Accélérer les traitements orthodontiques

L’activité orthodontique a subi une mutation considérable ces dernières années et une constante évolution liées à plusieurs paramètres essentiels : l’apport du numérique avec les empreintes optiques et le développement des simulations de traitement précises, l’accélération du mouvement dentaire provoqué, le confort et la discrétion des aligneurs.

La demande adulte est donc en pleine croissance et la combinaison de traitement Invisalign/Acceledent apporte une solution remarquable.

I – Le mouvement dentaire provoqué

1 – Les phénomènes biologiques

Le déplacement dentaire est déterminé par des phénomènes bioélectriques et des phénomènes de pression.

Effets primaires

Lorsque nous exerçons une force sur une dent, le déplacement immédiat provoque deux types de phénomènes qui vont déterminer le mouvement.

• Les contraintes subies par l’os alvéolaire génèrent des courants électriques (phénomène de piézoélectricité) qui modifient le métabolisme des cellules osseuses.
• Les compressions/extensions subies par les diverses zones du ligament engendrent des compressions des vaisseaux sanguins et extensions des fibres ligamentaires.

Effets à quelques heures

Au bout de quelques heures, nous observons des signes de modifications métaboliques (messagers chimiques, enzymes, etc.) et des différenciations cellulaires :

• activités ostéoblastiques inductrices d’appositions osseuses dans les zones d’extension,
• activités ostéoclastiques inductrices de résorption dans les zones de compression.

Le remaniement osseux commence.

Effets à plusieurs jours

Lorsque la force est maintenue trois à cinq jours, le remaniement osseux devient observable : une néo-alvéole s’est formée et le même processus peut se répéter pour prolonger le déplacement initié.

2 – Les données numériques

Relation force/mouvement
Le déplacement dentaire résulte du remaniement osseux, la vitesse de déplacement dentaire n’est donc liée a priori qu’au turn-over tissulaire, à la dynamique du métabolisme parodontal (ligamentaire et osseux).

Les seuils
En dessous d’un certain seuil de contrainte, le processus décrit ci-dessus ne se déclenche pas. Au-dessus d’un cer­tain niveau, les contraintes ligamentaires et osseuses sont telles que nous obser­vons une destruction cellulaire dans les régions de compression : il s’agit de la hya­linisation. Le processus de déplacement est alors bloqué et nous devrons attendre la reprise d’une activité ostéoclastique de « sape » en retrait de la lamina dura, et une cicatrisation ligamentaire pour reprendre le mouvement initié.

Les valeurs optimales
Entre les deux seuils décrits plus haut, le déplacement est, comme nous l’avons dit, quasi indépendant de l’intensité de la force. Retenons les valeurs optimales. Pour un déplacement en version libre, avec des zones de compres­sion et d’extension li­mitées, la force opti­male est de 50 grf. Pour un déplace­ment en gression pure, avec des zones de compression et d’extension affectant toute la hauteur de la racine, la forme opti­male est double, de l’ordre de 100 grf.

3 – Le modèle mécanique

Lorsque nous appliquons un système de force à une dent, celle-ci se déplace au sein d’un milieu déformable partiel­lement élastique, le milieu ligamen­taire (les propriétés élastiques du ligament sont liées aux faisceaux fibreux et à la vascu­larisation). La position immédiate de la dent résulte de l’équilibre entre le système de force et la réaction élastique du liga­ment. L’amplitude reste bien sûr limi­tée par l’anatomie de l’alvéole osseuse. Le remaniement osseux crée alors une néo-alvéole, conforme au nouvel équilibre de la dent. Le détermi­nant primaire du déplacement dentaire est donc l’équilibre primaire de la dent dans le milieu ligamentaire.

4 – La différenciation cellulaire ^[2]

L’activation des ostéoclastes est cru­ciale afin d’augmenter la formation et le renouvellement osseux détermi­nant dans la vitesse orthodontique de déplacement des dents. Les systèmes RANKL/OPG et M-CSF sont les média­teurs qui jouent un rôle décisif dans le contrôle de l’ostéoclastogénèse lors de la mise en place d’un mouvement dentaire. Les ostéoblastes sont importants dans le maintien d’une densité osseuse ^[3].

Les dernières cellules qui appartiennent au complexe osseux sont les ostéocytes. Ce sont des ostéoblastes matures empri­sonnés mais interconnectés au sein de la matrice minéralisée dans des espaces ap­pelés ostéoplastes. Les ostéocytes expri­ment également M-CSF, RANKL et OPG. Ces cellules sont sensibles aux stimuli mécaniques pouvant causer leur apop­tose. Une action sur le recrutement des ostéoclastes s’effectue alors par la li­bération de facteurs RANKL et M-CSF.

La Sclerostin est une protéine synthé­tisée par les ostéocytes qui décroît lors de la formation osseuse tout comme le FGF23. Il semblerait que ces facteurs soient des inhibiteurs de la fonction et de la survie des ostéoblastes.

5 – Le remodelage osseux ^[4]

Ainsi, la cascade cellulaire et moléculaire permet de transformer un stress méca­nique en signal biochimique qui est au final transmis aux cellules effectrices permettant le remodelage osseux. La for­mation et résorption osseuse se fait se­lon un cycle ARIF ^[5] où les différentes phases se succèdent toujours de la même manière au sein d’unités fonctionnelles.

• Activation : les cellules se rétractent, dé­gradent la matrice collagénique et attirent par chimiotactisme des pré-ostéoclastes sur la zone osseuse ainsi exposée. Ces pré-ostéoclastes peuvent alors fusion­ner pour former des ostéoclastes multi­nucléés et s’ancrer sur la zone à résorber.

•  Résorption : destruction du tissu osseux par les ostéoclastes en créant un compar­timent acide. L’os résorbé laisse progres­sivement place à une lacune de résorption ou lacune de Howship.

• Inversion : les ostéoclastes ont une du­rée de vie de 12 jours puis ils meurent par apoptose laissant alors place à des cel­lules mononucléées de type macropha­gique qui régularisent le contour de la la­cune et la préparent au comblement.

• Formation : les ostéoblastes sont re­crutés au sein de la lacune et s’y or­ganisent en une couche monocel­lulaire. Ils synthé­tisent alors une matrice non mi­néralisée, appe­lée tissu ostéoïde, constituée de colla­gène de type I et de protéines non collagéniques, qui comble la lacune. Les ostéoblastes produisent également des enzymes (phosphatases alcalines) qui augmentent les concen­trations en ions calcium et phosphate, aboutissant ainsi à la formation de cris­taux d’apatite et assurant la calcifica­tion de la matrice.

6 – Synthèse

Une meilleure compréhension des mé­canismes et interactions cellulaires im­pliqués dans les mouvements orthodon­tiques permet aujourd’hui d’intervenir au niveau des différents stades du cy­cle de déplacement dentaire. Des mo­difications de l’écoulement sanguin, des phénomènes d’hypoxie, des lé­sions tissulaires ou encore la produc­tion de cytokines (VEGF, TNF…) peuvent donc être réalisés ^[3]. En effet, des pro­cédés d’accélération du mouvement ortho­dontique existent dont le but est de sti­muler les cytokines M-CSF et d’aug­menter directement ou indirectement le rapport RANKL/OPG. L’accélération du mouvement den­taire peut donc se faire par ; (Fig.1) :

• corticotomie ou piézocision s’intéressant aux recrutements des cellules obtenues à la suite d’un stress mécanique et déclen­chant une réaction inflammatoire,
• laser ; stimuli électriques ainsi que par injection ou prise de vitamine D concer­nant entre autres le recrutement des cellules précurseurs des ostéoblastes,
• vibrations ou injec­tion/prise de subs­tances comme le PTH qui ciblent entre autres le recrutement des ostéoclastes ^[3].

II – Stimulation du mouvement dentaire par forces vibratoires cycliques avec un accélérateur

L’effet des forces cycliques sur l’accélé­ration des processus de remodelage os­seux a comme fondement les recherches effectuées par Mao et al ^[6,7] sur un mo­dèle animal. L’objectif était de moduler la croissance suturale chez les patients souffrant d’anomalies cranio-faciales par stimulation vibratoire des ostéoblastes et des ostéoclastes. Des dispositifs tels qu’AcceleDent ont été commercialisés dans le but d’améliorer et d’accélérer le mouvement dentaire orthodontique. Ils délivrent ainsi une force de 0.25 N à une fréquence de 30 Hz, via une four­chette occlusale qui génère la vibration et doivent être portés par le patient 20 min par jour. Ces dispositifs permet­traient une réduction de la douleur ^[8] 4 mois après la pose de l’appareil ortho­dontique, sans aucun effet délétère sur la morphologie radiculaire ^[9,10] .

Concernant les effets sur le mouvement dentaire, Nishimura et al [11] en 2008 ont rapporté une étude animale durant laquelle l’utilisation hebdomadaire des forces vibratoires cycliques pendant 8 minutes permettrait une augmenta­tion de 15 % de la vitesse de déplace­ment dentaire et ce durant 3 semaines d’études. Ils attribuent ces résultats à l’augmentation du taux de RANKL et d’ostéoclastes observée dans le ligament parodontal. Pour Leethanakul et al ^[12], les forces vibratoires augmenteraient le taux de cytokines pro-inflammatoires (IL-1) durant le mouvement dentaire et pourraient donc l’accélérer.

III Traitement combiné invisalign/acceledent

Cette combinaison de traitement offre tous les avantages recherchés par les adultes en demande d’orthodontie.

1 – Diminution de la durée de traitement

Les aligneurs sont de façon convention­nelle changés tous les 15 jours. Dans cer­tains cas cliniques et en fonction du mou­vement dentaire provoqué, nous pouvons passer aux gouttières suivantes tous les 7 jours mais ceci ne peut être considéré comme une règle universelle. Certaines étapes nécessitent des temps de port plus importants. L’utilisation d’un accé­lérateur dans notre pratique quotidienne nous permet de changer les aligneurs dans un premier temps et systémati­quement toutes les semaines et d’accé­lérer le changement tous les 3 ou 4 jours pour beaucoup de cas, entraînant ainsi une diminution du temps de traitement considérable. Dans les cas plus com­plexes avec correction de la classe II par distalisassion et traction élastiques ou les cas d’extractions, nous préconisons de garder les aligneurs une semaine.

2 – Diminution de la douleur

L’étude de Lobre et al [8], déjà évoquée pré­cédemment, conclut à une diminution des sensations douloureuses rencontrées lors de la réactivation du mouvement dentaire au changement d’aligneurs. D’une manière générale, les douleurs évoquées par les pa­tients sont nettement moins importantes avec des aligneurs, comparé aux multi-ba­gues. Le patient décrit le plus souvent une douleur décroissante pendant 2 jours et plus importante en début de traitement.

Avec un accélérateur, le langage du pa­tient est totalement modifié : il parle de gêne et non plus de douleurs, de quelques heures et non plus de jours. L’expérience et le vécu orthodontique s’en trouvent complètement modifiés.

3 – Meilleure adaptation des aligneurs

Afin d’améliorer la prise en charge des dents par les aligneurs, nous fai­sons très souvent mordre le patient sur des rouleaux siliconés (type chewies).

L’utilisation d’un accélérateur montre que nous n’avons quasiment plus re­cours à ces procédés. Les forces vibra­toires cycliques améliorent l’adaptation et donc l’expression du mouvement den­taire par les aligneurs. Ainsi les phases de finition par aligneurs supplémen­taires sont beaucoup moins fréquentes ; il en est de même pour les élastiques uti­lisés pour améliorer l’alignement des in­cisives latérales ou pour fermer les es­paces d’inocclusion postérieure.

Conclusion

La combinaison d’aligneurs et d’un accélérateur offre une solution de traite­ment optimale pour les adultes : réduc­tion de la durée, confort, diminution des douleurs orthodontiques, amélioration de la précision (diminution des finitions), discrétion de l’appareillage, visualisa­tion du plan de traitement. En termes de santé publique, les adultes franchissent le pas plus facilement. Ceci nous per­met en corrigeant la DDM et l’occlusion d’améliorer l’état parodontal, de limi­ter les troubles articulaires, de préparer la denture aux travaux prothétiques ou implantaires post-orthodontiques dans de bonnes conditions.

La stabilisation sera réalisée par conten­tion collée type fil, fibre ou incluse en fonction de différents critères qui seront ap­préciés en début et fin de traitement.

Nos patients sont sui­vis pendant encore un an après la pose des contentions.