Les brasures secondaires en prothèse céramo-métallique sur implants

Le recours à l'implantologie pour la restauration prothétique des arcades partiellement ou totalement édentées s'est progressivement imposé comme une alternative clinique bénéfique et durable. Au-delà des rares échecs à court terme, liés en général à des défauts d'ostéointégration, la plupart des complications observées à moyen terme sur les prothèses plurales ont des origines prothétiques. Parmi celles-ci, la précision d'adaptation et la passivité mécanique des structures supra-implantaires, qu'elles soient transvissées ou scellées, est régulièrement rapportée dans la littérature [¹-⁴]. En prothèse plurale conventionnelle, une mauvaise adaptation marginale prothétique induit un risque de complications parodontales et/ou carieuses. En prothèse plurale sur implants, cette inadaptation engendre non seulement un risque de colonisation microbienne, mais surtout un stress mécanique important au niveau des différents étages implantaires. Celui-ci est d'autant plus néfaste que l'implant, ankylosé, ne bénéficie pas de la dynamique desmodontale [⁵]. Ces contraintes mécaniques ont des conséquences diverses : au niveau de l'os péri-implantaire, elles peuvent être à l'origine d'une résorption périphérique [⁶, ⁷] ; au niveau prothétique, elles expliquent parfois les dévissages, les fractures de vis, les descellements, les fractures de céramique, voire la fracture de l'implant lui-même [⁸].

La notion d'insertion prothétique sans contraintes mécaniques est définie par le terme de passivité. Le respect d'un protocole rigoureux lors des phases de préparation, de mise en place et d'enregistrement de la position des piliers implantaires permet d'obtenir un maître-modèle reproduisant le plus fidèlement possible la situation clinique [⁹]. Dans certaines conditions, le contrôle de ce maître-modèle peut être effectué avant de confectionner l'armature à l'aide d'une clé en plâtre réalisée sur le modèle, reportée en bouche et vissée avec fermeté. Tout défaut de positionnement se traduit alors par une fracture de la clé et nécessite la reprise d'une empreinte et la réfection du maître-modèle [¹⁰]. Cependant, au-delà de cette étape primordiale, la coulée d'une construction plurale monolithique reste techniquement difficile : la maquette de fonderie doit être retirée du maître-modèle sans déformations et sa mise en revêtement doit faire appel à des cylindres de gros diamètre associés à l'insertion de multiples tiges de coulée, nourrices et évents. Malgré les meilleures précautions de mise en œuvre, la déformation des armatures plurales monolithiques est un écueil rapporté depuis fort longtemps dans la littérature, tant dans les restaurations céramo-métalliques [¹¹, ¹²] que dans les armatures supra-implantaires « à la suédoise » [¹³]. Cette déformation, tridimensionnelle, doit être évaluée lors de l'étape d'essayage de l'armature, par l'examen clinique et par des tests de passivité [¹⁴, ¹⁵]. Plusieurs protocoles, plus ou moins complexes techniquement, ont été proposés pour pallier au mieux cette déformation [¹⁶-¹⁸]. Parmi ceux-ci, la conception et fabrication assistées par ordinateur constituent une alternative prometteuse permettant la réalisation d'armatures monolithiques fraisées en titane avec un ajustage périphérique précis [¹⁹].

Lorsqu'un défaut de passivité est mis en évidence sur une armature coulée, au stade de l'essayage, il rend obligatoire la réfection ou la segmentation de l'armature. L'une des techniques les plus couramment utilisée consiste à sectionner puis à solidariser en bouche les différents segments à l'aide d'une résine chémopolymérisable de type Duralay^® (Reliance Dental Mfg) ou Pattern resin LS GC^® (GC) et enfin à les assembler par brasure ¹. Ces brasures dites « primaires » assurent alors une insertion passive de l'armature lors du nouvel essayage. Dans le cadre des restaurations « à la suédoise », la confection des éléments cosmétiques en résine n'entraîne plus de variations dimensionnelles de l'armature. En revanche, dans les restaurations céramo-métalliques, l'armature reste soumise aux contraintes des cuissons successives de la céramique, qui engendrent un nouveau risque de déformation dont l'importance varie en fonction du protocole et du nombre de cuissons [²⁰-²²]. Cette déformation, concentrée lors de l'oxydation, tout premier temps de la céramisation, conduit Zervas et al. à conseiller de n'essayer l'armature qu'après cette phase [²³].

La problématique de déformation des armatures lors des cuissons de la céramique est redoutée depuis de nombreuses années en prothèse fixée plurale conventionnelle. Dès 1969, Leibowitch avait imaginé de ne réunir les éléments céramo-métalliques pluraux qu'après la cuisson de la céramique [²⁴]. Ces soudures, dites « secondaires », sont en réalité des brasures puisqu'elles utilisent un alliage d'apport dont la température de fusion est inférieure à celle de la céramique. Sur le plan clinique, l'intérêt de cette technique d'assemblage en prothèse conventionnelle a été largement rapporté : essayage individualisé des chapes et des biscuits, optimisation de l'aménagement des embrasures et ajustage final amélioré. Sur le plan mécanique, de nombreux auteurs ont confirmé leur fiabilité vis-à-vis des contraintes occlusales [²⁵-²⁹]. Appliquée à la spécificité implantaire, cette option technique permet d'améliorer, de façon reproductible, l'ajustage et la passivité de la construction céramo-métallique finale.

Les brasures secondaires peuvent s'appliquer à toutes les classes d'alliages utilisés : précieux, semi-précieux et, avec des réserves, non précieux [³⁰]. Cependant, la qualité mécanique des joints obtenus varie entre ces classes et au sein d'une même classe [²⁷], ce qui impose le respect scrupuleux des protocoles recommandés par les fabricants et fournisseurs métallurgistes. La propreté des surfaces de brasure doit être impérativement maintenue durant toutes les étapes de laboratoire afin de ne pas fragiliser le joint. Plus la couche d'oxydation sera importante, plus le joint sera fragile. En ce sens, l'utilisation de métaux non précieux pour l'armature, plus prompts à former ces oxydes de surface, requiert des précautions supplémentaires [³¹]. Les soudures secondaires au laser, encore peu documentées, pourraient permettre de contourner avantageusement la contrainte de compatibilité entre métal de base et métal d'apport. Toutefois, si la valeur de résistance à la traction du joint soudé au laser est souvent avancée comme supérieure à celle du joint brasé, cet essai mécanique traduit imparfaitement la réalité clinique. Les tests de fatigue reproduisent mieux les contraintes de l'occlusion et de la mastication. Or, dans leur étude in vitro, Wiskott et al. n'observent aucune différence significative de résistance aux tests de fatigue entre soudures au laser et brasures [²⁸]. Ces résultats sont confirmés, avec un recul de 5 ans, par l'étude clinique de Jemt et al. sur des armatures céramo-métalliques en titane [³²].

Réalisation clinique et séquences de laboratoire

La réalisation de brasures secondaires doit être décidée dès le début du traitement puisque l'élaboration des maquettes en cire de l'armature demande des formes appropriées dans les zones de jonction. Elle requiert une technique de laboratoire rigoureuse et maîtrisée [³³] et répond à un protocole clinique bien défini, illustré ci-après par différentes situations cliniques.

En prothèse scellée sur implants

Couronnes contiguës solidarisées

La réunion de couronnes unitaires contiguës permet de répartir les contraintes dynamiques liées à l'occlusion sur la totalité des implants et de limiter les risques de dévissage.

• De l'empreinte à l'essayage des armatures

L'empreinte directe de type « pick-up » est réalisée de préférence avec des polyéthers, très rigides et présentant une faible déformation permanente (Impregum Penta Soft Quick, 3M Espe) (^{fig. 1a} et ^1b). Ce protocole d'empreinte limite en effet le risque d'erreur de repositionnement des transferts dans l'empreinte.

Après coulée du maître-modèle, les piliers transvissés (Esthetic Abutment, TM Nobel Biocare) sont rectifiés avant la réalisation des maquettes unitaires (^{fig. 2a}, ^2b et ^2c). Les maquettes sont coulées individuellement. Elles sont usinées en terminant par un état de surface donné par une pointe montée à lien corrindon (5 000 tours/min). Après mise en place de tous les piliers, les chapes unitaires sont essayées individuellement en bouche et les contrôles cliniques et radiographiques permettent d'objectiver et d'éliminer tout contact au niveau des plages de brasage. Ces retouches ponctuelles doivent être conduites avec précautions, à l'aide d'un disque abrasif sous peine de trop augmenter l'espace et de fragiliser la liaison. L'espace entre deux plages de brasure doit être de l'ordre de 0,2 mm (^{fig. 3}). Les surfaces doivent être parallèles et ne pas être retouchées avant la cuisson de la céramique. L'étendue de leur surface est fonction de l'importance des contraintes bio-mécaniques auxquelles sera soumise la prothèse et ne porte pas préjudice à l'esthétique finale (^{fig. 4}). Après cet essai clinique, il faut procéder à une double ou triple oxydation ou dégazage, en alternant, entre chaque étape, un séjour des pièces dans un bain de décapage.

• De l'essayage de la céramique à la solidarisation par brasure

Ce deuxième cas clinique permet de détailler les séances cliniques et le travail de laboratoire qui suivent l'essayage des armatures unitaires.

La réalisation de la céramique au laboratoire est facilitée par la situation unitaire qui permet un accès aisé aux zones d'embrasure (^{fig. 5a}, ^5b et ^5c) tout en préservant les zones de brasure. Les éléments céramo-métalliques individuels sont essayés et contrôlés radiographiquement en bouche (^{fig. 6}). Une clé de solidarisation en plâtre à prise rapide (Snow white^®, Kerr) est alors réalisée, en prenant soin de combler les contre-dépouilles éventuelles des dents voisines à l'aide de cire (^{fig. 7}). Au laboratoire, cette clé est préparée et le positionnement indiscutable des différentes couronnes est confirmé (^{fig. 8}). Toutes les surfaces de céramique susceptibles d'entrer en contact avec le revêtement sont ensuite enrobées de cire à basse fusion, qui permet de les protéger mais aussi de col-mater les embrasures (^{fig. 9}). Le revêtement est directement coulé dans les éléments prothétiques. Il est modelé en parallélépipède, sans arêtes vives, le plus petit possible pour éviter toute déperdition de chaleur (^{fig. 10}). Après séchage, le plâtre est retiré avec précautions et la cire éliminée par ébouillantage (^{fig. 11}). Les plages de brasure sont préparées avec une pointe montée silicone à liant céramique pour favoriser la mouillabilité, nettoyées, désoxydées, recouvertes d'un flux (Décapant C^®, Cendres et métaux) avant le positionnement du paillon de brasure. L'ensemble est placé au four à céramique pour la brasure (^{fig. 11}). Le contrôle et la finition de la liaison doivent être faits attentivement, en recherchant toute zone de coulée incomplète. L'insertion clinique qui s'ensuit doit se faire sans contraintes et doit être contrôlée radiographiquement (^{fig. 12a}, ^12b, ^12c, ^12d et ^12e).

Prothèse plurale de faible étendue

Ces situations cliniques, fréquentes, peuvent bénéficier avantageusement de ces brasures secondaires (^{fig. 13}, ¹⁴, ^15a et ^15b). Le protocole clinique et la réalisation au laboratoire reprennent les mêmes séquences que celles précédemment décrites. Une attention toute particulière doit être apportée ici à la réalisation des artifices antirotationnels préparés sur les piliers transvissés qui peuvent être constitués de cannelures (^fig.12a et ^12b) ou de méplats (^{fig. 13}). Ils limitent les possibilités d'erreur de positionnement unitaire avant la réalisation de la clé de brasure finale.

Prothèse plurale de grande étendue

La solidarisation des prothèses fixées plurales complètes par brasage est certainement la situation clinique pour laquelle l'avantage des brasures secondaires est le plus évident (^{fig. 16a}, ^16b, ^16c, ^16d, ^16e, ^16f, ^16g et ^16h). En effet, lorsque les axes implantaires sont particulièrement divergents, ils rendent impossible la réalisation des tests de passivité par la méthode usuelle de la clé en plâtre. Les contre-dépouilles au niveau des hexagones, externes et plus encore internes, engendrent un risque de fracture lors de la désinsertion des transferts du maître-modèle.

De plus, le risque de déformation tridimensionnelle est augmenté à la fois par le rayon de courbure important de ces armatures et par les cuissons céramiques souvent plus nombreuses.

En prothèse sur implants transvissée, sans système antirotationnel

Les systèmes d'accastillage prothétiques dans les constructions transvissées comportent au moins un étage usiné/transvissé, dont le serrage et l'adaptation ne tolèrent aucun degré de liberté du système infrastructure/suprastructure.

En revanche, le concept d'adaptation et d'équilibre sur le pilier usiné est différent. En effet, le contact entre le pilier prothétique et l'élément prothétique céramisé est à la fois étroit au niveau cervical et totalement passif ailleurs. Ce contact est classiquement préétabli par l'usinage du pilier auquel répond celui du cylindre en or qui sert de support à la surcoulée de l'armature. L'intimité cervicale doit assurer à la fois l'herméticité face aux fluides biologiques et la sustentation de l'élément sur son pilier. Il n'y a, toutefois, aucune rétention propre. La rétention de l'élément est assurée uniquement par le serrage adéquat de la vis de trans-fixation. De plus, l'absence de contact pilier/cylindre, en dehors du joint cervical, a pour conséquence l'absence de blocage antirotationnel de l'élément sur le pilier. Cet aspect de la relation pilier/cylindre ne pose aucun problème dès lors que la construction est à la fois plurale et monolithique. En effet, la réunion des cylindres au travers de l'armature plurale est par définition anti-rotationnelle.

Lorsque la construction est élaborée segmentée, afin de pouvoir compenser par une brasure secondaire les problèmes d'adaptation sus-décrits, se pose le problème très épineux de la position correcte de chaque élément à chaque étape : essai d'armature, essai de biscuit, réglages d'occlusion. Ce problème peut trouver une solution par l'élaboration de pattes de brasure dont la surface est construite selon un profil autobloquant (^{fig. 17}).

Ce profil correspond d'abord à des surfaces planes se faisant face en parfaite congruence. Mais il convient d'ajouter à l'une des deux pattes un fraisage vertical en demi-cylindre. À ce fraisage hémi-cylindrique négatif répond une contre-coulée positive en demi-cylindre au niveau de l'autre patte de brasure. Ainsi, le travail de laboratoire se fait en plusieurs étapes :

- modelages d'une première série d'armatures destinées à recevoir les pattes de brasures fraisées ;

- coulées des armatures et fraisages des parties femelles ;

- modelage sur les parties femelles des autres armatures comportant les pattes de brasure en saillie ;

- coulée et adaptation de la deuxième série d'armatures.

Naturellement, le travail du laboratoire est plus complexe (allongement des délais à cause des coulées différées et des fraisages). Cependant, le résultat obtenu permet d'accomplir chaque étape d'essai clinique sans avoir à redouter des difficultés de positionnement en bouche des éléments séparés. Il convient toutefois de s'assurer par des contrôles radiographiques du bon positionnement de chaque élément séparément en place sur son pilier.

Dès lors, le protocole de réalisation peut suivre les étapes suivantes :

- essai des armatures segmentées et vissées avec contrôle radiographique ;

- essai des biscuits segmentés et vissés ;

- vissage des éléments segmentés et glacés, à l'aide des vis de transfert, puis contrôle radiographique de la position correcte des éléments (^{fig. 18}) ;

- enregistrement du positionnement clinique par une clé en plâtre, supportée par le fractionnement du porte-empreinte individuel fenêtré (^{fig. 19a} et ^19b) ;

- mise en œuvre de la procédure classique de réalisation des brasures secondaires (^{fig. 20a}, ^20b et ^20c) ;

- insertion, puis vissage du travail, avec contrôle radiographique de la qualité d'adaptation cervicale de la prothèse sur les piliers prothétiques.

Discussion

Les brasures secondaires en prothèse céramo-métallique sur implants constituent une solution technique permettant d'assurer la réunion des différents segments d'une prothèse fixée plurale pour lui conférer une passivité maximale. S'il semble qu'avec les solidarisations secondaires le travail achevé offre une plus grande finesse d'intégration et d'un meilleur résultat esthétique vestibulaire que dans les constructions monolithiques, elles réclament néanmoins une mise en œuvre de laboratoire rigoureuse. Cela ne doit pas se concevoir sans considérer que :

- les brasures secondaires réalisées dans de mauvaises conditions (c'est-à-dire hors du respect strict des protocoles prescrits) donnent des résultats très inférieurs d'un point de vue mécanique, biologique et esthétique à toute autre réalisation monolithique de qualité ;

- les brasures secondaires entraînent des coûts de réalisation plus importants, bien souvent en conflit avec les conditions socio-économiques actuelles de l'exercice de l'art dentaire (en particulier, l'augmentation du nombre d'étapes et l'obligation de travailler préférentiellement sur des alliages précieux) ;

- les brasures secondaires se pratiquent à des températures relativement élevées par rapport à certaines nouvelles générations de céramiques à basse fusion qui sont très performantes tant sur le plan mécanique qu'esthétique. Cela peut obliger à écarter les brasures d'un protocole d'une part à cause du conflit de fusion entre la céramique et les paillons de brasure et d'autre part du fait de l'absence d'alliages et de paillons de brasures répondant aux cahiers de charges de la réalisation d'une brasure secondaire ;

- les exigences mécaniques obligeant à concevoir des plages de brasure suffisantes pour les rendre mécaniquement fiables peuvent poser des problèmes de respect du parodonte interproximal et de visibilité du joint d'assemblage en vue occlusale, linguale ou palatine ;

- enfin, les brasures secondaires interdisent toutes retouches éventuelles de la céramique après leur réalisation, sous peine de dépasser la température de fusion du métal d'apport.

Conclusion

La recherche de la passivité parfaite d'une prothèse plurale supra-implantaire reste un objectif permanent pour tous. Toutefois, il convient de rester modeste quant aux capacités techniques qui nous sont offertes et comme le souligne Tan, cette quête du « Saint Graal » qu'est la passivité ne doit pas nous faire perdre de vue que la perfection n'est pas de ce monde [³⁴].

Tous nos remerciements, pour leur participation à ce travail, au laboratoire D. Watzki (^{fig. 1a}, ^1b, ^{fig. 2a}, ^2b, ^2c, ³, ⁴, ^{fig. 5a}, ^5b, ^5c, ⁶, ⁷, ⁸, ⁹, ¹⁰, ¹¹, ^{fig. 12a}, ^12b, ^12c, ^12d, ^12e, ¹³, ¹⁴, ^15a, ^15b et ^{fig. 16a}, ^16b, ^16c, ^16d, ^16e, ^16f, ^16g, ^16h) et LDS (^{fig. 17}, ¹⁸, ^{fig. 19a}, ^19b et ^{fig. 20a}, ^20b, ^20c), Strasbourg ainsi qu'au Dr J.-M. Roullin, Lingolsheim (^{fig. 16a}, ^16b, ^16c, ^16d, ^16e, ^16f, ^16g et ^16h). Nos respectueux remerciements au Prof A. Schlienger qui nous a initiés à cette technique.

(1) Brasure :

1. assemblage de 2 pièces métalliques obtenu par brasage,

2. métal d'apport servant au brasage. Brasage : opération consistant à assembler 2 pièces métalliques par apport d'un métal à l'état liquide.

Soudure : assemblage permanent de 2 pièces métalliques par voie thermique.

On peut parler de « brasure primaire » réalisée avant cuisson de la céramique et de « brasure secondaire » après cuisson.

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