La façon même de fabriquer les gouttières orthodontiques transparentes (aligneurs) est en train de changer. Jusqu'à présent, on fabriquait l'aligneur en imprimant en 3D un modèle dentaire à partir des données de numérisation de la forme des dents, puis en pressant à chaud sur ce modèle une fine plaque de plastique (thermoformage). Récemment, une méthode qui saute entièrement cette étape de modèle et imprime directement en résine la forme de l'aligneur elle-même se répand. Une résine appelée Tera Harz TC-85, lancée en 2019 par l'entreprise coréenne Graphy, a été le point de départ de cette méthode, aujourd'hui utilisée dans des cliniques d'orthodontie de plusieurs pays. Un article sur le déplacement réel des dents par rapport au plan des aligneurs transparents a examiné l'écart entre le plan établi par ordinateur et le déplacement dentaire réel. Cet article-ci s'intéresse à la façon dont l'aligneur lui-même est fabriqué, et à ce qui a changé avec ce nouveau mode de fabrication.
On imprime l'aligneur directement, sans modèle
Les deux méthodes commencent par la prise d'une empreinte numérique des dents à l'aide d'un scanner intra-oral. Dans le thermoformage, ces données servent à créer plusieurs modèles représentant les dents déplacées étape par étape ; chaque modèle est imprimé en 3D, puis une fine feuille de plastique est chauffée et pressée dessus avant que les bords ne soient découpés. Un modèle donne un aligneur.
L'impression directe supprime les deux étapes du modèle imprimé et du thermoformage. Après avoir établi le plan de déplacement dentaire dans un logiciel, on génère un fichier de la forme de l'aligneur correspondant à ce plan, puis on l'imprime tel quel avec une imprimante 3D chargée d'une résine qui durcit sous la lumière (résine photopolymérisable). L'aligneur imprimé est ensuite centrifugé pour éliminer la résine non durcie, exposé aux UV dans une atmosphère d'azote sans oxygène pour durcir complètement, puis les points d'attache des supports sont retouchés pour la finition. Le thermoformage produit une épaisseur uniforme, celle de la feuille de plastique, alors que l'impression directe permet de faire varier l'épaisseur selon la zone, par exemple en concevant une paroi plus épaisse seulement là où elle doit pousser une dent en particulier. L'angle d'inclinaison de l'aligneur sur le plateau d'impression influence aussi le résultat : dans une étude, un angle totalement à plat (0 degré) s'est révélé le plus précis et a aussi donné le temps d'impression le plus court.
Combien de temps la force est-elle maintenue ? Cela dépend des conditions de mesure
Pour déplacer les dents, un aligneur doit conserver sa force de pression longtemps après avoir été porté. Une étude en laboratoire comparant le TC-85 à un matériau thermoformé classique (Zendura) a montré que la relaxation de la force du TC-85 était de 27,2 %, contre 41,3 % pour le Zendura, et qu'après 180 minutes, il conservait 72,8 % de sa force initiale contre 58,7 % pour le Zendura. Les auteurs ont toutefois précisé que ce résultat, obtenu en conditions de laboratoire, ne pouvait pas être directement interprété comme la preuve d'une meilleure efficacité clinique.
| Mesure (conditions de laboratoire) | Impression directe (TC-85) | Thermoformage (Zendura) |
|---|---|---|
| Relaxation de la force après 3 heures | 27,2 % | 41,3 % |
| Force restante après 180 minutes | 72,8 % | 58,7 % |
D'autres conditions de mesure ont donné des résultats inverses. Une étude comparant l'état sec et l'état humidifié par la salive a montré que le module d'élasticité de la résine imprimée directement chutait fortement, de 431 mégapascals à sec à 140 mégapascals une fois humide, alors que celui du matériau thermoformé restait quasiment stable, entre 103 et 114 mégapascals. Une étude ayant mesuré à nouveau le matériau de 30 patients ayant réellement porté leur aligneur pendant une semaine a montré que seul l'aligneur imprimé directement présentait des changements marqués d'élasticité et de relaxation de la force, tandis que l'Invisalign et les matériaux thermoformés à base de polyester ne changeaient guère. Sur banc d'essai à sec, la nouvelle résine conservait donc sa force plus longtemps, mais une fois humidifiée par la salive et réellement portée en bouche, elle changeait en réalité davantage.
Les cas cliniques chez l'humain restent rares
Des cas cliniques de déplacement dentaire avec des aligneurs imprimés directement commencent aussi à être publiés. Dans un cas où une patiente de 26 ans présentant une occlusion croisée postérieure et une arcade mandibulaire étroite a été traitée pendant 31 semaines avec 26 aligneurs, la récidive restait inférieure à 0,5 millimètre après un an. Il s'agit toutefois de rapports de cas portant sur un ou deux patients, et aucun essai clinique comparant plusieurs patients à des aligneurs thermoformés n'a encore été mené.
Les composants de la résine et les microplastiques restent à l'étude
La sécurité de cette nouvelle résine en bouche fait elle aussi l'objet de vérifications en cours. Une étude ayant mesuré le diméthacrylate d'uréthane relargué dans la salive de patients portant l'aligneur a montré que sa concentration augmentait régulièrement, passant de 4,04 microgrammes par litre après 24 heures de port à 7,27 microgrammes après 14 jours. Ce taux restait très en deçà du seuil de cytotoxicité, et les auteurs ont indiqué que respecter le rythme de remplacement prescrit permettait de limiter la quantité cumulée. Une expérience comparant les fragments de plastique microscopiques libérés par frottement dans l'eau a montré que ceux provenant des aligneurs imprimés directement étaient plus nombreux et plus gros que ceux des aligneurs thermoformés. Une revue regroupant 14 études de cytotoxicité a également trouvé des résultats contrastés selon le matériau et le mode de post-traitement, et aucun essai clinique n'avait encore vérifié directement la sécurité chez l'humain.
La fabrication des aligneurs passe ainsi d'une méthode consistant à imprimer un modèle dentaire puis à y presser une plaque, à une méthode qui imprime directement la forme de l'aligneur elle-même. Il n'est plus nécessaire de fabriquer un modèle et l'épaisseur peut désormais varier selon la zone, mais la performance de maintien de la force donne des résultats différents selon les conditions de mesure, et la vérification de la sécurité des composants de la résine et des microplastiques reste en cours.