Le meilleur des mondes numérique et analogique - Cahiers de Prothèse n° 191 du 01/09/2020
 

Les cahiers de prothèse n° 191 du 01/09/2020

 

Prothèses et CFAO

S. Felenc   J. Lethuillier   L. Bougette   E. Bompart   R. Hatte   V. Sixdenier  

INTRODUCTION

Une réhabilitation orale complète illustre les nouvelles approches thérapeutiques, démontrant la complémentarité des techniques digitales et analogiques.

Les technologies digitales augmentent la précision, la prédictibilité et la productivité, tandis que les techniques analogiques contrôlent, précisent et magnifient les produits issus des machines outils.

La philosophie générale est de recueillir un maximum d'informations sous forme numérique...


Résumé

Résumé

À travers un cas clinique de réhabilitation orale complète, nous illustrons les nouveaux flux de travail numérique. La synergie des différents acteurs de ces réalisations est mise en avant (cliniques et laboratoires), ainsi que la complémentarité des techniques digitales et analogiques. Le flux numérique présenté ici intègre aussi la technologie 4D, permettant l'enregistrement de la dynamique mandibulaire. Les séquences de travail répondent à une organisation thérapeutique systématique, qui est décrite en détail.

Il ressort de ces nouveaux procédés une prédictibilité accrue, un confort de réalisation pour le patient et surtout la maîtrise simplifiée des aspects fonctionnels.

INTRODUCTION

Une réhabilitation orale complète illustre les nouvelles approches thérapeutiques, démontrant la complémentarité des techniques digitales et analogiques.

Les technologies digitales augmentent la précision, la prédictibilité et la productivité, tandis que les techniques analogiques contrôlent, précisent et magnifient les produits issus des machines outils.

La philosophie générale est de recueillir un maximum d'informations sous forme numérique en amont, permettant ainsi d'anticiper et de tester le résultat final dans le but d'une réalisation efficiente et prédictible.

OBJECTIFS THÉRAPEUTIQUES

Le flux de travail numérique utilisé pour le cas clinique présenté correspond à une suite thérapeutique systématique applicable à toutes les situations. Les technologies avancent très vite, aussi nous précisons que la réalisation clinique a été faite entre 2018 et 2019, en utilisant les solutions de cette période [1].

Le traitement démarre par le bilan numérique complet, qui permet la prospection esthétique et l'évaluation fonctionnelle, aboutissant à un aDID (anté-Dessin Idéal Digital), réalisé sur articulateur virtuel afin de rééduquer la patiente grâce aux prothèses transitoires ; à l'issu de cette rééducation, la réévaluation 4D permet, sur un avatar réel des mouvements sains, de réaliser le DID (Dessin Idéal Digital) qui modélisera les prothèses d'usage.

Ces nouvelles stratégies prothétiques induisent un très haut niveau de communication entre les différents acteurs, des échanges totalement facilités par les technologies d'imagerie. L'anticipation du résultat permet de guider le plan de traitement, et ce principe logique est grandement facilité par les outils digitaux [2].

Pour le cas décrit, deux laboratoires interviennent pour réaliser les conceptions numériques d'une part, la production et la magnification des prothèses d'autre part.

PRÉSENTATION DU CAS

Une patiente se présente pour une réhabilitation orale complète.

Elle présente un édentement subtotal au maxillaire et un édentement bilatéral postérieur à la mandibule (fig. 1).

Elle porte au maxillaire un appareil amovible de 12 dents, les 16 et 17 étant couronnées, et à la mandibule un appareil amovible stellite de 7 dents, les dents 44, 45 sont également couronnées.

En bonne santé générale, la patiente se décrit toutefois comme spécifiquement craintive à l'idée des soins dentaires, et elle se juge impotente sur le plan fonctionnel.

BILAN INITIAL, ANAMNÈSE ET PROPOSITION THÉRAPEUTIQUE

L'anamnèse et le diagnostic se font à travers un bilan numérique initial utilisant les trois dimensions de l'espace ainsi que le mouvement réel de la mandibule du patient. C'est le concept 2D/3D/4D qui va aiguiller notre flux de travail, suivant un enchaînement logique d'actions diagnostiques et thérapeutiques [3].

– 2D avec le visuel photo et la vidéo, la radiographie panoramique et le bilan long cône, ainsi que le charting parodontal ;

– 3D avec les empreintes optiques (relevé 3D des surfaces maxillaires) et le DICOM (radiographie 3D), ainsi le scan de visage (face scan) ;

– 4D avec l'analyse fonctionnelle de Modjaw® : une caméra infrarouge enregistre les mouvements mandibulaires grâce à des marqueurs spécifiques installés sur le visage et la mandibule du patient. La précision est de 120 microns et 80 images par seconde (fig. 2).

Cet avatar complet du patient nous permet de porter le premier diagnostic et d'amorcer le traitement.

La patiente présente des édentements étendus et des prothèses amovibles obsolètes depuis un long moment. Elle est jugée totalement a-fonctionnelle, son OIM (occlusion d'intercuspidie maximale) est inconstante, ses plans d'occlusion sont anarchiques et sa DVO (dimension verticale d'occlusion) diminuée (fig. 3).

La proposition thérapeutique suivante est exposée à la patiente :

– au maxillaire, une prothèse fixe implanto-portée sur 6 implants maxillaires sera tranvissée. Nous passerons par une étape de mise en charge immédiate avant la réalisation finale. Les dents 16 et 17 sont conservées et remises dans le plan d'occlusion par des couronnes fixées ;

– la mandibule, classe 1 de Kennedy, sera traitée par une prothèse mixte constituée d'un bridge fixé antérieur en zircone monolithique et d'une prothèse amovible à châssis métallique restaurant les secteurs postérieurs.

Cette proposition doit être validée par un complément d'éléments diagnostiques esthétiques (Digital Smile Design) [4] et fonctionnel (réanimation 4D de la proposition esthétique et choix du positionnement mandibulaire) [5]. Le bilan numérique initial 2D3D4D associé à ces éléments diagnostiques constitue le bilan numérique complet (BNC) qui permet de valider totalement la proposition thérapeutique et aboutit à la première projection dessinée du résultat.

SÉQUENCES DE TRAVAIL

DSD, maquettes d'essayage, réanimation 4D et aDID

– Digital Smile Design 2D : la projection du contour des dents antérieures maxillaires en 2 dimensions sur des photographies est réalisée sur le logiciel Smile Designer Pro®. Cela permet les premiers arbitrages concernant le positionnement des dents dans le visage, et ainsi de guider le passage au dessin 3D du sourire(fig. 4).

– Digital Smile Design 3D : sous Exocad®, logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur), le résultat du DSD 2D (photo du visage et contours des dents) est superposé au modèle 3D du maxillaire de la patiente. Ainsi, le dessin 3D des faces vestibulaires peut être réalisé(fig. 5).

– Validation esthétique : essayage de la proposition esthétique grâce à l'impression d'une maquette issue du DSD 3D, et validation de la proposition par vidéo avant/après et photographies(fig. 6).

Cette même maquette sert de guide radiographique grâce à l'incorporation de billes radio-opaques. Un examen DICOM est réalisé maquette en bouche. Les billes vont permettre de superposer les coupes osseuses du DICOM avec le dessin 3D en .STL, permettant ainsi la planification implantaire [6]. Nous suivons dans ce cas le protocole du système Simplant® pour la planification implantaire chez l'édenté complet (fig. 7).

À ce stade, seules les faces vestibulaires maxillaires ont été définies, il s'agit maintenant de construire le reste de la denture.

Réanimation 4D du projet esthétique et choix de la position mandibulaire

Dans le logiciel Modjaw®, le fichier STL de la proposition esthétique est superposé au modèle initial, les deux images pouvant être affichées en transparence. En rejouant la cinématique mandibulaire de la patiente, et particulièrement l'enregistrement dynamique de la manipulation de relation centrée, nous pouvons voir l'impact de la fonction sur la proposition esthétique. L'utilisation de la 4D est une révolution attendue, annoncée et salutaire qui trouve ici tout son intérêt [7]. Cela nous amène à notre premier choix thérapeutique : sur le trajet d'ouverture/fermeture de la patiente, nous stopperons la mandibule dans la position désirée, permettant ainsi de l'isoler spatialement. Nous aurons alors choisi la position d'OIM thérapeutique en relation centrée et augmenté la dimension verticale de manière éclairée [8] car nous disposons de tous les éléments diagnostiques (graphiques des mouvements du dentalé et des condyles notamment) sur la plateforme Modjaw® (fig. 8).

Exports des données diagnostiques

Les modèles sont exportés dans cette position précise, un rapport d'analyse des pentes condyliennes et des angles de Benett font partie de l'export ainsi que les points correspondants à l'axe charnière. La précision des exports est de 80 à 160 microns, la fréquence des images enregistrées est de 80 Hertz [9].

aDID

Le premier projet thérapeutique est réalisé sur le logiciel de CAO Exocad®, en utilisant un articulateur virtuel complètement programmé grâce aux exports du logiciel Modjaw®. Ce logiciel aura donc rempli notamment les fonctions d'axiographe électronique et d'arc facial numérique. La relation intermaxillaire apparaît sous Exocad® exactement dans la même position qu'a choisi le praticien dans Modjaw®.

Nous appelons ce projet le a-DID (pour anté-Dessin Idéal Digital) car il inclut le protocole DSD (Digital Smile Design) et l'analyse fonctionnelle 4D, mais il n'est pas réalisé sur l'avatar des mouvements de la patiente puisque sa cinématique mandibulaire est dysfonctionnelle (fig. 9).

Il a pour objet de permettre la rééducation de la patiente à travers les futures prothèses transitoires, et le dessin des arcades suit une logique systématique [10].

Premier stade du traitement : transformation orale en 1 étape

Le dessin complet de la denture étant réalisé, il est possible de dessiner à présent la prothèse transvissée transitoire grâce à la superposition du modèle incluant la planification implantaire et les axes des piliers prothétiques (fig. 10).

Le maxillaire présente une résorption centrifuge conséquente, induisant un décalage important entre le projet dentaire et les tissus de soutien. Cela sera une contrainte majeure quant au profil d'émergence de la future prothèse ainsi qu'à ses accès prophylactiques.

Il est alors possible de réaliser un changement oral complet en une seule étape : la mise en charge immédiate des 6 implants au maxillaire (fig. 11) est associée à la correction des courbes occlusales grâce à des overlays en résine imprimés (fig. 12) qui sont collés en per-opératoire sur l'appareil amovible du patient, corrigeant ainsi les courbes de compensation.

Rééducation et réévaluation avant projet final, le DID

Les cinq mois d'ostéo-intégration bénéficient à la phase de rééducation fonctionnelle de la patiente. Ils permettent l'équilibration et la réévaluation, et favorisent l'apparition de nouveaux trajets masticatoires [11] (fig. 13).

À l'issue de la maturation osseuse, nous passons à la réalisation des prothèses d'usage. Un nouvel enregistrement fonctionnel en 4D est réalisé, notant ces nouveaux trajets fonctionnels.

L'intégration du face-scan de la patiente (itSeez®) et sa superposition avec les fichiers STL des arcades permettent d'avoir un avatar complet de la patiente dans la plateforme Modjaw®. Le praticien va pouvoir objectiver puis sélectionner les mouvements pertinents à adresser au laboratoire. Il s'agit en particulier de l'arc gothique, des angles fonctionnels masticatoires [12], et des cycles entrants masticatoires droit et gauche.

L'ensemble de ces données est ensuite exporté pour être importé sous Exocad®.

À ce stade, il est possible de réaliser le DID (Dessin Idéal Digital), qui exploite les mouvements réels du patient et permet d'améliorer les anatomies occlusales initiales. On peut alors inscrire nos prothèses dans l'enveloppe fonctionnelle du patient. Toujours sous Exocad®, les mouvements mandibulaires enregistrés par Modjaw® sont rejoués à l'identique. Nous n'avons plus besoin de l'articulateur virtuel puisque nous disposons de l'avatar du patient (fig. 14).

CONSTRUCTION DES PROTHÈSES D'USAGE : TECHNIQUES NUMÉRIQUES ET ANALOGIQUES

Au maxillaire

L'empreinte des implants est doublée en méthode analogique et numérique et contrôlée avec une clé en plâtre de façon conventionnelle [13]. La corrélation de l'empreinte physique scannée et du projet DID se fait par l'empreinte numérique des piliers implantaires (camera Medit I500®). Cette caméra va exporter l'empreinte par un fichier .ply qui contient la texture en plus du volume. Il est alors très confortable de disposer de la couleur des tissus mous pour réaliser les compressions muqueuses de l'intrados de la prothèse d'usage [14] (fig. 15).

On peut ensuite dessiner, toujours avec Exocad®, et imprimer avec une imprimante 3D une maquette test en résine du projet définitif pour le maxillaire. Les buts essentiels sont de tester l'esthétique et l'occlusion, mais également le profil d'émergence et les accès prophylactiques (fig. 16).

À la mandibule

Elle est traitée en prothèse combinée, toujours grâce aux techniques numériques. Il s'agit d'un bridge antérieur sur dents vivantes et d'un appareil amovible dans les secteurs postérieurs. L'ensemble est réalisé dans le même dessin sous le logiciel 3 Shape®, le bridge monolithique en zircone inclut un fraisage palatin (fig. 17).

Le châssis métallique est dessiné puis produit par fusion laser [15], les dents du stellite sont usinées dans des blocs de résine chargée en céramique (Vita Enamic®), les selles du châssis sont imprimées. Nous disposons donc ici de dents sur mesure qui seront montées sur l'appareil amovible (fig. 17).

Les techniques numériques permettent de répliquer les anatomies dentaires dessinées et notamment de recomposer le secteur droit (1 et 4) qui souffrait d'une sévère égression des 16 et 17.

Les aspects esthétiques sont traités de manière analogique afin de magnifier le résultat. La prothèse maxillaire est un bridge monolithique en zircone, le matériau est ZirCAD® (Ivoclar Vivadent), avec un large cut-back permettant la stratification des faces vestibulaires et de la fausse gencive [16]. Cette combinaison des techniques numériques et analogiques permet d'allier l'esthétique à la fonction de manière pertinente [17] (fig. 18).

BILAN

La patiente est réhabilitée dans une relation intermaxillaire stable et confortable (fig. 19).

Les anatomies dentaires sont adaptées à sa fonction, l'efficacité masticatoire est symétrique [18]. La prophylaxie du bridge implanto-porté est maîtrisée malgré l'importance de la reconstruction.

C'est l'interaction entre les 3 acteurs du traitement que sont la clinique, les info-prothésistes et le laboratoire analogique qui permet d'appliquer ces nouveaux flux de travail, en bénéficiant du meilleur des deux mondes, analogique et digital.

Il en résulte des traitements mieux maîtrisés, plus prédictibles, plus qualitatifs sur le plan fonctionnel, et bien sûr un confort accru pour le patient, qui passe moins de temps sur le fauteuil et bénéficie de séances plus simples [19].

Mais surtout, l'application d'une méthodologie systématique à travers le concept 2D3D4D permet d'ordonner le recueil des fichiers et d'aiguiller les flux de travail numérique selon un schéma reproductible, logique, du diagnostic à la thérapeutique (fig. 20).

Bibliographie

  • 1 Joda T, Ferrari M, Gallucci GO, Wittneben JG, Brägger U. Digital technology in fixed implant prosthodontics. Periodontol 2000. 2017 Feb;73(1):178-192.
  • 2 Kois J. Diagnostically driven interdisciplinary treatment planning. The Seattle Study Club Journal 2002;6(4).
  • 3 Felenc S, Jaisson M. Apport du digital aux choix fonctionnels et esthétiques : l'intérêt de la dentisterie 4D.QDRP 2018;12(4):335-346.
  • 4 Coachman C, Calamita M. Digital Smile Design: a tool for treatment planning and communication in esthetic dentistry. Quintessence Dent Technol 2012;35:103-111.
  • 5 Felenc S. L'esthétique, la fonction et la CFAO : un cas complet. Inf Dent 2018;24:14-19.
  • 6 Tardieu P, Vrielinck L, Escolano E, Henne M, Tardieu AL. Computer-assisted implant placement: scan template, simplant, surgiguide, and SAFE system. Int J Periodontics Restorative Dent. 2007 Apr;27(2):141-9.
  • 7 Joda T T, Gallucci G. The virtual patient in dental medicine. Clin Oral Implants Res. 2015 Jun;26(6):725-6.
  • 8- Abduo J. Safety of increasing vertical dimension of occlusion: a systematic review. Quintessence Int. 2012 May;43(5):369-80.
  • 9 Felenc S, Jaisson M. Esthetic & Function: The 4D solution. A clinical evaluation. Mod App Dent Oral Health 2018;2(3).
  • 10 Dawson PE. Les problèmes de l'occlusion. Évaluation, diagnostic et traitement. Paris : Julien Prélat, 1977
  • 11 Lauret JF, Le Gall MG. The function of mastication: a key determinant of dental occlusion. Pract Periodontics Aesthet Dent 1996 Oct;8(8):807-17.
  • 12 Planas P. Réhabilitation neuro-occlusale. Éditions CdP.
  • 13 Chochlidakis K, Papaspyridakos P, Tsigarida A, Romeo D, Chen YW, Natto Z, Ercoli C. Digital Versus Conventional Full-Arch Implant Impressions: A Prospective Study on 16 Edentulous Maxillae. J Prosthodont. 2020 Apr;29(4):281-286.
  • 14 Leziy SS, Miller BA. Integrating a Full Digital Workflow to Achieve Optimal Surgical and Restorative Outcomes in Implant Dentistry. Compend Contin Educ Dent. 2019 Jul/Aug;40(7):414-421
  • 15 Revilla-León M, Meyer MJ, Özcan M. Metal additive manufacturing technologies: literature review of current status and prosthodontic applications.Int J Comput Dent. 2019;22(1):55-67.
  • 16 Vizcaya F. Retrospective 2- to 7-Year Follow-Up Study of 20 Double Full-Arch Implant-Supported Monolithic Zirconia Fixed Prostheses: Measurements and Recommendations for Optimal Design. J Prosthodont 2018 Jul;27(6):501-508.
  • 17 Zhang Z, Chen J, Li E, Li W, Swain M, Li Q. Topological design of all-ceramic dental bridges for enhancing fracture resistance. Int J Numer Method Biomed Eng. 2016
  • 18 Rovira-Lastra B, Flores-Orozco EI, Salsench J, Peraire M, Martines-Gomis J. Is the side with the best masticatory performance selected for chewing? Arch Oral Biol. 2014 Dec;59(12):1316-20.
  • 19 Balshi JT, Jivraj S, Birdi B. Evolution of Full-Arch Implant Prosthodontics: From Analog Protocols to Digital Workflows. Compend Contin Educ Dent. 2019 Oct;40(9):578-585.

Liens d'intérêts

Les auteurs déclarent n'avoir aucun lien d'intérêts concernant cet article.

Auteurs

Sébastien Felenc - Chirurgien-dentiste, Ancien assistant hospitalo-universitaire

Josselin Lethuillier - Chirurgien-dentiste, Ancien assistant hospitalo-universitaire

Laurent Bougette - Prothésiste dentaire

Vivien Sixdenier, Élodie Bompart, Roseline Hatte - Info-prothésistes dentaires