ÉlaborĂ© par les crĂ©ateurs de FiBER FORCE®, CST® (Cable Stayed Technology) reprĂ©sente la prochaine Ă©tape majeure dans l’Ă©volution du design et de l’application de fibres: un concept simple et ingĂ©nieux pour fabriquer une structure en fibres pour les prothèses vissĂ©es sur implants, qui a Ă©tĂ© popularisĂ© grâce Ă des solutions comme le système d’implant All-on-4™.
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 Ă quiconque dispose d’une enceinte de photopolymĂ©risation ou portative. Le processus complet requiert 30 minutes environ.
BasĂ©e sur des principes d’ingĂ©nierie Ă©prouvĂ©s reposant sur la construction de ponts haubanĂ©s et le renforcement structural en bĂ©ton, la technique CST® incorpore plusieurs Ă©lĂ©ments clĂ©s vous certifiant une armature rĂ©sistante et durable.
L’utilisation de composites renforcĂ©s aux fibres (CRF) est d’usage courant, et les exemples sont multiples: les avions, les voitures, les bateaux, les vĂ©los, pour ne nommer que ceux-lĂ . Les CRF sont incorporĂ©s dans les procĂ©dĂ©s de fabrication Ă titre de remplacements mĂ©talliques en raison de leur lĂ©gèretĂ© et leur rĂ©sistance accrue aux fractures et Ă la fatigue.
CST® est basĂ© sur deux principes et concepts d’ingĂ©nierie bien connus. Les premiers, qui sont Ă l’origine de l’appellation CST®, (Cable Stayed Technologie) sont les ponts haubanĂ©s. En effet, tous les ponts modernes de grande envergure dans le monde sont dĂ©sormais construits Ă l’aide de câbles reliĂ©s Ă 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 bĂ©ton renforcĂ©, soit lorsque l’on fait couler du bĂ©ton autour d’une grille ou d’une structure spĂ©cifiquement conçues Ă cet effet. Dans les deux cas, les matĂ©riaux utilisĂ©s fonctionnent ensemble de façon dynamique pour crĂ©er des structures robustes et rĂ©sistantes.
1. PrĂ©paration des cylindres en titaneAfin d’assurer l’efficacitĂ© de l’adhĂ©sion des fibres CST® aux cylindres en titane, ces derniers sont sablĂ©s Ă l’oxyde d’aluminium ou au Rokatec, silanĂ©s, puis traitĂ©s Ă l’aide d’un agent adhĂ©sif. | 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 dĂ©sirĂ©e tout en maintenant la tension sur celles-ci. Ils permettent aussi la dĂ©marcation et la crĂ©ation des structures de support pour les extensions distales. | 3. Enroulement des cylindresUne fois que la surface des cylindres en titane est adĂ©quatement prĂ©parĂ©e, on enroule les fibres CST® dans un angle de 360 degrĂ©s autour des cylindres afin d’assurer leur adhĂ©sion Ă la surface des cylindres et la soliditĂ© de l’armature CST®, lorsqu’elle est exposĂ©e Ă des forces compressives. |
4. Structure du câble primaireLe principe de base de l’armature CST® repose sur la crĂ©ation d’une structure en fibres câblĂ©e tridimensionnelle Ă l’aide d’une fibre hybride compressive 1:6. Trois «câblages» sont effectuĂ©s, vous procurant ainsi une base en fibres solide qui renforcera l’acrylique. Cette structure de base en fibres permettra Ă l’armature de rĂ©sister aux forces compressives intraorales. | 5. Extension distaleAlors que les fibres CST® sont enroulĂ©es autour des piliers de support temporaires, une structure en fibres est crĂ©Ă©e dans le but de renforcer l’acrylique dans la rĂ©gion de l’extension distale. Le troisième câblage est effectuĂ© dans un angle de 45 degrĂ©s, selon des principes d’ingĂ©nierie Ă©prouvĂ©s, ce qui maximise la rĂ©sistance aux forces compressives dans cette rĂ©gion. La longueur maximale recommandĂ©e pour l’extension distale dans le cadre d’un cas CST® est 11mm. | 6. Câble de comportementLa fibre hybride compressive 1:4 est appliquĂ©e en deux câblages «aller-retour», puis enroulĂ©e autour de la structure de base. Ceci procure un renforcement additionnel et une rĂ©sistance accrue aux forces excentriques ou de mastication. |
7. PassivitĂ© de l’armatureLa passivitĂ© 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 photopolymĂ©risĂ©e, l’armature CST® est prĂŞte Ă ĂŞtre utilisĂ©e avec l’acrylique, selon les protocoles habituels. |
L’utilisation de composites renforcĂ©s aux fibres (CRF) s’est solidement implantĂ©e dans le domaine de la dentisterie, tout comme dans plusieurs autres industries, en raison de leurs avantages physiques, comparativement aux mĂ©taux utilisĂ©s auparavant, que ce soit l’acier inoxydable, le chrome-cobalt ou le titane. Les CRF combinent en effet une très grande rĂ©sistance Ă la traction et un faible module d’Ă©lasticitĂ©, ce qui leur permet de rĂ©sister aux forces compressives intraorales. Les tenons en fibres de verre, comme ceux de la gamme de produits DT POST®, reprĂ©sentent le nouveau standard pour la prĂ©fabrication de tenons endodontiques en raison de leur rĂ©sistance physique et leur grande compatibilitĂ© physique avec la structure dentaire. Le ruban et la grille fibrĂ©s s’avèrent très efficaces pour renforcer une prothèse et d’autres appareils buccaux, et ce, beaucoup plus que les mĂ©taux.
MATÉRIAU | RÉSISTANCE Ă€ 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 |
RĂ©sine acrylique | 70 | 6 |
Les fibres Fiber Force® sont fabriquĂ©es en verre «E» et en rĂ©sine mĂ©thacrylate. Cette matrice hautement rĂ©sistante permet aux fibres d’adhĂ©rer chimiquement Ă l’acrylique ou aux matĂ©riaux composites dans lesquels les fibres sont intĂ©grĂ©es. Contrairement aux mĂ©taux, qui peuvent parfois affaiblir l’acrylique ou le composite dans lequel ils sont intĂ©grĂ©s, vous obtenez un vĂ©ritable renforcement et une rĂ©sistance accrue aux forces compressives. Des donnĂ©es internes dĂ©montrent que l’acrylique renforcĂ© Ă l’aide d’une grille fibrĂ©e, par exemple, est 2,5 fois (150%) plus rĂ©sistant aux forces rĂ©pĂ©titives avant de prĂ©senter un signe d’endommagement quelconque, comparativement Ă l’acrylique renforcĂ© Ă l’aide d’une grille mĂ©tallique.
Les fibres CST® sont spĂ©cialement conçues pour ĂŞtre extrĂŞmement solides et robustes. Les fils en fibres de verre traditionnels sont offerts dans des formats tressĂ© ou unidirectionnel (UD). Les fibres innovatrices CST®, quant Ă elles, combinent les deux formats, ce qui maximise leur rĂ©sistance physique et leur confère des caractĂ©ristiques de manipulation positives – nous les appelons fibres hybrides compressives. Les fibres hybrides compressives CST® offrent une rĂ©sistance Ă la traction 330% supĂ©rieure que celle des fils de verre tressĂ©s traditionnels de dimension et de volume similaires. La rĂ©sistance Ă la traction est une composante clĂ© de la rĂ©sistance gĂ©nĂ©rale aux forces compressives des matĂ©riaux.
Un test[1] menĂ© sur le concept CST® dĂ©montre que les armatures des implants CST® sont 1,65 fois plus rĂ©sistantes que les armatures non renforcĂ©es, lorsque soumises Ă des essais croissants de rĂ©sistance Ă la flexion en trois points. Elles se comparent aussi avantageusement aux armatures en titane et dĂ©montrent une plus grande rĂ©sistance aux forces compressives avant que l’acrylique ne commence Ă prĂ©senter des signes de dĂ©cohĂ©sion. 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 Ă travers comme Ă l’intĂ©rieur de la structure de la prothèse.
Échantillons non renforcés | Barre en titane | Renforcement CST® | |
DĂ©cohĂ©sion de l’acrylique | 245 | 337 | 405 |
Frature de l’acrylique | 301 | 454 | 405 |
Il est intĂ©ressant de souligner que dans les trois groupes mis au banc d’essai (non renforcĂ©s, titane et CST®), la force requise pour endommager l’acrylique excĂ©dait de loin celle pouvant ĂŞtre appliquĂ©e dans la portion postĂ©rieure de la bouche – soit 50 dNA.[2] Tous les rĂ©sultats obtenus suggèrent que les problèmes qui surviennent intraoralement dans les prothèses hybrides fixes/amovibles sont surtout reliĂ©s Ă la fatigue et Ă l’affaiblissement de l’acrylique, au fil du temps, ou Ă l’incompatibilitĂ© de l’acrylique avec les sous-structures mĂ©talliques. CST® offre une solution pour surmonter les deux dĂ©fis, puisqu’il renforce rĂ©ellement l’acrylique tout en Ă©tant 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 dĂ©bat et plus complexe que des mesures populaires comme la rĂ©partition A-P, tous s’entendent pour dire que l’extension distale est un sujet de prĂ©occupation, puisqu’elle affecte la durabilitĂ© et la longĂ©vitĂ© d’une prothèse sur implants, tout comme la qualitĂ© des implants mis en bouche.
Une Ă©tude[1] menĂ©e sur la durabilitĂ© de l’extension distale dĂ©montre qu’une armature CST® rĂ©siste Ă 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 prĂ©sent cas, l’extension distale Ă©tait de 11mm, soit la longueur maximale recommandĂ©e pour l’extension distale d’une armature fibrĂ©e 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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