3D Print Santé : usinage ou fabrication additive quelle est la meilleure solution pour fabriquer des prothèses dentaires ?

Professeur François Duret : Les deux techniques ont leurs avantages et leurs inconvénients. Lorsque l’on parle d’usinage, il faut comprendre méthode soustractive par rapport au matériau alors que l’impression 3D est bien sûr une technique additive. Aujourd’hui la fabrication additive dite « bonne-matière », dans le secteur dentaire, bénéficie d’un effet de mode mais je reste très partagé sur le fait qu’elle soit plus pertinente que de procéder par enlèvement de matière.

Le grand avantage de la technique soustractive est la garantie de la qualité du matériau pendant l’ensemble du processus de fabrication que cela soit réalisé par fraisage ou par ultrason. C’est très important pour des éléments qui sont directement en contact avec le corps du patient comme par exemple les implants endo-osseux. Quant à la méthode additive, j’y vois deux avantages. En premier lieu il y a facilité de fabrication. Avec l’impression 3D, on fait ce que l’on veut à partir d’un fichier numérisé, des pièces impossible à réaliser par usinage. En second lieu, il s’agit de la seule technologie qui consomme uniquement la quantité nécessaire pour la réalisation des produits, ce qui offre des gains de productivité considérables.

Du côté des inconvénients. L’usinage ne pose pas de problèmes sauf un coût important pour le laboratoire. Les matériaux bruts à usiner, les machines et les outils de découpe qui s’usent très vite, cela rend l’investissement difficile à amortir, chez la plupart des laboratoires de prothèses dentaires de par leur taille et donc leur volume de production. Pour l’impression 3D, le problème est plus d’ordre technique. Toutes les prothèses sont des dispositifs médicaux et sont soumises aux exigences de la réglementation en termes de qualité et de traçabilité des matériaux aujourd’hui très encadrés et répondant à un cahier des charges très strict et bien précis. Tous les processus de fabrication doivent être écrits et respectés, les machines doivent être qualifiées par le fabricant et requalifiées par l’utilisateur une fois installées.

Quel est l’état des pratiques ?

D’après moi, l’impression 3D est une continuité logique de la CFAO. Néanmoins, les usineuses sont encore les machines-outils les plus utilisées pour la fabrication d’éléments prothétiques, et les plus capables de faire face aux contraintes de précision et de résistance. Mais actuellement quelques systèmes d’impression 3D permettent également d’atteindre ces objectifs. Beaucoup d’imprimantes offrent un degré de précision de l’ordre de quelques dizaines de micromètres. A titre de comparaison un globule rouge mesure environ 8 micromètres. La précision obtenue est donc de la taille de trois globules rouges empilés les uns sur les autres !

Pour résumer la fabrication additive se concentre sur :

• les moulages dentaires : une version imprimée en 3D en résine calcinable de la prothèse dentaire est utilisée pour fabriquer un moule personnalisé en utilisant la technique de la cire perdue. Le produit final est formé en coulant le matériau désiré (céramique, métal…) dans le moule.
• La fabrication directe de prothèses dentaires et de restaurations en métal : le produit final sortant directement de l’imprimante 3D, comme une couronne dentaire par exemple.
• La conception de guides chirurgicaux et d’appareils dentaires : le produit final sortant directement de l’imprimante 3D avec certains types de résines biocompatibles.

L’impression 3D a-t-elle un avenir en dentisterie ? Peut-on rêver d’une dent artificielle ?

La recherche et développement dans le domaine de l’impression 3D, et donc l’argent investi, sont considérables. Elle va sans nul doute occuper une place de plus en plus importante, s’intégrer de plus en plus dans la chaîne numérique et se déployer dans les laboratoires ainsi que dans les cabinets dentaires. Le temps de réalisation va également bientôt être divisé par 10 et la gamme de matériaux proposée va encore s’étendre, notamment avec les projets d’impression de céramique zircone. Quant au rêve d’une dent artificielle ayant les mêmes propriétés qu’une vraie dent c’est envisageable mais encore loin. Il faut savoir qu’une dent est constituée de matériaux hétérogènes mais structurés entre eux c’est-à-dire qu’ils sont orientés dans le même sens au niveau moléculaire. Par le passé, nous avions tenté de fabriquer un tel matériau mais il s’est révélé trop fragile. La première difficulté est en effet de créer un assemblage de matières qui soit résistant mais suffisamment élastique. L’autre défi est de vasculariser et d’innerver cet assemblage ou du moins permettre que le corps puisse le faire naturellement.

Propos recueillis par Florent Bellouard