Étude de trois matériaux d'enregistrement de la relation centrée

La mise en articulateur nécessite plusieurs étapes. Parmi celles-ci, l'enregistrement de la relation centrée demande une grande précision. En effet, si une erreur sur le positionnement du maxillaire ne provoque que peu d'effet, une erreur d'enregistrement de la relation centrée va engendrer d'importantes imperfections sur l'agencement de l'occlusion.

Outre la technique employée par le praticien, les matériaux vont être déterminants. Déjà, Lavigne et Lucchini à l'instigation de Mario Spirgi [¹] ont, en 1977, étudié ce problème. Il nous a semblé intéressant de réactualiser cette recherche à l'aide de matériaux qui n'étaient pas disponibles à cette époque. De plus, la précision obtenue par notre protocole étant extrêmement importante, le moindre paramètre peut modifier nos mesures, en particulier, la déformation des plâtres de solidarisation qui peut entraîner d'importantes erreurs. Nous avons donc été amenés à mesurer ces variations volumétriques.

Protocole expérimental

Afin de supprimer les erreurs induites par l'enregistrement sur un patient et par les manipulations du praticien, au niveau de la répétitivité, nous avons choisi de remplacer celui-ci par un simulateur, en l'occurrence un articulateur de Dentatus, choisi pour sa rigidité mécanique. Sur cet articulateur sont montés deux moulages en résine époxy, ce matériau est choisi pour sa résistance à l'abrasion.

Pour éviter toute disparité due à la difficulté d'obtenir plusieurs moulages rigoureusement identiques, nous nous servirons chaque fois des mêmes moulages, en démontant le modèle inférieur après enregistrement de la relation centrée et en le remontant sur le même articulateur. Cette méthode neutralise les éventuelles erreurs dues à la disparité des articulateurs et des moulages. Le même articulateur représente donc, tour à tour, le patient et l'appareil de reproduction.

Pour que nos résultats soient significatifs, il faut, bien sûr, que les moulages puissent supporter un grand nombre d'impacts occlusaux sans se modifier, ce qui nous amène à effectuer une manipulation pour valider nos modèles en résine époxy.

Validation des moulages

Les moulages sont soumis à 140 impacts de même intensité (25,89 joules) (^{fig. 1}). En intercalant un papier articulé fin, des photographies à échelle constante sont prises au premier impact, puis tous les 5 impacts et, au-delà de 100, tous les 10 impacts. Sur le moulage maxillaire, deux points de repère postérieurs, au niveau des tubérositées, sont marqués. Trois points sont arbitrairement choisis sur 17, 15 et 26. Les diapositives sont projetées à distance constante, ce qui permet d'obtenir un rapport d'agrandissement de 22,7. Les mesures effectuées sur écran sont précises à 2/10^e de mm, ce qui garantit une erreur absolue de 8 × 10-3 mm. Pour chaque point, on mesure la distance à un point de référence, la hauteur et la largeur (ce qui donne une approximation de la surface). Sur l'ensemble des mesures sont calculés la moyenne, la variance et l'écarttype (^{tabl. I}). Les variations étant voisines de la précision des mesures, on en déduit que les moulages en résine époxy peuvent être considérés comme fiables si un volume de 140 impacts n'est pas dépassé.

Mesure de la déformation des plâtres de solidarisation

Pour minimiser les erreurs induites par le plâtre, nous avons testé deux plâtres du commerce : le Protodont (Laboratoire Van Der Smissen, France) et le Snow White (Kerr Italia, France). Des éprouvettes de 50 mm de hauteur sont réalisées. Le dosage est identique pour les deux plâtres (2 volumes d'eau pour 3 de plâtre), la spatulation manuelle se fait pendant une minute. Dès que la viscosité du plâtre est suffisante, les éprouvettes sont mises sous un comparateur permettant d'apprécier des déformations de 2 micromètres (^{fig. 2}).

Des graphes à l'échelle logarithmique sont édités sur ordinateur et nous indiquent les variations dimensionnelles en fonction du temps (^{fig. 3}). La déformation maximale du Snow White est de 40 micromètres (0,082 %) alors qu'elle est de 72 micromètres (0,12 %) pour le Protodont. Nous choisirons donc le Snow White de Kerr. Il est à noter que, après une heure, les variations dimensionnelles se stabilisent, c'est pourquoi nous attendrons chaque fois ce délai avant de réaliser nos mesures.

Réalisation de l'articulateur maître

Les moulages en résine époxy sont réalisés à partir des empreintes des arcades d'un adulte jeune normalement denté et en classe I d'Angle. Le positionnement du moulage maxillaire est réalisé tout à fait classiquement. Celui-ci est solidarisé à l'articulateur avec un plâtre dur (Welmix stone) par l'intermédiaire d'un dispositif original représenté sur la ^{figure 4} .

Un artifice est utilisé pour le montage du moulage mandibulaire. En effet, nous souhaitons créer des interférences en relation centrée pour mettre en évidence les qualités et les faiblesses des différents matériaux d'enregistrement. Les pentes condyliennes sont réglées à 50° et les vis de propulsion avancées de 1 mm, le moulage mandibulaire est alors solidarisé en PIM en utilisant le même dispositif que celui utilisé au maxillaire. Cela aura, pour effet, de créer une interférence en relation centrée qui, rapportée au plan d'occlusion, est de 0,843 mm. L'usage d'un plâtre dur est impératif vu le grand nombre des démontages qui vont être effectués. Les variations inhérentes à l'utilisation de ce plâtre ne présentent pas d'inconvénient dans la mesure où il s'agit de la mise en articulateur des moulages maîtres.

Enregistrement de la relation centrée pour remontage du moulage esclave

C'est à partir de ces remontages que seront réalisées les mesures. Il est très important pour que les résultats soient significatifs que les impacts, effectués sur les check bites, aient la même intensité, autrement dit une énergie cinétique identique. Cette énergie est obtenue par la chute à distance constante du moulage supérieur sur le matériau d'enregistrement (^fig.1) (25,89 joules).

Les trois matériaux testés sont les cires Moyco Beauty Pink extra hard (The J. Bird Moyer Co, Inc. Philadelphia, Pennsylvania), Aluwax (Hicock Specialitics Co, Grand Rapids, Michigan) et Bite Registration (Almore International Inc., Portland, USA). Ils seront testés en respectant les indications des fabricants : 52 °C pour le premier, 45 °C pour le second et 57 °C pour le troisième. Ces températures sont obtenues à l'aide d'une cuve thermostatée à plus ou moins 2 °C (vérifiées à l'aide d'un thermomètre digital). Afin d'éviter toute perturbation extérieure, la pièce dans laquelle est effectuée l'expérimentation est à une température constante de 22 °C, plus ou moins 1 °C. Les différents matériaux seront testés seuls et stabilisés avec une pâte à l'oxyde de zinc-eugénol.

Après réchauffement pendant une minute, les bandelettes de cire sont disposées sur le moulage mandibulaire. L'articulateur est verrouillé en position de relation centrée et une cale de 12 mm est disposée entre le plateau incisif et la tige incisive. Cette cale, une fois retirée, permet d'imprimer une énergie cinétique constante sur le matériau d'enregistrement. Deux percussions sont réalisées dans un très court laps de temps. L'articulateur est immédiatement ouvert et on laisse refroidir les cires pendant une minute à température ambiante.

L'articulateur est alors déverrouillé, on repositionne les cires et on note la valeur du réglage de la tige incisive. Les enregistrements sont retirés et stockés dans de l'eau froide. Les mesures avec pâte de stabilisation sont réalisées de la même manière. Après indentation des cires et refroidissement d'une minute, le matériau de stabilisation (Opotow standard - Zoe impression paste type I, hard cat, n° 1200, Teledyne Gretz, USA) est mis en place et l'articulateur, refermé.

Montage du moulage « esclave »

L'articulateur est verrouillé en relation centrée, les enregistrements sont intercalés entre le moulage mandibulaire et le moulage maxillaire, des élastiques identiques sont disposés entre les vis de solidarisation (^{fig. 5}). Cela garantit une pression constante et reproductible lors des différentes manipulations. Afin de limiter les erreurs dues aux variations dimensionnelles retardées du plâtre de solidarisation, nous attendons une heure avant d'effectuer les mesures.

Enregistrement des points d'occlusion

L'articulateur est déverrouillé, la tige incisive est mise au contact du plateau incisif ; il est nécessaire de trouver une valeur qui ne s'écarte pas plus de 0,5 mm du zéro. Les surfaces occlusales sont nettoyées avec de l'alcool à 90°. Un papier articulé fin (Silver Film, laboratoire Bruno) est intercalé, la tige incisive est remontée de 1 mm, puis une cale de 40 mm est disposée entre le plateau et la tige. Le retrait de la tige induit une percussion sur le papier articulé et marque ainsi les points d'occlusion.

Méthode de mesure

Une photographie du moulage maxillaire est réalisée sur un « statif » qui permet d'obtenir un rapport d'agrandissement constant. La lecture est faite par projection sur un écran rigide à une distance suffisante pour garantir un bon rapport d'agrandissement, celui-ci est calculé en mesurant, sur le moulage supérieur, l'écart entre les deux points postérieurs et en le comparant à celui mesuré sur la projection (agrandissement × 10).

Il est réalisé en tout 18 montages sur lesquels on enregistre trois fois les points d'occlusion. En intégrant l'enregistrement des points d'occlusion sur le montage témoin, cela donne en tout 57 clichés d'étude. Sur chacun de ces clichés, sont mesurées la position et l'estimation de la surface de quatre points d'occlusion choisis sur 16, 13, 23 et 26 :

- la position des points est mesurée par évaluation de la distance du point d'occlusion par rapport aux deux points de repère postérieurs (^fig.6 et ⁷). Une transformation mathématique permet de les restituer dans un repère orthonormé :

- l'estimation de la surface et, donc, de l'intensité des points se fait par mesure du produit de la hauteur par la largeur (^{fig. 8}). Au total, il a été réalisé 912 mesures.

Pour toutes ces mesures, un intervalle de fiabilité est calculé tenant compte à la fois de la précision des mesures, du rapport d'agrandissement et de la méthode de calcul :

- pour la surface : si Δ = erreur absolue sur les mesures :

- pour les coordonnées cartésiennes : si e = écart entre les points repères, a et b les distances entre ceux-ci et le point d'occlusion considéré et si Δ = erreur absolue sur les mesures, nous avons :

Analyse des résultats

Pour apprécier la capacité de reproduction de la relation centrée, nous étudierons trois critères :

- le nombre de points d'occlusion reproduits ;

- la reproduction spatiale de certains points d'occlusion de référence ;

- la surface de ces points d'occlusion.

Nombre de points d'occlusion reproduits

C'est la cire Moyco stabilisée avec la pâte Opotow qui donne les meilleurs résultats (84,5 % de point reproduits). L'Aluwax et la Bite Registration, employées seules, donnant les plus mauvais (56 % et 45,13 %) (^{tabl. II}). Il est aussi intéressant d'examiner le nombre de points aberrants. L'Aluwax et la Bite Registration donnent les meilleurs résultats avec 6,66 % alors que la Bite Registration employée avec stabilisation à l'Opotow donne 40 %. Il est possible d'expliquer ces résultats par la grande malléabilité de l'Aluwax et de la Bite Registration.

Reproduction spatiale des points d'occlusion de référence

Pour chaque point de référence choisi sur l'articulateur (un par dent sur 16, 13, 23, 26) un domaine d'incertitude est déterminé conformément aux calculs indiqués ci-avant. Pour chaque manipulation, le domaine d'incertitude est calculé pour chacun des points reproduits (^{tabl. III}).

Les points sont considérés valides quand nous avons un chevauchement des domaines d'incertitude. Pratiquement, ces calculs sont effectués par un logiciel conçu pour cette expérimentation (^{fig. 9}). Pour chaque matériau, il a été effectué trois séries de mesures. Pour chacune de ces manipulations, on cherche les coïncidences entre les points expérimentaux et les points de référence. Ces coïncidences sont résumées dans le ^{tableau IV} .

On constate, d'une part, que la stabilisation augmente systématiquement la précision, sauf pour la cire Aluwax et, d'autre part, que les combinaisons Moyco-Opotow, Bite Registration-Opotow et Aluwax seule donnent les meilleurs résultats. Il est légitime de faire des réserves sur les résultats obtenus par l'Aluwax seule. En effet, sa très faible résistance aux contraintes à température ambiante ne peut garantir une bonne précision dans des conditions d'utilisation réelles. Il est aussi intéressant de noter que les points situés sur des dents antérieures sont toujours plus précis que ceux situés sur les dents postérieures (8/18 et 10/18 pour 16 et 26, 13/18 pour 13 et 23). Cela présente un intérêt évident pour la vérification de la validité d'un enregistrement de relation centrée.

Reproduction de la surface des points d'occlusion

La surface de ces points est calculée en multipliant la hauteur par la largeur. Cette estimation donne une idée relativement réelle de l'intensité du point. Le même logiciel, que nous avons déjà cité, nous permet de retrouver les corrélations existantes avec les points d'occlusion de référence (^{tabl. V}). Il n'existe pas de différences vraiment significatives. En revanche, il est intéressant de remarquer que l'intensité des points est d'autant mieux reproduite que les dents, support de ces points, sont postérieures (15/18 et 11/18 pour 16 et 26, 7/18 et 6/18 pour 13 et 23). Il semble que la pression plus grande au niveau postérieur soit le facteur déterminant.

Recherche des points ayant la même surface et la même position

Un enregistrement précis de la relation centrée suppose non seulement une reproduction précise des points d'occlusion, mais aussi une intensité identique de ces mêmes points. Aussi, nous avons recherché, en fonction des différents matériaux, les points ayant la même position et la même surface dans les domaines d'incertitude calculés (^{tabl. VI}).

C'est l'Aluwax et la cire Moyco stabilisée qui donnent les meilleurs résultats. La stabilisation à l'Opotow améliore la précision sauf, paradoxalement, pour l'Aluwax et la Bite Registration. Cela s'explique vraisemblablement par une déformation de ces matériaux lors de l'étape de stabilisation.

Il faut aussi remarquer, malgré le très grand soin apporté à ces manipulations, le faible pourcentage de points précisément reproduits tant en position qu'en intensité. Ces résultats sont à rapprocher de ceux obtenus par Lavigne et al. [¹] qui indiquent que c'est l'Aluwax qui subit le moins de déformation lors du refroidissement. Cependant, il fait les même réserves que nous sur l'utilisation clinique de ce matériau.

Conclusion

Parmi les matériaux testés, aucun ne permet d'avoir une restitution parfaite des points d'occlusion. Cependant, certaines règles se dégagent :

- la stabilisation augmente, en général, la précision de nos enregistrements, à condition que le matériau puisse être remanipulé sans risque de déformation, ce qui contre-indique la cire Aluwax ;

- pour contrôler la validité d'un enregistrement interocclusal, il est préférable de vérifier les points d'occlusion sur des dents relativement antérieures pour ce qui est de leur précision spatiale ;

- pour ce qui est de la précision de l'intensité des points d'occlusion, les dents postérieures sont préférables.

Il est possible qu'une combinaison d'autres matériaux puisse donner des résultats intéressants. Cependant, les produits récents à base d'élastomères, que nous avons aussi essayés, ne peuvent être employés pour différentes raisons :

- d'une part, leur temps de prise trop long empêche de réaliser une « percussion occlusale », seule garante d'un enregistrement réellement en centrée ; - d'autre part, leur basse viscosité avant polymérisation ne peut empêcher de retrouver un contact dento-dentaire, néfaste à un bon enregistrement. Nous avons essayé, pour pallier ce problème, de faire supporter ce type de matériau par une cire Moyco. Malheureusement, il n'existe pas d'adhésifs efficaces. Ils seront donc réservés à l'enregistrement d'une position d'intercuspidie maximum.

En conclusion, il faut rester extrêmement prudent sur la validité de nos enregistrements de relation centrée et donc, systématiquement vérifier ceux-ci par comparaison des points d'occlusion en bouche et sur les moulages.

Remerciements à Hervé Offan, prothésiste, pour la réalisation des moulages en résine époxy.

Bibliographie

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• Lavigne J, Lucchini JP, Spirgi M, Meyer JM. La relation centrée II: variation volumétrique des plâtres pendant la mise en articulateur. Rev Mens Suisse Odonto Stomatol 1975;3(85):841-850.
• Lavigne J, Lucchini JP Spirgi M, Meyer JM. La relation centrée III : fiabilité de trois matériaux d'enregistrement interocclusaux pendant le montage des modèles sur articulateur. Rev Mens Suisse Odonto Stomatol 1997;1(87):1-12.
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