21D, un laboratoire britannique spécialisé dans la réhabilitation dentaire complète, utilise quatre imprimantes Stratasys J5 DentaJet® pour produire des guides chirurgicaux d'une précision inférieure à 100 microns, soit plus fine qu'un cheveu humain. L’exactitude dimensionnelle permet au fondateur, Rajesh Vijay, de poser quatre implants à la fois tout en respectant les tolérances exigées par l’implantologie complète, et le plateau d’impression DentaJet permet à son équipe d’imprimer jusqu’à 40 guides chirurgicaux en huit heures sur un seul plateau de fabrication. Voici comment ils y sont parvenus.
21D s'adresse aux patients présentant une dentition terminale associée à une parodontopathie irréversible de stade trois ou quatre, à ceux qui ont déjà perdu plus de la moitié de leur dentition naturelle, ainsi qu'aux porteurs de prothèses complètes. Pour ces groupes, un traitement qui manque sa cible signifie devoir recommencer tout le parcours clinique depuis le début ; la marge d'erreur est donc quasi nulle.
Rajesh Vijay a fondé le laboratoire après plus de 30 ans d’exercice en tant que dentiste, dont 27 consacrés aux protocoles d’implantation dentaire complète. Son approche repose sur un principe simple : si un outil ne parvient pas à respecter la tolérance exigée par le plan de traitement, celui-ci échoue dès sa mise en œuvre. Comme il le dit lui-même : « C’est bien beau d’avoir une idée et un plan, mais si vous ne disposez pas des outils adaptés pour mener ce plan à bien, vous aurez un excellent plan, mais une exécution catastrophique, et vous finirez par abandonner. »
Selon Vijay, la réhabilitation dentaire complète est avant tout un problème d’ingénierie, puis un problème de fabrication. Chaque cas doit tenir compte de la sécurité biologique, de la position optimale de l’implant, de la mécanique des charges et de la fonction à long terme, et chaque patient est différent. On ne peut pas faire porter la même pointure à tout le monde ; chaque cas doit donc être calculé selon ses propres paramètres.
Vijay traite les dents comme un ingénieur traite n’importe quelle pièce de rechange soumise à des contraintes. Il effectue des calculs pour déterminer comment un dispositif se comportera au fil des années de mastication, où se situent ses points de fatigue et comment il résistera à l’épreuve du temps. Cette approche exclut toute approximation, « car c’est ainsi que l’on procède en ingénierie », explique-t-il, en établissant une distinction entre le simple « oui, ça a l’air correct » et une assurance qualité vérifiable, plutôt qu’une simple opinion. Dans son univers, rien ne se résume à « poser et oublier ». Il s’agit de « poser et entretenir », ce qui implique d’investir dès le départ dans la précision dimensionnelle afin que le dispositif reste en place et fonctionne à long terme.
Vijay a choisi la J5 DentaJet® car son exactitude dimensionnelle était avérée, et non pas simplement annoncée. Lorsqu’il a évalué les imprimantes, il a constaté que de nombreux arguments marketing ne mettaient en avant qu’un seul axe. « Il y a beaucoup de discours marketing autour des imprimantes : “Oh oui, notre exactitude dimensionnelle est de cinq microns… mais il y a trois axes. Vous n’en avez mentionné qu’un seul. » Dans le cadre d’un traitement complet de la bouche, les trois axes sont importants, et dès qu’un fournisseur restait vague sur les données, il passait à autre chose. Stratasys lui a fourni ces données.
Cette décision remonte à une rencontre fortuite. Vijay s’était rendu à l’étranger pour étudier le rachat d’une entreprise spécialisée dans les implants et avait repéré une J5 DentaJet posée dans un coin de la pièce. C’est l’imprimante, et non l’acquisition, qui est devenue le clou du voyage. Il en a commandé une dès son retour chez lui. Quatre machines J5 plus tard, la raison pour laquelle il continue d’en acheter se résume à une seule chose : « Je ne peux rien reprocher à la qualité des produits, vraiment rien. L’uniformité des pièces est exceptionnelle. »
C'est là l'élément central de l'implantologie. Les guides anatomiques asymétriques de 21D sont, selon les mots de Vijay, « ultra, ultra, ultra personnalisés ». Elles lui permettent de poser quatre implants avec des écarts inférieurs à 100 microns, soit moins que la largeur d’un cheveu humain. Il rêvait de ce niveau de contrôle depuis 1999. Aujourd’hui, c’est une réalité.
C’est cette précision dimensionnelle qui permet à 21D de réaliser ce que Vijay estime que personne d’autre ne peut faire à l’heure actuelle : poser une barre en titane préfabriquée sur les implants au moment de l’intervention chirurgicale. La technologie des guides est suffisamment précise pour rendre cela possible. Lorsque des sceptiques sont venus des États-Unis pour vérifier si cette affirmation tenait la route, ils sont ressortis du bloc opératoire en moins d’une heure et l’ont acceptée. En implantologie, l’exactitude dimensionnelle fait la différence entre un dispositif qui s’insère du premier coup et une intervention chirurgicale supplémentaire.
L’exactitude dimensionnelle est garantie car elle est intégrée à chaque étape, et non ajoutée a posteriori. Le processus d’implantation dentaire complète se déroule comme suit :
1. Numérisation du patient et planification des positions optimales des implants en tenant compte des principes de sécurité biologique et de la mécanique des charges.
2. Concevoir à quatre yeux. Les conceptions cliniques sont réalisées en associant l’IA et le travail humain, ce qui garantit un double contrôle à chaque étape.
3. Fabrication. Les guides chirurgicaux sont imprimés en 3D sur la DentaJet, tandis que les prothèses sont fraisées.
4. Contrôle qualité par superposition. Chaque dispositif est scanné et comparé à son modèle d'origine. L'équipe connaît précisément l'ampleur des écarts liés à la fabrication, et si un dispositif ne respecte pas les tolérances, il est refait. Aucun dispositif ne quitte le service de bio-ingénierie tant qu'il n'a pas passé avec succès le contrôle qualité interne.
5. Un seul colis pour l'équipe chirurgicale. Le guide chirurgical, les prothèses, l'implant et les instructions sont expédiés ensemble. Vijay compare cela à IKEA pour le chirurgien : un point de départ, un point d'arrivée et un manuel qui vous guide d'un point à l'autre. Pour le patient, il s'agit d'une seule intervention chirurgicale.
Il en résulte une intervention chirurgicale de deux heures visant à corriger les deux mâchoires, soit environ une heure par mâchoire, ce que Vijay qualifie d’« hyper-productif ».
Presque tout ce qui se trouve sur l'établi de 21D provient de la J5, à l'exception du métal. Cela inclut les guides chirurgicaux anatomiques asymétriques, les guides chirurgicaux empilables et les modèles de cas, ainsi que les facettes imprimées utilisées pour les essais, les restaurations provisoires et les prothèses dentaires.
C’est le grand plateau d’impression qui permet de passer de la pièce unique à la production en série. « On peut imprimer 40 de ces [guides chirurgicaux] en huit heures », explique Vijay, qui trouve cela incroyable. La gamme de couleurs disponible sur la J5 joue également un rôle important. Les cartouches offrant 640 000 combinaisons de couleurs permettent un niveau de personnalisation qu’il n’avait jamais vu auparavant, le tout dans le respect des paramètres cliniques imposés par chaque cas.
L’exploitation de quatre machines à un niveau industriel place 21D en avance sur la plupart des laboratoires utilisant cette technologie, à tel point que Stratasys est venu s’en rendre compte par lui-même. Ce qui permet à l’activité de fonctionner au quotidien, c’est le fait que les machines ne gênent pratiquement pas le travail. Vijay compare cette expérience à celle d’une imprimante à jet d’encre. Il suffit d’insérer et de retirer les cartouches, d’appuyer sur le bouton, puis de prendre du recul.
Ses bio-ingénieurs apprécient autant l’aspect pratique que l’exactitude dimensionnelle. Les machines sont silencieuses, il n’y a pas de compresseur bruyant, et l’installation est véritablement « plug and play ». Il suffit de charger les cartouches de résine, d’envoyer le modèle, d’appuyer sur « Démarrer » et d’observer le processus. Son conseil à tous ceux qui hésitent encore est sans détour : « Si vous voulez vous simplifier la vie avec une imprimante, optez pour une Stratasys : l’exactitude dimensionnelle est garantie. »
Lorsque l’impression passe du statut d’outil de laboratoire occasionnel à celui d’activité de production à part entière, le service après-vente devient un élément incontournable. Au Royaume-Uni, 21D bénéficie du soutien de SYS Systems, qui a installé les machines et en assure la gestion, et dont Vijay salue l’excellence pour maintenir le parc en état de marche. Pour un laboratoire produisant à un tel volume, l’installation sur place et l’assistance technique sont indispensables pour garantir le fonctionnement continu des quatre machines.
Les discussions entre Vijay et Stratasys vont déjà au-delà des processus actuels. Il s’intéresse davantage à la résilience qu’à la rigidité. Les implants sont en titane, un matériau dépourvu de souplesse, et l’os perd de son élasticité avec l’âge ; c’est donc aux dents qu’il revient d’absorber les chocs. Si l’impression présente une rigidité inadaptée, un patient dépourvu de sensibilité nerveuse peut mordre suffisamment fort pour endommager l’implant, ce qui implique une nouvelle intervention chirurgicale. Son approche consiste à conserver le même polymère et à jouer sur les proportions de charge, en testant à quel niveau le matériau absorbe les chocs sans perdre en performance.
À plus long terme, l’objectif est la personnalisation de masse. Vijay imagine des patients concevant leur propre sourire depuis une application chez eux, puis le faisant fabriquer exactement tel qu’il a été conçu, avant de le faire poser chez n’importe quel dentiste. Il a attendu 27 ans avant de pouvoir livrer une barre en titane au moment de l’intervention chirurgicale. Il n’a pas l’intention d’attendre aussi longtemps à nouveau. Rien de tout cela ne serait possible sans l’exactitude dimensionnelle et la productivité offertes par la J5, et ces atouts portent leurs fruits car ils s’inscrivent dans un flux de travail conçu selon les mêmes normes. Comme le dit Vijay : « C’est l’écosystème, ce n’est pas une technologie isolée. »
Ce que 21D a démontré, c’est que précision dimensionnelle et volume peuvent coexister au sein d’un même flux de travail. Lorsque l’exactitude dimensionnelle est intégrée dès la conception initiale et maintenue tout au long de la production et du contrôle qualité, il est possible de réaliser des traitements implantaires complets complexes à un volume qui était auparavant hors de portée. C’est ce que le DentaJet permet à 21D, et c’est selon Vijay la direction que prend le reste du secteur.
