Élaboré par les créateurs de FiBER FORCE®, CST® (Cable Stayed Technology) représente la prochaine étape majeure dans l’évolution du design et de l’application de fibres: un concept simple et ingénieux pour fabriquer une structure en fibres pour les prothèses vissées sur implants, qui a été popularisé grâce à des solutions comme le système d’implant All-on-4™.
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La fabrication d’une armature CST® s’incorpore facilement dans vos protocoles de laboratoire. Aucun dispositif de balayage CAD/CAM ni logiciel ne sont requis, ce qui rend le processus accessible à quiconque dispose d’une enceinte de photopolymérisation ou portative. Le processus complet requiert 30 minutes environ.
Basée sur des principes d’ingénierie éprouvés reposant sur la construction de ponts haubanés et le renforcement structural en béton, la technique CST® incorpore plusieurs éléments clés vous certifiant une armature résistante et durable.
L’utilisation de composites renforcés aux fibres (CRF) est d’usage courant, et les exemples sont multiples: les avions, les voitures, les bateaux, les vélos, pour ne nommer que ceux-là. Les CRF sont incorporés dans les procédés de fabrication à titre de remplacements métalliques en raison de leur légèreté et leur résistance accrue aux fractures et à la fatigue.
CST® est basé sur deux principes et concepts d’ingénierie bien connus. Les premiers, qui sont à l’origine de l’appellation CST®, (Cable Stayed Technologie) sont les ponts haubanés. En effet, tous les ponts modernes de grande envergure dans le monde sont désormais construits à l’aide de câbles reliés à des piliers de soutien centraux (un peu comme des implants cylindriques), qui supportent les tabliers du pont. La seconde source d’inspiration est le design de béton renforcé, soit lorsque l’on fait couler du béton autour d’une grille ou d’une structure spécifiquement conçues à cet effet. Dans les deux cas, les matériaux utilisés fonctionnent ensemble de façon dynamique pour créer des structures robustes et résistantes.
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1. Préparation des cylindres en titaneAfin d’assurer l’efficacité de l’adhésion des fibres CST® aux cylindres en titane, ces derniers sont sablés à l’oxyde d’aluminium ou au Rokatec, silanés, puis traités à l’aide d’un agent adhésif. | 2. Piliers de support temporairesLes piliers de support temporaires CST® possèdent deux fonctions. Ils servent de repères pour le tressage des fibres CST® dans la configuration désirée tout en maintenant la tension sur celles-ci. Ils permettent aussi la démarcation et la création des structures de support pour les extensions distales. | 3. Enroulement des cylindresUne fois que la surface des cylindres en titane est adéquatement préparée, on enroule les fibres CST® dans un angle de 360 degrés autour des cylindres afin d’assurer leur adhésion à la surface des cylindres et la solidité de l’armature CST®, lorsqu’elle est exposée à des forces compressives. |
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4. Structure du câble primaireLe principe de base de l’armature CST® repose sur la création d’une structure en fibres câblée tridimensionnelle à l’aide d’une fibre hybride compressive 1:6. Trois «câblages» sont effectués, vous procurant ainsi une base en fibres solide qui renforcera l’acrylique. Cette structure de base en fibres permettra à l’armature de résister aux forces compressives intraorales. | 5. Extension distaleAlors que les fibres CST® sont enroulées autour des piliers de support temporaires, une structure en fibres est créée dans le but de renforcer l’acrylique dans la région de l’extension distale. Le troisième câblage est effectué dans un angle de 45 degrés, selon des principes d’ingénierie éprouvés, ce qui maximise la résistance aux forces compressives dans cette région. La longueur maximale recommandée pour l’extension distale dans le cadre d’un cas CST® est 11mm. | 6. Câble de comportementLa fibre hybride compressive 1:4 est appliquée en deux câblages «aller-retour», puis enroulée autour de la structure de base. Ceci procure un renforcement additionnel et une résistance accrue aux forces excentriques ou de mastication. |
7. Passivité de l’armatureLa passivité de l’armature est essentielle dans des cas d’implants, et la technique CST® procure des armatures en fibres complètement passives. | 8. Armature finaleUne fois photopolymérisée, l’armature CST® est prête à être utilisée avec l’acrylique, selon les protocoles habituels. |
L’utilisation de composites renforcés aux fibres (CRF) s’est solidement implantée dans le domaine de la dentisterie, tout comme dans plusieurs autres industries, en raison de leurs avantages physiques, comparativement aux métaux utilisés auparavant, que ce soit l’acier inoxydable, le chrome-cobalt ou le titane. Les CRF combinent en effet une très grande résistance à la traction et un faible module d’élasticité, ce qui leur permet de résister aux forces compressives intraorales. Les tenons en fibres de verre, comme ceux de la gamme de produits DT POST®, représentent le nouveau standard pour la préfabrication de tenons endodontiques en raison de leur résistance physique et leur grande compatibilité physique avec la structure dentaire. Le ruban et la grille fibrés s’avèrent très efficaces pour renforcer une prothèse et d’autres appareils buccaux, et ce, beaucoup plus que les métaux.
| MATÉRIAU | RÉSISTANCE À LA TRACTION (MPa) | MODULE D’ÉLASTICITÉ (GPa) |
| Verre «E» | 2000 | 80 |
| Acier | 531 | 200 |
| Alliage de titane | 900 | 105-120 |
| Acier inoxydable | 860 | 195 |
| Chrome – Cobalt | 750 | 225 |
| Chrome – Nickel | 570 | 170 |
| Émail | 10 | 100 |
| Dentine | 100 | 20 |
| L’os cortical | 170 | 20 |
| Résine acrylique | 70 | 6 |
Les fibres Fiber Force® sont fabriquées en verre «E» et en résine méthacrylate. Cette matrice hautement résistante permet aux fibres d’adhérer chimiquement à l’acrylique ou aux matériaux composites dans lesquels les fibres sont intégrées. Contrairement aux métaux, qui peuvent parfois affaiblir l’acrylique ou le composite dans lequel ils sont intégrés, vous obtenez un véritable renforcement et une résistance accrue aux forces compressives. Des données internes démontrent que l’acrylique renforcé à l’aide d’une grille fibrée, par exemple, est 2,5 fois (150%) plus résistant aux forces répétitives avant de présenter un signe d’endommagement quelconque, comparativement à l’acrylique renforcé à l’aide d’une grille métallique.
Les fibres CST® sont spécialement conçues pour être extrêmement solides et robustes. Les fils en fibres de verre traditionnels sont offerts dans des formats tressé ou unidirectionnel (UD). Les fibres innovatrices CST®, quant à elles, combinent les deux formats, ce qui maximise leur résistance physique et leur confère des caractéristiques de manipulation positives – nous les appelons fibres hybrides compressives. Les fibres hybrides compressives CST® offrent une résistance à la traction 330% supérieure que celle des fils de verre tressés traditionnels de dimension et de volume similaires. La résistance à la traction est une composante clé de la résistance générale aux forces compressives des matériaux.
Un test[1] mené sur le concept CST® démontre que les armatures des implants CST® sont 1,65 fois plus résistantes que les armatures non renforcées, lorsque soumises à des essais croissants de résistance à la flexion en trois points. Elles se comparent aussi avantageusement aux armatures en titane et démontrent une plus grande résistance aux forces compressives avant que l’acrylique ne commence à présenter des signes de décohésion. Ceci vient valider les impacts et les bienfaits de l’utilisation de fibres avec l’acrylique et distribue de façon plus naturelle les forces compressives à travers comme à l’intérieur de la structure de la prothèse.
| Échantillons non renforcés | Barre en titane | Renforcement CST® | |
| Décohésion de l’acrylique | 245 | 337 | 405 |
| Frature de l’acrylique | 301 | 454 | 405 |
Il est intéressant de souligner que dans les trois groupes mis au banc d’essai (non renforcés, titane et CST®), la force requise pour endommager l’acrylique excédait de loin celle pouvant être appliquée dans la portion postérieure de la bouche – soit 50 dNA.[2] Tous les résultats obtenus suggèrent que les problèmes qui surviennent intraoralement dans les prothèses hybrides fixes/amovibles sont surtout reliés à la fatigue et à l’affaiblissement de l’acrylique, au fil du temps, ou à l’incompatibilité de l’acrylique avec les sous-structures métalliques. CST® offre une solution pour surmonter les deux défis, puisqu’il renforce réellement l’acrylique tout en étant chimiquement et physiquement compatible avec celui-ci.
Alors que la longueur maximale de l’extension distale d’une prothèse fixe est encore un objet de débat et plus complexe que des mesures populaires comme la répartition A-P, tous s’entendent pour dire que l’extension distale est un sujet de préoccupation, puisqu’elle affecte la durabilité et la longévité d’une prothèse sur implants, tout comme la qualité des implants mis en bouche.
Une étude[1] menée sur la durabilité de l’extension distale démontre qu’une armature CST® résiste à une force de 92 daN avant que l’acrylique ne s’endommage – soit trois fois ou 200% plus de force qu’une armature en acrylique. Dans le présent cas, l’extension distale était de 11mm, soit la longueur maximale recommandée pour l’extension distale d’une armature fibrée CST®.
[1] – Test interne
[2] – J. F. BATES, G. D. STAFFORD and A. HARRISON. Masticatory function-a review of the literature: (II) Speed of movement of the mandible, rate of chewing and forces developed in chewing. Journal of Oral Rehabilitation, October 1975, Volume 2, Issue 4, 349-361.
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