Le bruxisme connecté

Le bruxisme est une parafonction qui se traduit par un comportement de serrement et/ou de grincement des dents. Il s'agit d'un phénomène fréquent, qui concerne au moins 20 à 30 % de la population, mais insuffisamment pris en compte car souvent inconscient. Ses conséquences sont particulièrement nocives pour l'appareil masticateur, l'intensité des forces développées pouvant être suffisamment élevée pour provoquer une usure ou une fracture des dents, des restaurations prothétiques, des implants, mais également des myalgies, des dysfonctionnements articulaires, des céphalées.

Tout particulièrement en prothèse, le bruxisme occasionne des préjudices esthétiques et fonctionnels pour lesquels le coût de la restauration représente souvent une charge financière importante pour les patients. À cet égard, une meilleure connaissance et un diagnostic précoce du bruxisme représentent des enjeux majeurs de santé publique.

Actuellement, il n'existe aucun moyen simple et sûr pour diagnostiquer le bruxisme en ambulatoire. Les signes cliniques sur lesquels le diagnostic repose habituellement ne sont pas fiables, en particulier pour le serrement des dents qui n'occasionne ni usure dentaire, ni bruits nocturnes, ce qui laisse à penser que sa prévalence est largement sous-évaluée.

L'objectif de cet article est de présenter un dispositif de diagnostic intelligent du bruxisme (BruXense), conçu en collaboration avec une équipe de chercheurs et d'ingénieurs de l'Institut national des sciences appliquées (INSA) de Lyon.

Les applications cliniques de ce dispositif médical sont potentiellement très larges, à commencer par une meilleure connaissance du bruxisme. Plus particulièrement en prothèse, il pourrait permettre de détecter les patients à risque avant d'entreprendre des travaux importants, en particulier sur des implants privés de composante proprioceptive, et de constituer une aide décisionnelle à l'indication d'une gouttière occlusale pour assurer la pérennité des restaurations prothétiques chez les sujets à risque.

Le bruxisme : une parafonction fréquente et pourtant méconnue

Le bruxisme est une activité parafonctionnelle survenant au cours des périodes d'éveil et/ou de sommeil. Il se traduit par un serrement et/ou un grincement des dents induit par une activité rythmique ou spasmodique involontaire des muscles élévateurs [¹-³]. Bien que regroupées sous le seul terme « bruxisme », ces deux activités (serrement et grincement) doivent cependant être différenciées car les facteurs qui les déterminent et leurs conséquences sur les dents, les muscles masticateurs et l'articulation temporo-mandibulaire (ATM) ne sont pas identiques [⁴-⁶] :

– le grincement des dents résulte d'un frottement des dents mandibulaires contre les dents maxillaires. Cette forme de bruxisme, dite excentrée, conduit irrémédiablement à l'usure des dents naturelles (^fig. 1) ou prothétiques. Au niveau des dents naturelles, l'usure a de multiples conséquences possibles : hypersensibilité au froid et au chaud, pulpite, nécrose pulpaire, fracture, perte de l'efficacité masticatoire, perte de dimension verticale, problèmes esthétiques... ;

– le serrement des dents, ou bruxisme « centré », se traduit par des forces statiques sur les dents beaucoup plus intenses que les forces physiologiques développées au cours de la mastication et de la déglutition.

Si ces forces de serrement ne provoquent pas d'usure dentaire, elles ont d'autres conséquences tout aussi délétères [⁷, ⁸] :

– des surcharges articulaires, qui favorisent notamment les luxations discales et les atteintes dégénératives de l'ATM (arthrose) ;

– des surcharges musculaires, qui peuvent être à l'origine d'une hypertrophie des masséters, de myalgies, de tensions, de céphalées [⁹] ;

– des surcharges dentaires responsables de fractures (dents, prothèses, implants) [¹⁰] (^fig. 2).

Bien que le bruxisme soit un phénomène largement répandu, il reste mystérieux en de nombreux points, en particulier concernant son étiologie et ses mécanismes neurophysiologiques.

L'étiologie du bruxisme est toujours mal connue, mais les anciennes théories « occlusales » (malocclusions dentaires) sont aujourd'hui abandonnées au profit des théories « centrales » qui privilégient l'influence des facteurs psychologiques [³, ⁵, ¹¹, ¹²]. Ainsi, le bruxisme permettrait de libérer les tensions psychiques et représenterait une expression comportementale du stress et de l'anxiété [⁵, ¹³, ¹⁴]. À cet égard, l'importance croissante du stress dans la société actuelle n'est probablement pas étrangère à la fréquence élevée du bruxisme.

Les données concernant la prévalence du bruxisme sont assez variables car elles reposent essentiellement sur une auto-évaluation des patients et non sur des enregistrements polysomnographiques [¹⁵, ¹⁶]. Chez l'adulte, la prévalence du comportement de serrement des dents pendant l'éveil serait de l'ordre de 20 à 50 % [¹, ¹⁷, ¹⁸] et plus élevée chez la femme que chez l'homme. La prévalence du bruxisme du sommeil serait de l'ordre de 10 %, sans différence entre hommes et femmes. Ces pourcentages augmentent nettement chez les patients présentant des dysfonctionnements temporo-mandibulaires (DTM), en particulier les patients myalgiques, avec une prévalence de 60 à 80 % pour le serrement et de 25 à 50 % pour le grincement [¹⁷, ¹⁹].

Ces chiffres démontrent que le bruxisme du sommeil et/ou d'éveil est un facteur de risque important des DTM, qu'il s'agisse de douleurs myofasciales, d'arthralgies, de pathologies discales ou dégénératives [²⁰-²³].

Conséquences musculo-articulaires du serrement

Comme d'autres activités parafonctionnelles, le serrement des dents génère des microtraumatismes qui sont transmis aux surfaces articulaires via le disque. Sous l'effet d'augmentations répétées de la pression intra-articulaire, une altération des caractéristiques biomécaniques de l'ATM peut survenir, telles des distensions du système d'attache discal, une déformation et une compression du disque [²⁴]. Ces phénomènes de surcharge articulaire conduiront, à terme, à un déplacement discal ou à des atteintes dégénératives arthrosiques [²⁴-²⁶].

Le serrement des dents constitue également un facteur de risque de myalgies car il est responsable de contractions musculaires isométriques qui peuvent être douloureuses, même à de faibles intensités [²⁷-²⁹]. Les contractions musculaires générées lors d'un serrement de dents peuvent aussi atteindre des intensités élevées, les valeurs enregistrées par électromyographie (EMG) au niveau des masséters et des temporaux étant multipliées par 30 lors d'un serrement maximal [³⁰].

La douleur est plus fréquemment localisée au niveau des masséters plutôt qu'à celui des temporaux antérieurs. Différents mécanismes physiopathologiques sont impliqués dans l'apparition des myalgies, en particulier une réduction de l'irrigation sanguine du muscle et le développement d'une hyperalgésie mécanique, avec une sensibilisation des nocicepteurs musculaires [³¹, ³²].

Le diagnostic clinique du bruxisme n'est pas fiable

Actuellement, il n'existe aucun moyen simple et fiable de diagnostic du bruxisme en ambulatoire. Le diagnostic est habituellement effectué à partir de l'auto-évaluation du patient et de signes cliniques comme le bruit de grincement nocturne rapporté par le conjoint, des sensations de tension musculaire et de raideur matinale, des douleurs musculaires ou articulaires, des morsures à la face interne des joues et des signes d'usure dentaire ou prothétique.

Cependant, ces différents signes cliniques ne sont pas toujours présents (notamment en cas de serrement) ou détectés par le patient ou le praticien. Ainsi, plusieurs études utilisant notamment l'électromyographie [³³] ou la polysomnographie [³⁴] ont montré que le diagnostic « clinique » du bruxisme n'était pas fiable et que l'absence de ces critères ne signifiait pas nécessairement l'absence de bruxisme. Par exemple, dans 80 % des cas, le bruxisme ne provoque pas de bruits de grincement et ne s'accompagne pas toujours de douleurs musculaires ou d'hypertrophie des masséters [³⁵].

De même, l'usure dentaire, signe d'appel classique de bruxisme pour les praticiens, est absente dans la majorité des cas (serrement) et n'est pas spécifique du bruxisme [³⁶]. Elle peut avoir d'autres causes comme une érosion chimique (consommation de sodas acides, reflux gastro-œsophagiens, vomissements), une abrasion d'origine alimentaire ou simplement une usure physiologique. Enfin, l'observation d'une usure dentaire ne permet pas de savoir si le patient est en période active de bruxisme ou si cette usure résulte d'une période ancienne et révolue.

La seule méthode fiable actuellement est la polysomnographie qui consiste à enregistrer différents paramètres physiologiques (tout particulièrement l'électromyographie des muscles masticateurs), au cours d'une nuit passée en milieu spécialisé. Mais cet examen, indiqué pour le diagnostic des troubles du sommeil (insomnies, narcolepsie, apnées du sommeil) est trop lourd et coûteux pour pouvoir être généralisé au seul diagnostic du bruxisme. Le développement de systèmes électromyographiques ambulatoires pourrait rendre cette technique plus accessible en permettant au patient d'effectuer les enregistrements à son domicile [³⁷]. Elle n'est cependant pas d'une simplicité et d'une fiabilité évidentes et reste très peu utilisée actuellement.

BruXense : le bruxisme connecté

BruXense est un dispositif médical autonome et intelligent consacré à l'étude et au diagnostic du bruxisme. Il est constitué de deux parties :

– une gouttière occlusale maxillaire instrumentée, en résine thermoformée, au sein de laquelle sont intégrés (^fig. 3) :

• des capteurs de force piézorésistifs au niveau des secteurs postérieurs (prémolaires et molaires), destinés à mesurer la durée et l'intensité des forces de serrement et/ou de grincement,

• un circuit électronique relié aux capteurs, assurant les fonctions d'alimentation du système par une batterie rechargeable par induction, de mesure des forces générées au niveau des capteurs, de stockage temporaire des mesures dans une mémoire embarquée et de transfert des données vers la base réceptrice en utilisant la liaison inductive ;

– une base réceptrice permettant de récupérer les données stockées dans le circuit électronique de la gouttière et d'assurer simultanément la recharge de la batterie par induction (^fig. 4).

Les données peuvent ensuite être récupérées à partir de la base sur un support du type carte SD ou transférées sur un serveur médical accessible au praticien.

Ce dispositif présente les avantages suivants :

– système autonome, d'utilisation très simple pour le patient qui, après avoir porté la gouttière pendant la nuit, doit simplement la laisser se recharger sur la base au cours de la journée ;

– système rechargeable, permettant d'envisager une utilisation pendant une longue durée et un suivi pendant différentes périodes ;

– absence de transmission des données en temps réel, ce qui permet, d'une part, une économie d'énergie (les données ne sont transférées que lorsque la gouttière est posée sur la base) et, d'autre part, d'éviter l'émission d'ondes radio près du corps ;

– très faible épaisseur des capteurs et du circuit électronique permettant leur intégration dans une gouttière en résine thermoformée dont l'épaisseur n'excède pas 2 mm, ce qui correspond à l'épaisseur habituelle d'une gouttière occlusale. Cette caractéristique représente une innovation significative par rapport à de précédents prototypes de gouttières instrumentées, qui ont souvent une épaisseur importante, incompatible avec un port au cours du sommeil [³⁸-⁴²].

Résultats préliminaires

Bien que la gouttière BruXense n'en soit encore qu'à l'état de prototype, les premiers essais permettent d'en préciser le mode d'utilisation et de visualiser la nature des signaux recueillis.

Après fabrication, adaptation et équilibration selon les protocoles habituels, le sujet est invité à effectuer un serrement maximal sur la gouttière afin de déterminer et d'optimiser la plage de mesure des forces de serrement, qui peut être très variable selon les individus (de 300 à 900 N) [⁴³]. Afin de s'affranchir de cette variabilité, qui s'explique par différents facteurs comme le sexe, l'âge mais aussi les méthodes de mesure utilisées, l'intensité des forces de serrement est exprimée en pourcentage de la force de serrement maximale et non pas en valeur absolue.

Plusieurs tests de serrement de différentes durées et intensités ont été effectués (^fig. 5 et ⁶). Le dispositif permet d'enregistrer indépendamment les forces s'exerçant sur les côtés droit et gauche et d'en déterminer avec précision la durée et l'intensité.

Un logiciel permet d'extraire différents paramètres comme le nombre d'épisodes de serrement, la durée et l'intensité moyenne de chaque épisode et la durée totale des épisodes de serrement. Il permet également de fixer le seuil d'intensité en deçà duquel les forces occlusales ne sont pas enregistrées car résultant de contacts dentaires légers, non liés au bruxisme.

Une étude clinique prochaine permettra :

– de valider le fonctionnement du dispositif en situation réelle sur des patients bruxomanes et non bruxomanes. Une période test de 10 nuits est prévue, les deux ou trois premières nuits étant réservées à une habituation au port de la gouttière ;

– de corréler les signaux obtenus avec les données subjectives recueillies auprès des sujets concernant un éventuel bruxisme (impression de serrer les dents ou de grincer des dents au cours du sommeil, douleurs musculaires ou articulaires le matin au réveil) et les signes cliniques du bruxisme (usure dentaire, hypertrophie des masséters, signes de morsure à l'intérieur des joues, indentations linguales),

– d'analyser et d'interpréter un nombre suffisant de signaux afin de pouvoir étalonner la sévérité du bruxisme en différents niveaux (par exemple, sévère, modéré, léger).

Conclusion

Le dispositif BruXense pourrait représenter un outil innovant pour l'étude et le diagnostic du bruxisme. En tant qu'outil de recherche, son utilisation devrait ouvrir de larges perspectives dans des domaines très variés pour une meilleure connaissance des mécanismes du bruxisme, de ses relations avec les différentes phases et les pathologies du sommeil (par exemple apnées du sommeil) et de l'influence des facteurs susceptibles d'expliquer ou de favoriser le bruxisme.

En clinique, ce dispositif pourrait permettre non seulement d'établir un diagnostic beaucoup plus large et précoce du bruxisme afin d'en prévenir les conséquences mais aussi de suivre l'évolution de sa sévérité dans le temps.

En prothèse, l'utilisation de ce dispositif pourrait s'avérer utile pour identifier les patients à risque avant d'entreprendre des travaux prothétiques (surtout si des implants sont prévus) et pour indiquer au praticien les cas où le port d'une gouttière occlusale doit être recommandé après la pose des prothèses.

La communication des données directement au praticien (via un ordinateur ou un smartphone par exemple) permet d'inscrire la gouttière BruXense dans le cadre de la santé bucco-dentaire connectée [⁴⁴].

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Liens d'intérêts

Le projet BruXense est soutenu par Pulsalys (SATT Rhône Alpes) et a fait l'objet d'une demande de brevet prioritaire FR 1558064.

Auteurs

Olivier Robin - PU-PH

Faculté d'odontologie de Lyon

Institut des nanotechnologies de Lyon, UMR 5270 INSA CNRS

Arthur Claude - Ingénieur

Institut des nanotechnologies de Lyon, UMR 5270 INSA CNRS

Claudine Gehin - Maître de conférences INSA

Institut des nanotechnologies de Lyon, UMR 5270 INSA CNRS

Bertrand Massot - Maître de conférences INSA

Institut des nanotechnologies de Lyon, UMR 5270 INSA CNRS