Dental Tribune France

Le laser Er:YAG dans les phases de collage et de dépose des brackets lors du traitement orthodontique

By Pr Dr Carlo Fornaini
March 12, 2014

C’est en 1990 que Hibst et Keller ont pour la première fois suggéré l’utilisation du laser Er:YAG pour l’ablation des tissus dentaires durs. Aujourd’hui, il est utilisé en odontologie conservatrice comme solution de remplacement des instruments rotatifs.1, 2 Selon une étude basée sur des questionnaires de satisfaction des patients, le traitement dentaire au laser Er:YAG représente une technique efficace, susceptible d’améliorer la coopération du patient et de diminuer les craintes associées au cabinet dentaire, particulièrement chez les patients pédiatriques.3 Cette technique semble donc aussi tout naturellement indiquée dans le domaine de l’orthodontie, où une coopération et de bonnes relations entre le patient et le praticien sont absolument nécessaires à la réussite complète d’un traitement. Dans cet article, nous décrivons l’utilisation du laser Er:YAG pour les phases de collage et de dépose de brackets orthodontiques.

Préparation de l’émail
Le conditionnement correct de la surface amélaire est nécessaire pour le collage d’attaches orthodontiques sur les dents. En orthodontie, comme dans d’autres domaines de la médecine dentaire, la méthode la plus courante de préparation de l’émail est le mordançage par l’acide phosphorique. La technique de mordançage à l’acide prépare la surface en éliminant sélectivement la structure minérale interprismatique, tout en préservant davantage les matières organiques. La surface rugueuse et microfissurée résultante, joue un rôle très utile dans la rétention des résines adhésives, mais ce type de surface est également plus vulnérable au processus carieux. Le mordançage à l’acide élimine et déminéralise la couche protectrice la plus superficielle de l’émail, et augmente la sensibilité des dents aux attaques acides sur le long terme, surtout lorsque les monomères de résine ne peuvent pas combler suffisamment la surface déminéralisée, en raison de la contamination par la salive ou des bulles d’air.4

Étant donné que la prévalence des taches blanches de l’émail est très élevée parmi les patients orthodontiques, la prévention de la déminéralisation amélaire est d’une importance primordiale dans cette discipline dentaire.5 De vastes recherches ont été menées pour mettre au point une autre technique de conditionnement et surmonter le principal inconvénient du mordançage à l’acide phosphorique, à savoir le risque de provoquer une décalcification. Certains chercheurs se sont penchés sur le conditionnement de l’émail par de l’acide polyacrylique ou sur le prétraitement de la surface de l’émail par un sablage d’oxyde d’aluminium, pour réduire le taux de perte amélaire pendant le mordançage.6, 7 Toutefois, ces techniques n’ont pas permis d’obtenir la force de liaison nécessaire pour résister aux forces intra-orales.8

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Le laser en orthodontie
La préparation par le laser Er:YAG est devenue l’une des solutions remplaçant efficacement le mordançage de l’émail par l’acide. Le mordançage au laser est indolore et ne produit ni vibration ni chaleur ; la manipulation aisée de l’appareil rend également ce traitement très intéressant pour une utilisation en routine clinique.9

Plusieurs auteurs d’articles en odontologie conservatrice ont évoqué l’utilisation simultanée d’un laser et d’un mordançage à l’acide orthophosphorique. Pour augmenter la force d’adhésion des résines composites, ainsi que le collage des brackets en orthodontie.10 Notre université a réalisé une étude « in vitro »11 sur 36 molaires d’origine humaine ayant fait l’objet d'une extraction. Elles ont été réparties en trois groupes selon le conditionnement de l’émail (acide seul, laser seul et laser associé à l’acide) et analysées au moyen de tests de traction, mesurant la force nécessaire pour détacher les brackets. Les résultats sont indiqués dans les tableaux 1 et 2.

Récemment, une autre étude in vitro très intéressante,12 fondée sur une analyse de résistance par un test de traction et une analyse morphologique par microscopie électronique à balayage ou à force atomique, a démontré la similarité des effets de l’exposition au rayonnement du laser Er:YAG seul et des effets du mordançage à l’acide. Le résultat a été obtenu en utilisant le mode appelé « QSP » (Fotona, Ljubljana, Slovénie), où chaque impulsion est divisée en plusieurs impulsions plus courtes, qui se suivent à une rapidité optimale. Il est ainsi possible d’obtenir une rugosité de surface très intéressante, qui représente véritablement une solution de remplacement du mordançage à l’acide. Selon les examens microscopiques des échantillons obtenus dans la même étude (Figs. 1–3), l’exposition de l’émail au rayonnement laser crée des microfissures, qui s’avèrent idéales pour la pénétration de la résine.13

La surface obtenue après l’exposition au rayonnement laser est en outre acido-résistante. L’exposition de l’émail au laser modifie le rapport calcium-phosphate et mène à la formation de composés plus stables et moins acido-solubles, ce qui réduit ainsi la sensibilité aux attaques carieuses.14, 15 Par ailleurs, le mordançage au laser rendant superflus la pulvérisation d’eau et le séchage à l’air, il représente un gain de temps.16, 17 Sur le plan clinique, la réduction du temps au fauteuil améliore également l’adhésion, car elle diminue le risque de contamination par la salive.

D’autres auteurs ont mis en évidence les résultats du laser, après l’avoir utilisé pour préparer la surface amélaire et la rendre plus résistante aux processus carieux,18 en raison de la modification des cristaux d’hydroxyapatite. Le rayonnement laser joue en outre un rôle important dans la prévention de la décalcification des zones entourant les brackets, particulièrement chez les patients présentant une hygiène bucco-dentaire limitée.19

Les dernières années ont été les témoins de plusieurs techniques visant le même objectif : préparer une surface très restreinte de l’émail, ayant précisément la dimension du bracket, le tout en harmonie avec le concept moderne de « médecine dentaire mini-invasive ».

La première technique20 consistait à utiliser un écran céramique pourvu d’une ouverture centrale. Cette méthode présentait l’inconvénient de devoir déplacer l’écran d’une dent à l’autre afin de pouvoir exposer chacune d’elles au rayonnement, et ce après un marquage préalable du centre avec un crayon (Figs. 4-7).

  • Paramètres : source laser : Er:YAG, 2 940 nm (Fidelis Plus III, Fotona)
  • Durée de l’impulsion : MSP
  • Énergie : 80 mJ, laser défocalisé
  • Fréquence : 18 Hz
  • Pièce-à-main : R02, 4/6 pulvérisation air/eau

Cette technique a connu une première évolution avec l’apparition des porte-empreintes thermoformés individuels21 qui, après la mise en place dans la bouche, permettaient d’exposer toutes les dents de l’arcade au rayonnement (voir figures 8-11).

  • Paramètres : source laser : Er:YAG, 2 940 nm (Fidelis Plus III, Fotona)
  • Durée de l’impulsion : MSP
  • Énergie : 80 mJ, laser défocalisé
  • Fréquence : 18 Hz
  • Pièce-à-main : R02-C, 4/6 pulvérisation air/eau

Elle s’est ensuite considérablement simplifiée et accélérée, grâce à l’application de la technologie à commande numérique aux lasers dentaires, qui a débouché sur la mise au point et la commercialisation de la pièce-à-main laser de type X-Runner (Fotona, Ljubljana, Slovénie), et a écarté le besoin de recourir à des écrans et/ou des porte-empreintes.22 En fait, l’utilisation de l’écran tactile du système laser, permet très simplement de programmer les dimensions requises, puis d’exposer automatiquement une zone équivalente à la surface du bracket au rayonnement laser (Figs. 12-14).

Dépose de brackets collés

La lésion amélaire, qu’elle soit sous forme de fracture ou de craquelure, diminue l’esthétique de la dent et peut nécessiter un traitement de restauration coûteux. Elle peut même compromettre l’intégrité de la dent, en raison du risque ultime de fracture dentaire.

Lorsque la force requise pour la dépose du bracket excède la force de cohésion de l’émail, la fracture de la surface amélaire devient inévitable. L’apparition des brackets en céramique au milieu des années 1980 a accru l’importance du problème. En effet, la faible résistance à la fracture de la céramique, peut entraîner une fracture partielle ou totale du bracket pendant sa dépose, ce qui écarte la possibilité de réutiliser le même bracket sur un autre emplacement, après une décision de rectifier la position. Il existe également le risque d’une lésion oculaire par projection de fragments du bracket, ainsi que leur ingestion ou leur aspiration. Il peut aussi être nécessaire d’utiliser des fraises diamantées pour retirer un fragment de bracket de la dent, un processus long, susceptible de causer des lésions pulpaires et amélaires.23, 24

Depuis le début des années 1990, les lasers ont été utilisés de manière expérimentale pour la dépose des brackets en céramique. L’utilisation des lasers élimine ainsi une série de problèmes, survenant au cours des techniques conventionnelles de dépose de ce type de brackets, tels que l’arrachement de l’émail, les défaillances des brackets, et la douleur.25

Par ailleurs, les lasers présentent l’avantage de diminuer la résistance à la dépose des brackets collés, ainsi que la durée de l’intervention. Lors de la plupart des études antérieures, les lasers au dioxyde de carbone, dont la longueur d’onde est plus facilement absorbée par la céramique, étaient privilégiés pour la dépose des brackets réalisés dans ce matériau.25 D’autres études26 ont proposé le laser Nd:YAG, bien qu’à cette longueur d’onde, 69 à 75 % approximativement des rayons incidents atteignaient la surface de l’émail, et le risque de provoquer une douleur ou une lésion de la structure dentaire ne pouvait être exclu.

Oztoprak et al. quant à eux privilégiaient le laser Er:YAG, en raison de son effet thermique plus faible que les lasers Nd:YAG ou CO2 . Selon ces auteurs, le laser Er:YAG est efficace pour réduire les forces de résistance au cisaillement des brackets orthodontiques en céramique polycristalline. Les valeurs élevées peuvent être ramenées à des niveaux qui sont sans danger, pour retirer les brackets des dents. 27

Toutes ces techniques décrites ci-dessus reposent sur le ramollissement thermique de la résine par le faisceau laser, mais elles ne sont efficaces que dans le cas des brackets en céramique. La technique que nous proposons peut être utilisée tout à la fois sur des brackets métalliques et des brackets en céramique, et elle fait intervenir une pièce-à-main H14-C, pourvue d’un embout-fibre biseauté (Lightwalker AT, Fotona, Ljubljana, Slovénie). On suppose que les vibrations produites par les effets photomécaniques de cette longueur d’onde, jouent un rôle majeur dans le processus de dépose du bracket.

L’embout-fibre est placé tangentiellement par rapport à la face de la couronne, puis il est inséré entre le bracket et l’émail, aussi près que possible du bracket métallique et à un angle de 45 degrés. L’énergie laser est ainsi ciblée sur l’adhésif. Dix impulsions laser sont appliquées de chaque côté du bracket, après quoi, la dépose du bracket métallique peut être réalisée pratiquement sans résistance, au moyen d’une spatule normalement utilisée pour le mélange de ciment de scellement. Cette technique évite ainsi toute complication pendant la dépose et toute lésion de la surface amélaire. Étant donné que l’intensité énergétique est réglée à un niveau relativement faible en mode MSP (medium short pulse), il n’existe aucun risque d’une élévation de température intrapulpaire. Aucun patient n’a déclaré ressentir le moindre stress pendant la procédure (Figs. 16-18).

  • Paramètres : source laser : Er:YAG, 2 940 nm (Lightwalker AT, Fotona)
  • Durée de l’impulsion : MSP
  • Énergie : 80 mJ
  • Fréquence : 10 Hz
  • Pièce-à-main : H14-C avec embout-fibre biseauté, 4/6 pulvérisation air/eau

Note de la rédaction : une liste des références est disponible auprès de l’éditeur. Cet article est paru dans DT Study Club, numéro 01/2014.

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