Analyse de la tenue mécanique des implants, des composants prothétiques et de l'interaction avec les tissus osseux en implantologie dentaire

Analyse de la tenue mécanique des implants, des composants prothétiques et de l'interaction avec les tissus osseux en implantologie dentaire PDF Author: Guillermo De La Rosa Castolo
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Ce travail de recherche vise à développer des méthodologies d'évaluation mécanique des implants dentaires, de leurs composants prothétiques et de l'interaction avec les tissus osseux de la mâchoire. D'après l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), 15 à 20% de la population âgée de 35 à 44 ans est atteint de problèmes d'édentation partielle et près de 30% de la population âgée de 65 à 74 d'édentation totale. Cela représente donc approximativement 7 millions de personnes en France ayant subi des pertes de dents durant leur vie. Les traitements proposés par l'implantologie dentaire sont devenus des solutions efficaces pour les problèmes d'édentation avec des taux de réussite cliniques supérieurs à 90%. Cependant, des complications cliniques existent, caractérisées par des inflammations ou des pertes partielles des tissus environnants. Les dentistes étant responsables du choix du traitement thérapeutique pour leurs patients, la prise d'une décision appropriée est capitale et exige une compréhension des risques et des bénéfices. C'est dans ce contexte qu'une première méthodologie d'évaluation a été développée pour améliorer le design des implants dentaires de type endosseux, dans les conditions de la norme de certification ISO 14801. La méthodologie est basée sur des approches numériques par Analyse d'Eléments Finis. Ensuite, des approches théoriques et des données cliniques ont été utilisées pour évaluer le comportement mécanique des tissus osseux de la mâchoire face aux différentes configurations par implants dentaires et leurs composants prothétiques.

Analyse de la tenue mécanique des implants, des composants prothétiques et de l'interaction avec les tissus osseux en implantologie dentaire

Analyse de la tenue mécanique des implants, des composants prothétiques et de l'interaction avec les tissus osseux en implantologie dentaire PDF Author: Guillermo De La Rosa Castolo
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Ce travail de recherche vise à développer des méthodologies d'évaluation mécanique des implants dentaires, de leurs composants prothétiques et de l'interaction avec les tissus osseux de la mâchoire. D'après l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), 15 à 20% de la population âgée de 35 à 44 ans est atteint de problèmes d'édentation partielle et près de 30% de la population âgée de 65 à 74 d'édentation totale. Cela représente donc approximativement 7 millions de personnes en France ayant subi des pertes de dents durant leur vie. Les traitements proposés par l'implantologie dentaire sont devenus des solutions efficaces pour les problèmes d'édentation avec des taux de réussite cliniques supérieurs à 90%. Cependant, des complications cliniques existent, caractérisées par des inflammations ou des pertes partielles des tissus environnants. Les dentistes étant responsables du choix du traitement thérapeutique pour leurs patients, la prise d'une décision appropriée est capitale et exige une compréhension des risques et des bénéfices. C'est dans ce contexte qu'une première méthodologie d'évaluation a été développée pour améliorer le design des implants dentaires de type endosseux, dans les conditions de la norme de certification ISO 14801. La méthodologie est basée sur des approches numériques par Analyse d'Eléments Finis. Ensuite, des approches théoriques et des données cliniques ont été utilisées pour évaluer le comportement mécanique des tissus osseux de la mâchoire face aux différentes configurations par implants dentaires et leurs composants prothétiques.

Analyse de la tenue mécanique d'une prothèse dentaire transvissée sur quatre implants

Analyse de la tenue mécanique d'une prothèse dentaire transvissée sur quatre implants PDF Author: Louis-Marc Favot
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Ce travail de thèse porte sur l'analyse de la tenue mécanique d'un type particulier de prothèse dentaire, la prothèse transvissée sur quatre implants communément appelée «All-on-Four», destinée au traitement des patients totalement édentés. Il est nécessaire de tenter de mieux connaître les indications et la pérennité de ce type de prothèse, car elle a montré de nombreux cas de défaillances précoces. Dans un premier temps, le travail a porté sur l'élaboration d'un capteur occlusal quantifiant les forces fournies par le patient. Ce capteur, facile d'utilisation et peu onéreux, peut devenir un outil commun des cabinets dentaires et permettre au praticien de personnaliser le design de la prothèse et de détecter les patients à risques. Dans un deuxième temps, la recherche a porté sur l'étude proprement dite de la prothèse transvissée sur quatre implants. Le but est d'observer les conséquences d'une solution complète prothétique fixe sur les mouvements du corps mandibulaire lors des trois phases principales de la mastication que sont l'intercuspidie maximale, le bout à bout incisif et la latéralité travaillante. L'influence de plusieurs paramètres a été étudiée (matériaux de la prothèse, design de la prothèse, qualité de l'os mandibulaire, angulation des implants postérieurs). L'étude a été conduite, d'abord par voie numérique, grâce à un modèle par éléments finis paramétré, puis par voie expérimentale, par la création d'un banc test mécanique novateur qui tente de respecter au mieux la physiologie humaine. Il ressort que le biomimétisme est l'une des meilleures réponses mécaniques aux solutions prothétiques en odontologie : l'optimisation et la pérennité des soins doivent tenir compte des propriétés mécaniques des tissus naturels et respecter la physiologie du patient. A terme, l'étude vise à permettre d'optimiser le rôle de prescripteur du chirurgien-dentiste dans le choix de la solution prothétique. Cette démarche s'inscrit dans la dentisterie moderne et actuelle dénommée «e-dentisterie», dont le principe est d'automatiser le processus de création d'une solution prothétique individualisée pour chaque patient, depuis le cabinet du praticien dentaire jusqu'au centre d'usinage.

Etude des contraintes à l'interface implant dentaire/tissus osseux

Etude des contraintes à l'interface implant dentaire/tissus osseux PDF Author: Isabelle Valentin Bianco
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UNE SIMULATION NUMERIQUE DU COMPORTEMENT MECANIQUE D'IMPLANTS DENTAIRES ET PLUS PARTICULIEREMENT DE L'INTERFACE OS-IMPLANT A ETE MENEE DANS LE BUT D'UNE PART DE CONTRIBUER A L'OPTIMISATION GEOMETRIQUE DE LA FORME D'IMPLANTS DENTAIRES EN VUE DE MINIMISER LES TENSIONS A L'INTERFACE, ET D'APPORTER D'AUTRE PART DES REPONSES AUX QUESTIONS SUR LA BIOFONCTIONNALITE D'IMPLANTS DEJA DANS LE COMMERCE. DANS UN PREMIER TEMPS NOUS EXPOSONS LES RESULTATS OBTENUS DANS LE CADRE D'UNE MODELISATION EN ELASTICITE LINEAIRE ET CONTRAINTES PLANES D'ABORD ISOTROPE PUIS ORTHOTROPE; DANS UN DEUXIEME TEMPS NOUS PRESENTONS UNE MODELISATION TRI-DIMENSIONNELLE ISOTROPE QUI A, EN OUTRE, PERMIS DE METTRE AU POINT LA REPRESENTATION GEOMETRIQUE DU SYSTEME A ETUDIER. ENFIN, POUR DETERMINER LES CONSEQUENCES D'UNE NON-OSTEO-INTEGRATION DE L'IMPLANT SUR LE SYSTEME MANDUCATEUR, NOUS AVONS MODELISE L'INTERFACE GRACE A TROIS NOTIONS DE CONTACT. D'ABORD LE CONTACT STANDARD AVEC FROTTEMENT DE TYPE COULOMB, PUIS POUR NOUS RAPPROCHER DE LA REALITE NOUS AVONS DEVELOPPE UN ELEMENT RESSORT SIMULANT UN CONTACT AVEC ADHESION INITIALE DES DEUX MATERIAUX ET DONC UNE FORCE D'ARRACHEMENT ET ENFIN, NOUS AVONS INTRODUIT UN PHENOMENE DE DETERIORATION DE L'ADHESION. TOUTES CES MODELISATIONS ONT CONFIRME LES RESULTATS PUBLIES PAR LES CLINICIENS A SAVOIR LA ZONE CERVICODISTALE EST CRITIQUE. EN EFFET, DANS LE CAS DE LA MODELISATION AVEC CONTACT PARFAIT NOUS Y TROUVONS DES CONTRAINTES PLUS ELEVEES QUE DANS LE RESTE DE LA MANDIBULE ET LORSQUE NOUS AUTORISONS LA DESOLIDARISATION DE L'IMPLANT ET DE L'OS LE DEPLACEMENT Y EST MAXIMUM

Contribution de l'analyse mécanique à l'étude des implants et des biomatériaux dentaires

Contribution de l'analyse mécanique à l'étude des implants et des biomatériaux dentaires PDF Author: Gonzague Faudemer
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La solution la plus favorable cliniquement au remplacement des dents absentes est aujourd'hui la mise en place d'implants dentaires. Cette technique nécessite la maîtrise de plusieurs problématiques qui s'articulent autour des interfaces du système. Celles-ci sont au nombre de trois soit : l'interface os-implant, l'interface implant-pilier prothétique et l'interface pilier prothétique-prothèse. Dans cette étude, nous analysons les matériaux mis en présence au sein des interfaces et ce, par le biais de l'analyse mécanique afin d'apporter une contribution objective au choix clinique des matériaux par les praticiens. Les substituts osseux sont ainsi étudiés sous le prisme de leur stabilité mécanique, servant de trame à la reconstruction osseuse au contact de l'implant. Plusieurs systèmes implantaires (ensemble implant-pilier prothétique) sont ensuite étudiés pour en évaluer également la stabilité, gage de solidité du système et d'absence de dévissage. Enfin, plusieurs polymères dentaires sont évalués et comparés afin d'établir leur apport dans la solidité du complexe implanto-prothétique.

Solutions matériaux et géométriques pour la réalisation de dispositifs médicaux implantables sur-mesure en alliages de titane

Solutions matériaux et géométriques pour la réalisation de dispositifs médicaux implantables sur-mesure en alliages de titane PDF Author: Paul Didier
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L'utilisation des Dispositifs Médicaux Implantables (DMI) en alliage de titane, principalement en Ti-6Al-4V, s'est fortement développée ces dernières décennies. D'un point de vue biologique et chimique, certains éléments de cet alliage tels que le vanadium et l'aluminium sont considérés comme potentiellement toxiques. D'un point de vue des propriétés mécaniques, le Ti-6Al-4V est significativement plus rigide que l'os cortical sur lequel les prothèses/implants sont fixés. Cette différence de rigidité entre l'os et l'implant est à l'origine d'une déviation des contraintes (appelée « stress-shielding ») qui peut finalement aboutir au descellement du dispositif dû à des pertes osseuses. Le travail de cette thèse a pour objectif d'apporter des solutions tant sur le choix du matériau que sur le choix de la géométrie des DMI, pouvant permettre l'amélioration du transfert de charge à l'interface. Le domaine dentaire où les efforts mis en jeu sont importants constitue un environnement adéquat à la mise en œuvre de ces solutions matériaux et géométriques. Deux types de dispositifs sont ainsi envisagés dans cette étude : les implants endo-osseux et les implants supra-osseux à plaque d'ostéosynthèse. Le positionnement des implants classiques, dits endo-osseux, est évalué au regard de l'os péri-implanté par une étude numérique multiparamétrique, prenant en compte des critères mécaniques. Les implants supra-osseux sont eux destinés à la réhabilitation d'arcades dentaires complètes de patients aux pathologies plus atypiques, notamment lorsque la pose d'implants endo-osseux n'est pas envisageable. La nécessité de disposer de formes individualisées aux patients justifie pleinement une réalisation par fabrication additive SLM (Selective Laser Melting). Cette approche nécessite cependant de s'intéresser à tous les aspects de la chaîne de valeurs de réalisation de DMI par fabrication additive métallique. Dans l'étape de dimensionnement il ne s'agit plus seulement de tenir compte de la tenue mécanique du dispositif implanté mais d'optimiser topologiquement sa géométrie au regard des sollicitations appliquées à l'os, afin d'optimiser le transfert de charge en l'os et l'implant. L'élaboration de ces dispositifs, sur-mesure, doit nécessairement tenir compte des opérations de parachèvement post-fabrication, par des procédés soustractifs. Ces étapes de fonctionnalisation constituent encore à ce jour un verrou qui limite l'utilisation de la fabrication additive. Les problématiques de reprise en usinage de pièces sur-mesure sont liées au transfert entre la machine de fabrication additive et le centre d'usinage. L'idée développée consiste à l'utilisation des supports de fabrication additive comme montage d'usinage sur-mesure. Pour anticiper les potentielles instabilités pendant cette opération de parachèvement, un outil numérique est développé, couplé à un modèle analytique de détermination des efforts de coupe en fraisage périphérique. Enfin, le contrôle de l'état de surface des DMI issus du procédé SLM par sablage et tribofinition, en lien avec une étude de biocompatibilité, est présenté.

L'interface tissu osseux, implant en titane

L'interface tissu osseux, implant en titane PDF Author: Elisabeth Zal-Leize
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Pages : 208

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Contribution à l'étude du comportement biomécanique de l'environnement d'un implant dentaire

Contribution à l'étude du comportement biomécanique de l'environnement d'un implant dentaire PDF Author: Marwan Daas
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Pages : 170

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Plusieurs questions se posent encore, d’un point de vue scientifique, sur la nature du comportement immédiat et l’évolution de l’interface os-implant lorsqu’un implant est mis en charge sous une prothèse dentaire fixée ou amovible. Les objectifs de notre travail étaient donc d’étudier la possibilité d’une mise en charge immédiate des implants dentaires, le remodelage osseux péri-implantaire permettant d’assurer l’ostéointégration ainsi que l’influence des paramètres prothétiques d’une prothèse amovible complète supra-implantaire (PACSI) mandibulaire sur l’implant et son environnement. Deux modèles numériques ont été conçus. Le premier modèle concernait le maxillaire avec l’utilisation d’un pilier implantaire angulé placé sur un implant au niveau d’une incisive latérale. Il nous a permis d’étudier le remodelage osseux autour d’un implant sur une période d’ostéointégration donnée de 26 mois. Un concept de chargement de sécurité, correspondant à la préservation de l’intégrité osseuse, a été introduit afin de quantifier l’effort maximal pouvant être appliqué à l’implant entre sa première mise en charge et son état ostéointégré. Un modèle mandibulaire, avec la mise en place des attachements boules sur deux implants dans la région symphysaire et une PACSI, nous a permis de montrer qu’une grande part de l’effort de mastication transitait par la muqueuse. Les calculs ont également montré que la position des implants au niveau des canines répond au mieux aux objectifs recherchés en PACSI, c'est-à-dire une meilleure prise en charge de l’effort de mastication par les surfaces d’appuis ostéo-muqueuses et des contraintes transmises à l’os péri-implantaire moins importantes.

Remodelage osseux et stabilité d'implants

Remodelage osseux et stabilité d'implants PDF Author: Romain Vayron
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Du fait de l'augmentation de la durée de vie de la population et de la fréquence de certains types d'accidents, la problématique de l'évolution des articulations et du vieillissement osseux devient primordiale, ce qui implique de nombreuses opérations chirurgicales nécessitant une pose d'implant. Bien que ces interventions soient réalisées depuis longtemps de façon routinière, il subsiste des risques d'échec chirurgical pouvant avoir des conséquences dramatiques pour le patient. Malgré les évolutions apportées, le taux d'échec implantaire est encore important car les phénomènes mis en jeu restent mal compris du fait de leur complexité et de leur nature multi-échelle. Un des aspects essentiels de la réussite des ces opérations concerne l'ostéointégration de l'implant, c'est-à-dire la capacité de l'os à se régénérer autour de ce corps étranger en l'intégrant durablement. La réussite chirurgicale dépend en premier lieu des caractéristiques physiques de l'interface os-implant transmettant les efforts biomécaniques qui jouent un rôle majeur dans le remodelage osseux. Ces travaux de recherche s'inscrivent dans le cadre du développement d'une approche expérimentale multimodale pour la caractérisation de l'interface os-implant afin d'évaluer l'impact de la reconstruction osseuse sur la réponse mécanique de l'implant. La première partie met en œuvre une approche multiphysique utilisant un modèle animal dédié. Des pastilles en titane sont implantées in vivo sur la partie proximale du tibia du lapin pendant différents temps de cicatrisation. Une technique de nanoindentation permet de mesurer les propriétés mécaniques de l'os néoformé à l'échelle microscopique. La technique de diffusion micro-Brillouin permet de mesurer la vitesse ultrasonore de l'os néoformé à la même échelle. Les résultats obtenus à partir de ces deux techniques permettent de déterminer la différence de densité volumique entre l'os mature et l'os néoformé aux différents temps de cicatrisation considérés. Dans la seconde partie, un dispositif ultrasonore destiné à l'étude de la stabilité d'implants dentaires en titane est présenté. La réponse ultrasonore obtenue en mode échographique est sensible aux propriétés du matériau (os, biomatériau) au contact de l'implant. Premièrement, la réponse ultrasonore d'implants dentaires insérés dans un substitut dentaire bioactif (silicate tricalcique) et sollicités par un protocole de fatigue mécanique in vitro est mesurée. Pour cela, un banc de fatigue mécanique simulant la mastication a été développé. Deuxièmement, ce même dispositif ultrasonore est utilisé pour déterminer in vitro la stabilité primaire d'un implant dentaire placé dans un os bovin. Troisièmement, une étude in vivo utilisant un modèle animal (lapins) a permis de mettre en évidence l'effet du temps de cicatrisation sur la réponse ultrasonore de l'implant. Ce dispositif ultrasonore permet de quantifier la stabilité primaire et secondaire d'un implant dentaire. Les phénomènes de propagation ultrasonore dans l'implant sont modélisés en utilisant des techniques de simulations numériques par éléments finis. Les simulations montrent le potentiel de la technique pour suivre les variations de plusieurs paramètres déterminants pour l'ostéointégration de l'implant dans des conditions contrôlées.

Implant Surfaces and their Biological and Clinical Impact

Implant Surfaces and their Biological and Clinical Impact PDF Author: Ann Wennerberg
Publisher: Springer
ISBN: 9783662513323
Category : Medical
Languages : en
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Book Description
This book provides the reader with the knowledge required in order to understand the chemical, physical, mechanical, and topographical aspects of implant surfaces, as well as their impact on the biological response. Common ways to modify implant surfaces are described, and methods for the evaluation of surface properties are presented in an easy-to-read style. Experimental results that have contributed to surface modifications relevant for commercial available implants are presented, with emphasis on in vivo and clinical studies. While the focus is primarily on surface modifications at the micrometer and nanometer levels, alterations at the millimeter level are also covered, including thread designs and their possible influence on stress distribution. In addition, it is analyzed how surface alterations have changed the clinical long-term results for certain groups of patients.

Analyse comparative des matériaux de substitution osseuse en implantologie

Analyse comparative des matériaux de substitution osseuse en implantologie PDF Author: Alima Samake
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Languages : fr
Pages : 506

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Book Description
Le traitement des édentations grâce à la thérapeutique implantaire fait partie des données acquises de la science en odontologie. Cependant face à un déficit osseux du site implantaire, l'implantologiste doit procéder à l'aménagement et à la reconstruction des défauts péri-implantaires. Pour cela il peut avoir recours à divers procédés chirurgicaux pouvant éventuellement faire appel à des matériaux de substitution osseuse. L'objectif de ce travail est d'évaluer l'apport de ces biomatériaux dans diverses situations telles que la régénération osseuse péri-implantaire, le comblement alvéolaire, la reconstruction crestale ou l'augmentation sinusienne. Dans une première partie, nous présenterons les données anatomiques, histologiques ainsi que les mécanismes intervenants dans la cicatrisation du tissu osseux alvéolaires. Ensuite dans une deuxième partie, nous évoquerons les différentes familles de biomatériaux de substitution osseuse les plus utilisés et les procédés de reconstruction osseuse faisant appel à ces biomatériaux en implantologie et en examinerons les indications et les contraintes. Puis dans une troisième partie, nous réaliserons une analyse comparative des études cliniques utilisant les biomatériaux dans le cadre de régénérations osseuses en implantologie. Enfin, à partir de ces études, nous présenterons une analyse des données expérimentales et proposerons un arbre décisionnel permettant au praticien de réaliser son choix basé sur des preuves scientifiques pour une rationalisation du choix des biomatériaux de substitution osseuse dans le traitement des défauts osseux en implantologie orale.