La chaîne de précision en prothèse fixée sur implants

La précision d’adaptation des prothèses fixées sur implants dentaires est un objectif qui a été souligné très tôt afin d’éviter des complications mécaniques et biologiques, ainsi qu’il est exprimé dans l’ouvrage princeps de Brånemark [¹]. Cette exigence s’est traduite par le concept d’« adaptation passive » qui signifie l’absence de contrainte exercée par la prothèse sur les implants lors de son insertion, contrainte qui ne peut être levée par un déplacement du type orthodontique des implants ostéo-intégrés en l’absence de desmodonte. Une étude clinique confirme cette absence de déplacement en cas de contrainte passive et relève la marge d’erreur qui semble cliniquement tolérée, de l’ordre de 100 µm de décalage horizontal [²]. Cette donnée mériterait d’être confirmée et affinée. En outre, les moyens de contrôle demeurent cliniquement limités. L’adaptation passive reste cependant un objectif vers lequel doit tendre le praticien. Le but de cet article est d’identifier les facteurs d’imprécision pour aider à établir un protocole permettant, en fonction de chaque situation, d’y répondre au mieux.

Éléments de la chaîne de précision

Empreinte et modèle de travail

Le recueil des données intrabuccales sera peut-être bouleversé dans peu de temps avec l’apparition de procédés optiques pour lesquels le recul est insuffisant pour être ici présentés en détail. Cependant, il faut noter la spécificité des empreintes, classiques ou optiques, concernant les implants puisqu’il s’agit prioritairement d’enregistrer la position des implants, et tout particulièrement leurs positions relatives, pour l’objectif d’adaptation précise de la construction finale. À la différence des empreintes concernant les constructions sur dents naturelles, où l’enregistrement de la forme de la dent préparée est une exigence majeure, les implants et certains piliers présentent une forme standardisée, précisément usinée, qu’il n’est pas besoin d’enregistrer. Lorsque le choix de piliers sur mesure s’impose, l’enregistrement de leur forme, en bouche, se heurte à la difficulté d’évaser temporairement les tissus péri-implantaires qui, à la différence des tissus gingivaux, se resserrent quasi instantanément autour des piliers, rendant hasardeux l’accès aux limites de finition. Ainsi, l’enregistrement des données de position se fera habituellement à l’aide de pièces manufacturées – les transferts – adaptées à la forme de la tête de l’implant, ou du pilier lorsque ce dernier est standardisé.

L’enregistrement de l’environnement (tissu muqueux, dents ou constructions adjacentes et antagonistes), diffère peu de la prothèse sur dents et les erreurs introduites pourront être corrigées de façon classique lors de l’essai clinique.

Le modèle de travail représente donc, au moyen de répliques (ou analogues) usinées, la tête du pilier, si ce dernier est standardisé, ou bien la tête de l’implant, soit parce que la construction doit s’agréger directement aux implants, soit parce que l’on a choisi des piliers sur mesure, dont on a noté la difficulté d’une empreinte en bouche. Notons que dans ce dernier cas, un petit élément d’imprécision s’additionne puisque les nécessaires tolérances de fabrication des éléments usinés impliquent une possibilité d’erreur relative entre la position du pilier sur l’implant et sur la réplique.

Les modèles ne seront pas fractionnés, pour éviter les erreurs dimensionnelles liées à ce procédé habituellement utilisé en prothèse sur dents afin d’accéder aux limites cervicales. L’accès à la jonction de la prothèse ou du pilier avec l’implant sera facilité par l’utilisation de ce que l’on appelle très improprement la « fausse gencive ». Improprement puisqu’il s’agit de muqueuse péri-implantaire (le terme « gencive » concerne les tissus péri-dentaires), mais généralement tout à fait faux puisque l’enregistrement sans précaution de ces tissus ne fait que reproduire leur situation resserrée autour du transfert, donc directement liée au volume de ce dernier.

En fait, du moins lorsqu’ils sont cicatrisés, ces tissus sont aisément déplacés par le volume sous-jacent de la prothèse dont le profil détermine la position du bord en vestibulo-lingual comme en occluso-apical. Contrairement aux tissus gingivaux, ces tissus péri-implantaires supportent parfaitement toutes sortes de profils d’émergence, y compris ce qui serait considéré pour les dents comme des surcontours caricaturaux. L’enregistrement de cette position des tissus péri-implantaires, telle que façonnée par une construction provisoire, reste complexe et ne sera pas traité ici.

Ainsi, la précision du modèle de travail dépend de la précision d’adaptation des transferts aux implants ou piliers, de la précision et de la stabilité dimensionnelle du matériau et/ou de la technique d’enregistrement ainsi que de la précision dimensionnelle du matériau constituant le modèle, lequel n’est pas fractionné.

Par rapport aux empreintes sur dents, les variables diffèrent un peu mais les sources d’imprécision restent multiples, alors qu’un degré de précision plus élevé est recherché.

Fabrication de la prothèse

Plusieurs modalités de fabrication de la prothèse peuvent être envisagées. Nous en aborderons trois principales.

Prothèse dite sur pilotis décrite par Brånemark

Il s’agissait historiquement d’une poutre métallique, en alliage précieux, coulée en une ou plusieurs parties réunies par brasure, nantie de rétentions macroscopiques et à laquelle s’agrégeaient des dents du commerce par l’intermédiaire de résine rose, selon un procédé dérivé des prothèses amovibles. Les problèmes de précision de coulée d’une pièce qui, pour les constructions complètes, représentait une arcade de molaire à molaire ont été particulièrement étudiés par le prothésiste Graham White [³]. Il faut noter que l’alliage employé présentait au final une certaine élasticité qui autorisait une certaine déformation de l’armature pour s’adapter aux piliers qui la recevaient. Graham White jugeait que la tolérance d’adaptation visuellement acceptable était obtenue par une force d’appui n’excédant pas 200 g. Cette notion est totalement arbitraire, comme l’est, hélas, la notion d’adaptation visuelle. Cliniquement, seront mise en évidence plus loin l’indigence des moyens de contrôle clinique. Retenons cependant que ce type de construction or/résine présentait une certaine élasticité, donc un certain degré d’adaptabilité, qui a peut-être permis de compenser quelques imprécisions. Aujourd’hui, l’armature de ce type de prothèse est plutôt réalisée par des procédés d’usinage.

Prothèse de type céramo-métallique

Une armature en métal approprié pour l’émaillage reçoit classiquement une couche cosmétique de céramique qui s’y agrège. Le choix d’un métal précieux est guidé par la possibilité de réaliser des coulées de raccord, sur des pièces usinées adaptées aux piliers ou implants afin d’améliorer la précision dimensionnelle comme l’étanchéité du joint. Ce choix est aussi justifié par la facilité de réalisation de brasures, qu’elles soient prévues ou imposées par la nécessité de corriger une inadaptation. Ce type de construction est à l’évidence beaucoup plus rigide que les prothèses or/résine de Brånemark et sa capacité à s’adapter à des imprécisions est certainement très limitée. Notons aussi que, outre la déformation liée à la coulée, la pièce métallique peut encore se déformer sous l’effet des cuissons successives de la céramique qui constituent, pour le métal, un traitement thermique de relaxation de contraintes.

Prothèse usinée

Il existe – ou apparaissent – de nombreux procédés de réalisation d’armatures par différentes techniques d’usinage et en différents matériaux : titane, zircone, alliage chrome-cobalt (^fig. 1 à ³). De nombreuses expérimentations montrent que ces techniques offrent un degré de précision très supérieur à celui des procédés de fonderie [⁴-9], ce que confirme une étude clinique à 10 ans concernant les armatures en titane [¹⁰]. Cependant, ces constructions présentent un inconvénient : la quasi-impossibilité de modifier les armatures en cas d’erreur. Il en résulte la nécessité d’un modèle de travail aussi précis que possible.

Éléments clés de la précision

Les objectifs de précision sont peu clairs. On relève, considérées comme acceptables, des erreurs de l’ordre de 60 à 100 µm. En dehors de l’étude clinique de Jemt citée plus haut [²], ces valeurs semblent plutôt représenter les limites actuelles de la technique [¹¹, ¹²]. Elles pourraient donc évoluer. À défaut d’autres informations, il convient de tenter d’atteindre une précision maximale. Quelques lignes directrices peuvent être dégagées pour aider le praticien dans ses choix cliniques.

Transferts et technique d’empreinte

La qualité de fabrication et la forme du transfert peuvent varier selon les systèmes d’implants et sont des variables de précision à ne pas négliger [¹³].

Les transferts repositionnés dans l’empreinte, faciles d’emploi, sont susceptibles de générer des erreurs lors de leur remise en place [¹⁴].

Les transferts transvissés, emportés dans l’empreinte, sont habituellement considérés comme les plus fiables, particulièrement en cas d’implants nombreux [¹⁵, ¹⁶]. Les relier par de la résine chémopolymérisable semble être la technique la plus efficace pour beaucoup [¹², ¹⁵, ¹⁷] mais présente un risque d’erreur important lié à la contraction de la résine. On peut réduire l’erreur en limitant le volume de résine impliqué dans la contraction. Une technique classique consiste à réaliser une poutre de résine calcinable sur un modèle d’étude ou en bouche, finement sectionnée et, après que la résine a effectué sa déformation, réunie par des apports très limités de résine [¹¹, ¹⁸] (^fig. 4 et ⁵). Il a aussi été montré, dans une étude comparative, que la solidarisation avec un silicone d’enregistrement de l’occlusion, de consistance très ferme, donnait d’excellents résultats [¹⁹].

Pour toutes ces techniques, la maîtrise du praticien est peut-être le facteur primordial.

Matériaux d’empreinte

Les polyéthers ont été considérés comme le matériau aux propriétés optimales. Leur consistance relativement fluide au départ associée à une rigidité finale élevée convient à assurer la stabilité des transferts dans l’empreinte. Les vinyl-polysiloxanes actuels présentent les mêmes qualités [¹⁵, ²⁰]. Le matériau considéré idéal reste le plâtre, dont les variations de volume après prise sont négligeables. L’emploi de ce matériau était considéré comme très mal commode. La technique d’empreinte décrite par Nicolas Eid (^fig. 6 à ⁸) facilite considérablement les manipulations [²¹]. Elle s’applique aux constructions partielles et complètes et ne trouve ses limites qu’en cas d’une (trop) grande proximité de l’implant par rapport à la dent adjacente ou en cas de forte divergence des implants pour une empreinte directe sur les implants. Il est souvent proposé, pour les prothèses usinées, de valider l’empreinte par une clé en plâtre réalisée sur le modèle et reportée en bouche. Vissée sur les implants, sa fracture signerait une erreur d’empreinte [²²]. La technique d’Eid s’apparente à une clé en plâtre réalisée directement en bouche.

Conception de la prothèse

Si les armatures usinées ne peuvent être modifiées, il est aisé de concevoir les armatures coulées en plusieurs parties réunies par brasure. La qualité mécanique moindre d’une jonction brasée par rapport à une poutre pleine implique de prévoir des surfaces de liaison adaptées. Ainsi, il est prudent, même si l’on prend le pari d’une construction monobloc, de prévoir de telles zones où un fractionnement suivi d’une brasure permettra de corriger une erreur constatée. Deux types de brasures sont possibles pour les constructions céramo-métalliques. La brasure dite primaire est réalisée sur l’armature avant cuisson de la céramique. L’intervalle de fusion du métal d’apport se situe nettement au-dessus de la température de cuisson de la céramique. Un potentiel de déformation de l’armature subsiste lors des cuissons de la céramique. La brasure dite secondaire s’effectue lorsque la céramique est finie, avec un métal d’apport dont l’intervalle de fusion est notablement inférieur à la température de cuisson de la céramique dentaire, pour ne pas la détériorer (^fig. 9 et ¹⁰). L’avantage est d’intervenir après toute possibilité de déformation de la construction. L’inconvénient est de ne plus pouvoir faire une nouvelle cuisson de la céramique.

Par rapport à une prothèse vissée, la prothèse scellée ne permet pas, expérimentalement, de lever les contraintes liées à l’inadaptation et rend le contrôle visuel plus difficile [²³]. Cependant, cliniquement, le choix d’une construction vissée ou scellée semble statistiquement sans conséquences sur le comportement à long terme, selon une revue de 74 articles [²⁴], et ne paraît donc pas être un facteur décisif pour ce qui concerne le domaine étudié ici.

Moyens de contrôle

On doit à Graham White [³] la première description d’un moyen de contrôle des armatures destinées à des prothèses implanto-portées. Il s’agissait alors d’armatures en or de type « pilotis » destinées à recevoir des dents du commerce par l’intermédiaire de résine rose. Un premier contrôle était effectué sur modèle. L’armature était fixée par une seule vis, à une extrémité, et l’on observait le hiatus éventuel sur les autres répliques de pilier, jusqu’à l’autre extrémité (^fig. 11). Une tolérance était admise si l’on parvenait à plaquer la construction sur les piliers en appuyant avec une bande de cire rose de 13 mm de largeur qui avait été testée pour se déformer au-delà de 200 g de force appliquée. En cas de succès, le test était répété en bouche. Ce test est connu sous le nom de « test de Sheffield », en référence à l’université de son auteur. Il faut noter que le choix d’une pression de 200 g est arbitraire et que les armatures délivrées aujourd’hui ne permettent certainement pas une telle déformation élastique. Il faut aussi remarquer qu’à cette époque, la jonction pilier-prothèse était systématiquement supra-muqueuse, donc accessible à la vue en bouche, ce qui n’est qu’exceptionnellement le cas aujourd’hui.

S’il est facile d’observer l’adaptation de la prothèse sur le modèle, en enlevant la « fausse muqueuse », on peut cependant transposer en bouche le test de Sheffield sur les construction vissées en utilisant un élastomère fluide pour détecter l’adaptation de la prothèse sur les piliers même sous-muqueux, en conservant le principe de ne visser qu’une vis d’extrémité, puis en refaisant le test à l’autre extrémité (^fig. 12). Le contrôle d’une construction scellée sur des piliers standard ou sur mesure peut aussi s’effectuer par la révélation des zones de contact excessif avec un élastomère fluide, de façon analogue à la prothèse sur dents.

Il est imprudent d’utiliser un élastomère pour le contrôle d’une prothèse vissée directement sur implant du fait du risque de laisser subsister des débris d’élastomère autour de l’implant. On peut proposer une alternative, en testant le vissage. Si la prothèse est bien adaptée, la vis bloque presque instantanément en sensation tactile. Si l’on doit visser en force sur plus d’un quart de tour, cela signifie qu’on doit déformer en force l’armature pour l’appliquer sur l’implant. Ce test demeure très imprécis.

Ainsi, les moyens de contrôle en bouche restent difficiles ou très subjectifs. Le contrôle visuel de l’adaptation sur modèle reste le plus facile, mais l’absence de hiatus détectable est-elle significative d’une adaptation suffisante, ou de petits écarts, et de quelle valeur, sont-ils tolérables ? Ces questions restent en suspens.

Choix d’une stratégie

Selon les données actuelles, il est donc difficile d’apprécier en bouche la précision d’adaptation d’une prothèse sur implant. Le choix d’obtenir un modèle de travail aussi précis que la technique le permet conduit à privilégier l’empreinte au plâtre. Elle s’impose pour les constructions usinées que l’on ne peut modifier. Si une telle empreinte s’avère impossible, on peut avoir recours à la technique de la poutre en résine finement sectionnée et réunie ensuite par des apports de faible volume au potentiel de déformation moindre. Dans ce dernier cas, une clé en plâtre réalisée sur le modèle et reportée en bouche peut constituer un test acceptable mais, en cas d’échec, peut-on obtenir une empreinte plus précise que celle que l’on vient d’invalider, sans changer la technique ?

Avec une empreinte classique aux élastomères et une armature issue d’un procédé de fonderie, il est parfaitement possible d’utiliser une autre stratégie qui consiste à améliorer l’adaptation de la prothèse après réalisation de l’armature, par section et brasure primaire ou secondaire. Cela permet aussi de limiter l’impact des déformations de l’armature lié à la technique de coulée et même aux déformations engendrées par les cuissons de céramique. Dans notre pratique et depuis plus de 20 ans, nous réalisons des éléments céramo-métalliques séparés, réunis par brasure secondaire après réglages et finition de la céramique. La situation précise en bouche est enregistrée par une clé de brasure en plâtre.

Conclusion

La précision d’adaptation de la prothèse sur implant est un objectif qui vise à une absence de contrainte statique sur les implants, autrement dit à une « adaptation passive ». Les données manquent sur les valeurs de tolérance qui sont cliniquement acceptables et les moyens de contrôle se limitent à une évaluation subjective de l’absence visuelle de hiatus.

Au laboratoire, les techniques de fonderie à cire perdue, qui nécessitent une grande maîtrise d’exécution, seront sans doute supplantées par les techniques d’usinage.

Si différents facteurs de précision (transferts, matériau et technique d’empreinte, conception de la prothèse) peuvent faire l’objet d’un choix clinique, c’est l’ensemble des éléments qu’il faut considérer : ils forment une chaîne visant à obtenir la précision finale. Celle-ci peut résulter d’un objectif de précision maximale à chaque stade ou bien d’une correction ultime telle que la permettent, par exemple, les brasures secondaires. Les progrès attendus bouleverseront probablement les éléments évoqués ici, mais la nécessité demeurera d’une prise en compte globale de tous les maillons de la chaîne.

bibliographie

• 1 Lekholm U, Adell R, Brånemark PI. Complications. In: Brånemark PI, Zarb G, Albrektsson T (eds). Tissue integrated prostheses. Osseointegration in clinical dentistry. Chicago : Quintessence, 1985:233-240.
• 2 Jemt T, Book K. Prosthesis misfit and marginal bone loss in edentulous implant patients. Int J Oral Maxillofac Implants 1996;11:620-625.
• 3 White GE. Osseointegrated dental technology. Londres : Quintessence, 1993.
• 4 Drago C, Saldarriaga RL, Domagala D, Almasri R. Volumetric determination of the amount of misfit in CAD/CAM and cast implant frameworks: a multicenter laboratory study. Int J Oral Maxillofac Implants 2010;25:920-929.
• 5 Abduo J, Lyons K, Bennani V, Waddell N, Swain M. Fit of screw-retained fixed implant frameworks fabricated by different methods: a systematic review. Int J Prosthodont 2011;24:207-220.
• 6 Karl M, Graef F, Wichmann M. Strain development of implant-supported fixed prostheses copy milled from zirconia ceramic. Int J Prosthodont 2011;24:479-481.
• 7 Abduo J. Fit of CAD/CAM implant frameworks : a comprehensive review. J Oral Implantol 2012 (accepté pour publication).
• 8 Abduo J, Swain M. Influence of vertical misfit of titanium and zirconia frameworks on peri-implant strain. Int J Oral Maxillofac Implants 2012;27:529-536.
• 9 Katsoulis J, Mericske-Stern R, Rotkina L, Zbaren C, Enkling N, Blatz MB. Precision of fit of implant-supported screw-retained 10-unit computer-aided-designed and computer-aided-manufactured frameworks made from zirconium dioxide and titanium: an in vitro study. Clin Oral Implants Res 2012 (accepté pour publication).
• 10 Ortorp A, Jemt T. CNC-milled titanium frameworks supported by implants in the edentulous jaw: a 10-year comparative clinical study. Clin Implant Dent Relat Res 2012;14:88-99.
• 11 Al Quran FA, Rashdan BA, Zomar AA, Weiner S. Passive fit and accuracy of three dental implant impression techniques. Quintessence Int 2012;43:119-125.
• 12 Papaspyridakos P, Benic GI, Hogsett VL, White GS, Lal K, Gallucci GO. Accuracy of implant casts generated with splinted and non-splinted impression techniques for edentulous patients: an optical scanning study. Clin Oral Implants Res 2012;23:676-681.
• 13 Rashidan N, Alikhasi M, Samadizadeh S, Beyabanaki E, Kharazifard MJ. Accuracy of implant impressions with different impression coping types and shapes. Clin Implant Dent Relat Res 2012;14:218-225.
• 14 Liou AD, Nicholls JI, Yuodelis RA, Brudvik JS. Accuracy of replacing three tapered transfer impression copings in two elastomeric impression materials. Int J Prosthodont 1993;6:377-383.
• 15 Lee H, So JS, Hochstedler JL, Ercoli C. The accuracy of implant impressions: a systematic review. J Prosthet Dent 2008;100:285-291.
• 16 Mostafa TM, Elgendy MN, Kashef NA, Halim MM. Evaluation of the precision of three implant transfer impression techniques using two elastomeric impression materials. Int J Prosthodont 2010;23:525-528.
• 17 Tarib NA, Seong TW, Chuen KM, Kun MS, Ahmad M, Kamarudin KH. Evaluation of splinting implant impression techniques: two dimensional analyses. Eur J Prosthodont Restor Dent 2012;20:35-39.
• 18 Filho HG, Mazaro JV, Vedovatto E, Assuncao WG, dos Santos PH. Accuracy of impression techniques for implants. Part 2. Comparison of splinting techniques. J Prosthodont 2009;18:172-176.
• 19 Hariharan R, Shankar C, Rajan M, Baig MR, Azhagarasan NS. Evaluation of accuracy of multiple dental implant impressions using various splinting materials. Int J Oral Maxillofac Implants 2010;25:38-44.
• 20 Aguilar ML, Elias A, Vizcarrondo CE, Psoter WJ. Analysis of three-dimensional distortion of two impression materials in the transfer of dental implants. J Prosthet Dent 2010;103:202-209.
• 21 Eid N. Technique d’empreinte associant élastomère et plâtre à empreinte en prothèse sur implants. Cah Prothèse 2005;132:33-36.
• 22 Alhashim A, Flinton RJ. Dental gypsum verification jig to verify implant positions: a clinical report. J Oral Implantol 2012 (accepté pour publication).
• 23 Duyck J, Naert I. Influence of prosthesis fit and the effect of a luting system on the prosthetic connection preload: an in vitro study. Int J Prosthodont 2002;15:389-396.
• 24 Weber HP, Sukotjo C. Does the type of implant prosthesis affect outcomes in the partially edentulous patient? Int J Oral Maxillofac Implants 2007;22 (suppl.):140-172.