Le cahier des charges du guide chirurgical implantaire par impression 3D

Dans notre dernier article, nous avons présenté les avantages de la chirurgie implantaire guidée tels que nous les concevons. La réalisation du guide chirurgical implantaire constitue la dernière étape de la planification avant de passer à la chirurgie. Toutefois pour tirer profit de la chirurgie guidée, il faut respecter un certain nombre de critères, c’est ce que l’on a appelle le cahier des charges du guide chirurgical implantaire.
Il existe actuellement un large panel de guides chirurgicaux statiques. Leur fabrication peut se faire par stéréolithographie ou au laboratoire (par thermoformage) avec perçage manuel ou à l’aide d’usineuses. Dans cet article, nous allons nous intéresser au guide chirurgical implantaire réalisé par technique d’impression 3D.

Séquence de réalisation du guide

Le guide est réalisé par technique de prototypage rapide (PR). Cette technique industrielle a été exploitée depuis les années 1980 dans des domaines variés notamment le domaine médical. Le principe de ce procédé consiste à polymériser couche par couche une résine photosensible liquide à l’aide d’un faisceau laser commandé par ordinateur qui balaye le bain de résine.
guide chirurgical

Imprimante Formlabs

Ce guide est réalisé en 4 étapes, qui comprennent l’impression et le post-traitement :

  1. Impression 3D par stéréolithographie avancée (SLA) qui effectue 80% de la polymérisation.
  2. Trempage dans un bain d’alcool isopropylique pour nettoyer la pièce et retirer les résidus non polymérisés.
  3. Passage dans un four à UV pour achever la polymérisation.
  4. Elimination des parties support et ajout des douilles au niveau des voies / canaux destinés au passage des forets.
Ces guides peuvent servir soit à passer le premier foret, on parle alors de chirurgie semi-guidée; soit à passer toutes les séquences de forages quand il s’agit d’un full-guidage. Le guidage des forets dans les douilles varie également d’un système à l’autre. Certains systèmes imposent de changer de guide à chaque diamètre de foret, d’autres permettent le passage de l’ensemble des séquences avec un guide unique. Enfin, la mise en place des implants peut se faire directement à travers le guide ou après retrait de celui-ci, cela dépend du système implantaire utilisé.

Matériaux et technique de production

Tout d’abord, il faut respecter la séquence de fabrication du guide décrite ci-dessus pour optimiser le taux de polymérisation et donc contrôler/minimiser le taux de relargage de monomères. Une étude, réalisée en 2014 par Vercruyssen a souligné l’importance du matériau du guide. En effet, il doit être réalisé en résine rigide, il ne doit pas être cassant ou en matériau élastique.
Cette résine doit être bien évidemment destinée à usage médical donc être biocompatible.
Douille

Douille (Biosummer 3D)

Après polymérisation du matériau, on procède à l’insertion des anneaux métalliques de positionnement (douilles) et éventuellement leur collage au guide. Cette étape doit être réalisée minutieusement car des douilles mal positionnées peuvent entrainer des erreurs lors du positionnement de l’implant.

Les systèmes de chirurgie guidée plus récents permettent de fabriquer simultanément les guides et les douilles de forage intégrées dans la résine. Cette même étudein vitroa démontré la précision nettement plus élevée de ces systèmes lorsque les douilles étaient intégrées pendant l’impression 3D plutôt qu’insérées à la fin du processus.

Forme et état de surface

Une attention toute particulière doit être attribuée aux contres dépouilles lors de la conception du guide, il faut bien veiller à éliminer les angles et les bords tranchants pour permettre une mise en place parfaite en bouche et éviter les blessures iatrogènes de la gencive et muqueuses du patient.
post traitement

Matériel de post-traitement Formlabs 2

Le clinicien doit ajuster le guide et réaliser les enregistrements appropriés avant la chirurgie. Les irrégularités de l’intrados (surface interne) et l’excès de matériau doivent être éliminés par polissage, afin d’obtenir une surface la plus lisse possible et donc une assise fiable du guide.

La douille qui va guider le geste opératoire doit être en métal (titane) car il s’est avéré que les guides réalisés entièrement en résine sans douille métallique sont plus sujets à l’usure lors du forage et sont donc moins précis.
Par ailleurs, en fonction du système implantaire utilisé et si, par exemple, un implant est placé profondément, la douille de guidage peut s’enfoncer dans l’espace interne, ce qui empêche la mise en place correcte du guide.
Il faut noter que pour avoir un minimum de précision, il a été prouvé que la profondeur de la douille doit être supérieure ou égale à son diamètre.

Adaptation aux tissus d’appui

L’assise du guide doit être totalement fiable et doit correspondre à la nature du guide. Ceci est relativement simple à réaliser si les dents servent d’appui au guide ; le clinicien doit contrôler l’assise et ajuster le guide au moyen d’une pièce à main.
Cependant, si l’os ou la muqueuse servent d’appui au guide, l’ajustement devient beaucoup plus délicat. Dans le premier cas (l’os sert d’appui), les limites du lambeau, la consistance de l’os et la présence de sang peuvent influer sur l’ajustement du guide. Dans le second cas, la muqueuse étant dépressible, cela peut entraver la stabilité du guide.

Fiabilité des données de la radiologie

En outre, la qualité de la numérisation CBCT, ainsi que le traitement des fichiers auront une incidence sur la qualité et la précision de l’assise du guide. Les données de l’imagerie doivent être les plus précises possibles pour qu’elles soit exploitées au mieux.

Considérations liées à la manipulation du guide

Il faut veiller à essayer le guide en bouche avant la chirurgie et avant même l’anesthésie afin de bien le positionner et bien le stabiliser.
Guide à appui dentaire

Guide à appui dentaire (Simplant)

Guide à appui dentaire : 
Le guide à support dentaire doit être maintenu tout au long de la séance de façon ferme mais non-exagérée sinon il risque de déformer le ligament alvéolo- dentaire des dents appui (sous le guide) et donc nuire à la précision du forage.

Le guide à appui dentaire est particulièrement utilisé pour les  édentements unitaires antérieurs mais il est  aussi  indiqué pour  les  édentements  terminaux (distaux)  mais la zone édentée doit être inférieure à 30 mm sinon cela mettrait en péril la précision du guide.

Le guide possède donc un appui dentaire antérieur mais non postérieur. De surcroit, il faut veiller à ne pas exercer de pression sur la partie postérieure qui comporte les canons de forage où l’appui est muqueux.

Guide à appui muqueux

Guide à appui muqueux (Simplant)

Guide à appui muqueux :

Dans le cas des guides à appui muqueux, les canons de forage se trouvent au-dessus d’une gencive dépressible déformable à la pression notamment dans le cas d’une chirurgie Flapless (sans lambeau).
Malgré l’utilisation de tenons de fixation (notamment dans le cas d’édentement total) pour éviter tout déplacement du guide, celui-ci peut se déplacer et plier légèrement lorsqu’il est pressé.

En raison de la souplesse du guide et de la résistance de la muqueuse (cas des guides à appui muqueux), si les implants sont placés à une extrémité édentée, le guide peut fléchir légèrement et par conséquent la position de l’implant peut être modifiée.

Guide à appui osseux

Guide à appui osseux (Simplant)

La capacité du chirurgien à contrôler le degré de pression sur le guide et sur l’anatomie du patient pendant le forage est cruciale.

Le forage ne doit pas être effectué trop en force ou si un frottement notable est détecté. Car outre l’élasticité du guide et des tissus mous, les douilles de forage peuvent être endommagées si l’axe de forage n’est pas parallèle à celui des manches.
Le guidage de l’implant tout au long de son insertion semble également être un élément capital.

Considération liées à la chirurgie

Un autre facteur important est le processus de forage lui-même. Il doit être effectué en douceur sans exercer une pression excessive qui pourrait endommager le guide et surchauffer les tissus. Dans le cas de guides à appui muqueux, il est important de respecter une séquence de forage adéquate.Les implants postérieurs doivent être placés en premier lieu, afin d’éviter le basculement du guide.

Conclusion

Un guide chirurgical implantaire doit se conformer à certains critères, entre autres le respect d’une séquence de fabrication adéquate, des principes de biocompatibilité, un état de surface soigné. Il doit être également bien adapté aux tissus support. Par ailleurs, des considérations liées à la manipulation du guide et même au protocole chirurgical sont à prendre en compte.
La conformité de ces paramètres garantit la précision de guidage du geste opératoire. C’est finalement la raison d’être du guide chirurgical implantaire et nous l’aborderons plus en détail dans un prochain article.
Dr. Hanine Klouz

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