Analyse par éléments finis pour déterminer la précharge implantaire

Le propos de cette étude est de comprendre, par une analyse par éléments finis, la nature dynamique du développement d'une précharge dans un complexe implantaire.

Le complexe implantaire a été modélisé selon les données géométriques du système Nobel Biocare avec un implant Mk III de 3,75 mm de diamètre et 10 mm de longueur. Une vis de pilier dont les dimensions et caractéristiques du filetage sont reproduites et la partie interne taraudée de l'implant respectent les caractéristiques dimensionnelles et de conception de l'implant, objet de l'étude. Le pilier choisi est le CeraOne en titane avec une vis de pilier en alliage d'or Unigrip.

D'autre part, les auteurs modélisent un implant en titane du système Replace^® Select de 4,30 mm de diamètre et 10 mm de longueur, un pilier Straight Esthetic en titane et une vis de pilier Torq Tite en titane.

En reproduisant les spécificités des 2 systèmes, ils simulent le vissage et l'assemblage de ces éléments avec un programme informatique précisé.

Ainsi, l'effet du coefficient de friction dans le développement de la précharge au sein du complexe implantaire lors du vissage et après cet effort mécanique et dynamique est déterminé. Les vis sont soumises à un couple de vissage variant de 1 à 64 Ncm.

Pour la première expérimentation, le coefficient de friction entre les surfaces du pilier en titane et la partie cervicale de l'implant est de 0,20. Entre la vis de pilier en or et le filetage interne de l'implant, le coefficient de friction est de 0,26.

Pour la 2^e expérimentation, il y a des variations : les parties correspondantes entre le pilier et l'implant ont un coefficient de friction de 0,20. Concernant la vis de pilier Torq Tite et la partie filetée interne de l'implant la recevant, le coefficient de friction est de 0,12, c'est-à-dire une valeur correpondant à des métaux lubrifiés.

Pour le 1^er modèle, la précharge mesurée à l'interface implant/pilier est de 381,7 N pour le complexe Mk III avec une valeur de couple de 32 Ncm.

Pour le système Replace^® Select, la précharge mesurée au niveau de l'interface est de 492,60 N pour un couple de 32 Ncm et 532,7 N pour un couple de 35 Ncm.

Pour la 2^e expérimentation, la force de précharge au niveau de l'interface pilier/implant est de 677,60 N pour le complexe Mk III avec un couple de 32 Ncm. Pour le système Replace^® Select, la force de précharge est de 722,9 N pour un couple de 32 Ncm, et 805,8 N pour un couple de vissage de 35 Ncm. Le schéma de distribution des contraintes a montré un transfert de la force de précharge de la vis vers l'implant lors du vissage.

Une précharge atteignant 75 % de la force de rupture de la vis de pilier n'a pas été obtenue avec les valeurs de couple recommandées. Or, le schéma idéal d'assemblage de ces systèmes implantaires est de 825 Ncm de précharge.

Les auteurs concluent par l'influence des valeurs de friction des composants implantaires pour s'approcher de la valeur théorique idéale d'assemblage.