné selon le taux de retrait du simulateur canalaire préparé, comme précédemment défini. L'empreinte laissée par le moule canalaire après traitement thermique est ainsi plus proche des dimensions d'une dent naturelle. Comme visible à la figure 1, le moule canalaire 4 est ainsi placé dans le récipient 3 destiné à recevoir la barbotine liquide 2. N'importe quel récipient 3 approprié peut être 25 utilisé. Selon un mode de réalisation particulier, un moule cylindrique peut être utilisé. Un moyen adhésif 6 permettant l'adhésion du moule canalaire au fond du récipient peut être prévu, par exemple une zone en cire. Le moyen adhésif est préférentiellement apte à se décrocher du moule canalaire lors du démoulage effectué à l'étape d). Comme représenté à la figure 1, le moule canalaire est placé dans le récipient, la partie de plus 3036836 17 large dimension du moule étant maintenue grâce au moyen adhésif 6. Afin de faciliter le démoulage, un moule en plusieurs parties peut par exemple être utilisé. Selon un mode de réalisation avantageux, le matériau utilisé pour le récipient 3 permet l'absorption de l'eau comprise dans la barbotine liquide 2. 11 s'agit par exemple de 5 plâtre. A l'issue de l'étape b), on obtient un récipient 3, comprenant un moule canalaire 4, dans lequel est placée la barbotine liquide 2. Sur la figure 1 est représenté un mode de réalisation particulier de l'invention selon lequel la barbotine est coulée en tout ou partie seulement de la hauteur du moule canalaire. Ainsi, on obtient, au terme du procédé, un simulateur canalaire dont la cavité 10 est traversante afin, par exemple, de pouvoir évacuer des solutions de traitement. De manière avantageuse, une première embouchure « large » 7 correspond ainsi à la section du canal de plus large dimension tandis qu'une deuxième embouchure « étroite » 8 définit la pointe de la racine. La hauteur de coulage de la barbotine et/ou les dimensions du moule canalaire sont déterminés en particulier afin que les dimensions des 15 embouchures 7 et 8 soient les plus proches possibles des dimensions d'un canal dentaire naturel. Selon un autre mode de réalisation particulier de l'invention, à l'étape b), on coule ladite barbotine liquide (2) au-delà de la hauteur dudit moule canalaire (4) afin que la cavité du simulateur canalaire définissant le canal radiculaire soit non-traversante.

20 L'étape c) consiste alors à sécher la barbotine liquide 2 afin d'obtenir un matériau cru 5 comprenant ledit moule canalaire 4. En d'autres termes, la barbotine une fois séchée donne un matériau dur appelé « matériau cru » 5 entourant le moule canalaire 4 placé dans le récipient 3. L'étape de séchage peut être mise en oeuvre par toute méthode connue de l'homme du 25 métier et appropriée à la présente invention. Typiquement, la barbotine liquide 1 issue de l'étape b) sèche à température ambiante pendant au moins lh, de préférence pendant au moins 2h, de préférence encore pendant au moins 3h. Un séchage à température ambiante permet d'éviter l'apparition de fissures pouvant se former en cas de séchage à température plus élevée.

3036836 18 Comme représenté à la figure 1, le matériau cru 5 comprenant le moule canalaire 4 est ensuite retiré ou démoulé du récipient 3 lors d'une étape d). On obtient donc à l'issue de cette étape d) un matériau cru 5 comprenant toujours le moule canalaire 4. Une étape supplémentaire de séchage peut éventuellement être mise en place à l'issue 5 de cette étape d) de démoulage du matériau cru 5 et avant l'étape e) de traitement thermique. Une telle étape supplémentaire de séchage peut être mise en oeuvre par toute méthode connue de l'homme du métier et appropriée à la présente invention. Typiquement, le matériau cru 5 issu de l'étape d) sèche à température ambiante pendant environ 24h. De la même manière que précédemment, un séchage à température 10 ambiante permet d'éviter l'apparition de fissures pouvant se former en cas de séchage à température plus élevée. L'étape e) de traitement thermique du matériau cru 5 comprenant le moule canalaire 4 est enfin mise en oeuvre afin de provoquer une combustion dudit moule canalaire 4 et d'obtenir ledit simulateur canalaire artificiel endodontique 1.

15 Cette étape de traitement thermique est effectuée selon toute méthode connue de l'homme du métier et appropriée à la présente invention. En particulier, cette étape de traitement thermique doit être conduite afin d'atteindre plusieurs objectifs. La température du traitement thermique doit tout d'abord permettre la combustion du moule canalaire 4. Comme précédemment mentionné, le matériau utilisé pour 20 reproduire le moule canalaire 4 est en effet apte à brûler aux températures mises en oeuvre. On obtient donc, à l'issue de la phase e) de traitement thermique, un « moule négatif », c'est-à-dire un matériau ayant l'empreinte des contours du moule canalaire, i.e. du volume d'une partie canalaire. Par ailleurs, l'étape de traitement thermique doit permettre de densifier le matériau à 25 base d'hydroxyapatite et d'éliminer l'agent porogène afin de générer la porosité du produit. Le matériau du simulateur canalaire 1 obtenu après traitement thermique du matériau cru 5 de l'étape d) est ainsi totalement densifié et dispose de la porosité souhaitée.

3036836 19 La température du traitement thermique doit ainsi être déterminée de manière à obtenir le simulateur canalaire artificiel 1 de l'invention, c'est-à-dire un matériau ayant l'empreinte du volume d'une partie canalaire, le matériau étant complètement densifié et ayant une porosité appropriée, obtenue grâce à l'élimination thermique de l'agent 5 porogène. De manière préférentielle, le traitement thermique de l'étape e) comprend une phase de chauffage du matériau cru 5 comprenant le moule canalaire 4 issu de l'étape d) afin d'atteindre une température permettant la dégradation du moule canalaire 4 et de l'agent porogène, ainsi que la densification de l'hydroxyapatite. Préférentiellement le traitement 10 thermique est effectué à une température supérieure à 1200°C, de préférence comprise entre 1200°C et 1400°C, de préférence comprise entre 1200°C et 1300°C, de préférence à une température comprise entre 1225°C et 1275°C. Au-delà de 1200°C, le matériau à base d'hydroxyapatite est en effet entièrement densifié. Par ailleurs, plus la température de traitement thermique est élevée, plus la dureté du matériau est élevée. Cette phase de 15 chauffage peut être effectuée de manière progressive, par exemple en faisant monter la température de 300°C par heure. De manière avantageuse, une ou plusieurs phases de latence consistant à maintenir une température déterminée pendant une durée déterminée peuvent être mises en place pendant la phase de chauffage du traitement thermique.

20 Préférentiellement, une phase de latence de la phase de chauffage du traitement thermique est effectuée lorsque la température est comprise entre 400°C et 700°C, de préférence comprise entre 500°C et 650°C, de préférence encore d'environ 600°C. Préférentiellement, ladite température est maintenue pendant une durée comprise entre lh et 6h, de préférence pendant environ 3h. Typiquement, la phase de latence peut 25 consister à maintenir la température à 600°C pendant 3h. Une telle phase de latence permet l'élimination du carbone libéré pendant la combustion de l'agent porogène. Préférentiellement, une autre phase de latence est effectuée à la fin de l'étape de chauffage lorsque la température souhaitée est atteinte. Préférentiellement, ladite température est maintenue pendant une durée comprise entre 2h et 5h, de préférence 3036836 20 pendant environ 3h. Typiquement, la phase de latence peut consister à maintenir la température à 1225°C pendant 3h. Selon un mode de réalisation, le traitement thermique comprend, après l'étape de chauffage, une phase consistant à refroidir le matériau jusqu'à une température 5 comprise entre 20°C et 50°C, de préférence comprise entre 30°C et 45°C, de préférence encore à une température d'environ 40°C. Cette deuxième phase de refroidissement peut être effectuée de manière progressive, par exemple en faisant descendre la température de 20°C à 100°C par heure, de préférence de 30°C par heure. Une telle diminution progressive de la température permet entre autre d'éviter le choc thermique 10 pouvant se produire avec l'hydroxyapatite. Le simulateur canalaire endodontique artificiel 1 obtenu à l'issue du procédé présente l'avantage d'avoir une composition, une microstructure et une anatomie proche de la phase minérale de la dentine de la racine dentaire naturelle. Ce simulateur réagit aux conditions environnantes (par exemple à la température, à la pression, à la présence de 15 fluide entre autres) de manière très proche de la dent naturelle. Par ailleurs, ce simulateur canalaire présente l'avantage d'être radio-opaque, et de pouvoir ainsi être visualisé sur des clichés radiographiques. Un objet de l'invention concerne également un simulateur canalaire endodontique artificiel 1 susceptible d'être obtenu par le procédé de préparation d'un simulateur 20 canalaire artificiel endodontique selon l'invention. Un tel simulateur 1 dispose des caractéristiques physico-mécaniques mentionnées précédemment. Le simulateur canalaire endodontique artificiel 1 peut notamment être utilisé à des fins de recherche ou d'apprentissage. L'invention est décrite plus en détail ci-après, à l'aide des exemples suivants qui ne sont 25 nullement limitatifs mais sont donnés à titre d'exemple uniquement. EXEMPLES Exemple 1 : Préparation et caractérisation d'une poudre d'hydroxyapatite 3036836 21 Matériels et méthodes La poudre d'hydroxyapatite (HA) a été synthétisée par précipitation aqueuse. Deux solutions aqueuses de nitrate de calcium Ca(NO3)24H20 (Honeywell, Cranves Sales) et de phosphate d'ammonium (NH4)2HPO4 (Carlo Erba, Val de Reuil) ont été incubées 5 dans un réacteur thermostatiquement contrôlé à 60°C, 50 rpm durant 24 h. La solution a ensuite été filtrée et séchée à 70°C pendant 7 jours. Afin de diminuer la dispersion de l'hydroxyapatite dans l'eau et d'éliminer les résidus de nitrates, la surface spécifique de la poudre d'hydroxyapatite a été réduite par calcination à 950°C durant 3 h. Les agglomérats formés pendant la calcination ont été dissociés par broyage durant 10 24 h, 100 rpm. Le produit a été caractérisé par diffraction de rayons X (X'Pert Pro MRD, Panalytical) et comparé à la dentine naturelle provenant de molaires maxillaires saines extraites de chez des patients âgés de 25 à 45 ans pour raisons orthodontiques. Résultat 15 Comme visible à la figure 2, la poudre d'hydroxyapatite synthétisée est hautement cristallisée et pure. La dentine naturelle est, elle, partiellement cristallisée et son spectre coïncide avec la présence d'hydroxyapatite. La poudre d'hydroxyapatite synthétisée a une densité de 3,2 g.cm-3. Exemple 2 : Analyse de la viscosité d'une barbotine 20 Matériels et méthodes Trois barbotines liquides ont été préparées. Du polyméthacrylate d'ammonium (Darvan C, Vanderbilt Minerals) (agent dispersant) a été mélangé à de l'eau, puis de la poudre d'hydroxyapatite préparée selon l'exemple 1 et de l'amidon de riz de granulométrie moyenne de 7 !lm (Remy, de la société Remy Industries, France) (agent porogène) ont 25 été ajoutés. Les composés ont été homogénéisés dans un tourne jarre contenant des billes de zircone (100 rpm, 1h) puis du latex acrylique (B1001, Rohm and Haas) (agent liant) a été ajouté.

3036836 22 Les trois barbotines préparées ont respectivement 65%, 70% et 75% en poids de matière sèche. Les quantités respectives de chaque composé par rapport au poids total de matière sèche de la barbotine sont décrites dans le tableau 1 ci-dessous. Tableau] Barbotine à 65% en Barbotine à 70% en Barbotine à 75% en poids de matière poids de matière poids de matière sèche sèche sèche Hydroxyapatite 87,3% 87,3% 87,3% Amidon de riz (Remy, Remy Industries) 10% 10% 10% Latex acrylique (B1001, Rohm and Haas) 1,4% 1,4% 1,4% Polyméthacrylate d' ammonium (Darvan C, Vanderbilt Minerais) 1,3% 1,3% 1,3% 5 La rhéométrie dynamique a été utilisée pour déterminer la viscosité des barbotines (Rhéomètre Gemini, Bohlin). Un taux de cisaillement a été appliqué, et la contrainte de cisaillement transmise par l'échantillon a été évaluée par visco-élastométrie. Les barbotines ont été insérées entre les deux plateaux du viscosimètre. Le plateau inférieur 10 a été maintenu à 20°C ± 0,2°C sous atmosphère à l'aide d'un bain thermostaté (cône plan tronqué 2°, 55 mm, gap 70). Dans ces conditions, il a été possible d'étudier l'évolution de la contrainte de cisaillement en fonction du gradient de vitesse. La contrainte de cisaillement dynamique T pour un essai a été sélectionnée lorsque celle-ci a atteint un régime dynamique établi (3 échantillons/groupe). Il a ainsi été possible de 15 mesurer la viscosité dynamique ainsi que la viscosité de référence !do, déterminée à tO. Résultat Comme représenté à la figure 3, les barbotines à 65% et 70% en poids de matière sèche ont un comportement newtonien, c'est-à-dire que la loi contrainte - vitesse de déformation est linéaire. La barbotine à 75% en poids de matière sèche a un 3036836 23 comportement rhéoépaississant, c'est-à-dire que la viscosité augmente sous l'effet d'une contrainte. Le tableau 2 ci-dessous présente les viscosités de référence !Io des barbotines à 65%, 70% et 75% en poids de matière sèche.

5 Tableau 2 Barbotine Viscosité de référence no Viscosité dynamique (MPas) (MPas) Barbotine à 65% en poids de matière sèche 1,6 ± 0,08 0,65 ± 0,2 Barbotine à 70% en poids de matière sèche 9,7 ± 1,4 1,3 ± 0,45 Barbotine à 75% en poids de matière sèche 68,4 ± 13,6 12,03 ± 6,8 Les barbotines à 70% et 75% en poids de matière sèche forment un bon compromis en ce qu'elles restent aisément manipulables tout en ayant un taux de matière sèche le plus élevé possible. Exemple 3: Analyse de la porosité du matériau d'un simulateur canalaire 10 endodontique artificiel Matériels et méthodes Cinq barbotines liquides ont été préparées de la même manière que décrit à l'exemple 2 avec 75% de matière sèche et avec différentes quantités d'agent porogène (amidon de riz de granulométrie moyenne de 7 !lm (Remy, de la société Remy Industries, France)) 15 (2,5%, 10%, 15%, 20%, 25% du poids de matière sèche) et d'hydroxyapatite. Les quantités respectives de chaque composé par rapport au poids total de matière sèche de barbotine sont décrites dans le tableau 3 ci-dessous.

3036836 24 Tableau 3 Essai n°1 Essai n°2 Essai n°3 Essai n°4 Essai n°5 Hydroxyapatite 94,8% 87,3% 82,3% 77,3% 72,3% Amidon de riz (Remy, Remy Industries) 2,5% 10% 15% 20% 25% Latex acrylique (B1001, Rohm and Haas) 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% Polyméthacrylate d' ammonium (Darvan C, Vanderbilt Minerais) 1,3% 1,3% 1,3% 1,3% 1,3% Après homogénéisation pendant lh à 120 rpm dans un tourne jarre (Tourne jarre, 28A20, Faure Equipements) et dégazage sous vide (0,2 atm, 10 min), les barbotines liquides ont été coulées dans les puits d'une plaque à 24 puits et laissées à température 5 ambiante pendant 3h afin de sécher. Les matériaux crus obtenus après séchage ont ensuite été démoulés et traités thermiquement dans un four à céramique (LHT 08/17; Nabertherm) avec une première phase de chauffage de 300°C par heure faisant passer la température de 40°C à 600°C avec une phase de latence de 3h pendant laquelle la température a été maintenue à 600°C, suivie d'une deuxième phase de chauffage de 10 600°C à 1225°C avec un palier de 3h pendant lequel la température a été maintenue à 1225°C. La température a ensuite été réduite à 40°C avec une diminution de 30°C par heure. La porosité des échantillons a été déterminée par pesée hydrostatique sur une balance de précision (ALT-310-4 AM; Kern) en utilisant le principe d'Archimède (3 cycles de 15 vide, 3 échantillons/groupe). La microstructure des échantillons comprenant 10% d'amidon en poids de matière sèche a été observée par microscope électronique à balayage (S-3500N; Hitachi, Tokyo, Japan) (vide poussé, électrons secondaires), après métallisation à l'or (HHV auto360; Edwards, Crawley, England).

20 Résultats 3036836 25 Comme visible à la figure 4, les matériaux comprenant 10% en poids d'amidon de riz montrent une porosité de 20%, ce qui est similaire au taux de porosité de la dentine naturelle également de 20%. Par ailleurs, comme visible à la figure 5, le matériau du simulateur canalaire de 5 l'invention a une structure microporeuse proche de la dentine naturelle en termes de dimension de pores et de taux de porosité. Exemple 4: Analyse de la dureté du matériau d'un simulateur canalaire endodontique artificiel Matériels et méthodes 10 Sept barbotines liquides ont été préparées de la même manière que décrit à l'exemple 2 avec 75% de matière sèche et avec différentes quantités d'agent porogène (amidon de riz) (0%, 2,5%, 7,5%, 10%, 12,5%, 15%, 20% du poids total de matière sèche). Les quantités respectives de chaque composé par rapport au poids total de matière sèche de barbotine sont décrites dans le tableau 4 ci-dessous.

15 Tableau 4 Essai Essai Essai Essai n°9 Essai Essai Essai n°6 n°7 n°8 n°10 n°11 n°12 Hydroxyapatite 97,3% 94,8% 89,8% 87,3% 84,8% 82,3% 77,3% Amidon de riz (Remy, Remy Industries) 0% 2,5% 7,5% 10% 12,5% 15% 20% Latex acrylique (B 1001 , Rohm and Haas) 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% Polyméthacrylate d' ammonium (Darvan C, Vanderbilt Minerals) 1,3% 1,3% 1,3% 1,3% 1,3% 1,3% 1,3% Un premier groupe de matériaux de simulateurs canalaires a ensuite été fabriqué de la même manière qu'à l'exemple 3 à partir de la barbotine sans agent porogène (0%) en faisant varier la température de traitement thermique (« température de frittage »). Les 3036836 26 températures suivantes ont ainsi été atteintes : 1050°C, 1100°C, 1125°C, 1150°C, 1175°C, 1200°C et 1275°C. Un deuxième groupe de matériaux de simulateurs canalaires a été fabriqué de la même manière qu'à l'exemple 3 à partir des barbotines avec et sans agent porogène (0%, 5 2,5%, 7,5%, 10%, 12,5%, 15%, 20%) et avec une température de traitement thermique de 1275°C. La dureté des échantillons (12 échantillons/groupe) a été mesurée par micro-indentation Vickers (Testwell ; FM) d'un diamant pyramidal à base carrée (500 g durant 10 s). Résultats 10 Comme visible à la figure 6, le matériau sans amidon de riz n'est totalement densifié qu'au-delà de 1200°C. Par ailleurs, comme visible à la figure 7, plus la quantité d'agent porogène est élevée, plus la dureté du matériau est faible. Ainsi, le matériau sans agent porogène possède une dureté de 442 HV, celui avec 10% d'agent porogène possède une dureté de 155 HV et 15 celui avec 20% d'agent porogène possède une dureté de 61 HV. La présence d'agent porogène permet donc d'obtenir une dureté plus proche de la dentine naturelle. Le matériau comprenant 20% d'agent porogène a sensiblement la même dureté que la dentine naturelle (69 HV). Exemple 5: Analyse de la dilatométrie du matériau d'un simulateur canalaire 20 endodontique artificiel Matériels et méthodes Trois barbotines liquides ont été préparées de la même manière que décrit à l'exemple 2 avec respectivement 65%, 70% et 75% en poids de matière sèche. Des matériaux de simulateurs canalaires selon l'invention ont ensuite été fabriqués de la même manière 25 qu'à l'exemple 3. Le taux de retrait lié à la densification des échantillons a été mesuré par dilatométrie (DL402C, NETZSCH). Les échantillons cylindriques (longueur 15 mm, diamètre 5 mm, 3036836 27 3 échantillons/groupe) ont été posés sur un porte-échantillon en alumine puis un cycle thermique a été appliqué sous atmosphère ambiante (de 40°C à 1400°C, 5°C/min ; de 1400°C à 40°C, 5°C/min). Résultats 5 Comme visible à la figure 8, le taux de retrait est plus élevé pour un échantillon coulé à 75% de matière sèche (>16%) qu'à 65% de matière sèche (14%). La connaissance du taux de retrait permet notamment de surdimensionner le moule canalaire afin d'anticiper la perte de matière lors du traitement thermique. Exemple 6: Préparation d'un simulateur canalaire selon l'invention 10 Une barbotine liquide a été préparée de la même manière que décrit à l'exemple 2 avec 75% de matière sèche. Par ailleurs, un moule canalaire a été reproduit en cire par impression 3D. Pour cela, 25 dents naturelles saines extraites de patients pour raison orthodontique, parodontale et/ou prothétique ont été scannées par micro-tomographie (skyscan 1172, résolution de 15 l'acquisition : 18 !dm) afin de servir de modèle pour la production 3D d'un moule canalaire représentant le volume d'une partie canalaire physiologique. La reconstruction des images a ainsi été effectuée avec le logiciel NRECON (Skyscan), la sélection et l'isolement de la partie canalaire (volumes pulpaires) sur les images a été effectuée avec le logiciel CT-an et le simulateur a été produit par impression 3D avec une imprimante 20 cryoceram. Le moule canalaire a ensuite été introduit dans un récipient en plâtre au fond duquel un moyen adhésif a préalablement été placé afin de faire adhérer la zone coronaire (c'est-à-dire la partie de section transversale la plus élevée du moule canalaire) à la plaque de plâtre.

25 Après homogénéisation pendant lh à 120 rpm dans un tourne jarre et dégazage sous vide (0,2 atm, 10 min), la barbotine liquide a ensuite été coulée dans le récipient cylindrique en plâtre et laissée à température ambiante pendant 3h afin de sécher. Le matériau cru obtenu après séchage a ensuite été démoulé et traité thermiquement dans 3036836 28 un four à céramique (LHT 08/17; Nabertherm) avec une première phase de chauffage de 300°C par heure faisant passer la température de 40°C à 600°C avec un palier de 3h pendant lequel la température a été maintenue à 600°C, suivie d'une deuxième phase de chauffage de 600°C à 1225°C avec un palier de 3h pendant lequel la température a été 5 maintenue à 1225°C. La température a ensuite été réduite à 40°C avec une diminution de 30°C par heure. A l'issue du procédé, un simulateur canalaire artificiel est obtenu comme visible à la figure 9. Ce simulateur canalaire peut par exemple être utilisé par des étudiants afin de mettre en oeuvre des tests sur une structure d'anatomie proche d'un canal radiculaire 10 naturel, et de composition proche de la phase minérale de la dentine. Comme visible à la figure 10, le simulateur canalaire artificiel présente l'avantage d'être radio-opaque, de la même façon qu'une dent naturelle, ce qui permet de suivre le déroulement d'un traitement endodontique dans des conditions proches de la réalité. Comme on peut le voir à la figure 9, il est par exemple possible d'introduire un cône de 15 gutta-percha lors d'un traitement endodontique afin d'obturer le canal radiculaire formé dans le simulateur canalaire selon l'invention. Cette obturation dentaire permet d'empêcher la recontamination bactérienne. La mise en place du cône peut être visualisée radiographiquement comme montré à la figure 10 (étapes g et h). Exemple 7 : Essai de collage sur un simulateur canalaire selon l'invention 20 Des systèmes adhésifs sont utilisés quotidiennement par les chirurgiens-dentistes notamment pour reconstituer les pertes de substances des dents (caries, traumatismes...) par des biomatériaux. Il est donc important de pouvoir coller des systèmes adhésifs sur le simulateur canalaire de l'invention de manière proche à la dentine naturelle. Matériels et méthodes 25 Un essai de collage d'une résine de collage sur le simulateur canalaire préparé selon l'exemple 6 a ainsi été effectué. L'épaisseur de pénétration de la résine de collage a été analysée par microscope confocal (Microscope confocal Leica DCM 3D).

3036836 29 Pour comparaison, un essai de collage a été effectué sur de la dentine naturelle. Des dents naturelles ont été coupées axialement sous la fissure occlusale la plus profonde par une scie diamantée de 0,5-mm (Setocom 15; Struers, Champigny sur Marne, France) afin d'éliminer l'émail.

5 Des simulateurs canalaires ont également été préparés de la même manière qu'à l'exemple 6. Les surfaces des échantillons de dentine naturelle et des simulateurs canalaires selon l'invention ont été traitées par un gel de mordançage contenant 37% (v/v) d'acide orthophosphorique (Supraetch®; R&S, Paris, France) durant 3 s et ont été polies 10 (Labopol-5 ; Struers) sur des disques abrasifs jusqu'au grain 320 (P320; ESCIL) afin d'obtenir des surfaces dentinaires avec une boue dentinaire standardisée. Avant le collage, les échantillons ont été rincés par un spray d'eau et séchés à l'air. Les échantillons ont ensuite été randomisés dans 2 groupes (n=12) et couverts d' Optibond® Solo Plus (MR II), un adhésif dentaire en 2 étapes (Kerr, Orange, CA, USA), ou de 15 Futurabond® M (SAM I), un adhésif automordançant en une étape (Voco, Cuxhaven, Germany), et ont été photopolymérisés durant 20 s à 1200 mW/cm2. Les échantillons de dentine naturelle et les simulateurs canalaires selon l'invention ont ensuite été dissouts dans une solution d'acide chlorhydrique concentré à 23% afin d'observer la résine qui a pénétré dans la structure poreuse des substrats. L'épaisseur de la couche de résine ayant 20 pénétré a finalement été mesurée par microscopie confocale (DCM 3D, Leica). Résultats Comme visible à la figure 11, il existe un ancrage mécanique des matériaux collés au simulateur canalaire bien que l'épaisseur de pénétration de la résine de collage soit sensiblement plus élevée que dans la dentine naturelle, ce qui est probablement dû à la 25 taille des pores sensiblement plus importante dans le simulateur canalaire. L'ancrage mécanique observé dans le simulateur canalaire permet donc de l'utiliser par exemple en travaux pratiques pour des applications endodontiques (dévitalisation et obturation de la dent avec des matériaux collés) mais également pour des applications en odontologie restauratrice (reconstitution des pertes de substance).

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Simulateur canalaire endodontique artificiel (1) à base d' hydroxyapatite comprenant une cavité représentant un canal radiculaire, ledit simulateur canalaire endodontique artificiel (1) ayant une porosité comprise entre 10 et 40% et une dureté Vickers de 50 à 20011V.
2. 2. Procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique (1) selon la revendication lcomprenant une cavité définissant un canal radiculaire, ledit procédé comprenant les étapes consistant à: 10 a) préparer une barbotine liquide (2) comprenant de l'hydroxyapatite, au moins un agent porogène, au moins un agent liant, au moins un agent dispersant et de l'eau ; b) couler ladite barbotine liquide (2) dans un récipient (3) dans lequel est placé un moule canalaire (4) ; 15 c) sécher ladite barbotine liquide (2) afin d'obtenir un matériau cru (5) comprenant ledit moule canalaire (4) ; d) retirer du récipient ledit matériau cru (5) comprenant ledit moule canalaire (4) ; e) traiter thermiquement ledit matériau cru (5) comprenant ledit moule canalaire (4) afin de former ladite cavité définissant le canal radiculaire par combustion dudit 20 moule canalaire (4) et d'obtenir ledit simulateur canalaire artificiel endodontique (1).
3. 3. Procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique (1) selon la revendication 2, dans lequel ledit au moins un agent porogène est choisi parmi les 25 amidons, les polymères organiques, le graphite et les résines, de préférence parmi les amidons.
4. 4. Procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique (1) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel ledit au moins un agent liant est choisi parmi les 30 composés polyacryliques et les composés polyvinyliques, de préférence, parmi les composés polyacryliques. 3036836 32
5. 5. Procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel ledit au moins un agent dispersant est choisi parmi les polymères hydrosolubles, les homopolymères, ou les copolymères organiques ou inorganiques, de préférence de masse molaire comprise entre 10000 et 40000 g.mo1-1.
6. 6. Procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la viscosité de ladite barbotine liquide (2) est comprise entre 8 et 100 MPas, de préférence encore entre 60 et 80 MPas.
7. 7. Procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel ladite barbotine liquide (2) a entre 45 et 80% en poids de matière sèche, de préférence encore entre 60 et 80% en poids de matière sèche, de préférence encore entre 65 et 75% en poids de matière sèche, de préférence encore entre 70% et 75% en poids de matière sèche.
8. 8. Procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel les proportions pondérales de l'hydroxyapatite, dudit au moins un agent porogène, dudit au moins un agent liant et dudit au moins un agent dispersant sont les suivantes : 70 à 94%, de préférence de 80 à 90%, de préférence encore de 85% à 90% d' hydroxyapatite, - 5 à 20%, de préférence de 7,5 à 12,5%, d'agent porogène, 0,5 à 5%, de préférence de 1 à 2%, d'agent liant, - 0,5 à 5%, de préférence de 1 à 3%, d'agent dispersant, les pourcentages étant exprimés en poids par rapport au poids total de matière sèche de la barbotine liquide (2).
9. 9. Procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel ledit moule canalaire (4) est reproduit par impression 3D. 3036836 33
10. 10. Procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans lequel ledit traitement thermique de l'étape e) comprend une phase de chauffage dudit matériau cru (5) comprenant le moule canalaire (4) issu de l'étape d) afin d'atteindre une température préférentiellement supérieure à 1200°C, de préférence comprise entre 1200°C et 1400°C, de préférence comprise entre 1200°C et 1300°C, de préférence à une température comprise entre 1225°C et 1275°C.
11. 11. Procédé de préparation d'un simulateur canalaire artificiel endodontique (1) selon 10 l'une quelconque des revendications 2 à 10, dans lequel à l'étape b), on coule ladite barbotine liquide (2) en tout ou partie seulement de la hauteur dudit moule canalaire (4) afin que la cavité du simulateur canalaire définissant le canal radiculaire soit traversante. 15
12. 12. Simulateur canalaire artificiel endodontique (1) obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 11.