Biomechanical response of maxillary All-on-4 systems under different lateral occlusal guidance patterns: a three-dimensional finite element study
Cette étude par éléments finis en trois dimensions démontre que l'occlusion protégée par les canines minimise la concentration de contraintes sur les implants et les piliers dans les systèmes All-on-4 maxillaires à travers diverses qualités osseuses, suggérant qu'elle offre des avantages biomécaniques supérieurs aux schémas de fonction de groupe malgré une déformation accrue de la structure dans les densités osseuses plus faibles.
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Lorsqu'une personne perd toutes ses dents de la mâchoire supérieure, le chemin pour reconstruire une dentition complète est souvent compliqué par la mollesse de l'os restant et la présence de la grande cavité sinusienne remplie d'air située au-dessus de la bouche. Pour résoudre ce problème, les dentistes utilisent souvent une technique appelée All-on-4, où quatre poteaux métalliques sont vissés dans la mâchoire pour soutenir une arche complète de nouvelles dents. Deux de ces poteaux sont placés verticalement, tandis que les deux à l'arrière sont inclinés pour éviter le sinus et s'agripper à tout os solide disponible. Parce que ces poteaux métalliques sont fusionnés directement à l'os sans les amortisseurs de choc que possèdent les dents naturelles, chaque morsure et chaque broyage latéral envoient la force directement dans la mâchoire. La grande question pour les médecins est de savoir comment façonner les surfaces de mastication de ces nouvelles dents afin qu'elles ne cassent pas ou ne desserrent pas les poteaux au fil du temps. Plus précisément, lorsqu'une personne déplace sa mâchoire sur le côté, est-ce que seule la canine avant doit toucher, ou plusieurs dents de fond doivent-elles toucher en même temps ?
Des chercheurs de l'Hôpital Stomatologique Affilié de l'Université Médicale de Guizhou ont entrepris de répondre à cela en construisant un modèle informatique hautement détaillé d'une mâchoire humaine. Ils ont commencé avec une volontaire réelle, saine, qui possédait une dentition complète naturelle et une manière spécifique de mordre où les dents latérales protègent les dents de fond lors des mouvements de gauche à droite. En utilisant des scans haute résolution du visage et de la bouche de la volontaire, l'équipe a créé un jumeau numérique de la mâchoire, incluant l'os externe dur, l'os interne plus mou et les nerfs. Ils ont ensuite numériquement retiré les dents naturelles et les ont remplacées par le système All-on-4, en plaissant quatre implants en titane et un bridge composé d'une structure métallique solide surmontée de couronnes en céramique.
Pour voir comment différents styles de mastication affecteraient ce système, les chercheurs ont simulé quatre façons distinctes dont les dents pourraient se toucher lorsque la mâchoire se déplace latéralement. Dans le premier scénario, seule la canine entre en contact, protégeant le reste des dents. Dans les trois autres scénarios, le contact est partagé : d'abord par la canine et une dent de fond, puis par la canine et deux dents de fond, et enfin par trois dents de fond sans implication de la canine. Ils ont testé chacun de ces quatre styles de mastication sur trois types différents d'os simulés, allant de dense et fort à mou et spongieux, pour voir comment les matériaux réagiraient sous la pression.
La simulation informatique a révélé que la façon dont les dents se touchent importe considérablement pour la santé des implants. Lorsque la morsure était guidée uniquement par la canine, le stress sur les poteaux métalliques et les pièces de connexion restait plus faible et plus uniformément réparti. Cependant, lorsque les chercheurs ont permis à plus de dents de fond de toucher pendant le mouvement latéral, le stress sur les implants a augmenté brusquement. Dans les simulations utilisant le type d'os le plus solide, le stress sur l'implant situé à l'arrière de la bouche a bondi de près de quarante-six pour cent lorsque trois dents partageaient la charge par rapport au cas où seule la canine touchait. Dans le cas le plus extrême, le stress sur la pièce de connexion de l'implant est monté à près de deux cent soixante mégapascals, un niveau qui, bien que ne causant pas de rupture immédiate, est assez élevé pour user le métal sur de nombreuses années de mastication.
L'étude a également montré que la qualité de l'os modifie le comportement de l'ensemble de la structure. Lorsque l'os était mou et spongieux, la structure métallique tenant les dents se courbait légèrement plus que dans l'os fort. En fait, la structure s'est courbée presque cinquante pour cent de plus dans la condition d'os la plus molle lorsque les dents de fond effectuaient le guidage. Cette flexion est le signe que la structure ploie sous la charge, ce qui pourrait éventuellement mener à des défaillances mécaniques ou à un inconfort pour le patient. Les chercheurs ont constaté que les parties du bridge les plus proches de l'avant de la bouche, spécifiquement les connecteurs du côté où la mâchoire se déplace, subissaient systématiquement la pression la plus élevée, quel que soit le type d'os.
Ces conclusions suggèrent que concevoir les nouvelles dents de manière à ce que seule la canine guide le mouvement de gauche à droite est mécaniquement plus sûr pour le système All-on-4. Cette approche maintient les forces plus basses sur les implants et réduit l'ampleur de la flexion de la structure métallique. Bien que le modèle informatique soit basé sur une seule personne saine et ne tienne pas compte de toutes les complications possibles du monde réel comme le bruxisme nocturne, les résultats fournissent une raison biomécanique claire de favoriser une morsure guidée par la canine. Pour les patients ayant un os plus faible, ce choix de conception pourrait être encore plus critique, car il aide à prévenir la flexion excessive de la structure sous le poids de la mastication quotidienne.
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