Focus publié en 2023 en collaboration avec Lithoz, avec Daniel Bomze, alors directeur des solutions médicales. Les performances et projets décrits reflètent les informations du fournisseur à cette date.
Les restaurations dentaires peuvent faire appel à des métaux, à des céramiques et à d’autres matériaux selon l’indication. Pour ma part, le souvenir d’une couronne métallique contraste avec les possibilités esthétiques offertes par les céramiques. L’échange avec Daniel Bomze a porté sur l’une de ces options : le disilicate de lithium, une vitrocéramique dont la translucidité peut aider à reproduire l’aspect d’une dent naturelle.
Si vous êtes un lecteur régulier de 3D ADEPT Media et que vous vous intéressez de près aux applications d’impression 3D dans le domaine de la santé, le nom de Daniel Bomze vous est peut-être familier. Le directeur des solutions médicales de la société d’impression 3D de céramiques Lithoz a discuté avec 3D ADEPT Media l’année dernière des facteurs à prendre en compte lors de l’exploration des céramiques techniques dans la fabrication additive médicale et des raisons pour lesquelles elles conviennent bien aux applications dentaires. L’un des points forts de notre conversation était que la zircone, l’ATZ et le ZTA – qui font tous partie du portefeuille de matériaux de Lithoz – pouvaient être traités avec la technologie de fabrication de céramique basée sur la lithographie (LCM) de l’entreprise pour réaliser la production de masse de certaines applications dentaires.
Depuis notre conversation, Lithoz a approfondi sa collaboration avec Metoxit, une entreprise suisse de céramique de haute technologie qui développe des céramiques d’oxyde. Ensemble, ils explorent les applications dentaires imprimées 3D en céramique. « Avec Metoxit, nous étudions actuellement l’utilisation de l’ATZ (zircone durcie à l’alumine) pour développer des implants dentaires. Nous étudions également la possibilité de produire une large gamme de dispositifs tels que des fraises ou des outils de fraisage. D’autre part, nous travaillons également avec une université sur des applications relatives à ce sujet qui, nous l’espérons, seront bientôt publiées. La vérité, c’est que beaucoup de gens optent aujourd’hui pour des solutions sans métal lorsqu’il s’agit d’implantologie dentaire. Ils paient cher pour avoir des solutions avec d’autres matériaux tels que la zircone et l’ATZ, mais leur utilisation est souvent combinée à des processus standard. Lorsque nous avons réalisé que certains fabricants proposaient également des fraises en céramique, nous avons décidé d’explorer davantage l’utilisation de ces matériaux pour les applications dentaires réalisées par fabrication additive céramique – sachant que les avantages de la technologie (liberté de conception et capacité à réaliser différentes géométries) joueraient en notre faveur pour obtenir des applications avec de meilleurs résultats. »
Dans le même ordre d’idées, le disilicate de lithium, matériau vitrocéramique reconnu pour sa translucidité (ce qui signifie qu’il peut s’harmoniser avec la couleur des dents naturelles), est largement utilisé pour les restaurations dentaires telles que les couronnes et les facettes.
Le disilicate de lithium est une phase cristalline intégrée à une matrice vitreuse ; il ne se décrit pas simplement comme du lithium ajouté au verre ordinaire. À l’IDS 2023, Lithoz et Ivoclar ont présenté une formulation fondée sur la poudre IPS e.max pour la technologie LCM. Ils annonçaient notamment des facettes de 0,3 mm d’épaisseur. Cette valeur ne constitue pas une épaisseur adaptée à toutes les situations cliniques.
Les différents procédés de fabrication du disilicate de lithium
L’entretien compare trois voies de fabrication. Le pressage à chaud utilise une technique de cire perdue : la restauration est d’abord modelée, puis le matériau est pressé dans le moule préparé.
Le fraisage utilise des outils diamantés pour donner sa forme à un bloc. Dans le cas des blocs IPS e.max CAD, l’usinage intervient avant la cristallisation finale ; une cuisson permet ensuite d’obtenir les propriétés finales. Les délais dépendent de l’équipement et du flux de travail.
Avec la fabrication de céramiques par lithographie, ou LCM, des particules céramiques sont dispersées dans une résine photosensible. La lumière solidifie ce mélange couche par couche. Le déliantage et la cuisson éliminent le liant et consolident la céramique. Contrôle dimensionnel, finition et validation pour l’usage prévu restent nécessaires.
Le tableau résume les points abordés dans l’entretien. Il compare des approches de fabrication, sans constituer un classement clinique ni un banc d’essai indépendant.
| Procédé | Atouts discutés | Points à vérifier |
|---|---|---|
| Pressage à chaud | Procédé connu des prothésistes ; plusieurs restaurations peuvent être produites à partir d’un lingotin. L’investissement et le coût matière dépendent de l’équipement et du travail à réaliser. | Précision du modèle et du moule, paramètres de pressage, finition et temps de main-d’œuvre. |
| Fraisage | Flux numérique établi et propriétés adaptées à certaines restaurations, après traitement thermique et finition appropriés. | Usure des outils, accès aux détails, défauts d’usinage, matière retirée et coût par restauration. La cadence dépend du système ; le procédé n’est pas universellement limité à une facette ni à cinq jours. |
| LCM | Géométries personnalisées regroupées sur un plateau. Lithoz annonçait jusqu’à 100 restaurations par fabrication sur le CeraFab System S65 Medical, selon leur taille et leur disposition. | Retrait à la cuisson, déliantage, finition, validation du matériau et capacité du flux complet. Les économies de matière et les deux à trois jours évoqués dans l’entretien dépendent de l’application. |
Les pertes de matière annoncées dans l’entretien — jusqu’à 80 % en fraisage contre moins de 10 % en LCM — sont des comparaisons du fournisseur, sans protocole détaillé fourni ici. Elles ne représentent pas tous les cas.
Les céramiques sont sensibles aux défauts et à la rupture fragile ; leur résistance ne peut pas se résumer à une faiblesse générale en flexion. Lithoz citait une plage de 470 à 530 MPa pour le disilicate de lithium dans cette discussion. Une comparaison entre pièces pressées, usinées et imprimées nécessite le même matériau, la même préparation et la même méthode d’essai ; l’équivalence clinique ne découle pas de ce seul chiffre.
Le délai de réalisation dépend du flux complet. Certains systèmes de fraisage au cabinet permettent une restauration en une séance ; la FA ne détient donc pas un avantage universel de délai. Dans l’entretien, Bomze déclare : « aucun entretien n’est nécessaire. Une fois la restauration imprimée en 3D, le succès du traitement dépend de l’expertise du dentiste ». Cette remarque ne dispense pas de l’hygiène buccale, du suivi dentaire ni des contrôles de la restauration.
Outre les avantages techniques qui peuvent résulter de l’utilisation de la fabrication additive céramique avec le disilicate de lithium, j’ai été impressionnée par les différents cas ou scénarios dans lesquels cette technologie peut apporter une valeur ajoutée :
« Pour les personnes qui ont un diastème par exemple [un espace entre les dents], un traitement peu invasif peut être réalisé pour résoudre le problème. Dans ce cas, les facettes sans préparation sont un excellent candidat pour la FA céramique », explique Bomze. L’indication de facettes sans préparation doit être évaluée par le dentiste. La personnalisation et la finition peuvent intervenir sur un modèle, ou après fixation en bouche : il ne s’agit pas d’imprimer directement une facette dans la bouche du patient.
Pour aller de l’avant
En 2023, Lithoz annonçait les États-Unis comme premier marché envisagé, sous réserve d’autorisation. Sa brochure de l’époque précisait que l’autorisation de la FDA n’était pas obtenue au moment de l’impression du document. L’entretien évoquait aussi un projet multimatériau associant deux formes de disilicate de lithium. Bomze concluait : « Si les résultats de ce projet sont concluants, cette application changera la donne dans le domaine de la dentisterie numérique » Ces perspectives décrivent les travaux annoncés à cette date, pas leur statut actuel.
Ce contenu a été rédigé en collaboration avec Lithoz.
Quelques mots sur Lithoz et Daniel Bomze
Fondée en 2011, Lithoz développe des matériaux et des systèmes d’impression 3D céramique, notamment pour les applications dentaires et médicales. Lors de l’entretien en 2023, l’entreprise indiquait compter environ 150 salariés et quatre implantations, exporter la quasi-totalité de sa production et être certifiée ISO 9001 depuis 2016. Ces informations décrivent l’entreprise à cette date.
Daniel Bomze est chimiste polymériste de formation et a obtenu son doctorat à l’Université technique de Vienne. Dans sa thèse de doctorat, réalisée à l’Institut de chimie synthétique appliquée, Bomze a mis au point des méthodes alternatives de durcissement par irradiation pour les résines époxy. Il a commencé sa carrière professionnelle en tant qu’ingénieur indépendant spécialisé dans les applications web et en tant qu’assistant de projet à l’université technique de Vienne. Bomze a acquis une vaste expérience dans la recherche sur les matériaux dans différents domaines et est l’auteur de nombreuses publications et brevets. Depuis novembre 2016, il est employé en tant que développeur des affaires médicales chez Lithoz. En 2019, il est devenu responsable de l’unité commerciale médicale, qui comprend également des applications dentaires. À partir de 2022, le Dr. Bomze est directeur de la division des solutions médicales chez Lithoz.
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