LE CONCEPT BIOMECANIQUE DE L’ABFRACTION

Principes biomécaniques

La biomécanique est l’application de principes mécaniques à des systèmes biologiques, cette approche permet l’extrapolation de principes d’ingénierie en dentisterie et nécessite de connaitre le fonctionnement biologique des systèmes et une approche physique comprenant l’analyse des contraintes et la caractérisation des propriétés mécaniques des matériaux. Une contrainte définit la réponse interne d’un corps à l’application de forces extérieures, c’est une force par unité de section (N/m²). La force extérieure appliquée au solide étudié est appelée charge. Il existe différents types de contraintes : – Traction : résistance d’un corps à l’étirement. – Compression : résistance d’un corps à l’écrasement. – Cisaillement : résistance d’un corps à la torsion. Ces contraintes s’accompagnent de déformations, qui sont des variations dimensionnelles du solide sous une charge. La flexion est un type de déformation se traduisant par une courbure de l’objet. Les techniques d’analyse des contraintes, permettant de prédire leur distribution à l’intérieur d’un corps sont rassemblées en études in vitro et in silico. L’approche in silico consiste en l’usage de modélisations informatiques tandis que l’approche in vitro nécessite des mesures, obtenues directement sur les structures. La théorie de l’abfraction ou de la flexion repose principalement sur des principes biomécaniques.

Elaboration de la théorie

Les prémices historiques

En 1982, McCoy qui étudie le rôle du brossage traumatique dans l’étiologie des LCNC alors nommées « érosions cervicales » postule que des forces occlusales excessives, ici conséquences du bruxisme, sont un facteur initiateur dans l’apparition des LCNC. Selon l’auteur, la surcharge excessive de la dent conduit au délabrement cervical et à l’échec des restaurations en amalgame de classe V. (66) Type d’étude: Photoélasticimétrie (in vitro) Echantillon : modèle plastique Hood JA. Experimental studies on tooth deformation: stress distribution in Class V restorations. N Z Dent J 1972;68:116-31. Type d’étude: Analyse d’éléments finis (in silico) Echantillon modèle numérique Selna LG, Shillingburg HT, Kerr PA. Finite element analysis of dental structures: axisymmetric and plane stress idealizations. J Biomed Mater Res 1975;9:237-52. Type d’étude: Analyse d’éléments finis (in silico) Echantillon modèle numérique Yettram AL, Wright KW, Pickard HM. Finite element stress analysis of the crowns of normal and restored teeth. J Dent Res 1976; Figure 11 : Les 3 études citées par McCoy pour l’élaboration de sa théorie. Aucune observation clinique n’appuie leur conclusion à ce stade. (66)   Plus tard, Lee et Eakle (67) soumettent l’hypothèse que l’étiologie primaire des lésions cervicales anguleuses (wedge-shaped) pourrait être les contraintes de traction provenant des malocclusions. La flexion engendrée par les forces latérales entrainerait la désorganisation des structures cristallines de l’émail et de la dentine. La pénétration de petites molécules entre ces cristaux empêcherait la réparation des prismes et causerait à terme la perte tissulaire. (10) Figure 12 : Schéma de synthèse du modèle lésionnel envisagé par Lee et Eakle. (10) Ces premiers postulats sont le fruit d’interprétations réalisées à partir de spéculations théoriques et ne sont pas confirmés par des études cliniques. Par la suite, Grippo poursuit ces travaux et introduit le terme abfraction, du latin « ab- » : partir et « -fractio » : action de briser. Il définit l’abfraction comme la perte de substance pathologique causée par des forces occlusales qui provoquent la flexion coronaire et la dégradation de l’émail et de la dentine à distance du point d’application de la charge. (11) Il s’appuie sur une observation d’une série de cas, sur des études biomécaniques et les travaux des précédents chercheurs mais ignore l’existence d’autres facteurs de risque ce qui peut engendrer un biais de confusion. D’après Grippo, ce processus de fragmentation par fatigue est dépendant de : – L’amplitude, – La durée d’application, – La direction, – La fréquence d’application, – La position d’application de la force. Il décrit à partir de l’observation d’une série de cas, différents types d’abfraction qu’il classe selon 5 morphologies concernant l’émail et 10 morphologies concernant la dentine. (11) – Email  Hairline cracks : fines fissures/fêlures amélaires visibles par trans-illumination,  Striations : bandes amélaires horizontales irrégulières ou lignes de Luder,  Saucer-shaped : lésion en forme de soucoupe entièrement amélaire,  Semilunar : abfraction en forme de croissant de lune entièrement amélaire,  Cusp tip invagination : dépression sur la surface occlusale des molaires et prémolaires, invagination dans la dentine. 18 – Dentine  Gingival : entaille profonde avec des angles prononcés au niveau gingival appelée encoche de McCoy,  Circumferential : lésion sur toute la circonférence de la région cervicale,  Multiple : deux ou plusieurs lésions sur une même surface,  Sub-gingival : lésion en forme d’entaille s’étendant sous la gencive,  Lingual : abfraction linguale ou palatine,  Interproximal : abfraction sur une dent en malposition (version, rotation),  Alternate : abfraction survenant sur une dent sans que la dent adjacente ne soit atteinte,  Angular : abfraction formant un angle de 45°,  Crown margin : lésion non carieuse sous la limite prothétique,  Restauration margin : lésion à la limite gingivale d’une restauration quelque soit son type, sans signe d’abrasion.

Les spéculations théoriques

Théoriquement l’interprétation biomécanique du comportement dentaire sous une charge axiale ou non axiale permet de définir deux cas de figure. Le premier cas est représenté par une charge occlusale axiale qui provoque une dépression de la dent dans son alvéole, le ligament parodontal jouant le rôle d’amortisseur. Au-delà d’un certain déplacement, la dent entre en contact avec le fond de l’alvéole, peu déformable, et subit donc une compression dans son grand axe. La racine ne pouvant se déformer car entourée de parois osseuses, la couronne se déforme donc latéralement. Ce phénomène est connu en physique sous le nom d’effet de « tonneau » (barrelling effect). Les contraintes se concentreraient en conséquence, dans la région cervicale, zone de déformation maximale. Figure 13: Représentation schématique du « barreling effect » se produisant lors de l’application de forces occlusales axiales.  Le 2 nd cas de figure est l’application de forces non-axiales, le ligament parodontal ne peut absorber les contraintes, la dent va fléchir dans les limites imposées par l’alvéole, le point de rotation est représenté par le sommet de la crête alvéolaire. Les principes mécaniques prédisent alors une mise en compression des tissus dentaires du côté d’application de la force et d’une mise en traction du côté opposé.