FR2969484A3 - Systeme d'implantation intra-osseux en ceramique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système d'implantation intra-osseux en céramique, notamment en zircone, comprenant un corps (100) sensiblement cylindrique comportant : a. un taraudage interne (440) pour la fixation par vissage de suprastructures sur ledit corps (100) ; b. un premier tronçon (110) fileté apte à être implanté dans un os alvéolaire (480) ; c. un second tronçon (120) apte à être implanté dans un os cortical (490) comprenant des moyens d'interface (410, 420, 430, 121) pour le positionnement et le support des suprastructures et des moyens pour la stabilisation et l'accrochage primaire dudit corps dans la corticale (490).

Description

L'invention concerne un système d'implantation intra-osseux en céramique. Un système désigne ici un implant, notamment parodontal endo-osseux de type crestal, comprenant une interface de fixation apte à recevoir des suprastructures, également en céramique, lesdites suprastructures étant par exemple utilisées dans le cadre du processus d'installation d'une couronne sur cet implant dans le cas d'une utilisation comme implant dentaire. L'invention présente est plus particulièrement destinée à des applications médicales mais peut être adaptée pour des applications vétérinaires, tant en dentisterie qu'en chirurgie maxillo-faciale.

L'utilisation de la céramique en lieu et place du métal pour les implants intraosseux est connue et avantageuse tant en termes de toxicité que d'absence de couple galvanique en bouche. Plus particulièrement, le dioxyde de zirconium, ou zircone, sous une forme dite yttriée, permet d'atteindre des caractéristiques mécaniques en termes de résilience, comparables à celles du métal. Les implants en céramique sont cependant très intrusifs et leur grande dureté est tant un gage de longévité, qu'une source de difficulté, notamment si l'implant doit être démonté, celui-ci ne pouvant pas être directement percé. L'invention vise à perfectionner les implants connus de l'art antérieur, notamment du brevet français FR2769207 et du brevet européen EP1034750, tous deux au nom de la demanderesse, afin d'en améliorer la fiabilité, et propose à cette fin un système d'implantation intra-osseux en céramique, notamment en zircone, comprenant un corps sensiblement cylindrique et comportant : a. un taraudage interne pour la fixation par vissage de suprastructures sur ledit corps ; b. un premier tronçon fileté apte à être implanté dans un os alvéolaire ; c. un second tronçon, apte à être implanté dans un os cortical comprenant des moyens d'interface pour le positionnement et le support des suprastructures et des moyens pour la stabilisation et l'accrochage primaire dudit corps dans la corticale Ainsi, la partie implantable du système objet de l'invention utilise la dureté de la corticale pour stabiliser mécaniquement l'implant. Cette stabilisation mécanique primaire permet d'assurer une ostéo-intégration rapide de l'implant. Les moyens d'interfaces pour la fixation des suprastructures étant combinés avec les moyens de stabilisation mécanique de l'implant, ces deux moyens coopèrent pour drainer de manière optimale les efforts subis par les suprastructures vers le squelette dans lequel est implanté ledit implant. Un tel implant est destiné à rester installé, même si, au cours du temps, les suprastructures peuvent être changées. L'interface de positionnement et de fixation permet ultérieurement de fixer de nouvelles suprastructures sur le corps implanté. L'invention peut être mise en oeuvre selon les modes de réalisation avantageux exposés ci-après, lesquels peuvent être considérés individuellement 10 ou selon toute combinaison techniquement opérante. Avantageusement, les moyens d'accrochage primaire du second tronçon sont constitués par un microfiletage conique dont le pas est supérieur à 2 fois la largeur à la base du filet. Ainsi la pose de l'implant se fait par vissage, d'abord du premier tronçon dans l'os alvéolaire, puis, progressivement, du fait de la conicité 15 du microfiletage, dans la corticale. Le pas large du microfiletage qui s'approche du pas du filetage du premier tronçon permet de limiter la mise en tension de l'implant ou des tissus receveurs lors de ce mouvement de vissage. La faible hauteur du microfilet en regard de son pas et le pas plus large que la largeur des filets permettent de conserver un contact entre l'os cortical et la périphérie sensiblement 20 cylindrique du deuxième tronçon. Ainsi, en situation d'accrochage primaire, le drainage vers le squelette des efforts auxquels est soumis l'implant, est réalisé par une large surface de contact entre le second tronçon et la corticale. Avantageusement, la conicité du microfiletage est comprise entre 0,02 et 0,1.Cette faible conicité permet une entrée très progressive du microfiletage dans 25 la corticale et de conserver une large surface de contact d'os constitué entre la corticale et le second tronçon. Cette surface de contact permet également d'assurer l'étanchéité du puits d'implantation. Avantageusement également, le microfiletage est interrompu à chaque tour et l'interruption forme une arête de coupe de sorte que le microfiletage est auto- 30 taraudant. Outre le fait de rendre le microfiletage auto-taraudant cette interruption évite également que des bactéries ne puissent pénétrer profondément dans l'implantation en suivant le filet.

Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de positionnement et de support comprennent des moyens distincts pour le centrage axial, l'arrêt en translation axiale, l'arrêt en rotation autour de l'axe de centrage, ces liaisons étant réalisées par obstacle. Ainsi chaque élément fonctionnel est optimisé pour reprendre les sollicitations auquel il est soumis. Cette séparation des fonctions a pour effet d'améliorer la fiabilité de l'implant. Ainsi, si les moyens assurant l'une des fonctions se dégradent, ladite fonction technique peut encore être assurée par la coopération des autres moyens avec les moyens de serrage. Selon un mode de réalisation préféré, les moyens d'arrêt en rotation sont constitués par une couronne dentée coopérant avec une couronne dentée de forme complémentaire sur les suprastructures. Ainsi, les moyens d'arrêt en rotation deviennent opérants par un serrage axial et peuvent, si nécessaire, assurer les fonctions de centrage et d'arrêt en translation. Avantageusement, les moyens d'arrêt en translation axiale comprennent une surface plane d'appui coopérant avec une surface plane sur les suprastructures. Une telle surface est apte à reprendre des efforts axiaux importants sans que ceux-ci ne produisent d'effet de coin au niveau du contact entre le corps de l'implant et la suprastructure qu'il reçoit. Le contact sur une surface plane, après serrage, assure une étanchéité parfaite entre la suprastructure et le corps de l'implant. La constitution de l'implant et de la suprastructure en zircone à grain fin par un procédé d'injection/frittage, permet, en outre, de réaliser des surfaces d'appui parfaitement lisses pour améliorer cette étanchéité et supporter une pression de serrage relativement élevé ce qui permet à cette surface, coopérant avec le serrage axial, d'assurer le maintien de la position angulaire d'une suprastructure qui serait dépourvue de couronne d'arrêt en rotation. Avantageusement, la surface plane d'appui et la couronne dentée d'arrêt en rotation sont disposées de telle sorte que les dents de la couronne dentée ne soient pas visibles radialement depuis l'extérieur du corps, lorsque la suprastructure est en contact avec la surface d'appui. Ainsi, l'appui axial de la suprastructure est éloigné de l'axe longitudinal de l'implant et la surface d'appui est apte à reprendre des efforts désaxés induisant un couple de flexion. L'étanchéité du contact sur la surface plane assure ainsi l'étanchéité radiale de toute l'interface de fixation des suprastructures. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le premier tronçon du corps, implantable dans l'os alvéolaire comprend un filetage interrompu à chaque tour et dont le filet comprend une arête de coupe à chaque interruption.

Outre le fait de favoriser l'auto-taraudage de l'implant dans l'os alvéolaire, cette interruption permet d'éviter qu'une bactérie ne puisse accéder à l'implantation profonde en suivant le filetage. Avantageusement, le premier tronçon comprend depuis son extrémité opposée au second tronçon une partie conique filetée comprenant une goujure.

Cette partie conique associée à la goujure facilite la pénétration du corps dans l'os alvéolaire. La goujure permet de collecter les copeaux d'os produits lors de l'auto-taraudage et évite ainsi que ceux-ci n'exercent une pression trop forte sur les parois du puits d'implantation par effet de bourrage. Avantageusement, cette partie conique comprend un méplat apte à créer un brassage des débris osseux de l'os alvéolaire lors de l'auto-taraudage. Les caractéristiques du premier tronçon du corps coopèrent pour créer un contact intime entre ce tronçon et l'os alvéolaire. Cet os étant peu compact, l'action combinée du filetage et de ses arêtes de coupe, des goujures et du méplat réduisent l'os en copeaux formant une sorte de pâte qui se colle, par effet de brassage, sur toute la surface du premier tronçon pour favoriser ainsi son ostéointégration. Lors de l'accrochage primaire de l'implant, par le vissage du second tronçon dans la corticale, la nature de la matière en contact avec le premier tronçon autorise, par sa plasticité, une légère réorientation du corps dans son logement, évitant ainsi la création de contraintes d'hyperstatisme dans le tissu receveur. Avantageusement, l'extrémité du premier tronçon est une surface convexe sensiblement sphérique, ce qui permet de favoriser les effets précédents. La forme de cette extrémité est également avantageuse pour conserver des degrés de liberté, limités mais suffisants, lors de l'accrochage primaire du corps par vissage du second tronçon dans la corticale. Selon une variante de réalisation du système objet de l'invention, le taraudage interne comprend une texture de surface apte à favoriser le collage de la vis de fixation de la suprastructure par de la silicone. Cette texture de surface est obtenue lors du moulage de l'implant. Elle tire avantageusement partie du fort coefficient de retrait de la céramique lors du frittage, lequel coefficient de retrait permet de réaliser cette texture par usinage du moule à une échelle plus importante que ses dimensions finales sur l'implant. L'invention sera plus précisément décrite par ses modes de réalisation préférés, nullement limitatifs, représentés par les figures 1 à 4, dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue en perspective et de face d'un exemple de réalisation d'un corps d'implant participant au système selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective et de face d'un exemple de suprastructure adaptable par vissage direct à l'extrémité du corps d'implant, ici une bague de cicatrisation ; - la figure 3 montre en perspective, de face et en coupe selon un plan radial un autre exemple de suprastructure adaptable par transfixation sur l'extrémité du 15 corps et comprenant des moyens d'arrêt en rotation ; - et la figure 4 est une vue de face, en perspective et en coupe selon un plan radial d'un exemple de réalisation du corps implantable d'un système selon l'invention, en situation selon un exemple d'implantation dans un maxillaire. Figure 1, selon un exemple de réalisation le système d'implantation infra- 20 osseux objet de l'invention comprend un corps (100), sensiblement cylindrique, apte à réaliser une implantation crestale parodontale dans le maxillaire ou la mandibule. Ce corps comprend deux tronçons, un premier tronçon (110) comprend un filetage (111) à pas large, terminé par une extrémité conique (160) et destiné à être implanté dans l'os alvéolaire par auto-taraudage. Afin de réaliser 25 cet auto-taraudage, l'extrémité conique (160) est ouverte de plusieurs goujures (161) qui permettent de collecter les copeaux d'os lors du taraudage et d'éviter ainsi les bourrages qui tendent à accroître la pression dans le puits d'implantation. En remontant vers l'extrémité opposée, le corps reprend une forme cylindrique, de diamètre sensiblement constant. Le filetage (111) est néanmoins interrompu sur 30 chaque tour de sorte à créer autant d'arêtes de coupe (115) qui favorisent la pénétration dans le tissu osseux. Cette interruption du filetage favorise également la circulation des copeaux d'auto-taraudage sur toute la surface du premier tronçon (110) et évite ainsi la formation de poches d'air dans lesquelles des bactéries seraient susceptibles de prospérer. Ainsi, lors de l'auto-taraudage dans l'os alvéolaire, le tissu osseux est réduit en pâte laquelle pâte circule et se colle sur toute la surface du premier tronçon (110), par l'action conjuguée des arêtes de coupe (115), des goujures (161) et de l'extrémité (162) sensiblement sphérique du premier tronçon (110). Le premier tronçon ayant pénétré dans l'os alvéolaire, le contact entre l'implant et les tissus intacts se fait par l'intermédiaire de cette pâte qui, d'une part, va initier le processus d'ostéo-intégration de l'implant, et d'autre part maintient, à ce stade, l'implant de manière relativement souple. En continuant le vissage, le second tronçon (120) du corps, entre en contact avec la corticale parodontale dans laquelle, un microfiletage conique (121) vient s'auto-tarauder grâce notamment, à une interruption (1210) de ce filetage sur chaque tour et la création d'une arête de coupe (125) à chacune de ces interruptions. Figure 4, le second tronçon (120) du corps est sensiblement cylindrique, mais le microfiletage (121) est conique. Sa conicité est définie comme la variation de diamètre au sommet des filets sur une longueur L donnée par le ratio (D-dyL. Le premier tronçon (110) de l'implant se trouve dans l'os alvéolaire (480) en contact avec le tissu par l'intermédiaire d'une pâte (481) relativement souple constituée par les copeaux des tissus traversés par le premier tronçon lors de son taraudage. En poursuivant le vissage, le deuxième tronçon (120) entre en contact avec la corticale (490). La pénétration est progressive du fait de la faible conicité et de la faible hauteur de filet du microfiletage (121). Ainsi le déplacement axial du corps d'implant est alors produit par le taraudage du microfiletage (121) dans la corticale (490). Le filetage (111) du premier tronçon (110) ne produit quasiment plus d'effort axial, en revanche l'effet de découpe du tissu osseux alvéolaire au niveau des goujures (161) et des arêtes de coupe (115) continue, et la forme hélicoïdale des filets (111) permet de répartir les copeaux de cette découpe sur toute la surface du premier tronçon (110). Cet effet est favorisé par un méplat (460) réalisé en extrémité du corps et qui procure un effet de brassage.

Une fois que le deuxième tronçon (120) du corps a pénétré dans la corticale (490), il y réalise le centrage de l'implant et son accrochage primaire. Le microfiletage assure le maintien axial du corps alors que le maintien radial est fourni par la surface cylindrique externe du deuxième tronçon (120) avec la corticale (490). L'interruption (1210) du microfiletage permet d'évacuer les microcopeaux résultants du taraudage dans la corticale et d'éviter que ceux-ci ne s'interposent entre la surface du second tronçon (120) et la corticale (490).

Le corps comprend avantageusement un taraudage interne (440) pour la fixation des suprastructures. Le second tronçon (120) comprend à cette fin des moyens de positionnement de ces suprastructures. Selon un exemple de réalisation, ces moyens sont constitués par une couronne dentée (430) pour l'arrêt en rotation des suprastructures, d'une surface d'appui plane (410) pour leur arrêt en translation axiale et leur orientation dans un plan radial au corps et d'un centrage cylindrique (420), dont l'axe est, selon ce mode de réalisation, confondu avec l'axe du corps. Ces moyens sont distincts et permettent un positionnement isostatique par obstacle des suprastructures sur le corps (100). Toutefois ces moyens sont redondants dans leurs fonctionnalités, de sorte qu'en cas de dégradation d'un de ces moyens, ou dans le cas de l'utilisation de suprastructures ne disposant pas des moyens complémentaires pour leur positionnement, il soit malgré tout possible de les installer sur l'extrémité du second tronçon (120), sans qu'il ne soit nécessaire de démonter le corps ou de l'usiner. Ainsi, le système objet de l'invention peut rester implanté de nombreuses années et continuer à être utilisé comme base de montage même si des suprastructures dédiées ne sont plus disponibles commercialement. Figure 2, selon un premier exemple de réalisation d'une suprastructure (200) d'un système objet de l'invention, ladite suprastructure ne nécessite pas d'orientation axiale. Ce cas est ici illustré par celui d'une bague de cicatrisation (200). Dans ce cas les moyens d'orientation axiale (430) du corps ne sont pas utilisés pour le positionnement. La suprastructure (200) comprend avantageusement son propre organe de fixation, sous la forme d'une partie filetée (240) apte à se visser dans le taraudage interne (440) du corps (100). La bague (200) est mise en position relativement au corps (200) par un centreur (220) qui coopère avec les moyens de centrage (420) du corps, et arrêtée axialement par une surface d'appui (210) qui coopère avec la surface (410) en vis-à-vis à l'extrémité du corps (100). Avantageusement, une partie lisse (260) à l'extrémité de la partie filetée (240) de cette suprastructure (200), permet un centrage initial de ladite suprastructure, avant l'engagement dudit filetage pour le vissage, limitant ainsi les risques de rupture de la supratstructure par un vissage en biais.

Dans le cas où le centrage (420) du corps serait dégradé ou si le diamètre du centreur (220) de la bague (200) ne correspondait pas à ce centrage (420), la bague pourrait néanmoins être fixée à l'extrémité du corps, un centrage sommaire étant réalisé par le filetage (220), et bloqué par serrage des deux surfaces d'appui (210, 410) en vis à vis. Une transfixation par vis serait également envisageable.

Figure 3, selon un autre exemple de réalisation de suprastructure (300), nullement limitatif, constitué ici d'un faux moignon utilisé pour y fixer une couronne dentaire, une telle suprastructure (300) doit être orientée dans un plan axial au corps (100). À cette fin, ladite suprastructure, comprend une interface dentée (330) apte à s'emboîter dans la couronne dentée (430) du corps. La surface (320) cylindrique extérieure de l'interface dentée constitue un centreur qui coopère avec le centrage (420) du corps (100). Finalement, une surface d'appui (310) permet l'arrêt en translation axiale et l'orientation dans un plan radial du faux moignon (300). Un tel faux moignon (300) est fixé au corps (100) par transfixation au moyen d'une vis, se logeant dans le taraudage interne (440) du corps, et prenant appui sur une surface interne (340) du faux moignon (300). Dans le cas d'une dégradation de la surface (410) d'appui axial du corps (100) la fonction de cette surface peut être réalisée par le contact des parties dentées (330, 430) du corps et du faux moignon. Les efforts appliqués au faux moignon (300) et notamment les couples de flexion dans un plan radial au corps (100) sont transmis essentiellement par le contact des surfaces d'appui (410, 310), et génèrent des sollicitations essentiellement de compression dans ledit corps, sollicitations vis-à-vis desquelles le matériau céramique le constituant est particulièrement robuste, même en cas de choc. La large surface de contact entre le second tronçon (120) du corps (100) et la corticale osseuse (490), permet de drainer ces efforts vers le squelette et ceci dès l'accrochage primaire. La description ci-avant montre clairement que l'invention atteint les objectifs visés, en particulier elle permet la réalisation d'un système d'implantation intraosseux modulaire, particulièrement fiable et pouvant rester dans le corps humain de manière perpétuelle

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1. Système d'implantation (100, 200, 300) intra-osseux en céramique, notamment en zircone, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (100) sensiblement cylindrique comportant : a. un taraudage interne (440) pour la fixation par vissage de suprastructures (200, 300) sur ledit corps (100) ; b. un premier tronçon (110) fileté apte à être implanté dans un os alvéolaire (480) ; c. un second tronçon (120) apte à être implantée dans un os cortical (490) comprenant des moyens d'interface (410, 420, 430, 121) pour le positionnement et le support des suprastructures et des moyens (121) pour la stabilisation et l'accrochage primaire dudit corps dans la corticale (490).
2. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage primaire du second tronçon sont constitués par un microfiletage conique (121) dont le pas (p) est supérieur à 2 fois la largeur à la base du filet.
3. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la conicité du microfiletage (121) conique est comprise entre 0,02 et 0,1.
4. 4. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le microfiletage (121) est interrompu à chaque tour et que l'interruption (1210) forme une arête de coupe (125) de sorte que le micro-filetage (121) est auto-taraudant.
5. 5. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement et de support comprennent des moyens distincts pour le centrage axial (420), l'arrêt en translation axiale (410) et l'arrêt en rotation (430) autour de l'axe de centrage, ces liaisons étant réalisées par obstacle.
6. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'arrêt en rotation sont constitués par une couronne dentée (430) coopérant avec une couronne dentée (330) de forme complémentaire sur les suprastructures (300).
7. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens(410) d'arrêt en translation axiale comprennent une surface plane d'appui coopérant avec une surface plane (210, 310) sur les suprastructures (200, 300).
8. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface plane d'appui (410) et la couronne dentée (430) d'arrêt en rotation sont disposées de telle sorte que les dents de la couronne dentée ne soient pas visibles radialement depuis l'extérieur du corps (100) lorsque la suprastructure (200, 300) est en appui sur la surface d'appui (410).
9. 9. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier tronçon (110) du corps (100), implantable dans l'os alvéolaire (480) comprend un filetage (111) interrompu à chaque tour et dont le filet comprend une arête de coupe (115) à chaque interruption.
10. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier tronçon (110) comprend depuis son extrémité opposée au second tronçon (120) une partie conique (160) filetée comprenant une goujure (161).
11. 11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que la partie conique (160) du premier tronçon (110) comprend un méplat (460) apte à créer un brassage des débris osseux de l'os alvéolaire lors de l'auto-taraudage.
12. 12. Système selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'extrémité du premier tronçon (110) est une surface convexe sensiblement sphérique (162).
13. 13. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le taraudage interne (440) comprend une texture de surface apte à favoriser le collage de la vis de fixation de la suprastructure (200, 300) par de la silicone.