Denosumab

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Modélisation et optimisation mécanique des restaurations dentaires : Développements numériques et expérimentaux

Indirect Dental Restoration (IDR) is a treatment proposed in conservative dentistry that consists of removing the damaged part of the tooth, then filling the vacant space by bonding a prosthesis. In recent years, Computer Aided Design and Manufacturing (CAD/CAM) has become a real boom for the production of prostheses. However, in the software available on the market, the optimization of the prosthesis is only based on geometrical considerations. No analysis based on mechanical criteria is integrated into the CAD/CAM chain, even though mechanical stresses are one of the leading causes of clinical failures.Previous work has shown interest in filling this gap through finite element simulations of the mechanical behavior of the patient-specific prosthetic assembly. In particular, it revealed the need to improve the mechanical modeling of the adhesive layer of the dental assembly. This layer can be damaged and cause prosthesis debonding. The research carried out during this thesis aims to enrich the knowledge on this critical layer and propose a model that could be integrated into a new mechanical optimization component of the CAD/CAM chain.First, the internal structure of adhesive layers of model assemblies was visualized in 3D using X-ray microtomography. Using a segmentation method adapted to analyze these 3D images, the defects present in the adhesive layer were detected and quantified. They were classified into two categories: encapsulated defects in the adhesive mass and defects at the interfaces. Their size, shape, and location in the adhesive layer were analyzed.Secondly, Miniature Mixed Mode Bending (MMMB) tests were performed on millimeter-sized pre-cracked specimens loaded in mixed mode I/II to characterize the behavior of the adhesive layer. The adhesion of the weak interface of an adhesive layer is estimated by the area method, which requires the measurement of the crack length increase. A digital image correlation technique performs this measurement. The dispersion observed in the estimate of adhesion masks the influence of the mixed mode ratio I/II. Because of these results, a mode I analysis of the behavior of the adhesive layers seems sufficient as a first approximation to describe their mechanical behavior. Moreover, the observed dispersion is related to the sensitivity of the adhesion to the bonding protocols and to the "parasitic" dissipated energies, which are not dissociated from the fracture energy when estimating adhesion.Thirdly, a cohesive zone model (bilinear traction-separation law defined by three parameters) of the adhesive layer was identified through an MMMB test using the integrated-digital image correlation technique. The reliability of this method is superior because it allows ignoring part of the "parasitic" energy, which leads to an overestimation of the adhesion. Implementing this law in the numerical models evaluating the stress states of the IDRs will allow for predicting the crack propagation of the studied adhesive layer.Finally, thanks to these studies, a better understanding of dental adhesive layers has been obtained, ultimately allowing for the optimization of manufacturing protocols and increasing the durability of IDRs.La Restauration Dentaire Indirecte (RDI) est un traitement proposé en odontologie conservatrice qui consiste à éliminer la partie abîmée de la dent, puis à combler l'espace vacant en collant une prothèse. Ces dernières années, la Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur (CFAO) dentaire a connu un véritable essor pour la réalisation des prothèses. Cependant, dans les logiciels disponibles sur le marché, l'optimisation de la prothèse ne s'appuie que sur des considérations géométriques. Aucune analyse basée sur des critères mécaniques n'est intégrée dans la chaîne CFAO alors que les sollicitations mécaniques constituent l'une des principales causes d'échecs cliniques.Des travaux antérieurs ont montré l'intérêt de combler ce manque via des simulations du comportement mécanique de l'assemblage prothétique patient spécifique par éléments finis. Ils ont révélé en particulier la nécessité d'améliorer la modélisation mécanique de la couche d'adhésif de l'assemblage dentaire. Cette couche peut s'endommager et causer des décollements de prothèses. Les travaux de recherche menés durant cette thèse ont pour but d'enrichir les connaissances sur cette couche critique et de proposer un modèle qui pourrait être intégré dans un nouveau maillon d'optimisation mécanique de la chaîne CFAO.Dans un premier temps, la structure interne de couches d'adhésif d'assemblages modèles a été visualisée en 3D grâce à la microtomographie aux rayons X. A l'aide d'une méthode de segmentation adaptée pour analyser ces images 3D, les défauts présents dans la couche d'adhésif ont été détectés et quantifiés. Ils ont été classifiés en deux catégories : les défauts encapsulés présents dans la masse de la colle et les défauts aux interfaces. Leur taille, leur forme et leur localisation dans la couche d'adhésif ont été analysées.Dans un deuxième temps, des essais Miniature Mixed Mode Bending (MMMB) ont été réalisés sur des éprouvettes pré-fissurées de taille millimétrique sollicitées en mode-mixte I/II pour caractériser le comportement de la couche d'adhésif. L'adhérence de l'interface faible d'une couche d'adhésif est estimée par la méthode des aires qui requiert la mesure de l'accroissement de longueur de fissure. Cette mesure est effectuée par une technique de corrélation d'images numériques. La dispersion observée dans l'estimation de l'adhérence masque l'influence du ratio de mixité I/II. Au vu de ces résultats, une analyse en mode I du comportement des couches d'adhésif semble suffisante en première approximation pour décrire leur comportement mécanique. De plus, la dispersion observée est liée à la sensibilité de l'adhérence aux protocoles de collage et aux énergies dissipées « parasites » qui ne sont pas dissociées de l'énergie de rupture lors de l'estimation de l'adhérence.Dans un troisième temps, un modèle de zone cohésive (loi de traction-séparation bilinéaire définie par trois paramètres) de la couche d'adhésif a été identifié grâce à un essai MMMB en utilisant la technique de corrélation d'images numériques intégrée. La fiabilité de cette méthode est supérieure car elle permet de ne pas prendre en compte une partie de l'énergie « parasite » qui conduit à une surestimation de l'adhérence. L'implémentation de cette loi dans les modélisations numériques évaluant les états de contraintes des RDIs permettra de prédire la propagation de fissure de la couche d'adhésif étudiée.Finalement, grâce à ces études, une meilleure compréhension des couches d'adhésif dentaire a été obtenue, ce qui permettra à terme d'optimiser les protocoles de fabrication et d'augmenter la durabilité des RDIs

Pirfenidone.

Non disponibile

Pirfenidone

Non disponibile

Morphological characterization of defects in all-ceramic crown adhesive layer

International audienc

Inhaled aztreonam

In February 2010, aztreonam for inhalation solution (Cayston; Gilead) - an inhalable formulation of the monobactam antibiotic aztreonam and lysine - was approved by the US FDA to improve respiratory symptoms in patients with cystic fibrosis infected with Pseudomonas aeruginosa

AN ALTERNATIVE TO PERIODIC HOMOGENIZATION FOR DENTIN ELASTIC STIFFNESS

International audienceDentin, the main tissue of the tooth, is made of tubules surrounded by peri-tubular dentin (PTD), embedded in a matrix of inter-tubular dentin (ITD). The PTD and the ITD have different relative fractions of collagen and hydroxyapatite crystals. The ITD is typically less rigid than the PTD, which can be seen as a set of parallel hollow cylindrical reinforcements in the ITD matrix. In this paper, we extend Hashin and Rozen’s homogenization scheme to a nonuniform distribution of hollow PTD cylinders, determined from image analysis. We relate the transverse isotropic elastic coefficients of a Representative Elementary Volume (REV) of dentin to the elastic and topological properties of PTD and ITD. The model is calibrated against experimental data. Each sample tested is consistently characterized by Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM), nanoindentation and Resonant Ultrasound Spectroscopy (RUS), which ensures that macroscopic mechanical properties measured are correlated with microstructure observations. Despite the high variability of microstructure descriptors and mechanical properties, statistical analyses show that Hashin’s bounds converge and that the proposed model can be used for back-calculating the microscopic Poisson’s ratios of dentin constituents. Three-point bending tests conducted in the laboratory were simulated with the Finite Element Method (FEM). Elements were assigned transverse isotropic elastic parameters calculated by homogenization. The tubule orientation and the pdf of the ratio inner/outer tubule radius were determined in several zones of the beams before testing. The remainder of the micro-mechanical parameters were taken equal to those calibrated by RUS. The horizontal strains found experimentally by Digital Image Correlation (DIC) were compared to those found by FEM. The DIC and FEM horizontal strain fields showed a very good agreement in trend and order of magnitude, which verifies the calibration of the homogenization model. By contrast with previous studies of dentin, we fully calibrated a closed form mechanical model against experimental data and we explained the testing procedures. In elastic conditions, the proposed homogenization scheme gives a better account of microstructure variability than micro–macro dentin models with periodic microstructure