FR2598314A1 - Dispositif de maintien de prothese dentaire totale ou partielle, par liaison magnetique composite - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF DE RETENTION D'UNE PROTHESE DENTAIRE TOTALE OU PARTIELLE PAR LIAISON MAGNETIQUE, GENEREE PAR UN AIMANT COMPOSITE 30, 31, DONT LE FLUX EST CANALISE PAR UN BOITIER FERRO-MAGNETIQUE 32, 33. L'ALLIAGE FERRO-MAGNETIQUE, DONT LES COMPOSANTS DE BASE SONT: FER (FE), NICKEL (NI) ET COBALT (CO), EST BIO-COMPATIBLE EN MILIEU BUCCAL ET PERMET LA LIAISON CERAMO-METALLIQUE. L'AIMANT 30 SAMARIUM-COBALT (SM-CO) EST ISOLE SUR SA FACE ACTIVE 35, PAR UNE PASTILLE AIMANT LAMINE 31 BIO-COMPATIBLE, DE TYPE FER (FE), CHROME (CR), COBALT (CO), QUI ASSURE L'ISOLATION INTEGRALE EN MILIEU SALIVAIRE DE L'AIMANT PRINCIPAL, SANS GENERER D'ENTREFER ENTRE LE PLAN DU POLE 37 ET L'EMBASE DE RETENTION 38.

Description

Dispositif de maintien de prothèse dentaire totale ou partielle, par liaison magnétique composite.

La présente invention intéresse d'une manière générale, l'art dentaire, et plus particulièrement, le mode d'attache et de maintien de dents artificielles ou dentiers.

En l'absence totale ou partiellede dents naturelles, la prothèse dentaire qui supplée à cette carence, est maintenue généralement par des dispositifs mécaniques constitués de crochets métalliques ou autres systèmes similaires.

Aussi, la confection d'une prothèse dentaire partielle nécessite beaucoup de soins et de savoir-faire dans les phases de conception, fabrication, essayage et adaptation. L'homme de l'art détermine les points d'accrochage possibles de cette prothèse et insère à la-dite prothèse des dispositifs métalliques flexibles qui viendront s'arrimer sur les dents restantes, saines ou soignées.

De même, pour une prothétisation complète, en cas d'édentation totale supérieure, le maintien de l'appareil est assuré grâce à un effet succion, créé entre le palais naturel du patient et l'appareil sur lequel sont fixées les dents artificielles. I1 en est de menue pour l'adaptation et le maintien de la partie périphérique du dentier sur le tissu gingival mou. Lorsque la prothétisation intéresse la mâchoire inférieure, l'effet succion, tel qu'observé ci-dessus, est également assuré entre le bord gingival mou supérieur de la gencive et le profil inférieur de l'empreinte prothétique obtenue par duplication.

Dans certains cas, la rétention peut être complétée par insertion de pâte gingivale intermédiaire qui a pour objet d'améliorer l'effet rétentif de la prothèse, sur son support naturel constitué par la gencive édentée.

Qu'il s'agisse, dans ce cas précis, d'une prothétisation complète de la mâchqire supérieure ou inférieure, l'on est à même de constater que l'effet rétentif, obtenu par insertion de pâte gingivale, ou créé seulement par un film salivaire existant entre le palais, la gencive et la prothèse, comme explicité ci-dessus, n'assure pas un effet de maintien de l'appareil suffisamment efficace pour retenir la, ou les prothèses en cours de mastication forcée, comme par exemple, d'un aliment mou et pâteux.

Pour pallier à cette rétention insuffisante d'appareil, il a été proposé plusieurs solutions originales : en particulier, sur le document 4 214 366, LABAN propose un pivot vissé dans la gencive, comportant une coiffe magnétique et un aimant amovible inséré dans la prothèse. De même,
FRA 75 12 748, SERBAN préconise l'implantation d'un aimant complémentaire dans le bord inférieur de la prothèse. De nombreuses variantes ont été proposées quant aux modes d'implantation dans la gencive et dans l'appareil.

Dans le cas de prothétisation partielle, qui consiste à combler k des fins esthétiques et surtout fonctionnelles, le vide laissé par l'extraction d'une ou plusieurs dents naturelles, l'arrimage et le maintien du dentier résultant sont généralement assurés par des dispositifs rétentifs wocaniques. Ces derniers trouvent leurs points d'appui sur des supports constitués par les dents saines restantes, et sont généralement désignés sous le nom de crochets.

Le praticien sait par expérience que de tels modes de fixation de prothèses partielles impriment, par l'intermédiaire du crochet, à la dent saine porteuse, des sollicitations mécaniques néfastes, puisque forcées.

Elles ont pour conséquence, au bout d'un temps plus ou moins long, d'altérer la dent porteuse qui conduira inéluctablement à sa détérioration et à son extraction.

Pour pallier à cet inconvénient et limiter l'agression des dents saines, plusieurs solutions ont été avancées, en particulier, en élaborant de nouveaux modèles d'attachements mécaniques et en multipliant le nombre de points d'ancrage afin de mieux répartir les efforts, ou en proposant dans, des cas limités, la technique dite du bridge collé.

Toutes ces solutions mécaniques se révèlent, à terme, insuffisantes et nombre d'équipes se sont orientées vers l'utilisation de la force d'attraction magnétique provoquée par un aimant permanent puissant, de type Sm
Co et le voisinage immédiat soit d'un aimant à pôle complémentaire, soit d'un matériau ferro-magnétique.

Les documents FRA-2 390 151, FRA-2 076 270, DE-B2 844 429, ainsi que FRA-2 393 365 et 4 214 366, décrivent de telles applications dans l'art dentaire.

Certaines équipes, comme GOURGAS, GARREL à Montpellier, ont observé que les attachements réalisés à partir d'aimants permanents puissants tels que ceux réalisés à partir de Samarium Cobalt (Sm-Co) et placés en milieu buccal, présentaient des points d'altération : interprétés comme une oxydation de l'aimant en contact salivaire, ils avaient en outre pour conséquence de faire perdre progressivement les qualités magnétiques de l'aimant.

L'ingestion, par le porteur, de produit peut-être nocif, pouvait être supposée puisque, apparaissaient sur la gencive des taches noirâtres. Afin de pallier à ce risque éventuel, certaines solutions ont été avancées, en particulier réalisation d'une enveloppe métallique telle qu'observée sur les produits commerciaux DYNA ou MAGNEFIX, ou enrobage de l'aimant par un silicone ou un voile de téflon comme le décrit BEHRMAN (Journal of Prosthetic Dentistry,
Vol. 10, p. 807-841, sept./oct. 60). KINOUCHI, USHITA, VOSHIMA et SASAKI (Innovation et Technologie Nouvelle, nO 2, Vol. 6, p. 218-227, 1985) proposent eux, la mise en place d'une résine isolante d'épaisseur déterminée et/ou d'envelopper le produit dans un bottier métallique amagnétique. De même,
SOLINHAC (Thèse de Doctorat de 3ème Cycle, Univ.Paris VII, 1980) a fait état d'un bottier ferro-magnétique enveloppant l'aimant, en ne gardant qu'une face active.

Ces solutions d'isolement de l'aimant par rapport au milieu salivaire ont pour conséquence d'établir un entrefer entre la partie active attractive de l'aimant et la coiffe ferro-magnétique qui assure la fermeture du champ magnétique. Cet entrefer ainsi créé, ne permet pas d'optimiser la force magnétique de maintien.

La présente invention concerne donc directement un dispositif de fixation et de rétention par effet d'attraction magnétique de la partie amovible de la prothèse dentaire, sur son support de maintien ferro-magnétique.

Elle met en oeuvre l'effet attractif observé au voisinage des pôles d'au moins un aimant, en favorisant le parcours et le bouclage des lignes de force du champ magnétique d'un pôle opposé.

Le boîtier est scellé dans la prothèse dentaire et la masse ferromagnétique complémentaire est obtenue par façonnage. Cette dernière est sur le pivot de la dent porteuse.

Le boîtier composite obtenu a donc une double propriété, à savoir d'une part, sa composition physico-chimique et métallurgique assure une protection de l'aimant par rapport aux agents salivaires observés comme étant corrosifs, et d'autre part, les propriétés ferro-magnétiques de l'alliage employé canalisent d'une manière permanente, le flux magnétique issu d'un pôle pour le diriger vers le pâle opposé, afin de favoriser l'effet de bouclage magnétique lorsque le plan est en contact avec la masse ferromagnétique complémentaire. En présence de cette masse, le circuit est dit fermé; la rétention est ainsi établie. Ce boîtier aimant constitue alors un ensemble magnétique composite rétentif optimum.

Plus particulièrement, le matériau ferro-magnétique utilisé est un alliage inoxydable, de type Fer-Nickel-Cobalt, dont une composition utilisée pour réaliser des produits mixtes tels que métal- céramique, est connue à titre d'exemple sous l'appellation DILVER (Sté. IMPHY s.a.), en vue d'applications industrielles électroniques, donc, autres qu 'à l'art dentaire.

Cette variété d'alliage inoxydable trouve sa place naturelle dans la réalisation d'ensembles métallo-céramiques ou de scellement de verres et porcelaines dures. Sa composition métallurgique lui confère des propriétés toutes particulières, qui l'autorise à être utilisé opportunément pour la confection d'attachements magnétiques ou ferro-magnétiques composites.

Plus précisément, les composants contenus dans notre exemple sont répartis dans les proportions suivantes : Nickel (Ni) 29%, Cobalt (Co) 17,3%, Carbone (C) 0,015% trace, Silicium (Si) 0,2% trace, Magnésium (Mg) 0,25% trace,
Fer (Fe) balance soit 53,2%.

L'on comprendra que la proportion de ces composants peut varier de plusieurs pourcents, sans que cela ne nous fasse sortir des caractéristiques requises pour son application dans les rétentions magnétiques. Cette composition n'est donnée qu'à titre indicatif et propose une moyenne d'élaboration d'alliage qui nous permet d'appliquer, en art dentaire, un produit élaboré initialement pour d'autres applications. De même, ses caractéristiques et propriétés particulières en font un produit tout indiqué pour la réalisation de prothèses dentaires, couronnes, inlays et/ou onlays ou collages, maintenues par liaisons magnétiques ou autres systèmes classiques.

La face inférieure du pôle de l'aimant non protégé par le boîtier et afin de ne pas altérer, par oxydation, les propriétés et qualités de la rétention telles que mentionnées précédemment, peut avantageusement
Stre obturée par un matériau magnétique permanent à base de Fer-Chrome
Cobalt isotropique ou anisotropique. Ce matériau, Fe-Cr-Co, est dénommé
Aimant laminé parce que pouvant atteindre des épaisseurs minimales de quelques centièmes de millimètres.

Une particularité de cet aimant laminé est d'être élaboré à partir de composants généralement bien tolérés par l'organisme, et plus particulièrement dans la bouche, en milieu salivaire. Ainsi, les risques d'altération d'oxydation ou de perte des propriétés magnétiques observées antérieurement, se trouvent nettement diminués, voire pratiquement inexistants. Une pastille d'obturation réalisée dans ce matériau et placée hermétiquement, contribue à la réalisation d'un boîtier à aimants composites, original, isolant intégralement l'aimant principal Cobalt Terres Rares (Sm-Co).

Une telle conception présente l'avantage de ne pas générer un entrefer entre le pôle de l'aimant principal et la face polaire du boi- tier ferro-magnétique; il y a donc coplanéité.

Plus précisément, cet aimant - pastille d'obturation - est réalisé à partir d'un produit disponible sur le marché, comme par exemple : appellation commerciale d'Aimant laminé, disponible en fines lamelles chez HITACHI, réf. YHJ 30-10. Dans ce cas, les composants, à titre indicatif, sont dosés dans les proportions suivantes : Cr 30%, Co 10%, Fe balance avec traces de Si c 0,5% et de C c 0,05%.

L'on comprendra également que ces proportions peuvent varier de plusieurs pourcents, sans que cela ne nous écarte des caractéristiques requises pour son application et son utilisation dans les dispositifs de rétention magnétique. Cette composition n'est donnée qu'à titre indicatif et propose une moyenne de dosage des constituants qui nous permet de l'appliquer en toute sécurité- en odontologie, alors qu'il est initialement élaboré pour d'autres applications.

A défaut d'une telle disposition de pastille, réalisée en aimant laminé de faible épaisseur, il peut être disposé une pastille amagnétique bio-compatible. Dans ce cas, il y a création d'un entrefer, lequel évidemment, réduit les performances attractives de l'aimant, et par là même, limite la qualité de la rétention réalisée entre le boltier ferro-magnétique et son embase de verrouillage.

Ce matériau amagnétique peut être un Fe-Co-Cr-Ni-lt bio-compatible; citons par exemple, le FHYNOX, composé de Co 40%, Cr 20%, Ni 16%, Ng 7%,
Fe complément à 100%, commercialisé par la Sté. IMPHY s.a., ou tout autre matériau utilisé en art dentaire principalement non précieux, comme le
Ni-Cr. L'invention se rapporte enfin, à la présence d'aspérités pratiquées sur la face externe du boîtier, afin de présenter au cours du scellement de ce dernier dans l'intra-dos de la prothèse, ou plus généralement dans la cavité de scellement, des points d'ancrage de la résine de scellement sur celui-ci. Ces marquages peuvent être de géométries différentes selon le procédé de réalisation utilisé (moletage, rainurage, sablage, électrochimie).

L'invention est maintenant décrite à l'aide des figures ci-après
annexées et numérotées de 1 à 14.

La figure 1 représente un ensemble de prothèse totale amovible destiné à la mâchoire inférieure : l'élément (3) représente le sillage concave semi-circulaire où sont fixés les bottiers magnétiques composites (1), (1 bis); il s'emboîte sur la partie convexe (4) complémentaire constituée par la gencive. Sur cette dernière (4) sont fixés, au niveau des racines porteuses (12) et (12 bis), les éléments chappes ferromagnétiques (2) et (2 bis) destinés à refermer et à verrouiller le champ magnétique généré par les bottiers (1) et (1 bis) lorsque la prothèse amovible (3) est disposée sur la gencive (4); c'est-à-dire lorsque la partie concave de la prothèse mobile (3) est en coincidence avec la partie convexe (4) de la gencive.

Les bottiers à aimants composites sont présentables d'une part sous la version "disque" coma indiqué sur les figures 3, 4, 5 et 6 : ce sont des bottiers plus larges que hauts et d'autre part, sous la version "cylindre", figures .7 et 8 . Dans ce cas, ils sont plus hauts que larges.

Ils exercent le même mode de rétention magnétique que la version précédente.

Préférentiellement, la version "disque" est destinée aux modes d'attachements centro-radiculaires tandis que la version "cylindre" s'oriente davantage vers les modes d'attachements latéro-coronaires.

Les figures 2 et 2 bis représentent à titre d'exemple le mode de 'rétention d'un attachement centro-radiculaire : il est tout d'abord composé d'un boîtier (8) scellé dans l'ensemble amovible (3). Sa face inférieure (10) e8t en contact franc avec la partie plane supérieure ferromagnétique (2).

Cette chape (2) est scellée dans la racine support de la dent restante (12) qui a préalablement été préparée à cette fin.

Le boîtier (8) est composé d'une enveloppe ferro-magnétique enfermant un aimant Sm-Co et d'un aimant pastille (10) destiné à isoler l'aimant (9) du milieu salivaire.

Le profil d'ancrage (7) du bottier (8) réalisé sur la périphérie externe de ce dernier, permet d'obtenir avec une résine auto-polymérisable (6) un scellement correct du boîtier dans la cavité (5) prévue à cet effet.

Dans la version "disque", l'enveloppe principale peut être mono-bloc comme indiqué en figure (3), avec un évidement pour recevoir l'aimant (14).

L'obturation par pastille aimant (15) ou par pastille métallique amagnétique de dimensions identiques à la pastille aimant (15) assure l'herméticité du bottier La liaison hermétique (16) est obtenue par soudure dite à basse température, type plasma ou bombardement électronique.

Ce mode d'obturation présente l'avantage de ne pas altérer les propriétés physico-chimiques des composants soudés. Dans une version similaire "disque", l'enveloppe ferro-magnétique peut être constituée par l'assemblage de deux sous-ensembles sertis, comme indiqué sur la figure 4 : d'une part, un cylindre creux (17) et d'autre part, un bouchon obturateur (18). Après insertion de l'aimant (14), la pastille aimant, ou la pastille amagnétique (15 bis), est sertie sur la face libre inférieure de l'aimant (14) et assure ainsi l'étanchéité nécessaire.

Enfin, toujours dans la version "disque", la figure 5 indique un cylindre creux (17), préalablement soudé à la pastille aimant laminé (15 ter) ou à la pastille métallique amagnétique, par soudage verre-métal, céramo-métallique, bombardement électronique, plasma ou toute autre forme adaptée.

Nous obtenons un boîtier cuvette, constitué par (17) et (15 ter), dans lequel vient se loger l'aimant Sm-Co (14). La partie (18) ferromagnétique est alors sertie et constitue le fond de boîtier ferro-magnétique.

La figure 6 présente une conception de boîtier "disque" qui met en oeuvre l'effet d'attraction d'un aimant torique (20), serti dans un boîtier canaliseur de flux magnétique (22). Le fourreau cylindrique(23) est en matériau amagnétique bio-compatible et inoxydable, destiné à isoler l'aimant Sm-Co (20) sur sa hauteur. L'isolation de son pôle actif est assurée par une rondelle aimant laminé ou métal amagnétique (21), soudée ou sertie. Le mode d'utilisation d'aimant torique peut s'appliquer aux versions boîtiers "cylindres"; "Br" indique le sens de l'aimantation rémanente.

La figure 7 représente un boîtier "cylindre" comportant un cylindre creux (24), un fond de boltier ferro-magnétique serti ou soudé (27), l'aimant principal Sm-Co (26) et sa pastille d'obturation (25) sertie ou soudée. Dans cette conception, un pôle actif se trouve en colncidence avec la paroi (25) et la canalisation du flux issu du pôle opposé est assurée par les pièces (27) et (24); "Br" indique le sens de l'aimantation rémanente.

La figure 8 représente une variante du cas précédent (figure 7).

L'aimant Sm-Co est inséré dans le fourreau (29), encapsulé d'une part par la pièce (27) ferro-magnétique sur un des ses pôles, d'autre part, sur l'autre pôle constituant la face active de rétention, obturé par un aimant pastille laminé (28); "Br" indique le sens de l'aimantation rémanente.

La figure 9 indique le chemin directeur suivi ad les lignes de force issues de l'aimant (14) et canalisées par le boîtier ferro-magnétique.

La figure 10 indique les mêmes éléments que précédemment, mai avec verrouillage de ces lignes de force sur la chappe (11) ferro-magnétique établissant ainsi la rétention recherchée.

La figure 11 indique le chemin directeur suivi par les lignes de force issues d'un aimant torique (2Q) et canalisées par le boîtier r22j.

De même, la figure 12 indique le mode de rétention obtenu par verrai:~ lage du champ magnétique obtenu par la présence immédiate de la chappe ferro-magnétique (11) sur la face active du boîtier.

La figure 13 illustre sur un boîtier "disque", le mode d'assemblage de l'aimant S-Co (30) et de l'aimant pastille laminé (31); l'ensemble étant placé dans le boîtier ferro-magnétique (32) et (33).

Plus particulièrement, l'aimant composite de la figure 14 est constate par l'empilement de l'aimant "cylindrique" Sm-Co (30) sur l'aimant laminé (31)
Les polarités magnétiques en regard sont complémentaires : la face (35) et là face (37) sont de même polarité, ce qui a pour conséquence de constituer un aimant unique composite, avec aux polarités opposées, des faces visibles (34) et (37). Cet ensemble est scellé dans le boîtier ferro-magnétique et constitue la partie mobile de l'attachement magnétique.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1) Dispositif de rétention par liaison magnétique d'une prothèse dentaire totale ou partielle, caractérisé en ce que le premier élément générateur de champ magnétique est composé d'un boîtier ferro-magnétique comprenant un aimant permanent aux propriétés irréversibles de type Samarium-Cobalt (Sm

Co), un aimant permanent pastille laminé de type Fer, Chrome, Cobalt (Fe-Cr-Co)

2) Dispositif selon la revendication 1), caractérisé en ce que le-dit aimant pastille laminé est utilisable en milieu salivaire et constitue une protection et un isolement du premier aimant Sm-Co, non directement utilisable en bouche.

3) Dispositif selon les revendications 1) et 2), caractérisé en ce que le-dit aimant pastille laminé constitue avec l'aimant Sm-Co un aimant composite ne générant pas d'entrefer entre lui-même et la pièce d'attraction qui complète le dispositif d'attachement.

4) Dispositif selon la revendication 3), caractérisé en ce qu'il y a coplanéité entre le pôle visible de l'aimant composite et la face polaire du boîtier ferro-magnétique.

5) Dispositif selon les revendications 1), 3) et 4), caractérisé en ce que l'alliage servant de base à la réalisation des seules pièces d'attraction (chape, couronne, inlay, onlay, collage) ou des pièces d'attraction et des boîtiers ("disque" ou "cylindre"), est un métal ferro-magnétique comprenant au moins les composants de base tels que : Fer (Fe),Nickel. (Ni), Cobalt (Co).

6) Dispositif selon la revendication 5), caractérisé en ce que l'alliage proposé : Fe-NsCo, présente la propriété d'être bio-compatible et qu'il est apte à la liaison céramo-métallique.