L’intégration de l’empreinte optique en prothèse adjointe représente un défi global en dentisterie numérique. Elle nécessite de savoir scanner une arcade complète, ce qui suppose une certaine maîtrise et une expérience clinique solide de l’opérateur dans la manipulation du scanner intra-oral. De plus, elle requiert un esprit d’ouverture et d’apprentissage car l’opérateur part à l’assaut de la « zone d’inconforts algorithmiques » des programmes informatiques gérant les scanners intra-oraux. Si ces technologies sont essentiellement orientées pour la prothèse fixe, leur développement a été également pensé pour la prothèse amovible [¹]. La prothèse amovible se place pour ainsi dire au même niveau que la prothèse fixée qu’elle soit implanto ou dento-portée. Elles se rejoignent toutes dans un seul univers de modélisation 3D, ouvrant le champ à de nouvelles possibilités techniques.

PRISE D’INFORMATIONS INTRA-ORALES MAIS AUSSI EXTRA-ORALES

L’empreinte optique permet de stocker les données des patients avec aisance, ce qui représente un atout majeur au niveau médico-légal ; ces données peuvent être réutilisées à loisir sans altérations dans le temps [²].

La prise d’empreinte en prothèse adjointe suppose de porter une attention toute particulière à l’encombrement de l’embout en bouche, mais également du corps selon la profondeur de l’arcade à scanner.

L’opérateur devra maîtriser tous les aspects de son scanner intra-oral et suivre également une phase d’apprentissage non effectuée dans la formation d’origine, contrairement à la prise d’empreinte conventionnelle [²].

En prothèse adjointe, le praticien va devoir faire face à de multiples difficultés liées à l’environnement du patient ; celles-ci représentent des défis techniques à relever, dans un contexte psycho-physiologique particulier lié à l’état de santé bucco-dentaire et général des patients.

HAUTEUR DE LA COURONNE CLINIQUE PAR RAPPORT À LA CRÊTE ÉDENTÉE

Un édenté partiel ou futur édenté complet est fréquemment sujet à la présence d’une topographie particulière due aux dents égressées et/ou à une forte résorption osseuse (maladies parodontales). Cela se traduit cliniquement par une grande différence de hauteur par rapport à la crête édentée adjacente, d’autant plus que la résorption osseuse est importante (^{figures 1} et ²). Il faudra parfois faire appel à une certaine dextérité et modifier les trajets de scannage au besoin, pour contourner aisément ces difficultés anatomiques, et compenser la perte de suivi de l’enregistrement. La cible de prise de vue peut se retrouver en dehors de la plage focale de la caméra utilisée, ce qui empêcherait l’enregistrement des données.

RÉSORPTION DES CRÊTES OSSEUSES

La résorption osseuse plus ou moins prononcée (^{figures 3} et ⁴) entraîne des difficultés lors de l’enregistrement des données. La mobilité des tissus mous est plus ou moins difficile à enregistrer sans altérations selon le scanner intra-oral utilisé. L’empreinte peut ainsi présenter de nombreux artefacts et superpositions de maillage, rendant la modélisation aléatoire.

MOBILITÉ DENTAIRE

Dans le cadre notamment de parodontite terminale, la mobilité dentaire a toujours été complexe à aborder lors de la prise d’empreinte en méthode conventionnelle. En effet, les douleurs liées à l’insertion/désinsertion du porte-empreinte comme le comblement des contre-dépouilles sur les dents égressées rendent parfois cet exercice très périlleux. Le modèle positif obtenu est difficilement exploitable par le prothésiste. L’empreinte optique via un scanner intra-oral permet alors d’aborder ce type de séance beaucoup plus sereinement et d’enregistrer fidèlement le positionnement dentaire, tout en contournant ces écueils (^{figures 5} et ⁶).

Le confort du praticien et celui du patient, souvent en détresse psychologique, s’en trouvent augmentés [³]. Les doléances post-chirurgicales dues au port des prothèses amovibles immédiates s’en trouvent diminuées.

OUVERTURE BUCCALE

Cette contrainte d’accès anatomique représente, de fait, un obstacle physique engageant la forme de la caméra, que ce soit la taille de l’embout et même parfois le corps du scanner (^{figure 7}). Cliniquement les scanners intra-oraux doivent encore progresser pour répondre aux exigences particulières de la prise d’empreinte en prothèse amovible.

L’empreinte optique peut enfin être d’une grande aide face aux patients présentant des réflexes nauséeux.

ANATOMIES PARTICULIÈRES

La prise d’empreinte optique aide à enregistrer de manière fiable les diverses particularités anatomiques comme les fentes palatines, les tori mandibulaires et les versions dentaires importantes qui rendent parfois très complexe la prise d’empreinte physico-chimique sans déformation (^{figures 8} et ⁹).

ENREGISTREMENT DE LA RELATION INTERMAXILLAIRE

L’abord de la relation intermaxillaire et sa transmission au laboratoire sont complètement revus au travers de la dentisterie numérique et de l’empreinte optique [⁴, ⁵]. Une problématique essentielle et immuable de notre monde réel a en effet pu être transgressée, n’en déplaise à Newton : nous défions la gravité (^{figure 10}) !

Le concept, en termes simplifiés, de la prise de relation intermaxillaire consiste en un enregistrement du positionnement dans l’espace d’un objet 3D (fichier d’empreinte maxillaire) par rapport à un autre objet 3D (fichier d’empreinte mandibulaire), ceci par prise de vue essentiellement vestibulaire.

De cet enregistrement de positionnement résulte, selon l’environnement logiciel, un fichier 3D à part entière qui forme notre clé d’occlusion. De multiples prises de vue sont réalisées au besoin.

Il est possible, au laboratoire, de pouvoir faire fabriquer des bases d’occlusion pour rebasculer dans un mode traditionnel. Le prothésiste pourra travailler sur le cas, en fonction de ses possibilités techniques et de ses connaissances (^{figures 11} à ¹⁴). Il est possible également de replacer les répliques numériques des anciennes prothèses existantes comme des bases d’occlusion numérique. Le repositionnement des maillages d’arcades et des prothèses rebasées (^{figures 15} et ¹⁶), ainsi que leur corrélation étroite et suffisamment précise permettent de garder la relation intermaxillaire de confort du patient, ce qui donnera une indication précieuse au prothésiste lors de la conception des prothèses.

La méthode d’enregistrement de la relation intermaxillaire via le concept de Gerber [⁶, ⁷] représente un axe fort de développement car l’information enregistrée est plus fiable ; elle devrait donc trouver un regain de popularité (^{figures 17} et ¹⁸).

Avec l’émergence de nouvelles technologies d’enregistrement numérique statique et dynamique, nous avons la possibilité de pouvoir déterminer une position récurrente de référence après déglutition ou prononciation répétée de phonèmes. Ces séquences « filmées » à plusieurs reprises de manière ortho-normée peuvent ainsi être superposées afin de déterminer une position moyenne physiologique et fonctionnelle.

Un algorithme développé en ce sens (regroupant toutes les informations anatomiques intra et extra-orales déterminant une position moyenne) pourrait proposer au clinicien une position quasi physiologique du patient avec tous les atouts cliniques que cela peut comporter. La suite logique serait ainsi d’avoir au fauteuil une aide thérapeutique de vérification de la dimension verticale mais également de la relation intermaxillaire combinable avec d’autres informations cliniques.

Ce patient édenté (^{figures 19} et ²⁰) depuis des mois (confinement lié au Covid-19) a pu ainsi être très rapidement réhabilité via des prothèses complètes provisoires.

Les enregistrements dynamiques de type axiographe Modjaw (Modjaw France), Dentograf (Prosystom, Russie), JMA (Zebris Medical, Allemagne) sont actuellement en plein essor [⁸, ⁹]. L’intégration ainsi que la mise en œuvre plus simple et plus rapide de ces modes d’enregistrement permettent leur démocratisation au sein des cabinets dentaires. Ces technologies déterminent l’enveloppe physiologique fonctionnelle réelle du patient, ce qui nous rapproche de la prothèse adjointe physiologique sur mesure. L’analyse des trajectoires enregistrées peut se faire dans le temps clinique.

Il existe également une technologie brevetée développée dans un logiciel de modélisation de prothèse adjointe, nommée Lucy (Anatoscope, France) [¹⁰], qui intègre toutes les informations à disposition (scans d’arcades, scanners faciaux, cone beam, etc.) ou numérisées afin de construire un véritable « jumeau numérique » de notre patient. Le logiciel produit la simulation physique personnalisée de l’occlusion dentaire sur un patient virtuel détaillé incluant l’articulation temporo-mandibulaire, les dents, les appareillages et les tissus mous.

La complexité biomécanique de la sphère oro-faciale devient aujourd’hui technologiquement abordable. Ces nouveaux outils technologiques et informatiques, où l’empreinte optique joue un rôle central, permettent de poser les bases scientifiques, reproductibles, applicables, quantifiables et mesurables (^{figure 21}) qui serviront de socle à l’évolution de notre discipline.

Ces possibilités d’exploitation des données numériques ouvrent la porte à la caractérisation des forces, contraintes et autres champs encore mal connus et incompris de la physiologie fonctionnelle oro-faciale, tant au niveau dentaire qu’au niveau des tissus mous.

TRANSMISSION DES DONNÉES

Les empreintes optiques du patient sont donc envoyées sous forme de fichiers 3D les plus courants (.stl, .ply, .obj) via des passerelles ou clouds sécurisés. S’agissant des données de santé, des solutions de stockages en ligne adaptées se mettent en place (WeDrop, Oodrive, MedicalCloud, Terr-eSante…) pour partager et échanger dans le respect de la législation.

L’ergonomie d’utilisation de toutes ces données représente un véritable défi à brève échéance pour les fabricants et fournisseurs de solutions informatiques. Les mises à jour et configurations informatiques sans cesse en amélioration doivent être également anticipées par les utilisateurs, et elles génèrent des coûts.

ANALYSE DES DONNÉES ET QUALITÉ DES INFORMATIONS

Les praticiens se trouvent en possession de données d’enregistrement clinique visualisables immédiatement. Les données de scan (au même titre qu’une empreinte physico chimique) doivent être systématiquement analysées visuellement par l’opérateur avant envoi, mais également par le prothésiste avant modélisation car les logiciels peuvent parfois avoir un mode de visualisation 3D différent, ce qui permettra d’éviter les difficultés futures. Il convient d’emblée de s’affranchir de la texture et d’analyser directement notre fichier d’empreinte en version monochrome (ou format .stl), la lecture s’en trouvant largement facilitée (^{figures 22} et ²³). Les diverses superpositions, déviations, artéfacts de surface lors de la prise d’empreinte, rendant la modélisation parfois impossible, devront être immédiatement corrigés ou mèneront, éventuellement, à une reprise de l’empreinte.

Il existe, cependant, des logiciels plus complexes d’analyse et de correction de maillage. Ils sont disponibles gratuitement sur internet : Meshmixer (Autodesk, États-Unis), Meshlab (ISTI-CNR, Italie), Blender (Blender Foundation, Pays-Bas) (^{figure 24}). La correction des artefacts et superpositions est possible mais parfois assez chronophage et demande une certaine expertise du praticien ou du prothésiste.

La meilleure correction sera celle que nous n’aurons pas à effectuer ! Une certaine expertise et une bonne expérience de scannage pour appréhender sereinement la prothèse amovible au travers de l’empreinte optique sont donc nécessaires.

Par exemple, la zone de réflexion muqueuse vestibulaire (^{figure 25}) représente encore une zone stratégique difficile à appréhender en empreinte optique (tous les logiciels d’acquisition ne sont pas encore développés en ce sens car historiquement orientés vers le développement de solutions dento et implanto-portées). Pourtant, la qualité et la facilité d’enregistrement de ce type de topographie sont essentielles à la démocratisation des outils numériques en prothèse amovible.

La bonne interprétation de la zone de réflexion muqueuse permet de déterminer plus aisément les limites de notre prothèse adjointe comme on déterminerait une limite périphérique d’une préparation sur dent. Il semble vraisemblable que son approche sera complètement différente et les algorithmes assez complexes à développer, et ce dès l’acquisition des données (forte mobilité à prendre en considération).

D’autres zones anatomiques (volets rétro-linguaux, crêtes flottantes, etc.) représentent également un défi et nécessitent, pour pouvoir les aborder, un apprentissage du trajet de scannage dépendant du type de scanner intra-oral utilisé (^{figure 26}).

En cas de difficultés, le scanner peut aussi être utilisé pour numériser la surface d’une empreinte traditionnelle ou l’intrados d’un appareil rebasé (^{figure 27}). La caméra devra alors être capable d’enregistrer les contre-dépouilles de l’empreinte traditionnelle, une autre limite technologique inhérente à la numérisation.

Il existe aujourd’hui d’autres pistes de recherche et de développement via les appareils de radiographie de type cone beam (travail autour du seuillage par exemple) ou les nouveaux capteurs embarqués dans les smartphones type Time of Flight (^{figure 28}).

LES NOUVELLES INFORMATIONS CLINIQUES

La dentisterie numérique est source de nouvelles informations enregistrées.

Ainsi, le patient arrive en consultation avec de multiples données sur sa physiologie intra-orale (scans d’arcades et mordus) et extra-orale (^{figure 29} à ³⁴) mais également sur ses prothèses existantes (^{figure 35}). La prothèse amovible impose une vue d’ensemble de la physiologie du patient édenté partiel ou complet. Toutes ces informations devront être contrôlées et alignées le plus précisément possible.

Une erreur dans le repositionnement spatial peut altérer l’orientation du plan d’occlusion et des montages. Par ailleurs, il est possible d’enregistrer le positionnement de l’arête nasale par rapport à la voûte palatine (^{figures 36} à ³⁸). Cet enregistrement permet d’obtenir un fichier clé de type « arc facial » pour repositionner les scans d’arcades par rapport à un scanner de visage. Bien au-delà de l’utilité du design de sourire sur une photographie, il est envisageable d’aborder et d’anticiper les changements de physionomie extra-orale comme la modification du soutien de la lèvre (^{figures 39} et ⁴⁰).

Toutefois, les informations extra-orales se doivent d’être plus précises et contrôlées pour correspondre à la précision des empreintes des arcades, mais également pour positionner correctement les repères anatomiques du patient (^{figures 41} et ⁴²).

DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE

La prothèse adjointe, parent pauvre de la dentisterie prothétique, devient, via l’empreinte optique, un axe de développement majeur pour la dentisterie numérique. Tous les acteurs montrent un intérêt pour cette discipline et développent des modules dédiés. Avec une courbe d’apprentissage, nous pouvons aborder toutes les situations cliniques selon le type de scanner intra-oral, l’expérience et la dextérité clinique de l’opérateur. L’atout majeur est la simplification dans la réalisation de prothèses adjointes immédiates partielles ou complètes uni ou bi-maxillaires (selon le logiciel de modélisation utilisé). Le gain de confort, la stabilité primaire et les atouts cliniques lors de la prise des informations initiales font de l’empreinte optique une technique de choix (^{figures 43} à ⁴⁸).

Les prothèses adjointes d’usage sur plaque base métal (^{figures 49} à ⁵²) représentent également une possibilité efficace de réalisation à partir de « simples » empreintes optiques. Les véritables défis se jouent chez le prothésiste dans le design du châssis et, surtout, dans la production des dispositifs prothétiques selon les normes en vigueur.

OUVERTURE À LA PROTHÈSE COMBINÉE

Comme nous l’avons évoqué auparavant, dans « l’univers 3D » il n’y a pas de différences entre les objets prothétiques, ce qui nous permet de pouvoir « mixer » les disciplines de prothèses (fixes, amovibles). La précision des empreintes optiques est suffisante pour peu que l’opérateur respecte bien les consignes de scannage du fabricant mais sache également analyser la qualité de ses données. Nous pouvons procéder à un essayage du projet prothétique via un gabarit (^{figures 53} et ⁵⁴) et nous pourrons apprécier la précision d’adaptation en bouche des éléments avant de terminer le traitement (^{figures 55} à ⁵⁷).

L’intégration de l’empreinte optique en prothèse amovible nous contraint à maîtriser l’enregistrement des arcades complètes sous sa forme complexe, notamment due à la présence des tissus mous mobiles non désirés et bien souvent éliminés dans les algorithmes de post-traitement (joues, langue, plancher buccal). Certaines zones anatomiques à exploiter ont parfois un accès difficile (trigones rétro-molaires, volets rétro-linguaux). Lorsque toutes ces conditions sont réunies, acquises et consolidées, nous pouvons aborder sereinement des cas cliniques complexes en deux rendez-vous, et ce quelle que soit la configuration clinique (^{figures 58} à ⁶¹) (vidéo 1).

CONCLUSION

La prothèse amovible impose une vue d’ensemble du patient édenté partiel ou complet. L’enregistrement numérique des données ainsi que la possibilité de les combiner sur une même empreinte de travail représentent une avancée majeure, et permettent d’apporter également des solutions dans toutes les disciplines de réhabilitation prothétique globale.

L’empreinte optique, au travers de la prothèse amovible, demande donc au praticien une approche particulière (soin apporté à l’enregistrement des tissus mous par exemple) et demandera une certaine adaptation, y compris pour les plus expérimentés d’entre nous !

Son intégration dans cette discipline représente une évolution du parcours de soin. Elle permet, une fois l’apprentissage effectué et avec la mise en place d’un bon protocole clinique, de diminuer le temps total que passe le patient au fauteuil. Elle permet également d’interagir plus facilement avec les autres disciplines prothétiques et chirurgicales, et ce de manière plus prédictible.

BIBLIOGRAPHIE

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Liens d’intérêts

Nicolas Piton déclare des liens d’intérêts avec Dental Wings et Biotech Dental en tant que consultant. L’auteur déclare que le contenu de cet article ne présente aucun conflit d’intérêts