INVISALIGN : UNE TECHNIQUE D AVENIR?

ACADEMIE DE PARIS UNIVERSITE PARIS VII MEMOIRE pour le CERTIFICAT D ETUDES CLINIQUES SPECIALES MENTION ORTHODONTIE Par Marianne TAIEB INVISALIGN : UNE TECHNIQUE D AVENIR? Directeur de mémoire : Monsieur le Dr Jean-Paul FORESTIER

Nous exprimons nos plus vifs remerciements et notre sincère reconnaissance pour l aide apportée à la réalisation de ce travail A Monsieur le Docteur FORESTIER En le remerciant d avoir accepté de diriger ce mémoire, pour ses conseils et son aide. A Monsieur le Docteur BOUCHEZ Qu il trouve ici l expression de mes vifs remerciements pour m avoir si gentiment permis d utiliser sa documentation concernant ses cas cliniques. A Monsieur le Docteur ROLLET En remerciement pour ses précieux cas cliniques, son expérience et pour m avoir aidé à concrétiser la réalisation de ce travail. A Monsieur le Docteur BERGEYRON En remerciement pour m avoir si gentiment adressé sa documentation sur le sujet.

I. INTRODUCTION. 1 I. 1 Rappels historiques..2 I. 1.1 Positionneur de Kesling (1945)...2 I. 1.2 Gouttières invisibles de Nahoum (1964)...3 I. 1.3 Evolution de ces gouttières (Ponitz, Mac Namara, Amoric)...5 I. 1.4 Sheridan et le système Essix (1990)..5 I. 2 Buts du travail..11 II. MATERIEL ET METHODE....11 II. 1 Matériel.....11 II. 2 Méthode..11 II. 2. 1. Les praticiens ayant participé.....11 II. 2. 2. Les indications...... 12 II. 2. 3. Principes et méthode d utilisation.. 14 II. 2. 3.1 Principes généraux...14 II. 2.3.2 Méthode d utilisation....16 II. 2.3.2.1. Collection de documents de qualité pour l élaboration du dossier orthodontique.....16 II. 2.3.2.2. Planification interactive du traitement avec AlignTechnology...17 II. 2. 4. Méthode d évaluation du système...20 III. RESULTATS : etude descriptive des cas....21 IV. DISCUSSION.....63 IV.1 Critiques du travail...63 IV.2 A propos des cas présentés : comparaison avec les données de la littérature..63 IV.3. Réussite du traitement avec Invisalign et outils spécifiques..66 IV.3. 1. L importance du clin-check et son contrôle..67 IV.3. 2. La maîtrise des accessoires. 69 IV.3.2.1. Les taquets ou attachements...69 IV.3.2.2. Le stripping.....70 IV.4. Possibilités et avantages de la technique, limites et inconvénients...72 IV.4.1. Avantages sur les techniques conventionnelles...72 IV.4.2. Inconvénients et limites. 72 IV.5. Résultats du questionnaire..74 IV.6. Invisalign et internet...75 V. CONCLUSION.... 76 1

Invisalign : une technique d avenir? I. INTRODUCTION Introduite aux Etats-Unis en 1997 puis en France en 2000, la technique Invisalign se présente comme une alternative esthétique au multi-attache (vestibulaire céramique et plus encore lingual) et s inscrit dans le développement de l orthodontie de l adulte 1. Invisalign s inspire des travaux de Kesling (1945) jusqu à Sheridan (à partir de 1993 et jusqu à aujourd hui) en utilisant les outils technologiques récents : logiciel informatique performant, procédés de stéréolithographie, transmission des données au praticien via internet. La particularité majeure consiste dans le fait de fournir au praticien à partir des documents classiques du bilan orthodontique et du plan de traitement enregistrés, l ensemble des gouttières destinées à traiter le patient (de même qu en orthodontie linguale, le laboratoire de D. Wiechmann livre, avec Incognito la séquence entière d arcs qui permettra de traiter la malocclusion du patient). Critiquée d emblée par de nombreux praticiens, louée par d autres qu elle a rapidement convaincus, cette technique continue de susciter des avis très partagés et parfois extrêmement négatifs 2. Ellis déplore en effet ce désir creé aux Etats-Unis par cette entreprise : «obtenir rapidement des dents facilement alignées, en niant la difficulté d y parvenir en même temps que l importance d une occlusion satisfaisante». Peu nombreux sont les articles de la littérature consacrés à cette technique récente : aucun article dans les revues françaises de référence spécialisées et seulement 34 articles référencés dans la base de données Pubmed. 2

I. 1 Rappels historiques Le système Invisalign est une adaptation moderne des systèmes décrits depuis le milieu du 20 ème siècle : il paraît donc indispensable de décrire rapidement les appareils et les «philosophies» qui ont mené à sa création. I. 1.1 Positionneur de Kesling (1945) 3 Le déplacement dentaire sans l utilisation de bagues-brackets-fils a été décrit en 1945 par Kesling qui relate son expérience d «appareil souple» pour déplacer les dents ; fondé sur la technique de set-up où les dents sont repositionnées sur le modèle (après les avoir coupées individuellement), les gouttières sont alors fabriquées (ainsi les dents tendent à rejoindre la position du set-up). Set-up et positionneur (Kesling, 1945) Principe : Kesling décrit son appareil (en gomme d ébonite 4 )comme étant né d un désir de créer un appareil simple qui guiderait l ensemble des dents «sans contrainte» jusqu à leur meilleure position possible sans interférence avec des bagues et des fils ; l appareil serait efficace sous l action des forces fonctionnelles qui produiraient la forme d arcade adaptée au type facial et permettraient d atteindre une harmonie entre les caractéristiques faciales et l arrangement des dents entre elles. Il servirait également de contention pour conserver l ensemble des bénéfices obtenus et cités précédemment. Quand? Kesling décrit son appareil comme étant le plus pratique d utilisation après réalisation d une première phase classique en multi-attache. Lorsque le traitement avec le positionneur souple démarre, la forme d arcade peut ne pas être idéale, il peut persister de petits espaces, de la supraclusion, les relations mésio/distales et vestibulo/linguales des dents maxillaires et mandibulaires peuvent ne pas être idéales. 3

Comment? A cette étape, bagues et fils sont déposés et des empreintes sont prises. A partir d elles deux jeux de modèles sont coulés en plâtre dûr : l un servira à réaliser le set-up et l autre sert de contrôle. Les modèles du set-up sont montés sur articulateur et l occlusion est ouverte jusqu à obtention de la position de repos physiologique. Le positionneur, monobloc en élastomère, est en effet conçu pour remplir complètement l espace libre entre les arcades supérieure et inférieure ainsi que les surfaces vestibulaires et linguales des dents. Grâce à la souplesse du matériau, un «étirement» est possible et son élasticité influence chaque dent vers la position idéale du set-up. La forme d arcade peut être modifiée, de faibles rotations peuvent être corrigées et l axe des dents peut être influencé. Modèles avant et après positionneur (Kesling) D après Kesling, le positionneur, placé lorsque les principaux déplacements ont déjà été effectués, profite de la «maléabilité» parodontale obtenue : «les dents sont encore instables et répondent favorablement à des forces douces appliquées». Par exemple, dans les cas de classe II 1 avec extraction des premières prémolaires supérieures, l axe des incisives maxillaires en fin de traitement est souvent linguo-versé : avec l élasto-positionneur, Kesling exagère sur le set-up l inclinaison corono-vestibulaire de ces incisives. Enfin, il précise que si l on désire effectuer davantage de déplacements avec le positonneur, il suffit de réaliser une série d appareils, au fur et à mesure de l évolution du traitement et de l achèvement de l étape précédente : plusieurs sets-up devront être réalisés. I. 1.2 Gouttières invisibles de Nahoum (1964) 5 Principe Il présente déjà des gouttières thermoformées fabriquées à partir d appareils «aspirants» et adaptables dans différents domaines : parodontal, chirurgical, orthodontique. Les appareils sont fabriqués dans de nombreux plastiques thermiques (acétate, butyrate, polyéthylène, styrène ou vinyl). L épaisseur varie de.010 à.040 inches (.040inches=1mm). 4

Les caractéristiques du matériel choisi dépend de la durée d utilisation prévue pour la gouttière, de l épaisseur et de l objectif de l appareil. D après Butzko et Stratton pour Nahoum : le procédé de thermoformage par aspiration Quand? Au niveau parodontal, la gouttière est utilisée comme attelle, pour limiter la mobilité de dents parodontalement faibles. Elle peut être portée le long du traitement parodontal jusqu à ce que l attelle définitive soit posée. Dans le domaine chirurgical, la gouttière peut servir de protection pour tenir un «pack» chirurgical mis en place après une chirurgie et servir à limiter l hémorragie. En dentisterie restauratrice, la gouttière sert de «moule» pour fabriquer des couronnes ou des bridges provisoires. Dèjà, Nahoum s intéresse aux deux intérêts orthodontiques de l appareil : contention de fin de traitement ou déplacement dentaire pour - la fermeture d espaces antérieurs - la correction de rotations mineures Pour cela, la technique classique de set-up est utilisée, la gouttière est réalisée sur le modèle modifié et la correction est obtenue comme un résultat de la pression exercée sur les dents. Ceci est possible grâce à l élasticité du plastique mais selon Nahoum, ce type d appareil est efficace pour la contraction et pas l expansion : il cite par exemple l utilisation de son système pour la correction d un inversé d occlusion incisif mettant en cause une vestibuloversion de l incisive inférieure : après le stripping de cette dent, la gouttière mandibulaire permet la linguo-version de cette dent et la correction de l inversé d occlusion. Mais si la correction à réaliser est trop importante pour être réalisée en une étape, elle doit être étalée sur plusieurs étapes progressives. Ainsi, plusieurs appareils peuvent être fabriqués à partir du modèle en plâtre modifié. 5

Une fois que les dents sont alignées, la dernière gouttière peut être utilisée comme contention. Selon Nahoum, les corrections établies par ce type d appareil sont classiquement limitées aux six dents antérieures. L auteur décrit également le recours à ce type d appareil comme : - «suppresseur d habitudes déformantes» : succion du pouce, interposition linguale. Dans ce cas, la gouttière est fabriquée sur la surface vestibulaire des dents en occlusion (sur les modèles en plâtre). - support possible de force extra-orale pour un recul en masse ou d élastiques intermaxillaires. I. 1.3 Evolution de ces gouttières (Ponitz, Mac Namara, Amoric) 6,7 Aux Etats-Unis encore, en 1985, Mac Namara reprend l idée de Ponitz qui en 1971 décrit le procédé de thermoformage et ses applications, en mentionnant que ce procédé innovant, très utilisé dans les cabinets américains, bénéficie à contrario de très peu de publications. Mac Namara considère que la contention invisible de Ponitz peut être utilisée : -soit à la fin du traitement orthodontique -soit comme une contention transitionnelle entre certaines étapes du traitement -soit pour des finitions : en effet, des déplacements de faible ampleur peuvent être réalisés, à partir de la réalisation d un set-up (un minimum de dents doivent être déplacées et pas les molaires). Au thermoformage par aspiration de Ponitz, Mac Namara préfère le système Biostar (pression et pas aspiration). L auteur précise bien que si le déplacement effectué sur le set-up est trop important ou si plus d une dent par quadrant est mobilisée, la gouttière sera inefficace. En France, Amoric présente au milieu des années 1980 de nombreuses applications du thermoformage : monoblocs, propulseurs de Herbst, disjoncteur, gouttières de finition I. 1.4 Sheridan et le système Essix (1990) 8,9 Dans les années 90, Sheridan développe le système Essix : des gouttières sont fabriquées à partir de modèles en plâtre modifiés avec des «divots» qui créent une force pour pousser une dent en particulier et des «fenêtres» qui créent des espaces pour que la dent s y déplace. 6

Ce type d appareil peut être efficace pour corriger de légers encombrements mais les mouvements sont relativement limités (2-3 mm). Procédé : après la prise d empreinte au silicone (maximum d information enregistré), les modèles sont coulés puis les gouttières sont fabriquées avec le système Biostar. Les gouttières Essix (.075 mm) sont en copolyester (propriétés de rigidité, transparence, résistance à l abrasion supérieures à celles des feuilles d acryliques). Pendant le thermoformage, l épaisseur du plastique est réduit de.030 à.015. Lorsqu il décrit le système Essix en 1993, Sheridan n utilise encore ses gouttières qu à des fins de contention ou au mieux les déplacements dentaires qu il réalise avec ses gouttières sont «mineurs». Selon lui, la plaque de Hawley, datant de 1920, était à l origine utilisée pour le déplacement dentaire et non pour la contention. Les composants de la contention- un point de contact entre le bandeau vestibulaire et la face vestibulaire des dents d une part et une masse de résine entourant approximativement la surface cervicale linguale d autre part- sont selon lui, insuffisants. Il observe avec le système Essix une stabilité des dents antérieures, une durabilité des gouttières malgré leur faible épaisseur et leur faible encombrement en bouche, un faible coût et une grande facilité de fabrication. Aujourd hui, les deux applications des gouttières sont la contention et le déplacement dentaire. Les systèmes de déplacement sont Invisalign et le système Essix. Dans le premier, le laboratoire fournit au praticien d emblée la série de gouttière réalisant de A à Z l ensemble des déplacements ; dans le second, le clinicien réalise au fur et à mesure du traitement la gouttière adaptée à la situation (de même qu en technique multi-attache, le praticien modifie des paramètres de l appareil tout au long du traitement). Quand? Comme dit précédemment, l indication première étant la correction d encombrements, de l espace devra être crée pour l alignement : -soit à l intérieur de la gouttière (création de fenêtres, application de matériau créant de la place, sur le modèle de travail avant thermoformage), -soit intra-arcade grâce à la réduction inter-proximale. 7

Sheridan considère que les deux systèmes (Essix et Invisalign ) ne sont pas les traitements de choix pour les enfants et les adolescents qui seront mieux traités en technique conventionnelle. Le système Essix Le système est centré sur le clinicien, modifiant en permanence l appareil, réalisant les corrections de cours de traitement pour réaliser les objectifs de traitement. Contrairement au système Invisalign, le système Essix n implique la fabrication que d un ou deux appareils que l on peut de surcroît fabriquer au cabinet. Le déplacement dentaire est possible dans tous les sens de l espace (Sheridan). Sheridan distingue la place que l on peut créer au sein de l appareil (grâce à des adaptations), de celle à créer à l intérieur de l arcade. Pour créer de la place intra-arcade, le praticien a le choix entre l expansion, les extractions ou la Réduction InterProximale (RIP). Selon Sheridan, les extractions ne représentent pas l option de choix avec les gouttières : difficulté de redresser les axes, de fermer les espaces après résolution de l encombrement caractérisent ces systèmes. L expansion, avec les gouttières, est possible mais la coordination des arcades deviennent difficiles ; de plus la demande adulte consiste souvent en la résolution d un encombrement or si le choix se porte sur l expansion, l occlusion devient alors difficile à régler. Ainsi, Sheridan fait de la RIP la solution de choix pour la création de place. Aux bandes à stripper (laborieuses) et aux disques (dangereux), il préfère les fraises fines sur turbine (d ailleurs également recommandées par Invisalign ). Plusieurs études indiquent que cet «Air Rotor Stripping» n induit pas de réponse pathologique des tissus durs et mous. La recommandation «conservatrice» serait de ne pas stripper plus de 0,75 mm d émail interproximal des points de contact antérieurs et pas plus de 1mm par point de contact postérieur (0,5 mm par surface proximale). Comment? Induire un déplacement dentaire avec Essix A la technique multi-attache dans laquelle la force s applique obligatoirement dans la gorge du bracket, Sheridan préfère et profite de la possibilité d appliquer la force sur n importe 8

quelle zone de la surface dentaire. C est d ailleurs cela qui déterminera le type de déplacement. Par exemple, une force appliquée incisalement provoquera une version supérieure à celle qu induira une force appliquée plus en gingival (qui aura tendance à provoquer un déplacement plus en masse de la dent). Il existe deux systèmes de création de force utilisés : - avec les pinces de Hilliard («Hilliard thermopliers»), qui altèrent l appareil en créant des «boutons» thermoformés dans la gouttière. - Le second par création de butées sur la dent, par ajout de composite sur la dent : il n implique pas une altération de l appareil. Ces deux systèmes peuvent être utilisés indépendamment ou conjointement. Les déplacements que l on peut réaliser : - Version : par projection dans le plastique ou apposition de composite (système 1 ou 2) sur la dent du côté d où la dent doit être éloignée. D autre part une fenêtre doit être découpée dans la gouttière du côté où la dent doit être versée. - Déplacement en latéralité : sur le modèle de travail, le clinicien place du matériau (Triad Gel light cured gel) du côté de la dent où le déplacement latéral doit être accompli. S il existe un manque de place du côté où on déplace, du stripping peut être réalisé après réalisation de la gouttière. - Torque : réalisé en créant une projection (par la pince de Hilliard ou par apposition de composite sur la dent), simultanément en vestibulaire et en lingual de la dent cible. Intérêt par rapport à un bracket, la distance entre les deux points d application n est pas limitée aux dimensions d un bracket. 9

Le couple à l origine du torque déplace (ici) le bord incisif lingualement et la racine vestibulairement (Sheridan) Si on ne désire réaliser qu un déplacement radiculaire, on recouvre de 2 mm le bord incisif. - Rotation : Elle se réalise par l action de forces appliquées sur des surfaces diagonalement opposées et en plaçant du matériau de dégagement sur les faces appropriées sur le modèle de travail. Des rotations mono-marginales peuvent également être réalisées en bloquant la surface correctement positionnée par l absence de matériau de dégagement. - Egression : la gouttière constitue un ancrage pour les élastiques. Après thermoformage, une large fenêtre est découpée pour accueillir la dent à égresser et permettre le collage d un bouton sur la face vestibulaire de la dent. A partir d attachements découpés dans la gouttière ou fabriqués grâce aux pinces de Hilliard, les élastiques sont positionnés et changés tous les jours. L espace correspondant à la dent à égresser est coupé dans la gouttière et un bouton en composite est collé sur la surface amélaire de la dent en question. Puis l élastique s accroche sur des ailettes rétentives sur la gouttière d une part et sur la dent cible d autre part (Sheridan). - Ingression : Pour Sheridan, l utilisation d une gouttière dans une première phase de traitement permet de toute façon de diminuer la difficulté du cas et donc de faciliter l étape d ingression en multi-attache. 10

Une gouttière est fabriquée avec des extensions gingivales en vestibulaire et lingual pour donner un support aux attachements pour les élastiques. Alors, le praticien a le choix entre découper des rétentions dans le plastique ou coller des boutons. Ensuite, le positionnement de l élastique se réalisera de vestibulaire en lingual, sur la face occlusale de la dent, en retournant l élastique sur lui-même pour faire apparaître un «X». Le mécanisme de l ingression et la configuration en «X» de l élastique (Sheridan) - Correction des classes II et III : sur des gouttières englobant totalement l arcade, un bracket ou un bouton composite est collé sur chaque dent supportant l élastique. Port d élastiques de classe III (Sheridan) - Fermeture d un diastème : une gouttière totale est fabriquée puis découpée à l endroit du diastème, puis des élastiques sont accrochés entre les blocs. 11

Un appareil Essix canine à canine est découpé en son milieu et un élastique tend à rapprocher les deux parties (Sheridan) Conclusion Si Invisalign est incontestablement un système original, il trouve cependant son origine dans des procédés anciens, développés aux Etats-Unis au milieu du 20 ème siècle, puis améliorés et modifiés grâce à de nouvelles technologies. I. 2 Buts du travail Après la description du matériel (gouttières Invisalign ) et du procédé d utilisation, la méthode du travail proposé sera présentée (questionnaire envoyé à un échantillon de 30 praticiens et collection de documents pour l étude de cas) puis les résultats de l étude de cas énoncés. Enfin, la discussion fera le point sur la qualité des traitements en fonction de l anomalie de départ (en tenant compte des limites intrinsèques à l étude), les possibilités et limites de la technique, l intérêt croissant qu elle suscite dans la population adulte orthodontique si flagrante dans les forums internet II. MATERIEL ET METHODE II 1 Matériel Les gouttières Invisalign (matériau : polyuréthane) sont décrites ci-après. II 2 Méthode II 2. 1. Les praticiens ayant participé 12

Un questionnaire concernant la pratique ou non de cette technique a été envoyé à 30 praticiens de Paris et sa région. Il s agissait d évaluer la présence de ce système dans les cabinets contactés, et plus encore le degré de satisfaction des praticiens utilisateurs concernant différents points (qualité des résultats, temps au fauteuil, temps de traitement ) et le type de malocclusion de prédilection traité avec cette technique. Enfin, certains praticiens ont accepté de fournir un ou plusieurs dossiers correspondant aux cas à étudier. II 2. 2. Les indications 10 Telle qu elle se présente aujourd hui, Invisalign est une technique innovante et intéressante pour le traitement de certains cas ciblés, mais elle présente des limites indéniables, la complexité des cas augmentant. Invisalign convient particulièrement aux traitements de cas simples, avec encombrements mineurs à modérés 11 et/ou supraclusion traités sans extraction, ce qui correspond à la plupart des cas présentés ici. Selon Clements 11, les cas avec déviations des milieux et surplomb augmenté présentent plus de difficulté. Les traitements avec extraction, en Invisalign, présentaient au départ la difficulté majeure du maintien d axe pendant la fermeture de l espace d extraction. Aujourd hui, grâce aux attachements, le contrôle des rotations et de la version est meilleur (Bouchez). En terme d âge, les praticiens relatent le fait que de plus en plus d adolescents sont traités avec Invisalign, ce qui s observe en effet dans l échantillon de cas présentés, avec une motivation qui semble bonne lorsque les règles ont été clairement énoncées au départ et acceptées par le patient (Bouchez). Les cas les plus classiquement traités avec Invisalign (cas «novice» pour Invisalign ): -des encombrements mineurs à modérés (1-5 mm), traités par de l expansion latérale et/ou antéro-postérieure, par du stripping ou par extraction d une incisive inférieure. -la fermeture de diastèmes (1-5 mm). correspondent aux cas présentés ici. 13

-selon Invisalign, dans le sens transversal, une expansion transversale de moins de 2 mm est aussi considérée comme simple à réaliser et dans le sens vertical une ingression antérieure de moins de 2 mm. -selon Invisalign encore, des rotations : incisive 30, canine 30, postérieure 15 -selon Invisalign enfin, un décalage des milieux 2mm D autres aspects sont plus difficiles à gérer (cas «intermédiaires» selon Invisalign ) : -les encombrements ou les diastèmes compris entre 6 et 8 mm -les classes II bout à bout -la distalisation molaire inférieure à 2 mm -les rotations incisives 45 Enfin les cas les plus complexes seraient: -les encombrements ou les diastèmes supérieurs à 8 mm -les décalages squelettiques antéro-postérieurs accompagnant les décalages dentaires, de plus de 2 mm (par rapport aux normes de classe I de Ballard). -les supraclusions sévères (supérieures à 3 mm par arcade, type Classe II 2 ) : elles seront levées par ingression des incisives et vestibulo-version. -les rotations importantes (plus de 30 pour les canines et dents postérieures ; plus de 45 en antérieur) Remarque : la difficulté pourra être contournée en corrigeant la rotation par un multi-attache localisé (à l aide de sectionnels latéraux) avant le début du traitement (ou en fin). -les béances (antérieure et postérieure) : au maximum on réalisera 0.5 mm à 1 mm d égression sur les dents antérieures (source Invisalign ) -les versions sévères (de plus de 45 ) Et Invisalign ajoute, les distalisations molaires de plus de 2 mm, l expansion maxillaire supérieure à 3 mm D autre part : -les dents présentant des couronnes courtes -les arcades incomplètes avec nombreuses dents absentes 14

Aujourd hui, quelques praticiens experts tentent d élargir les possibilités de la technique à des cas plus complexes : désinclusions et aux cas chirurgicaux. En 2005 dans le Journal of Clinical Orthodontics 12, Robert L. Boyd (l un des plus grands experts américains de la technique) présente deux cas chirurgicaux traités avec Invisalign (alignement-durée : 27 et 28 mois) puis multi-attache (7 mois). Les contre-indications à ce port d un appareil amovible sont -un articulé croisé important -un décalage de plus de 2 mm entre Relation Centrée et position d Intercuspidation Maximale -une pathologie de l A.T.M incontrôlée -les maladies parodontales avancées non contrôlées -les résorptions radiculaires -la phase de denture mixte -l absence de toutes les dents postérieures II 2. 3. Principes et méthode d utilisation II. 2. 3.1 Principes généraux Comme l historique le montre, Invisalign n est pas un concept «nouveau» : Sheridan et Sheridan et al font un rapport sur les techniques de RIP (Réduction Interproximale) et d alignement dentaire en utilisant la technique Essix. Invisalign est également fondé sur le set-up de Kesling : les dents sont «repositionnées» après les avoir découpées individuellement sur le modèle, puis le ou les appareils sont fabriqués pour que les dents se déplacent jusqu à la position du set-up. L inconvénient de ces techniques est que presque tous les déplacements dentaires nécessitent la fabrication de plusieurs set-ups et ceci implique donc la prise de nouvelles empreintes à presque chaque visite, inconfortables pour le patient et impliquant du temps et du travail pour le praticien. Invisalign, utilisant des techniques modernes de scanner et de traitement informatique de l image, en livrant d emblée la série de gouttières qui permettra le traitement du patient de A à Z, s adapte à une pratique quotidienne où le temps de travail au fauteuil et au laboratoire est optimisé. 15

L aspect révolutionnaire de cette technique consiste dans le fait de scanner puis de rendre une image de haute précision à partir d empreintes précises. A partir d elles, les dents apparaissent à l écran, comme un modèle en trois dimensions, que l on peut manipuler et corriger «virtuellement» grâce au plan de traitement décidé et développé par l orthodontiste praticien et traduit par Invisalign et ses opérateurs grâce à son logiciel. Le praticien peut, grâce à une connection Internet, visualiser les modèles virtuels depuis la malocclusion jusqu à la correction, déplacement par déplacement, au sein du Clin-check. Gouttière après gouttière, les étapes du traitement peuvent être revues et corrigées avant que le plan de traitement via le clin-check soit validé définitivement par le praticien. Cependant, alors que le nombre de patients traités avec Invisalign est conséquent (plus de 250 000 patients selon Boyd, à travers le monde, en 2005), la plus grande partie de la recherche et du développement de la technique a lieu au sein de quelques départements orthodontiques universitaires aux Etats-Unis (Université de Pacific, Université de Floride) et grâce à quelques praticiens «experts» aux Etats-Unis et en Europe. En dehors de quelques articles descriptifs et cliniques, aucune étude prospective ou rétrospective n a été réalisée et à l évidence, fait défaut 13. Biomécanique Les principes biomécaniques de cette technique consistent en une «décomposition» du déplacement à effectuer : pour chaque dent à déplacer d une position A à une position Z, chaque gouttière représente une position B puis C et ainsi de suite jusqu à la position finale Z à atteindre et ceci pour tout type de déplacement : expansion latérale, vestibulo-version incisive, rotation.. Aucun article ne traite à ce jour de ce sujet, en particulier sur la création de moments de forces à l origine d un torque, par exemple. D autre part l amplitude moyenne de déplacement par dent est de.025 mm par gouttière. Au delà, et sans preuve ni étude à l appui, Invisalign considère que le déplacement ne se réalisera pas correctement. Enfin, aucune étude ne relate de la quantité de force délivrée par dent au cours de ces déplacements. En outre, une étude publiée en 2004 dans l American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 14 met en évidence des modifications structurelles des gouttières après exposition intra-orale : abrasion des pentes cuspidiennes, calcification localisée du biofilm précipité aux sîtes de stagnation. Une augmentation de la dureté des gouttières au 16

niveau des segments vestibulaires a de plus été constatée. Celle ci pourrait avoir des conséquences sur la force délivrée : pour les auteurs, cette information justifie des recherches plus poussées. Cependant, Boyd en 2005 dans le Journal of Clinical Othodontics 12 précise que le matériau des gouttières utilisé à l époque n est désormais plus utilisé.. II. 2.3.2 Méthode d utilisation Succinctement, il semble nécessaire de rappeler les étapes progressives qui mènent de la prise d empreinte à la pose de la première gouttière au cabinet. II. 2.3.2.1. Collection de documents de qualité pour l élaboration du dossier orthodontique Comme pour tout traitement, le praticien établit un dossier contenant photographies, radiographies (panoramique et téléradiographie de profil), modèles d étude. En dehors des modèles d étude, tous ces enregistrements sont envoyés en copie via internet ou par courrier (mais ne seront pas retournés). Mais l élément fondamental du dossier consiste en l envoi d empreintes au silicone de haute qualité. Prise d empreintes et enregistrement de l occlusion Après avoir fait réaliser un détartrage et les soins nécessaires, le praticien peut réaliser les empreintes. Il utilise pour cela les porte-empreintes en plastique fournis par Invisalign. Plusieurs techniques au polyvinyl siloxanes (P.V.S.) existent ; entre autres -la prise d empreintes en deux temps (wash-technique») : on charge le porte-empreinte de matériau lourd recouvert d un film plastique. Après désinsertion, on retire délicatement le film puis on élimine les éventuels excès de matériau. On charge alors la pré-empreinte avec le matériau léger et on l insère en bouche après l avoir séché. Comme autre variante : sur un modèle en plâtre (obtenu à partir d une simple empreinte alginate), le praticien positionne le porte-empreinte chargé de putty : cette pré-empreinte retravaillée (on ébarbe les collets, on crée des gouttières d échappement pour le matériau fluide) permet, en l absence du patient, de «gagner» une étape. -la prise d empreinte en un temps : pendant que le light est appliqué en bouche par le praticien à l aide d une seringue, le mélange de putty est réalisé par l assistante. 17

Critères de réussite de l empreinte : -Les marges gingivales et l anatomie de toutes les surfaces apparaissent clairement. -Le matériau lourd ne doit pas apparaître à travers le matériau léger. -L empreinte ne comporte aucune bulle ou manque Exemple d empreinte inexploitable : «tirage» dans la zone postérieure (Align ) N.B : si des problèmes parodontaux existent, les espaces inter-dentaires importants doivent être comblés (par de la cire dentaire, par exemple) afin d éviter un déchirement du matériau d empreinte lors de la désinsertion (Bouchez). Matériaux disponibles : Optosil, Xantopren, Pentamix 2 Enregistrement de l occlusion : Il se réalise également en P.V.S. II. 2.3.2.1. Planification interactive du traitement avec Align Technology (source Align ) commencer un nouveau cas notification si problème réception aux USA 2 4 3-5 jours MODIFICATION VALIDATION réception des gouttières 12 jours 12 jours 18

Transmission du dossier à Invisalign Une partie du dossier est expédiée par courrier, l autre, le plus couramment, par internet : photos extra et intra-buccales, copie des radiographies (panoramique et téléradiographie de profil). Le praticien envoie également le formulaire de prescription et de diagnostic dans la boîte d envoi Invisalign. Il peut décider de traiter le patient avec des gouttières n agissant que de canine à canine (mais englobant l ensemble des couronnes) ou complètes et actives sur l ensemble de l arcade. Ainsi, au travers de ce formulaire de diagnostic et de traitement, le praticien est amené à visualiser le résultat final, il doit être sûr de ses objectifs, du plan de traitement choisi, car une fois envoyé, les décisions importantes d extraction, de stripping, de maintien de la classe molaire seront prises. Cependant le clin-check pourra être revu et modifié s il ne convient pas au praticien 19

Environ 15 jours après la transmission du dossier, le clin-check est soumis à l acceptation du praticien. Traitement des empreintes par Invisalign Les empreintes ne sont plus coulées en plâtre dentaire, mais scannées directement 25 («Computed Tomography impression scanning»). Un ordinateur relié au scanner assemble alors les informations scannées pour créer un modèle 3D. -Traitement de l image : logiciel Align Technology Après que l occlusion soit établie, le technicien Invisalign «virtuel» (V.O.T.) utilise le logiciel «Treat» pour «couper» les modèles virtuels et séparer les dents, leur permettant de bouger individuellement 26. Une gencive virtuelle est placée le long de la ligne gingivale des couronnes cliniques pour servir de limite pour la fabrication des gouttières. Alors la prescription de l orthodontiste est suivie : les dents sont positionnées en intra et interarcade (grâce au logiciel de traitement de la compagnie). Une fois que le set-up final est décidé, les différentes étapes du déplacement dentaire sont réalisées de manière à ce qu il n apparaisse aucune interférence occlusale ou interproximale. La vitesse du déplacement est un critère décidé par la firme (elle peut être précisée par le praticien). Un traitement type avec Invisalign nécessitera environ 25 gouttières soit 50 semaines. Le nombre d étapes nécessaires dépend de la quantité et de la complexité du mouvement. -Acceptation du clin-check par le praticien et fabrication des gouttières L orthodontiste peut modifier autant de fois qu il le souhaite le clin-check en indiquant au technicien Invisalign ce qui ne lui convient pas : résultat intra-interarcade, nombre de gouttières, quantité de stripping Mais une fois validé, le praticien n a plus la possibilité de changement : les gouttières sont alors fabriquées pour que les déplacements détaillés au niveau informatique puissent être transférés cliniquement sur le patient. Les images informatiques sont converties en modèles physiques par l utilisation d un procédé appelé stéréolithographie. Il s agit d un procédé de prototypage rapide, développé en 1986. Son principe repose sur la photopolymérisation d une résine liquide : un laser agit sur une résine photosensible et reconstitue la pièce à fabriquer par superpositions successives de couches. 20

Ces différents modèles sont alors utilisés pour fabriquer les gouttières grâce à une machine Biostar. Align a formulé un matériau breveté pour la fabrication des gouttières. Elles sont coupées et gravées au laser avec les initiales du patient, le numéro du cas, le numéro de la gouttière et l arcade (supérieure ou inférieure). Elles sont alors désinfectées, packagées et envoyées au praticien, environ 4 à 6 semaines après validation du clin-check. Ainsi, entre la première consultation au cabinet et la pose du premier aligneur, il s écoule environ 2 mois. -Essai de la première gouttière au cabinet et éventuellement réduction interproximale si cela est indiqué par la charte de stripping délivrée en même temps que les gouttières. Les instructions de nettoyage et de port des gouttières (20h/24) sont expliquées à ce moment. 2-3 semaines plus tard, la majorité des praticiens souhaite recevoir le patient en contrôle, la gouttière numéro 2 peut être mise en bouche et la gouttière numéro 3 peut être délivrée au patient qui en fera usage 15 jours plus tard: dans son étude 4,11, Bollen confirme bien que le rythme d activation (une fois toutes les 2 semaines) est le plus efficace. Puis le patient est vu 4 semaines plus tard. Remarque : lorsque la durée de port des gouttières supérieure et inférieure est différente, il est préférable de commencer le traitement avec les deux gouttières car il arrive parfois que les déplacements au sein de l arcade traitée en premier entraîne des modifications de l arcade opposée et empêche l insertion de la première gouttière et donc des suivantes. II 2. 4. Méthode d évaluation du système Ce travail présente l étude de 9 cas traités avec Invisalign, par 3 praticiens différents. Elle a pour but d apprécier les possibilités thérapeutiques, les limites de la technique et la concordance avec les indications et les difficultés évoquées dans la littérature (cf discussion). Elle se base sur l analyse de cas pour lesquels le dossier devait obligatoirement être complet et contenant : -les photos extra et intra-buccales avant et après -les radiographies panoramique et téléradiographie de profil avant et après. Ainsi, l analyse des résultats cliniques et radiologiques (analyse céphalométrique) permettent d évaluer plusieurs éléments : -qualité des rapports intra-arcade, position des incisives supérieure et inférieure 21

-qualité des rapports inter-arcade -intégrité radiculaire -résultat esthétique D autre part, les réponses au questionnaire adressé aux praticiens permettent d évaluer, sur un échantillon de 30 praticiens : -la proportion d utilisateurs de la technique et pour ceux qui ne pratiquent pas les raisons principales de leur «refus» -la satisfaction des praticiens Invisalign : temps au fauteuil, temps de traitement, nécessité de finitions dans une autre technique (multi-attache, élasto-finisseur) III. RESULTATS :etude descriptive des cas La majorité des praticiens rencontrés réserve à Invisalign le traitement de dysharmonies dentomaxillaires en classe I traitées avec de l expansion, du stripping et/ou l extraction d une incisive mandibulaire. Cependant, certains praticiens plus experts de la technique» prennent l initiative de réaliser des traitements plus complexes : l exemple du cas numéro 2 traité avec extraction de quatre prémolaires pour résoudre une classe I DDM donne un résultat très satisfaisant, mais la correction de décalages antéro-postérieur, vertical ou transversal semble plus délicate. CAS 1 Rudolph E. Jeune patient âgé de 16 ans en début de traitement. Patient du Dr Bouchez 22

Au niveau exobuccal, il présente : de face -un visage harmonieux, symétrique, équilibré, tendance face longue, avec des lèvres épaisses en occlusion au repos. de profil -le profil sous-nasal est convexe, l angle naso-labial moyen, le menton bien placé dans le profil. le sourire -il est large, laissant apparaître l ensemble des couronnes des dents maxillaires de 16 à 26. Au niveau endobuccal, il présente : -une hygiène satisfaisante -en intra-arcade, les malpositions sont mineures et limitées au secteur incisivo-canin, les formes d arcade sont relativement harmonieuses. -en inter-arcade, sous réserve des informations fournies par les modèles d étude (non communiqués), on constate des rapports antéro-postérieurs de classe II d Angle (2mm), des rapports transversaux corrects et on note dans le sens vertical une légère supraclusion antérieure. L analyse céphalométrique révèle une classe I de Ballard sur un schéma mésofacial (voir ci-après). 23

Après avoir rempli le formulaire de diagnostic et de plan de traitement et l avoir retourné à Invisalign, le praticien reçoit un premier clin-check qu il décide ou non de modifier après contrôle des différents points vus précédemment (jusqu à obtention d un set-up virtuel qui lui convient et qu il décide de valider). Le clin-check présente la vue désirée en 3 dimensions : maxillaire seule (vue occlusale), mandibulaire seule (vue occlusale) ou bimaxillaire (vues -antérieure/ postérieure -latérale droite/ gauche -surplomb antérieur (correspond à une vue des modèles en occlusion, regardé arcade maxillaire en bas, permettant d apprécier le surplomb) -segment latéral droit (grossissement des rapports latéraux)/ gauche -linguale gauche/droite/incisive -distale molaire droite/gauche) 24

Bilan radiologique et analyse céphalométrique : Invisalign propose 23 gouttières maxillaires et 19 gouttières mandibulaires pour réaliser le traitement, sans stripping. Etape par étape, le praticien doit contrôler le déroulé des gouttières et le rôle attribué à chacune. Si un élément ne lui convient pas (absence d un taquet sur une dent, forme du taquet, qualité des rapports occlusaux ) il le précise et reçoit un nouveau clin-check. Par exemple, le taquet initialement absent sur 33 est demandé par le praticien sur le second clincheck pour aider à la dérotation de la dent. 25

Plusieurs outils existent pour apprécier les déplacements réalisés et leur amplitude : par exemple : la «superposition» et la grille. Ces outils permettent d évaluer : -si la quantité de vestibulo-version incisive proposée par Invisalign est en accord avec le support parodontal (si l encombrement est important, on pourra être amené à utiliser le stripping, ce qui n est pas le cas ici). -si la quantité d expansion latérale paraît réalisable et compatible avec la santé parodontale. Fin de traitement (23 gouttières maxillaires, 19 mandibulaires)- 20 mois de traitement 26

Le clin-check présente comme résultat final : Bilan radiologique de fin de traitement : 27

Analyse de Ricketts MANDIBULE : Variation avec l age NC à 15 ans DC Patient Fin de traitement 1. Angle axe facial Aucune 90 4 87 87 X Dolicho Méso Brachy 2. Angle facial (+)1 /3ans 89 3 90 91 X 3. Angle mandibulaire (-)1 /3ans 24 4 24 24 X 4. Hauteur faciale inf. Aucune 47 4 41 40 X 5. Arc mandibulaire (+) 0,5 /an 29 4 40 37 X MAXILLAIRE : 6. Convexité (-)1mm/ 3 ans 0 mm 2 mm +2 mm +1 DENTURE : 7. Dist inc.inf/a-pog Aucune 1 mm 2 mm +3,5 +3,5 8. ANGLE INC.INF./A- Aucune 22 4 24 +31 POG 9. MOLAIRE SUP./PTV (+)1mm/an Age + 3 mm 24 +24 9 mm PROFIL : LEVRE INF./LIGNEE Recul 0 mm 2 mm -1mm +2mm Résultat : La correction de l encombrement est obtenue. On observe une vestibulo-version de l incisive inférieure associée à une diminution de la supraclusion. La classe I d Angle est atteinte (sous réserve d une confirmation par l étude des moulages). Au niveau radiologique, on observe une intégrité des racines dentaires et leur relatif parallelisme. 28

Superpositions structurales de Lautrou SUPERPOSITIONS GENERALE Rotations squelettiques : absence de rotation maxillaire et rotation totale mandibulaire postérieure Rotations matricielles: absence de rotation du plan palatin et abaissement parallèlement à lui-même du plan mandibulaire Profil : avancée modérée des lèvres supérieure et inférieure LOCALES MAXILLAIRE Pas de rotation du plan palatin Rotation horaire mineure du plan d occlusion Recul du point A Avancée du bord libre incisif supérieur et recul de son apex et recul de la molaire supérieure (1mm) MANDIBULAIRE Rotation anti-horaire du plan mandibulaire Absence de remodelage du point B Vestibulo-version mineure de l incisive inférieure et absence de déplacement de la 6 inférieure 29

CAS 2 Benjamin H. Patient âgé de 24 ans en début de traitement. Au niveau exo-buccal, le patient présente un visage harmonieux, symétrique, équilibré, mais le profil sous-nasal est rétrusif. Au niveau endo-buccal, sous réserve des informations fournies par les modèles d étude (non communiqués), on constate une classe I DDM (avec vestibulo-position des canines maxillaires). Les milieux inter-incisifs ne coïncident pas (données manquantes pour analyser les responsabilités maxillaire et/ou mandibulaire). L analyse céphalométrique révèle des rapports de classe I de Ballard sur un schéma vertical mésofacial (voir tracé et analyse céphalométriques). Patient du Dr Bouchez 30

Le traitement réalisé avec extraction de 4 premières prémolaires dure 22 mois et nécessite 28 gouttières mandibulaires et 42 maxillaires. Fin de traitement 31

32

Analyse de Ricketts MANDIBULE : Variation avec l age NC à 15 ans DC Patient Fin de traitement Dolicho Méso Brachy 7. Angle axe facial Aucune 90 4 91 91 X 8. Angle facial (+)1 /3ans 89 3 93 93 X 9. Angle mandibulaire (-)1 /3ans 24 4 22 20 X 10. Hauteur faciale inf. 11. Arc mandibulaire MAXILLAIRE : Aucune 47 4 40 39 X (+) 0,5 /an 29 4 40 40 X 12. Convexité (-)1mm/ 3 ans DENTURE : 0 mm 2 mm 0-1 7. Dist inc.inf/a-pog Aucune 1 mm 2 mm 0-2 8. ANGLE INC.INF./A- Aucune 22 4 20 15 POG 9. MOLAIRE SUP./PTV (+)1mm/an Age + 3 mm 25 +25 9 mm PROFIL : LEVRE INF./LIGNEE Recul 0 mm 2 mm -5mm -6,5 mm Résultat : La correction de la DDM est obtenue. On observe un redressement de l axe de l incisive inférieure associé à une linguo-version de l incisive maxillaire. La classe I d Angle est maintenue. Il persiste un léger décalage des milieux inter-incisifs (en accord avec le clin-check). Les lèvres sont un peu plus en retrait dans le profil. Au niveau radiologique, on observe une intégrité des racines dentaires et leur relatif parallelisme. CAS 3 Romain D. Patient âgé de 18 ans en début de traitement. Au niveau exobuccal, le visage est harmonieux, équilibré et symétrique. Le profil sous cutané est convexe et les lèvres sont en occlusion au repos. Sous réserve des informations fournies par les modèles d étude (non communiqués), on constate au niveau dentaire une classe I d Angle avec présence de diastèmes à l arcade maxillaire et léger encombrement mandibulaire. L analyse céphalométrique révèle une classe I de Ballard sur un schéma mésofacial. 33

Patient du Dr Bouchez 34

Le traitement nécessite 13 gouttières maxillaires et 11 mandibulaires et dure 10 mois. La correction de l encombrement mandibulaire se réalise par du stripping (3,2 mm au total, voir charte délivrée par Invisalign ). Fin de traitement 35

36

Analyse de Ricketts MANDIBULE : Variation avec l age NC à 15 ans DC Patient Fin de traitement 13. Angle axe facial Aucune 90 4 87 88 X Dolicho Méso Brachy 14. Angle facial (+)1 /3ans 89 3 89 90 X 15. Angle (-)1 /3ans 24 4 23 23 X mandibulaire 16. Hauteur faciale Aucune 47 4 39 40 X inf. 17. Arc (+) 0,5 /an 29 4 45 45 X mandibulaire MAXILLAIRE : 18. Convexité (-)1mm/ 3 ans 0 mm 2 mm 0 0 DENTURE : 7. Dist inc.inf/a-pog Aucune 1 mm 2 mm 0 0 8. ANGLE INC.INF./A- Aucune 22 4 19 21 POG 9. MOLAIRE SUP./PTV (+)1mm/an Age + 3 mm 17 18 9 mm PROFIL : LEVRE INF./LIGNEE Recul 0 mm 2 mm 0 mm -1mm Résultat : La correction de l encombrement mandibulaire est obtenue ainsi que la fermeture des diastèmes maxillaires (persistance d un léger diastème canine/première prémolaire?). On observe une légère vestibulo-version de l incisive inférieure. La classe I d Angle est conservée. Au niveau radiologique, on observe une intégrité des racines dentaires et leur relatif parallelisme. CAS 4 Karima C. Patiente âgée de 29 ans en début de traitement. Au niveau exobuccal, le visage est harmonieux, symétrique, équilibré, le profil sous-nasal est convexe. Au niveau endo-buccal, sous réserve des informations fournies par les modèles d étude (non communiqués), on constate une classe I DDM (classe II droite 2 mm?) avec encombrement maxillaire et mandibulaire modérés, une supraclusion et un décalage des milieux inter-incisifs. L analyse céphalométrique révèle une classe II de Ballard par rétromandibulie sur un schéma vertical tendance dolichofacial (voir tracé et analyse céphalométriques). 37

Patiente du Dr Bouchez 38

Le traitement nécessite 26 gouttières maxillaires et 8 mandibulaires et dure 13 mois. La correction de l encombrement se réalise par du stripping maxillaire et mandibulaire (2,3mm au total au maxillaire, 0,4mm au total à la mandibule, voir charte). 39

Fin de traitement 40

Analyse de Ricketts MANDIBULE : Variation avec l age NC à 15 DC Patient Fin de traitement ans 19. Angle axe facial Aucune 90 4 82 82,5 X Dolicho Méso Brachy 20. Angle facial (+)1 /3ans 89 3 82 84 X 21. Angle (-)1 /3ans 24 4 32 29 X mandibulaire 22. Hauteur faciale Aucune 47 4 44 43 X inf. 23. Arc (+) 0,5 /an 29 4 35 40 X mandibulaire MAXILLAIRE : 24. Convexité (-)1mm/ 3 ans 0 mm 2 mm +5 +5 DENTURE : 7. Dist inc.inf/a-pog Aucune 1 mm 2 mm +2 0 8. ANGLE INC.INF./A- Aucune 22 4 22 18 POG 9. MOLAIRE SUP./PTV (+)1mm/an Age + 3 mm 17 16 9 mm PROFIL : LEVRE INF./LIGNEE Recul 0 mm 2 mm -2mm -2,5 mm Résultat : La correction des encombrements maxillaire et mandibulaire est obtenue. Les milieux inter-incisifs coïncident et la supraclusion est en partie levée. L axe de l incisive mandibulaire s est redressé. La classe I d Angle est conservée à gauche et «semble» être obtenue à droite (absence des modèles). Au niveau radiologique, on observe une intégrité des racines dentaires et leur relatif parallelisme. CAS 5 Noelle A. Patiente âgée de 52 ans en début de traitement. Au niveau exobuccal, le visage est harmonieux, symétrique, l étage inférieur augmenté, le profil sous-nasal est légèrement convexe. Au niveau endo-buccal, sous réserve des informations fournies par les modèles d étude (non communiqués), on constate une classe I DDM avec encombrement maxillaire et mandibulaire modérés. Les restaurations prothétiques et soins conservateurs sont multiples. L analyse céphalométrique révèle une classe II de Ballard d origine maxillaire et mandibulaire sur un schéma vertical dolichofacial (voir tracé et analyse céphalométriques). 41