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L'Orthodontie Française

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Biomécanique des mini-implants : analyse des effets parasites de quatre situations cliniques et propositions de résolutions Volume 92, numéro 2, Juin 2021

Illustrations

  • Figure 1
  • Figure 2
  • Figure 3
  • Figure 4
  • Figure 5
  • Figure 6
  • Figure 7
  • Figure 8
  • Figure 9
  • Figure 10
  • Figure 11
  • Figure 12
  • Figure 13
  • Figure 14
  • Figure 15
  • Figure 16
  • Figure 17
  • Figure 18
  • Figure 19
  • Figure 20
  • Figure 21
  • Figure 22
  • Figure 23
  • Figure 24
  • Figure 25
  • Figure 26

Tableaux

Introduction

En quelques dizaines d’années, les ancrages squelettiques temporaires (mini-vis ou mini-implants) se sont imposés, apportant beaucoup à la gestion des traitements, en optimisant nos thérapeutiques d’une part et en élargissant le champ des possibles d’autre part [68].

Aujourd’hui, les mécaniques sans ancrage osseux sont couramment nommées « traditionnelles » ou « conventionnelles » [19, 41, 48, 73] (terme ici retenu pour décrire les techniques sur arc continu sans ancrage osseux). Avec ces techniques, les forces orthodontiques s’appliquent en majorité de façon parallèle à l’arc et au plan d’occlusion, l’orthodontiste doit donc gérer ces forces dans un seul plan. Avec les ancrages osseux, parce que la force orthodontique ne s’ancre pas sur une dent mais sur un mini-implant, un certain nombre d’effets parasites peut être évité en simplifiant certaines thérapeutiques. Grâce à leur position apicale, il est possible de réaliser des mouvements de manière plus efficiente car plus proche du centre de résistance. Néanmoins, utilisés en ancrage direct, la force orthodontique générée s’applique aux dents avec une angulation. Le vecteur de force peut donc se décomposer en deux vecteurs, l’un horizontal, l’autre vertical [64]. Par conséquent, un mini-implant peut garantir un ancrage orthodontique quasi idéal [54] mais ne garantit pas un système de force idéal pour réaliser un quelconque mouvement orthodontique [49]. Une récente revue systématique de Alharbi, et al. indique qu’en moyenne le taux d’échec des mini-implants, toute situation confondue, est de 13,5 % [2] ; ce résultat correspond à une autre méta-analyse de Papadopoulos, et al. en 2012 [69]. Toutefois, ce taux prend uniquement en compte les échecs biologiques menant à la dépose prématurée de l’ancrage osseux. Or, à ces échecs, s’ajoutent les échecs biomécaniques et leurs effets indésirables : perte d’ancrage, vestibulo-version, bascule du plan d’occlusion, apparition d’infraclusions iatrogènes… Ce système de force doit être appréhendé en prenant en compte la position du mini-implant, les centres de résistances impliqués (dentaires unitaires ou par groupe, ainsi que maxillaires) et les unités mobiles à déplacer ; sans quoi des effets parasites censés être initialement évités seront évidemment présents comme en mécanique conventionnelle.

L’objectif de cet article était d’identifier et de commenter les effets parasites de situations biomécaniques fréquentes sur un arc continu avec ancrage osseux par une analyse biomécanique et de proposer des moyens cliniques simples pour les résoudre. Les différentes phases de traitement retenues sont l’ingression incisive, la rétraction incisivo-canine, la distalisation et la mésialisation molaire.

Afin de faciliter la compréhension, une discussion est présentée après chaque phase décrite.

Centre de résistance concerné sur un groupe de dents ou une arcade suivant la situation.

  • Force appliquée sur une dent, un groupe dentaire ou une arcade.
  • Vecteurs de décomposition de la force appliquée.
  • Moment généré sur une dent, un groupe dentaire ou une arcade.
  • Mini-implant.

Ingression incisive

Situation clinique

La correction de la supraclusion peut être effectuée par l’ingression du bloc antérieur, l’égression postérieure ou une combinaison de ces deux mouvements [63].

L’ingression pure du bloc antérieur est parfois réalisée à l’aide d’une traction directe sur deux mini-implants antérieurs entre incisive latérale et canine maxillaire.

Schématisation

La schématisation de la situation clinique d’ingression est représentée sur la Figure 1. La traction directe des chaînettes élastomériques crée un vecteur de traction oblique en direction gingivale et distale. Il peut se décomposer en une composante horizontale (verte) en direction distale et une composante verticale (bleue) en direction gingivale. Ces deux composantes sont aussi présentes sur l’incisive controlatérale qui subit la même mécanique de traction.

Effets parasites

Dimension antéro-postérieure

Dans cette dimension, la traction verticale est responsable de l’effet parasite le plus important [87]. Sur la Figure 2, la force de traction en haut et en arrière est composée d’une force verticale (bleue) et d’une force horizontale (verte).

La composante horizontale est responsable d’un moment de palato-version de l’incisive alors que la composante verticale entraîne un moment de vestibulo-version. Ce dernier étant plus important dans son intensité, le moment résultant est une vestibulo-version de l’incisive (Fig. 2).

De plus, la traction horizontale visible en vert sur la Figure 3 entraîne une traction de part et d’autre du plan antéro-postérieur médian qui tend à distaler les incisives latérales et à augmenter la création d’espaces interproximaux entre incisives centrales et latérales.

Dimension verticale

Dans la dimension verticale, l’ingression antérieure va entraîner une égression du secteur postérieur du fait de l’arc continu et de l’effet de courbure d’arcade généré (bowing effect). Il en résulte une rotation antihoraire du plan d’occlusion (Fig. 4).

Dimension transversale

Sur la Figure 5, la décomposition de la force de traction (rouge) permet d’obtenir une composante antéro-postérieure en direction postérieure (verte) et une composante latérale en direction externe (bleue).

La composante latérale appliquée à distance du centre de résistance entraîne une rotation mésio-vestibulaire de l’incisive latérale. La composante antéro-postérieure accentue ce mouvement de rotation.

Résolution thérapeutique

L’application de la force de traction élastomérique sur un stop soudé ou clipé en distal de l’incisive latérale, dans la projection verticale du mini-implant permet de s’affranchir de l’effet parasite de disto-version (tipping distal) dans la dimension verticale. Cela permet aussi d’éviter tout phénomène de rotation dans la dimension transversale en appliquant la force à l’arc et non pas directement à la dent d’appui (Fig. 6).

Pour diminuer l’effet de version vestibulaire, une information du troisième ordre peut être incorporée à l’arc. L’insertion de torque coronaire négatif permet de contrer l’effet du moment de vestibulo-version, celui-ci est d’autant plus efficace sur un arc de pleine taille [18]. Cependant, il faut que ce moment de palato-version induit par la déformation soit égal au moment de vestibulo-version. Cette solution présente donc l’inconvénient d’être dépendante de l’expérience clinique de l’orthodontiste car il est difficile de quantifier exactement le moment à induire pour contrecarrer l’effet parasite et de le reproduire à l’identique (Fig. 7).

Une implantation en distal de la canine permet une traction passant plus proche du centre de résistance du bloc antérieur [18]. Cette traction plus distale diminue cependant la composante ingressive du vecteur de force [49].

La pose de mini-implants enfouis ou de mini-implants ayant une émergence gingivale plus fine entre incisive latérale et canine permet une traction plus oblique en distal, diminuant ainsi la composante verticale responsable de la vestibulo-version [16, 18].

Il est aussi possible d’ajouter un blocagede l’arc (tie-back) pour limiter la vestibulo-version des incisives, cela pour avoir comme effet secondaire la mésialisation des molaires maxillaires (effet « bateau à rames » de Mulligan) [6, 18, 60, 65].

Discussion

D’un point de vue mécanique, selon Philippe, l’ingression est, de tous les déplacements orthodontiques, le plus difficile à obtenir [72]. En effet, pour obtenir une ingression pure, il faut que celle-ci soit effectuée par translation le long du grand axe des incisives. Or l’inclinaison des incisives modifie la direction de la force à appliquer pour les ingresser, une vestibulo-version incisive oblige une traction plus oblique.

Les techniques conventionnelles, bien avant l’arrivée des ancrages osseux, permettent, toutes techniques confondues, une ingression des incisives maxillaires de 1,5 mm en moyenne. Parmi elles, les mécaniques segmentées apparaissent comme des techniques de choix pour la réalisation de ce mouvement [66]. Nous pouvons citer, entre autres, l’arc de base d’ingression de Ricketts et l’arc d’ingression de Burstone. L’arc d’ingression de Burstone permet, via une biomécanique appliquée en V asymétrique [12], de réaliser une ingression incisive en minimisant les effets parasites sur les molaires. Cependant, selon Burstone, il est impossible d’ingresser les six dents antérieures sans entraîner une modification axiale des molaires et ce malgré l’utilisation de forces extra-buccales associées [14, 74, 88].

Sur un arc continu, l’ingression antérieure tend à être réalisée par un collage différentiel entre dents antérieures (collées plus occlusales) et dents postérieures (collées plus gingivales) ou via un arc présentant une courbe de Spee accentuée. Ces techniques réalisent en réalité une égression postérieure associée à une ingression antérieure. Outre le manque de contrôle de ces techniques, et de par le fait que le mouvement d’égression est plus facilement réalisable que l’ingression, nous obtenons avec ces techniques plus une égression molaire qu’une réelle ingression incisive [96].

En technique segmentée ou continue, les forces directionnelles sont des auxiliaires qui permettent l’ingression du secteur antérieur en contrôlant la composante verticale et horizontale en fonction de la direction de la traction, le tout sans mouvements secondaires des molaires [72]. Cependant, celles-ci demandent une forte coopération du patient et semblent donc moins utilisées à ce jour.

L’utilisation des ancrages osseux trouve ici une bonne indication ; avec une construction biomécanique appropriée, ils permettent de s’affranchir de la coopération du patient et de limiter les mouvements secondaires des dents adjacentes.

Une étude de Jain, et al. en 2014 [34] comparant les ancrages osseux, l’arc de base d’ingression et les forces directionnelles décrit une meilleure quantité d’ingression dans les groupes mini-implant (2,1 mm) et arc de Burstone (1,4 mm). Cependant, dans ce dernier groupe, l’étude montre une égression molaire concomitante de 0,75 mm, absente dans le groupe par ancrage osseux.

D’un point de vue histologique, l’ingression est le mouvement qui rencontre le plus de résistance de la part de la dent car celle-ci se déplace dans le sens où le parodonte est le mieux organisé pour résister [49]. De plus, l’ingression est un facteur de risque de résorption radiculaire car la pression développée par la force intrusive se concentre uniquement sur l’apex de la dent à ingresser [77, 93]. En outre, les incisives maxillaires, et en particulier les incisives latérales, sont les dents plus sujettes aux résorptions radiculaires [53]. Costopoulos et Nanda [17], en utilisant un arc d’ingression de Burstone, ont observé une résorption de 0,6 mm après 1,9 mm d’ingression. Un lien direct de cause à effet existe entre quantité d’ingression et quantité de résorption [5]. Deguchi, et al. observent cependant que, malgré une ingression plus importante dans le groupe avec mini-implant (4,5 mm) comparée au groupe avec forces directionnelles (3,4 mm), les résorptions radiculaires sont moins sévères dans le groupe avec ancrage osseux (0,8 mm de résorption) que dans le groupe avec forces directionnelles (2 mm) [25]. Cela semble être expliqué par les forces discontinues développées par ces dernières. Afin de limiter les résorptions radiculaires, Burstone préconise l’emploi de force légère. Selon lui, une force de 10 à 20 g suffit pour ingresser une incisive [14, 92], 50 g pour une canine.

Ricketts préconise une activation de son arc de base d’ingression de 75 g au maxillaire [74]. Van Steenbergen, et al. en 2005 démontrent qu’une force de 80 g d’ingression n’est pas plus efficace qu’une force de 40 g [86].

Comme en technique conventionnelle sur ancrages osseux, la vestibulo-version incisive secondaire à leur ingression est l’effet secondaire le plus fréquent et doit être gérée par différents moyens mécaniques. Certes, dans certains cas de correction de classe II, division 2, cette version corono-vestibulaire peut être recherchée. Dans la majorité des cas, cet effet constitue un effet parasite. De ce fait, Saxena, et al. [79], Deguchi, et al.[25] et Nanda [64] associent une force de rétraction à la force intrusive pour maintenir ou diminuer le surplomb. Une ingression en translation ne peut être obtenue que par un vecteur de traction passant par le centre de résistance du bloc incisivo-canin [64]. Ainsi, la direction de la force de traction doit être déterminée en fonction du nombre de dents à ingresser, car cela conditionne la position du centre de résistance [89]. Le centre de résistance des six dents antérieures est un point se situant à 7 mm du sommet de la crête alvéolaire soit environ à 9 mm de la lumière du boîtier en direction apicale entre la face distale de l’incisive latérale et celle de la canine [61, 70, 83, 89]. L’implantation des ancrages osseux entre incisives latérales et canines est communément retrouvée dans de nombreux articles traitant de l’ingression incisive [6, 79, 91]. Cette position garantit une quantité osseuse suffisante et permet une ingression en limitant les effets parasites [49].

Rétraction incisivo-canine

Situation clinique

Quoiqu’en légère diminution au cours de ces dernières années [20, 33], les traitements avec avulsions sont courants en orthodontie [35].

Après extraction d’une première prémolaire, l’utilisation d’un mini-implant postérieur entre 6 et 5 en ancrage direct permet d’éviter la perte d’ancrage postérieure. La mécanique directe la plus simple consisterait à utiliser une chaînette du mini-implant jusqu’à la canine, cette dernière étant souvent solidarisée au bloc incisif (Fig. 8).

Situation clinique de rétraction incisivo-canine sur mini- implant en ancrage direct par traction élastomérique. On considère ici la solidarisation du bloc antérieur à la canine.

Schématisation

Sur la Figure 9, le vecteur de traction en direction haute et distale représenté en rouge peut se décomposer en deux vecteurs : un vecteur horizontal vert et un vecteur vertical bleu.

Le centre de rotation du bloc incisivo-canin est situé au niveau de la face distale de l’incisive latérale et est représenté en bleu [70]. Le centre de résistance de toute l’arcade maxillaire après extraction d’une prémolaire est, lui, représenté en rouge au niveau de la deuxième prémolaire [29].

Effet parasite

Dimension verticale

  • Au niveau du bloc incisivo-canin : le mouvement réactionnel est une rotation horaire autour de son centre de résistance du fait de l’application de la force en dessous du centre de résistance du bloc antérieur et du moment qui en résulte.
  • Au niveau de l’arcade maxillaire : le vecteur de traction passe sous le centre de résistance de l’arcade maxillaire. Cela entraîne une ingression du secteur postérieur et une égression antérieure (Fig. 10).

Dimension antéro-postérieure

Dans la dimension antéro-postérieure, une palato-version du secteur incisivo-canin est observée, laquelle, par effet de courbure d’arcade (bowing effect), entraîne une mésio-version (tip forward) du secteur postérieur.

Dimension transversale

Dans la dimension transversale (Fig. 11), la traction (rouge) se décompose en un vecteur antéro-postérieur (vert) en direction postérieure et un vecteur transversal (bleu) en direction vestibulaire. En rouge est représenté le centre de résistance du groupe incisivo-canin [70].

Une rotation mésio-vestibulaire peut être observée due à l’application directe de la traction au crochet de la canine. Avec la force de friction qui s’exerce au fur et à mesure de la rétraction sur les tubes molaires, une rotation mésio-vestibulaire des deuxièmes molaires peut être notée [21] et peut entraîner, si la traction se poursuit, une déficience transversale postérieure avec un articulé croisé sur les deuxièmes molaires.

Lorsqu’on reporte cette traction au bloc incisivo-canin à son centre de résistance, nous observons une rotation du bloc antérieur en direction du mini-implant si celle-ci est unilatérale, ce qui a pour résultat un décalage du milieu inter-incisif maxillaire.

Résolution thérapeutique

L’utilisation d’une potence moyenne (environ 8 mm) mise en place sur l’arc entre l’incisive latérale et la canine permet de rapprocher l’application de la force du centre de résistance incisivo-canin (Fig. 12). Dans l’idéal, la position du mini-implant pourra être choisie de sorte que la traction soit la plus horizontale possible et à hauteur du centre de résistance de l’arcade. Cela étant illusoire, certains effets parasites pourront s’exprimer mais dans une moindre mesure. Il sera donc possible d’incorporer une courbe de Spee accentuée sur un arc en acier lourd au maxillaire pour contrecarrer la mésio-version réactionnelle à l’effet de courbure d’arcade (bowing effect).

La potence clipée ou soudée sur l’arc permet par la même occasion d’éviter la rotation de la canine tractée (Fig. 13). L’utilisation de deux mini-implants bilatéraux en traction simultanée et ayant de préférence la même direction et la même intensité permet de conserver la position du milieu inter-incisif. Une déformation de premier ordre de type expansion transversale (ou toe out) au niveau des molaires permet de limiter l’effet de rotation provoquée par la friction.

Discussion

Le choix des ancrages osseux pour une rétraction n’est plus contesté [9]. La littérature est riche en articles en faveur de cet ancrage « quasi » absolu [30] comparé aux moyens conventionnels (forces directionnelles et arc de Nance). Une revue systématique de Becker, et al. en 2018 décrit une légère perte d’ancrage de 0,2 mm des molaires lors d’une rétraction antérieure en ancrage indirect sur mini-implant, alors qu’une traction en ancrage direct n’entraîne aucune perte d’ancrage voire une légère distalisation de la molaire de 0,5 mm en moyenne [3, 8, 23, 55, 84, 85, 90]. Cette dernière est due aux forces de friction générées au niveau des molaires lors de la rétraction antérieure. En comparaison, pour les techniques conventionnelles, avec renfort d’ancrage conventionnel, la perte d’ancrage molaire moyenne est de 2,3 mm dans sept études totalisant 110 patients. Sans ancrage osseux, la perte d’ancrage molaire estimée est d’environ 30 % dans l’espace obtenu par l’extraction d’une prémolaire maxillaire [1, 39, 46] (Tab. 1).

La situation du mini-implant dans la dimension verticale est généralement dictée par des impératifs anatomiques, obligeant généralement à le placer à environ 8 mm du plan de l’arc [28]. Les variations du site d’implantation se font dans la dimension antéro-postérieure. Lee, et al. démontrent qu’une position du mini-implant en mésial de la 5 entraîne un recul incisif d’amplitude similaire, cependant associé à une ingression apicale et coronaire de plus d’1 mm supérieure à une traction sur mini-implant entre 5 et 6 [51].

Les effets secondaires présentés ici peuvent dans certains cas être recherchés si les incisives sont initialement vestibulo-versées ou palato-versées. En fonction de la hauteur de la potence de traction, l’axe de l’incisive pourra être modifié en fonction de la situation clinique [21] (Fig. 14).

Distalisation maxillaire en deux temps

Situation clinique

La distalisation (ou distalage) maxillaire est un moyen thérapeutique permettant de corriger une classe II d’Angle par proalvéolie maxillaire sans avoir recours aux extractions [54, 55]. Dans l’optique de distaler une arcade entière, la mise en place d’un mini-implant entre 5 et 6 permet une double utilisation. Dans un premier temps, le secteur postérieur est l’unité mobile à distaler. L’unité stabile antérieure sera renforcée grâce au mini-implant en ancrage indirect. Dans un second temps, dès que le recul prémolaire a été effectué, le secteur antérieur devient l’unité mobile et le mini-implant sert de traction en ancrage direct. La vis est ligaturée directement à l’attache de la canine et la distalisation se fait à l’aide d’un ressort comprimé entre 14 et 16 (la 15 étant by-passée pour faciliter l’insertion du ressort) (Fig. 15)

Schématisation

La décomposition des forces qui s’appliquent au niveau de la 13 est visible sur la Figure 16. Nous considérons une situation clinique sans extraction.

La ligature entre l’attache de la 13 et le mini-implant est le rayon d’un cercle dont le mini-implant est le centre. Le ressort comprimé crée au niveau de la 13 une force horizontale en direction mésiale. Cette force se décompose en une force radiale en vert et une force tangentielle en bleu. La composante radiale est contrée par la rigidité de la ligature entre le mini-implant et la 13, il ne persiste que la composante tangentielle. C’est cette dernière qui sera responsable des effets indésirables sur le bloc antérieur.

Effets parasites

Dimension verticale

La force tangentielle va entraîner une ingression de la canine et du secteur antérieur par rotation de ces derniers le long du cercle associé à une mésio-version (un tipping corono-mésial de la canine) (Fig. 17).

Dimension antéro-postérieure

Une vestibulo-version du secteur antérieur est observée, certes moindre que sans ancrage squelettique, ainsi qu’une distoversion sur la molaire à distaler.

Dimension transversale

Dans la dimension transversale, les effets parasites s’expriment principalement sur les dents adjacentes au ressort en compression (Fig. 18).

La composante transversale bleue de la force exprimée (la force distalante, s’appliquant « en vestibulaire » par rapport au centre de résistance) est responsable de la rotation vestibulo-mésiale de la 6 et palato-mésiale de la 4. Celle-ci entraîne une contraction transversale molaire en distal et prémolaire en mésial. Cet effet est davantage exprimé si la dent distale au ressort est la dernière dent prise sur l’arc.

Résolution

La mise en place d’une potence clipée ou soudée à l’arc de sorte que la vis soit au même niveau vertical permet une liaison horizontale pure.

Par cette liaison horizontale, la composante tangentielle est inexistante. Seule la force radiale verte s’exprime à l’extrémité du crochet. Celle-ci est annulée par la rigidité de la liaison avec le mini-implant. Pour que la distalisation soit stable, il faut que celle-ci soit faite par translation [28]. L’incorporation de courbe de compensation tout en continuant la distalisation permet de diminuer les effets parasites. Progressivement, une mésio-version (tip forward) molaire et une courbe de Spee inversée mésialement aux molaires permettent de limiter la disto-version (tip back) et de distaler en translation (Fig. 19).

Dans la dimension transversale, des courbures anti-rotations et une légère expansion antérieure sont incorporées dans l’arc pour éviter un articulé croisé postérieur et une contraction antérieure (Fig. 20).

Discussion

De nombreux moyens de distalisation maxillaire existent. Parmi les techniques conventionnelles, elles peuvent être regroupées en fonction de leur conception et de leur ancrage : la distalisation avec forces extra-buccales, avec ancrage dentaire, avec appui palatin, utilisant des tractions inter-arcades, des ressorts [71]… Les dispositifs sur ancrages osseux peuvent être classés en fonction de l’emplacement de l’ancrage : palatin médian ou paramédian, zygomatique ou alvéolaire (vestibulaire oblique ou vertical, palatin).

Kinzinger, et al. en 2008, dans une revue systématique, décrivent une distalisation molaire, tout dispositif conventionnel confondu, allant de 5,1 à 0,90 mm avec une moyenne de 2,7 mm sur 27 études [41]. La force générée par ces dispositifs variait de 80 à 250 g par quadrant. Les forces les plus lourdes étaient développées par le pendulum [40, 42-44]. Cependant, ils entraînent de nombreux effets secondaires : une perte d’ancrage antérieure se manifestant par une augmentation du surplomb [31], une version molaire maxillaire, une perte d’ancrage des molaires maxillaires durant la deuxième phase de rétraction antérieure, une sollicitation de l’arcade mandibulaire et de la coopération (avec des tractions inter-arcades de classe II)…

Une revue systématique de Mohamed, et al. [59] en 2018 sur 22 études relève qu’avec une distalisation sur ancrage osseux chez des patients en classe II, la quantité de distalisation varie de 1,8 à 6,4 mm avec une moyenne de 3,9 mm et une version molaire allant de 1,7̊ à 11,38̊. Pour une distalisation sur ancrage osseux en position alvéolaire inter-radiculaire, les auteurs emploient des forces de l’ordre de 200 g par quadrant (Tab. 2)

L’avantage des techniques de distalisation sur mini-implant vestibulaire est la simplicité de pose du mini-implant, lequel peut être utilisé dès les premières phases d’alignement et de nivellement [28], ce qui permet une activation plus précoce dans le traitement. La position du mini-implant proche du centre de résistance de l’arcade permet, avec une biomécanique appropriée, de minimiser les effets parasites. De plus, la position vestibulaire du mini-implant est globalement bien tolérée par les patients [78]. Selon Lee, le site d’implantation vestibulaire entre deuxième prémolaire et première molaire est à privilégier de par son accessibilité et car il présente un os de meilleure qualité [49]. La distalisation en deux temps permet une distalisation molaire de plus de 3 mm comparée à la distalisation en un seul temps, du fait de l’interférence entre le mini-implant et les racines limitant le mouvement distal [97].

Avec la distalisation en deux temps, une fois la quantité de distalisation souhaitée obtenue, le mini-implant est déplacé dans une position plus distale pour tracter les prémolaires puis le bloc antérieur, la position des molaires étant bloquée grâce à des stops sur l’arc.

Concernant le site d’implantation palatin antérieur, celui-ci présente une meilleure qualité osseuse et peu de risque de lésion de structures anatomiques comme des nerfs, artères ou racines dentaires [27, 56]. Les dispositifs de distalisation prenant ancrage dans cette zone sont utilisés depuis plusieurs décennies. Parmi les plus populaires, nous pouvons citer le Distal-jet sur implant palatin, le Beneslider de Wilmes ou le Pendulum avec ancrage osseux [27, 40, 48, 78, 94]. Ce dernier permet une distalisation moyenne entre 4,8 et 6,4 mm selon une revue systématique, sans effets parasites sur les incisives et les prémolaires [4] Cependant, ce type de dispositif nécessite une confection complexe et onéreuse (si le dispositif est réalisé au laboratoire). Des rotations du dispositif entraînant des effets parasites ainsi que des irritations du palais et de la langue sont aussi décrits [45]. Enfin, ils exigent des procédures de pose et de dépose compliquées [59].

Dans le cas où l’espace inter-radiculaire est faible, la mise en place de l’ancrage osseux en position tubérositaire peut être une alternative pour la distalisation molaire. En ancrage direct, cette technique a l’inconvénient de provoquer une disto-version molaire plus marquée et une rotation de l’arcade maxillaire car l’ancrage se trouve à distance du centre de résistance du maxillaire. La mise en place de mini-implant en position antérieure permet de contrecarrer cette bascule du plan d’occlusion. De plus, l’accès à la zone d’implantation est délicat.

Pour pallier les limites de la distalisation dues à l’insertion de l’ancrage osseux entre les racines dentaires, Lee a décrit une distalisation en utilisant un mini-implant en position infra-zygomatique [50]. Ce type d’ancrage, par sa position verticale, n’entrave pas la distalisation et rend possible la rétraction secondaire sans avoir à replacer le mini-implant. De plus, sa situation proche du centre de résistance permet de diminuer les effets biomécaniques parasites. L’inconvénient de cette technique réside dans la procédure de mise en place du mini-implant qui reste plus technique qu’une insertion vestibulaire inter-radiculaire (Tab. 3).

Protraction molaire

Situation clinique

La première molaire mandibulaire est la dent la plus fréquemment absente chez l’adulte [57]. Face à l’absence de cette molaire, le patient peut interroger son chirurgien-dentiste pour trouver une solution de remplacement. Or, le taux de succès d’un bridge à 20 ans est de 65 à 66,2 % [24, 52] et celui d’un implant à 16 ans est de 82,9 % [80] sachant que le taux de succès définit le fait que l’implant soit toujours en place. Ces résultats soulignent le caractère non-permanent des restaurations prothétiques. La mésialisation orthodontique à l’aide d’ancrage osseux permet un ancrage optimal pour déplacer une molaire dans l’os mandibulaire dense.

La mise en place d’un mini-implant dans l’espace inter-radiculaire de canine et première prémolaire permet une traction horizontale sans interférence entre le mini-implant et la molaire à mésialer.

Schématisation

Sur la Figure 21a, la traction en ancrage direct du mini-implant à la molaire s’effectue à l’aide d’une chaînette élastomérique, son vecteur de traction est représenté en rouge. Ce dernier se décompose en un vecteur horizontal en direction antérieure vert et un vecteur vertical en direction gingivale bleu. Les figures 21b et c montrent respectivement une vue endobuccale et occlusale d’une protraction molaire mandibulaire sur ancrage osseux.

Effets parasites

Dimension antéro-postérieure

Dans la dimension antéro-postérieure s’exprime l’effet indésirable le plus redouté lors de la mécanique de traction [7]. Par l’application de la force de traction sur un point occlusal au centre de résistance de la molaire, un mouvement de mésio-version se produit.

La mésio-version entraîne un phénomène de friction au niveau du tube molaire. Cet effet de coin entraîne une déformation de l’arc au niveau molaire. Le déplacement est bloqué et la force mésialante de la traction se transmet à l’arc, il en résulte une vestibulo-version incisive par mésialisation de l’arc mandibulaire (Fig. 22).

Dimension verticale

Dans la dimension verticale, la mésio-version molaire entraîne une égression de celle-ci (Fig. 23). Au niveau de l’arcade, le vecteur de traction passe au-dessus du centre de résistance. Il se produit alors une rotation du plan d’occlusion avec ingression antérieure et égression postérieure. Celle-ci peut donc être responsable de l’apparition d’une infraclusion antérieure.

Dimension transversale

La traction directe sur mini-implant s’appliquant en position vestibulaire par rapport au centre de résistance de la molaire entraîne une rotation mésio-linguale de celle-ci. De plus, une linguo-version de la molaire peut entraîner un articulé croisé avec le secteur antagoniste (Fig. 24).

Résolution

Pour limiter la mésioversion de la molaire lors de sa traction, il est nécessaire de mettre en place un crochet long dans le double tube molaire pour tracter au plus près de son centre de résistance. Celui-ci sera inséré en distal pour favoriser un moment type disto-version (tip back). La taille du crochet sera limitée par la profondeur du vestibule. Ainsi, à défaut de le placer au niveau du centre de résistance de la molaire, il sera judicieux de le placer à hauteur du mini-implant pour tracter de manière horizontale (Fig. 25).

Dans la dimension transversale, la mise en place d’une traction linguale permet de contrebalancer la rotation mésiale de la molaire. Celle-ci peut être faite par traction élastomérique de la face linguale de la molaire jusqu’à un bouton lingual sur la canine ou directement reliée à l’arc en passant le point de contact entre 2 et 3 [47] Ce dispositif a l’inconvénient d’entraîner une linguo-version incisive si les forces sont excessives [62] (Fig. 22).

Un arc lingual peut servir de glissière sur laquelle se déplace la molaire à mésialer pour guider son déplacement. Réalisé en fil de diamètre .040”, solidarisé à une bague molaire classique sur la 6 et ayant un tube autorisant le coulissement sur la 7 controlatérale, il est généralement utilisé en cas de fermeture d’espace asymétrique. Si la mésialisation est bilatérale, il faut veiller à déposer ou à adapter l’arc lingual une fois au contact des incisives pour éviter leur vestibulo-version (Fig. 26).

Des plis de compensation peuvent être introduits sur l’arc pour contrer les effets parasites : plis de cintrage postérieur (toe-in molaire), de disto-version (tip-back) de la prémolaire pour mésialer sans mésio-verser et bloquer le déplacement.

La prise en charge de la troisième molaire, si elle est sur arcade, limite les effets parasites sur la deuxième molaire.

D’autres mécaniques peuvent être utilisées pour pallier les effets parasites de la mécanique en ancrage direct. Le mini-implant peut être solidarisé à la première prémolaire et à la canine par deux bras rigides pour réaliser un ancrage indirect. Cette mécanique entraîne peu (certains vont jusqu’à dire « pas » [28]) d’effets parasites (type vestibulo-version) du bloc antérieur. La traction sur le plan de l’arc entraîne cependant une mécanique de glissement par version/redressement qui est un facteur de risque de résorption radiculaire [28].

Discussion

La mésialisation de molaires mandibulaires trouve son indication croissante par un fort taux d’extraction des 6 dû aux caries [26, 82, 98] et le taux d’agénésies des deuxièmes prémolaires mandibulaires variant entre 2,5 et 4,0 % [10, 76, 95]. Cette solution thérapeutique a été proposée par Stepovich en 1979. La fermeture d’espace se faisait par ancrage réciproque [81]. Or, mésialer une molaire pluriradiculée dans l’os mandibulaire plus dense qu’au maxillaire en technique conventionnelle, sans perte d’ancrage antérieur, représente un challenge orthodontique [32, 47]. Il est nécessaire d’avoir recours à des auxiliaires de redressement sur les dents d’ancrage et de nombreux plis de compensation et dispositifs pour ne pas perdre le milieu inter-incisif et obtenir une linguo-version ou un tipping de l’unité d’ancrage. De plus, en cas de fermeture asymétrique, il y a un risque de modification de la forme d’arcade mandibulaire [15]. Dans ces conditions, les mini-implants permettent un ancrage suffisant sans effet sur le secteur antérieur [37]. De nombreux auteurs ont montré des quantités de mésialisation molaire mandibulaire à l’aide de mini-implants variant de 8 mm pour Nagaraj, et al. [62] à 12 mm pour Baik, et al. [7].

La position du mini-implant varie en fonction des études mais la position entre canine et prémolaire est majoritaire. Certains placent l’ancrage osseux en mésial de l’espace édenté mais cette situation peut bloquer le mouvement en fin de mésialisation [7]. Une position du mini-implant entre canine et incisive latérale entraîne une biomécanique plus complexe du fait du changement de plan d’arcade et le frottement du ressort au niveau de la canine peut entraîner des lésions gingivales [28].

La mésialisation orthodontique est une solution thérapeutique intéressante et moins couteuse que les implants ou les prothèses dentaires si elle est associée à des malocclusions que le patient souhaite corriger. Cette solution a l’inconvénient de rallonger le temps de traitement par rapport à la solution d’aménagement orthodontique des espaces en vue d’une reconstruction prothétique. En effet, celui-ci est en moyenne de 31,7 mois sur 37 patients selon Kim, et al., avec un taux de déplacement radiculaire de 0,27 mm par mois [38]. Ces résultats corroborent ceux de Roberts, et al. qui ont trouvé un taux de déplacement de 0,33 mm par mois sur cinq adultes [75].

Certains auteurs ont proposé les bielles de Herbst en renfort d’ancrage pour mésialisation de molaires mandibulaires, en particulier lorsqu’une classe II squelettique est à corriger [15, 22, 58]. Metzner, et al. [58] en 2015 comparent ce dispositif à des ancrages osseux temporaires pour la mésialisation molaire à la mandibule en termes de vitesse de fermeture d’espace. Ils observent dans leur étude rétrospective une mésialisation plus rapide sur bielles (0,51 mm/mois) que sur mini-implants (0,35 mm/mois). Les bielles de Herbst ont cependant l’inconvénient d’être irritantes pour les joues du patient et d’entraîner davantage de décollement d’attaches [13].

La mésialisation molaire peut être obtenue avec une mécanique à boucle sans glissement, associée à un ancrage osseux indirect ou direct [28, 36]. Des déformations de version (tip back) et de cintrage (toe in) sont associées à la boucle de fermeture pour limiter les effets parasites plus haut. Cette technique a l’avantage de supprimer les effets parasites liés au frottement (système sans friction). Cependant, il est difficile de contrôler la quantité de force et le moment nécessaire pour effectuer une translation. L’inconfort du patient lié à la taille des boucles est l’inconvénient majeur de ce type de mécanique (Tab. 4).

Conclusion

Les mini-implants, excellents moyens d’ancrage, facilitent nos thérapeutiques, les rendant plus efficientes, reproductibles et moins dépendantes de la coopération du patient. Néanmoins, ils ne s’affranchissent en aucun cas des règles de biomécanique orthodontique : leur mise en place n’est pas à elle seule gage de succès thérapeutique. Les effets parasites biomécaniques générés par nos traitements sont à considérer parmi les échecs des mini-implants.

Quatre situations cliniques courantes en technique vestibulaire ont été analysées, décomposées tri-dimensionnellement et solutionnées (Tab. 5).

  • L’ingression incisive maxillaire en traction directe (mini-implant entre incisives latérales et canines en ancrage direct) peut entraîner une rotation disto-vestibulaire des dents d’appuis et une vestibulo-version incisive.
  • La rétraction incisivo-canine maxillaire (mini-implant entre 5 et 6 en ancrage direct) entraîne une rotation canine voire un décalage des milieux, une rotation horaire du plan d’occlusion et une version des dents adjacentes.
  • La distalisation molaire maxillaire en deux temps (mini-implant entre 5 et 6 avec ligature métal jusqu’à la canine) entraîne une rotation des dents adjacentes au ressort, une vestibulo-version incisive et une disto-version molaire.
  • La protraction d’une molaire mandibulaire (mini-implant entre 3 et 4 en ancrage direct) entraîne une rotation disto-vestibulaire, un torque corono-lingual et une mésio-version de cette molaire, ainsi qu’une vestibulo-version incisive et une rotation horaire du plan d’occlusion.

Les plis de compensation, le choix de l’emplacement et du type de mini-implant, l’utilisation de potence pour se rapprocher du centre de résistance font partie des moyens de résolutions.

L’analyse fine des forces biomécaniques mises en jeu permet l’identification précoce des effets indésirables afin d’y remédier précocement.

Remerciements

Nous tenons à remercier Un-Bong Baik (Smile with Orthodontic Clinic, 35-5 Songjung-dong, Ecopia B 7F, Seoul 142-100, Korea) et Richard R.J. Cousley (Consultant Orthodontist, Peterborough and Stamford Hospitals NHS Foundation Trust, UK) pour leur aide.

Liens d’intérêt

Les auteurs déclarent n’avoir aucun lien d’intérêt concernant les données publiées dans cet article.