Les nouvelles techniques apportées par l’impression 3D les mockup résine
L’impression 3D a apporté à notre domaine des applications incroyables depuis ces dernières années. Les champs d’applications ne cessent de progresser selon les demandes et recherches de chacun dans le domaine dentaire…
Après 10 ans d’expérience dans l’impression 3D en dentaire et en chirurgie maxillo-faciale, nous pouvons penser qu’à terme, les usinages seront moins fréquents. En ce qui concerne la précision et la rentabilité, les impressions savent donner entière satisfaction et permettent des gains de temps et de coûts parfois divisés par 2 ou 3.
Les possibilités aujourd’hui sont nombreuses et variées dans les plans de traitement notamment dans les conceptions numériques par analyse CFAO et reproduits par usinage et impression 3D.
Les planifications prothétiques par prototypes seront installées et validées entre les 3 intervenants du projet : le praticien, le patient et le prothésiste.
Concept numérique 3d
Fig. 2a : réalisation 3D des Mockup virtuel transcris sur articulateur. / Fig. 2b : réduction homothétique d’après les mockup virtuels. / Fig. 2c : résultats final in situ. Vue latérale droite.
A l’atelier J’M, nous sommes spécialisés depuis plus de 20 ans dans les réhabilitations de grandes étendues et mises en charge immédiate implantaires. Depuis, nous ne cessons de mettre en place des process de validation et de mise en oeuvre préalable à toute chirurgie afin d’optimiser et de rendre pérennes toutes nos structures provisoires et d’usage (Fig. 2 a-b-c).
Nous enregistrons et nous transposons les bonnes analyses fonctionnelles des indices physiologiques par scan faciaux (Artec®) (Fig.2d) afin de retrouver un maximum d’intégration de nos réhabilitations complètes. Nous optimisons les émergences dentaires, les profils labiaux, le milieu inter- incisif en fonction du plan médian du visage, de la ligne du sourire et du plan pupillaire.
Sans ces techniques nouvelles d’enregistrements, nous ne pourrions intégrer dans nos logiciels CAO de laboratoires, ces nombreuses valeurs devenues indispensables pour un résultat optimal.
Qu’elles soient grandes ou individuelles, étendues ou unitaires, nous avons à ce jour toutes les possibilités de pouvoir concevoir nos futures réhabilitations et proposons différentes variantes selon les outils de laboratoire et de cabinets acquis grâce aux technologies et matériaux disponibles.
Fig. 2d : scan face de la patiente avec toutes les données physiques pour notre futur projet.
A chaque étude de cas, les travaux sont différents les uns des autres, qu’ils soient implantaires ou dento-portés. Notre première réhabilitation full numérique a été réalisée en 2008 avec l’entreprise Simeda grâce à laquelle, nous avons proposé nos premières MCI en PMMA usinée. Pour être juste, elle était plutôt en différé de 72 heures du fait des transports entre le Luxembourg et Paris. Mais c’était pour moi une véritable révolution car avec les outils numériques de mon laboratoire du moment, je pouvais visualiser et optimiser mon process. (Cf revue Réalités cliniques Vol 2 à – 4 2009 – La CFAO Indirecte au laboratoire)
Grace à ces méthodes, nous pouvons prendre en compte les critères en amont des chirurgies avec toutes les équipes cliniques et recueillir un maximum d’informations pour rétablir et exécuter la bonne réussite de nos futures MCI.
Les conceptions CFAO d’après les informations données par le praticien permettent une planification esthétique fonctionnelle d’après les indices de départ. Nous sommes souvent dans des situations très difficiles et contraignantes, comme sur ce site buccal très complexe, qui sont souvent à un stade très avancé. (Fig. 3 a-b-c) – Cas réalisé avec les Drs Hadi Antoun et Jean Louis Ferrari.
Fig. 3a : vue de la situation initiale. / Fig. 3b : vue de la MCI en place 4 h après la chirurgie.
Fig. 3c : sourire réalisé grâce à la planification 3D du projet prothétique virtuel. Résultat très satisfaisant.
Nous avons deux techniques pour ces réalisations. Nous proposons une étude esthétique et fonctionnelle avant même que les études de guides et planification implantaire soient réalisées.
La prise en charge du patient débute toujours par la prise d’un arc facial pour enregistrer la bonne orientation du maxillaire afin de le repositionner dans son espace et éliminer toute erreur de départ possible d’après le plan d’occlusion et la ligne du sourire.
1 ère technique : dans les cas d’édentés complets ou partiels : réalisation de maquette prototype imprimée ou usinée pour une prothèse mandibulaire.
Elle consiste à réaliser en impression 3D un mock-up de la future prothèse et d’en faire un essayage pour validation fonctionnelle et esthétique. Pour ainsi avoir des indices précis et passer à l’étape de transposition de ces données en bridge définitif (Fig. 4a et b), nous intégrons les fichiers numériques issus des empreintes optiques et matchons le tout afin de réaliser ce mock-up virtuel prothétique sur le logiciel Exocad et planifier les futures prothèses définitives.
Pour ces cas, nous avions imprimé les bases en résine model à l’époque, car en matière de précision, de rapidité et de résultat, nous étions entièrement satisfaits de cette technique. Les techniques d’impression 3D sont un réel atout pour nous en termes de précision et de reproductibilité des pièces pour toutes les étapes du plan de traitement.
Cette maquette sera aménagée de quelques pointes radio opaques pour permettre au clinicien d’assurer le bon positionnement dans son logiciel de planification. Cela permet de planifier la pose des implants en fonction du projet prothétique. (Fig. 4c)
Une fois la procédure réalisée, on extrait les données STL et nous imprimons le guide en résine Surgical Guide de chez Formlabs®. Ces résines sont entièrement certifiées « norme CE ».
Après validation, nous préparons en parallèle le projet final du futur bridge usiné. Cette fois, dans un disque multicouches afin qu’il soit stabilisé en bouche en post chirurgie sur des piliers provisoires par composite fluide et retourné au laboratoire pour finalisation. Travailler les émergences, les volumes si besoin, comme dans ce cas précis, nous aménageons le bridge de composite pour combler la perte de substance.
Fig. 4a : photo de la maquette en bouche. / Fig. 4b : maquette virtuelle extrudée avec informations de la planification implantaire du clinicien.
Fig. 4c : projet complet.
Pour les bridges provisoires, nous utilisons des disques usinés PMMa en résine multi-couches. Ils sont utilisés pour leur résistance mécanique et leurs résultats biomécaniques. De plus, ils sont exempts de monomères et leur module mécanique est très favorable à ces applications.
Depuis que nous utilisons cette technique, nous avons observé des résultats cicatriciels très satisfaisants directement après la chirurgie. La maquette sera connectée aux piliers provisoires et nous la travaillerons jusqu’à l’obtention d’un bridge correspondant aux attentes fonctionnelles et répondant surtout à l’espace biologique aménagé lors de la chirurgie.
Il est très fréquent d’aménager un peu de composite au niveau gingival pour donner un rendu plus naturel à cette réhabilitation.
Cette maquette prototype transformée comprendra une base 3 en 1 :
- un bon rapport d’occlusion comprenant le projet prothétique bien en place suivant les données de départ.
- les perforations des emplacements des implants en regard de la planification du praticien remise au préalable de la chirurgie.
- le bridge final qui sera aménagé selon les émergences et éventuellement une fausse gencive en composite.
Cette manipulation est simple et rapide à mettre en œuvre suivant les indications programmées et définies tout au long de cette étude prothétique préalable. (Fig. 4 d,e,f,g)
Fig.. 4d : vue et validation de la bonne mise en place du bridge final. / Fig. 4e : connexion des piliers provisoires à la maquette par du composite fluide. / Fig. 4f : bridge final installé, fini et aménagé de composite pour une durée provisoire avant le définitif. / Fig 4g : vue finale du bridge aménagé de composite. Cas réalisé avec les Drs Hadi Antoun et Richard Massihi.
2ème technique : Chez les patients dentés pour lesquels ne nous pouvons pas essayer de prototype.
Beaucoup de cas sont en général des extractions et mises en fonction immédiate. Pour ce faire, il est plus difficile de valider tous les paramètres sans essayage et nous devons avoir une confiance ultime en ce process qui est approuvé. Il est rodé avec une communication précise de la future réhabilitation. Nous avons de plus de plus de patients qui se présentent avec des états très dégradés. Ils cherchent une solution immédiate pour leur réhabilitation.
Fig. 5a : vue-frontale de fichiers de départ d’un projet prothétique avec scan facial et situation de départ.
Dans les cas très complexes, nous procédons tout d’abord au relevé des fichiers numériques envoyés et les intégrons dans nos logiciels.
Nous procédons aux extractions virtuelles des sites à réhabiliter. En intégrant des scanners faciaux type Artec, nous pouvons encore mieux visualiser les volumes d’après le visage et les différentes positions des lèvres enregistrées en fonction repos, sourire et avec écarteurs. Nous réalisons
une superposition de chacun d’eux afin de pouvoir optimiser tous les indices physiologiques et donner encore plus d’intégration au nouveau projet en fonction des traits et des indices biologiques du patient.
Fig. 5b : vue frontale des espaces aménagés avant et après wax-up virtuel. / Fig. 5c : wax up virtuel finalisé. / Fig. 5d et 5e : vues latérales droite et gauche du projet prothétique.
Une fois la planification prothétique faite nous envoyons les données au praticien (via un fichier HTML de la construction numérique du projet) afin qu’il puisse visualiser, émettre ses directives pour enfin valider le projet. (Fig. 6a)
Fig. 6a : visuel d’un fichier HTML viewer Exocad qui permet la visualisation et la validation d’ un projet prothétique avant fabrication.
Ensuite, il procède à sa planification implantaire d’après le full mock-up numérique proposé par nos analyses dans son logiciel. Prototypes imprimés ou virtuels seront compatibles avec les habitudes de chacun pour les planifications implantaires.
Une fois cette étape validée, nous préparons une réalisation comprenant à elle seule tous les éléments nécessaires à la bonne élaboration du bridge. C’est le concept de base 3 en 1.
Fig. 6b : vue des maquettes à imprimer dans le logiciel Preform de chez Formlabs.
C’est l’intérêt des résines provisoires imprimables de chez Formlabs® (Fig. 6b). Elles peuvent être utilisées pour les prothèses provisoires car elles sont teintées et classifiées en 4 couleurs, mais aussi pour l’impression des prototypes. Elles sont chargées en céramique et donnent les caractéristiques biomécaniques et esthétiques avec un rendu encore plus naturel. (Fig. 6c)
Fig. 6c : maquette prototype du projet prothétique imprimée en CB resin de chez Formalbs (teinte A2).
Sa radio-opacité permet de superposer les fichiers DICOM (fig. 6h) et les projets mock-up en STL (fig. 6d à g). Le logiciel Co-diagnostix®, après superposition des données numériques, permet la réalisation d’un guide à étages. Il assure le guidage du forage et de la mise en connexion du bridge provisoire.
Fig. 6d : vue finale du projet qui sera transformé en base à imprimer. / Fig. 6e : vue intrados de la maquette mandibulaire. / Fig. 6f : vue extrados du projet prothétique. / Fig. 6g : vue vestibulaire des 2 projets prothétiques qui serviront à la planification implantaire.
Fig. 6h : vue des superpositions des fichiers Dicom.
Nous pouvons offrir ces solutions diverses avec uniquement nos imprimante 3D. Les résines de qualité et certifiées permettent de faire avancer les process et ainsi favoriser les techniques chirurgicales pour nos patients. (fig. 7a à f)
Fig. 7a à 7e : ici élaboration d’une MCI avec le système Smile in a Box de chez Straumann.
Grâce à cette procédure, nous obtenons des résultats satisfaisants et reproductibles entre les acteurs du projet. Les patients ont une réelle visibilité sur leur futur sourire. Cela permet de les rassurer mais aussi d’emporter leur adhésion face à ces traitements longs et coûteux.
Un élément supplémentaire manquant à toutes ces applications est le Modjaw® ; le monde de la 4D et de l’articulation virtuelle. Il permet la représentation de la cinématique individuelle à chaque patient pour définir les orientations et les intégrer à l’analyse fonctionnelle et esthétique individualisée.
Les enregistrements numériques des mouvements sont en effet les réponses à des occlusions et des orientations de plans qui sont difficilement retranscrits en statique. Nous sommes dans des représentations plus proprioceptives du patient avec sa réelle dynamique masticatoire et obtenons les réelles données des pentes condyliennes.
Toutes les planifications se font en relation avec la mécanique de l’appareil manducateur.
Un grand remerciement à toutes les équipes médicales qui m’offrent les possibilités de rechercher et d’apporter des solutions toujours nouvelles pour le confort de tous.
Ces techniques nous ont permis d’optimiser les pratiques et de les sécuriser. Ces merveilleux outils sont devenus indispensables pour le prothésiste, l’opérateur et in fine, le patient.
Fig. 7f : Sourire de la patiente avec les prototypes in situ – cas realisé avec les Drs Marwan Daas et Karim Dada, 62 LTM.
