Le châssis métallique - Cahiers de Prothèse n° 133 du 01/03/2006
 

Les cahiers de prothèse n° 133 du 01/03/2006

 

Laboratoire de prothèse (Dentaire)

El Miloud Rahmani*   Faiza Benfdil**   Ahmed Abdedine***   Salwa Berrada****   Bouabid El Mohtarim*****  


*Professeur assistant en prothèse adjointe
**Professeur assistante en prothèse adjointe
***Professeur de l'enseignement supérieur en prothèse adjointe, chef de service de prothèse adjointe
****Professeur de l'enseignement supérieur en prothèse adjointe
*****Professeur de l'enseignement supérieur, chef du service d'odontologie de l'HMIM V, Rabat
Faculté de médecine dentaire de Rabat
BP 6363
Madinat Alirfane
Rabat, Maroc

Résumé

La méthode d'élaboration de châssis métalliques de prothèse amovible partielle développée dans cet article n'est pas la seule utilisée dans ce domaine. D'autres méthodes de travail peuvent être également satisfaisantes. C'est dans un but didactique que cette technique est décrite. Elle consiste à suivre une réalisation de châssis métallique, étape par étape, en insistant sur les détails qui semblent les plus importants, comme ceux consacrés à la préparation initiale...

Summary

Method for realizing a metal framework

The method for realizing removable partial metal frameworks set out in this article is not unique. Other methods can be satisfactory. This technique is described in a didactical purpose. It shows the step by step realization of a metal framework highlighting the details which seem primary as those dedicated to the initial preparation.

Key words

cast metal framework, cobalt-chrome alloy, casting protocol, removable partial prosthesis, surveyor.

Si la chaîne d'élaboration d'un châssis métallique est réalisée par le prothésiste, les manipulations au laboratoire doivent néanmoins être parfaitement connues de l'odontologiste pour une meilleure coopération entre les deux protagonistes. Cette confection doit être précédée d'un examen par le praticien du modèle de travail. Il consiste à :

- contrôler la qualité de ce modèle ;

- réaliser le tracé de la future prothèse ;

- déterminer le nombre, la position des crochets et des appuis occlusaux en fonction des données cliniques et radiologiques.

Ces contrôles constants du praticien permettront à la future prothèse amovible partielle métallique (PAPM) d'assurer pleinement son rôle thérapeutique.

Dans cet article, la technique d'élaboration d'un châssis métallique en alliage cobalt-chrome est décrite temps par temps dans un but didactique. Il s'agit d'un travail où la préparation initiale est aussi importante que la finition, d'où la nécessité de procéder selon une démarche rigoureuse et une méthodologie bien codifiée.

Examen et préparation des modèles au paralléliseur

Intérêt du paralléliseur

Il existe plusieurs types de paralléliseurs, des plus simples aux plus complexes (fig. 1). Le praticien a besoin d'un paralléliseur simple, qui permet une analyse précise des modèles d'étude. Ces instruments peuvent différer dans leur présentation et leur manipulation, mais ils possèdent tous des éléments comparables permettant les mêmes opérations (socle principal, platine porte-modèle, accessoires : jauges, lames tranchantes...) [1,2].

Le paralléliseur est un instrument incontournable pour le choix de l'axe d'insertion.

Choix de l'axe d'insertion

Le choix de l'axe d'insertion est l'une des phases les plus importantes de l'examen clinique préprothétique, car c'est bien plus qu'un axe d'insertion et de désinsertion. C'est aussi un axe d'étude des éléments impliqués dans le support de la prothèse, un axe de préparation des dents restantes et des éléments ostéomuqueux. C'est enfin l'axe de construction prothétique [3].

Il est bien rare qu'au terme d'un édentement partiel non compensé, les conditions présentes soient utilisables sans modification. L'absence d'intervention risque de pérenniser ou d'aggraver une situation de déséquilibre préexistant le praticien ne doit pas se laisser imposer un axe d'insertion prothétique par une situation clinique donnée sans chercher, si besoin, à la modifier et à l'adapter pour rendre possible la réalisation d'une prothèse à vocation thérapeutique.

Le choix de cet axe se fait en fonction des critères : morphologique, biologique, esthétique et mécanique [4, 5et 6]. Il doit permettre la mise en place et la dépose aisées de la prothèse, sans effort traumatogène sur les dents supports, sur leur parodonte, ou sur les tissus ostéomuqueux des zones édentées. Cet axe doit également, dans l'idéal, être choisi pour favoriser un plan de traitement comportant les séquences de préparations préprothétiques les mieux adaptées.

Examen des modèles

Le modèle de travail est comparé avec le modèle d'étude. C'est en effet sur celui-ci qu'ont été déterminés l'axe d'insertion, le type de crochets, les préparations dentaires occlusales et axiales.

Il est donc souhaitable de reproduire sur le modèle de travail le projet mis en évidence sur le modèle d'étude. Mais, s'agissant du modèle de travail, le tracé des différentes parties du châssis doit se faire avec une précision accrue.

Le modèle de travail est placé sur le paralléliseur et rendu solidaire du socle à rotule grâce à un système de vis moletées. Le socle est alors orienté par approches successives pour aboutir à l'axe d'insertion optimal conduisant à la mise en place et au retrait aisés de la prothèse et à une rétention suffisante [7,8].

Une fois l'axe d'insertion déterminé, la ligne guide est tracée sur les dents supports de crochets. Sont alors mises en évidence des zones de contre-dépouille utilisées pour la rétention et des zones de dépouille exploitées par les éléments de stabilisation de la prothèse (fig. 2 et 3).

Préparation du modèle

La préparation du modèle consiste à éliminer toutes les zones en retrait à l'exception de celles réservées aux extrémités rétentives des crochets. Elle comprend 2 phases.

Suppression des zones de contre-dépouille

La suppression de ces zones se fait par coulée de cire à l'état liquide. Cette précaution permet d'éviter les déformations de la cire lors de l'empreinte du modèle avec un matériau thermoplastique. Cette cire s'étend du bord marginal de la gencive jusqu'à la limite inférieure gingivale du crochet.

Avec un instrument mousse ne risquant pas de rayer la surface dentaire sur le modèle, la cire est coulée et aplatie à la limite inférieure du crochet afin de réaliser une sorte de trottoir entourant la dent, excepté dans la zone de raccordement du corps du crochet à l'armature (fig. 4 à 6). La réalisation de ce trottoir permet le repérage facile du contour du crochet.

Réalisation des zones de décharge

- au niveau des barres linguales, il est souhaitable de prévoir un espacement de 4/10 mm environ pour éviter les ulcérations ;

- au niveau des armatures palatines, les décharges ne sont prévues que s'il existe un élément anatomique saillant (torus, papille rétro-incisive...) ;

- au niveau de certains bras de crochets espacés de la gencive (ex. : crochet T de Roach) ;

- en cas de contre-dépouilles vestibulaires importantes (fig. 7) ;

- au niveau des selles métalliques, la création d'un espace entre le modèle et la selle métallique est indispensable ; il permet l'ancrage mécanique de la résine sur cette dernière (fig. 8).

Préparation de la réplique en matériau réfractaire

La réalisation d'une réplique en revêtement du modèle préparé (appelée communément « duplicata ») est une étape indispensable, car c'est sur ce duplicata que sera réalisée la maquette en cire du châssis et la coulée de l'alliage.

Prise d'empreinte du modèle préparé

Pour obtenir un modèle précis et fiable dimensionnellement, il faut utiliser des matériaux d'excellente qualité. Généralement, on utilise les hydrocolloïdes réversibles qui fournissent des empreintes fines [9].

L'hydrocolloïde, ou « gélatine », est conservé dans un réchauffeur, la « gélatineuse », muni d'un thermostat réglé à 50 °C. Il est continuellement malaxé et maintenu à cette température [7,8].

Cette étape nécessite l'utilisation de moufles pour « duplicata ». Le modèle préparé est tout d'abord placé pendant 10 à 15 min dans de l'eau pour l'hydrater et éviter ainsi la formation de bulles d'air dans la gélatine. Le modèle est ensuite séché à l'air comprimé et placé sur le socle du moufle. La gélatine fluide est alors coulée dans le moufle jusqu'à apparaître par les perforations supérieures du moufle.

Il ne faut pas accélérer le processus de prise (de gélification) pour éviter toute distorsion ou toute contraction du matériau hydrocolloïde.

Après la prise (1 heure environ), le modèle de départ est retiré de la gélatine avec précaution (fig. 9).

Coulée du matériau réfractaire

La réplique en matériau réfractaire est à réaliser dans un court laps de temps après le retrait du modèle de travail, pour éviter toute modification du matériau d'empreinte.

Les revêtements (compensateurs) existent à liant silicate ou à liant phosphate et sont destinés à la fonderie des alliages dont l'intervalle de fusion est supérieur à 1 100 °C (alliage Cr-Co). Ces revêtements permettent de compenser les variations volumétriques de la maquette en cire et des métaux utilisés pour leur reproduction. Les revêtements à liant plâtre étaient utilisés pour les alliages précieux [11].

Lors de la mise en oeuvre de ces revêtements, il est impératif d'utiliser un matériel réservé à cet usage exclusif (bol en caoutchouc, spatule en métal non ferreux) [7,8]. Pour le dosage, il faut respecter scrupuleusement les indications du fabricant, d'où la nécessité de posséder une balance et un doseur à liquide. En effet, l'utilisation d'une balance est beaucoup plus précise que l'utilisation d'un doseur volumétrique classique (fig. 10).

Le matériau est ensuite malaxé sous vide pour éliminer les bulles d'air et coulé sur vibreur par apports successifs dans l'empreinte en gélatine. Ce n'est qu'après 1 heure de durcissement, au moins, que l'on pourra enlever prudemment le « duplicata ». Pour éviter sa fracture lors de la désinsertion, l'empreinte en gélatine est découpée en morceaux, ce qui permet de démouler plus aisément le « duplicata ». Celui-ci est ensuite déshydraté dans un four à 200 °C pendant 45 min, puis trempé dans un bain durcisseur (durcissement complémentaire du « duplicata ») (fig. 11 à 13).

Après cette immersion rapide (3 à 5 secondes), le duplicata est de nouveau introduit dans le four, que l'on éteint, pour laisser refroidir pendant une demi-heure [13].

Préparation de la maquette du châssis

Actuellement, des moyens rationnels sont à la disposition du prothésiste de laboratoire. Ce sont des éléments préfabriqués dont la forme et la section ont été étudiées et qui, par leur diversité, permettent de répondre à la plupart des situations rencontrées lors de la confection du châssis de la prothèse (fig. 14). Ces éléments, dénommés « préformes », commercialisés en cire ou en matière plastique sont collés à la surface du revêtement [8,14].

Étapes de réalisation

- remplissage à la cire des logettes destinées aux taquets occlusaux ;

- mise en place des différents crochets ;

- mise en place des grilles de rétention au niveau des selles ;

- mise en place des différentes connexions (armatures, connexions principales et secondaires) ;

- finition par apport de cire.

Peu importe le respect de la chronologie de ces étapes, chaque prothésiste pouvant avoir ses préférences ; ce qui est essentiel, c'est l'assemblage complet des différents éléments qui constituent le châssis métallique [7] (fig. 15). Ce montage doit aussi être réalisé en occlusion pour que les éléments du futur châssis n'interfèrent pas avec les dents antagonistes [14].

Lors de la finition, il faut prendre des précautions pour ne pas créer des points de faiblesse au niveau des zones de raccord.

Au terme de cette étape, le modèle en revêtement est prêt à être mis en cylindre.

Fixation des tiges, du cône de coulée et mise en revêtement

Fixation des tiges de coulée

Certaines précautions sont indispensables si l'on veut avoir une pièce métallique correctement coulée. En effet, si les tiges n'ont pas le diamètre requis ou si elles sont mal placées, il s'ensuit souvent une coulée incomplète ou bien une surface poreuse qui collecte la plaque bactérienne, retient des particules alimentaires et s'oxyde rapidement [15].

C'est pourquoi il est important d'employer des tiges dont le diamètre est plus important que la section la plus large de la maquette. Deux à trois tiges de coulée en fonction de l'aire de la plaque et du nombre des crochets et des potences convergent vers une tige principale. La jonction entre les tiges doit être propre. Les arêtes vives sont à éviter, car elles risqueraient de fracturer le revêtement. La tige principale est reliée à un cône de coulée, en matière plastique, qui sera placé en regard du creuset de fusion [7,8].

Mise en revêtement

Le socle du modèle est détouré. Il convient ainsi de casser les angles qui risquent de créer des fissures dans le revêtement d'enrobage. Il est conseillé d'utiliser une cire non cassante pour solidariser le modèle à la base du cylindre. Ce procédé évite la désinsertion du modèle au moment du remplissage du revêtement sur le vibreur [16].

Le modèle est placé dans le cylindre pour coffrage afin que le cône de coulée soit placé au centre (fig. 16). On utilise le même revêtement que pour le « duplicata ». Il est mélangé dans les mêmes proportions et les mêmes conditions (respect du dosage, malaxage sous-vide, coulée sur vibreur...) que celles du modèle en revêtement.

Après la prise du revêtement (1 heure environ) et retrait du cylindre, le cône en plastique est séparé du cylindre, la tige principale de coulée apparaît au fond de l'empreinte (fig. 17).

Le cylindre est ensuite placé dans le four, le cône de coulée dirigé vers le bas, une grande partie de la cire fondue coule alors par la tige de coulée au lieu d'imprégner le revêtement. Dans ces conditions, la quantité de cire à carboniser est moindre et les chances d'éliminer tous les résidus sont plus grandes.

Chauffage préparatoire

On procède à une chauffe lente, par paliers de 10 à 15 min, d'abord à 300 °C, puis à 600 °C, et enfin un palier de 45 min à 1 050 °C. Cette chauffe est effectuée en respectant toujours les données du fabricant [16]. Elle a pour objectifs [8] :

- d'éliminer toute trace de cire ;

- d'éliminer tous les excès humides ;

- d'éliminer les gaz formés et indésirables ;

- de développer la quantité d'expansion désirée pour le revêtement ;

- de réduire l'écart entre la température du cylindre et celle de l'alliage en fusion.

Coulée de l'alliage

Naguère, l'or et ses alliages étaient les matériaux les plus utilisés pour les restaurations dentaires coulées [9]. Le développement des revêtements à base de phosphates a permis l'utilisation d'alliages semi- et non précieux. Parmi ceux-ci, on peut citer l'alliage cobalt-chrome connu dans l'industrie sous la dénomination de Stellite [17].

Ces matériaux sont utilisés pour leur excellente rigidité sous une faible épaisseur, pour leur tolérance biologique et leur prix de revient modéré. Chimiquement, ce sont essentiellement des alliages à base de cobalt, de composition cobalt-chrome-molybdène. Le molybdène a remplacé le tungstène pour améliorer la ductilité et la résistance à la corrosion en milieu biologique [18]. On ajoute à ces alliages, en faible quantité, différents éléments pour en modifier les propriétés (silicium, manganèse...). De nombreux alliages de composition voisine ont été mis au point, en Allemagne sous le nom de Wisil®, en Grande-Bretagne sous le nom de Groform, en France sous le nom de Ducinium®.

C'est pendant le 3e palier que s'effectue la coulée (fig. 18). Cette coulée est réalisée soit à l'arc l'électrique ou au chalumeau oxyacéthylénique ou oxy-gaz, soit de préférence par induction électronique.

Finition

Dégrossissage de la pièce prothétique

Après la coulée, le cylindre est refroidi à l'air libre. Il faut éviter d'accélérer son refroidissement. Le cylindre est ensuite fracturé à l'aide d'un marteau en tapant sur le premier tiers du cylindre du côté du modèle [10,19]. Il est déconseillé de marteler la masselotte, ce qui risquerait de déformer la pièce finale. Avec une pince, le châssis est libéré du revêtement (fig. 19). La pièce finale est ensuite sablée pour éliminer les débris de revêtement et la couche d'oxyde qui existe en surface du métal [20] (fig. 20). La pièce est enfin prête à être usinée, on peut sectionner les tiges de coulée.

Avant le décapage de la pièce métallique, on réalise tout d'abord le polissage électrolytique. Ce type de polissage est souvent choisi, car la géométrie de cette pièce est difficile.

Le châssis joue le rôle d'anode soluble en sa surface. Ce polissage s'effectuant en milieu acide, un rinçage à l'eau minutieux s'impose après traitement [16] (fig. 21 et 22).

Polissage mécanique

Ce procédé agit sur la surface métallique, par l'action d'un outil rotatif. L'intérêt est double [19] :

- fonctionnel : résistance à l'usure, à la corrosion, élimination des défauts de surface (bulles, rayures, excès de métal...) ;

- esthétique : augmentation du pouvoir réfléchissant.

On ébarbe l'ensemble de la pièce avec une série d'instruments rotatifs (pointes montées, meulettes caoutchouc, cupules...) (fig. 23), pour éliminer tous les défauts de surface de la pièce.

Plusieurs produits abrasifs et de polissage peuvent être utilisés. Au terme de cette étape, un contrôle final s'impose, il consiste à vérifier la bonne adaptation du châssis sur le modèle de départ, ce dernier ayant été préalablement débarrassé de la cire qui a servi à la préparation du modèle du travail (fig. 24 et 25). Le châssis doit alors pouvoir s'adapter parfaitement sur le modèle.

Ce travail se conclura au cours de l'essayage du châssis en bouche lors duquel il devra s'adapter avec le moins de retouches possibles (fig. 26).

Conclusion

La chaîne technologique permet généralement l'élaboration d'un châssis métallique coulé dont l'adaptation répond aux exigences cliniques. Cette longue chaîne de travail de laboratoire trouve son aboutissement pendant l'essayage du châssis en bouche par une parfaite adaptation de celui-ci.

Le respect rigoureux de ces étapes et la coopération de l'équipe praticien/prothésiste permettent l'obtention de résultats satisfaisants.

Pour réduire le nombre de manipulations toujours source d'erreurs et d'accroître encore la précision d'exécution de la pièce métallique, la mécanisation de la chaîne d'usinage de la pièce métallique pourrait être une solution facile et plus sûre dans l'avenir.

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