L’un des defauts principaux des resines composites : la contraction de polymerisation

La restauration des dents cariées, fracturées, abîmées s’est faite depuis des millénaires à l’aide de divers matériaux et selon diverses méthodes (obturation à la cire d’abeille datant du néolithique (1), incisives dont les racines ont été traitées au bitume datant de 13000 ans (2) …) jusqu’à connaître ce que l’on considère depuis le début du XXème siècle comme le « Gold Standard » en matière d’odontologie restauratrice .

L’un des pères fondateurs de la dentisterie moderne, le Dr Green Vardiman BLACK a élaboré une classification des lésions carieuses en fonction de leur position sur la dent. La classification des caries de BLACK comporte 5 catégories originellement décrites par l’auteur :

– Classe I : Caries des puits et sillons des dents postérieures
– Classe II : Caries proximales ou occluso-proximales des dents postérieures
– Classe III : Caries proximales des dents antérieures sans atteinte des bords libres
– Classe IV : Caries proximales des dents antérieures avec atteinte des bords libres
– Classe V : Caries des collets
– Classe VI : Caries des bords libres antérieurs et cuspides postérieures .

Le matériau de choix pour les restaurations dentaires au siècle dernier était l’Amalgame dentaire. Redécouvert par le français TAVEAU en 1826 (des obturations dentaires à base de métaux étaient déjà réalisées à travers le monde mais restaient très rares), l’amalgame d’argent (composé d’argent et de mercure) est amélioré 70 ans plus tard par GV BLACK qui le transforme en un alliage d’argent, d’étain et de cuivre (cet alliage évoluera très peu pendant les 60 années à venir) .

Pourquoi l’amalgame dentaire a-t-il été considéré comme un matériau de choix pour les restaurations des cavités de classe II de BLACK et l’est-il toujours pour de nombreux praticiens ? La réponse réside dans les qualités de ce matériau (7). Il existe deux familles d’amalgames (8): les conventionnels ou traditionnels (à teneur en cuivre inférieure à 6% pour la plupart d’entre eux) et ceux à forte teneur en cuivre (supérieure à 12%).

Les premiers ne sont plus commercialisés car sont très corrosifs et ne présentent pas de propriétés mécaniques suffisantes.

Parmi la deuxième famille, nous avons :
► les amalgames à phase dispersée (commercialisés et meilleures propriétés mécaniques et électrochimiques que les précédents)
► les amalgames HCSC (High Copper Single Composition) : ils sont mécaniquement et électrochimiquement les plus performants, ils sont un matériau de choix pour la restauration des cavités postérieures.

La réussite d’une obturation postérieure en amalgame dépend du type d’alliage utilisé (par ses propriétés mécaniques et physico-électrochimiques) mais aussi de sa manipulation qui conditionne un résultat clinique optimal.

Une forte résistance mécanique de l’amalgame est primordiale afin de résister aux importantes forces occlusales et de mastication auxquelles sont soumises les dents postérieures. Concernant les propriétés physicochimiques, il est important de savoir que si un amalgame contenant plus de 0.01% de zinc est exposé à de l’humidité pendant sa condensation, une expansion retardée pouvant durer plusieurs mois et commençant à j+4/ j+5 post-opératoires peut se produire. Cette-dernière sera partiellement responsable des fractures constatées à long terme sur les obturations de volume important. Ainsi, il est indispensable d’isoler la restauration avec une digue afin de limiter cet effet néfaste.

Le caractère corrosif des amalgames dentaires a des conséquences :

▬ négatives: détérioration des contours de la restauration, coloration dentinaire et parfois tatouages gingivaux, libération et passage de mercure dans l’organisme (ce phénomène est cependant diminué par la recombinaison du mercure libre avec les particules de l’alliage non réagies)
▬ positives: action bactéricide et bactériostatique des ions métalliques libérés qui se recombinent en oxydes notamment de cuivre et débris de corrosion qui viennent en partie combler l’interface dent-restauration.

Il est important de noter que le traitement de la surface de la restauration conditionnera le comportement de celle-ci à la corrosion. Un polissage final de l’état de surface permettra de diminuer grandement ce phénomène.

Deux autres problèmes regardant les amalgames sont :
● la cytotoxicité de leurs produits de dégradation qui en migrant vers la pulpe risquent d’entraîner son inflammation (68).
● la présence systématique dans une proportion de 40 à 50% de mercure dans tous les alliages alors que celui-ci est considéré comme un produit toxique (69). Il est recommandé d’être prudent lors de sa pose et sa dépose qui libèrent beaucoup de vapeurs de mercure et donc de les éviter chez une patiente enceinte ou allaitante.

En résumé, l’amalgame est un matériau de choix pour la restauration des cavités de classe II de BLACK dont les propriétés mécaniques et physico-électrochimiques ainsi que sa manipulation clinique constituent des facteurs essentiels pour de bons résultats sur la durée (70). Néanmoins, ses défauts tels que : sa couleur, les colorations dentinaires et gingivales qu’il occasionne, la forte présence de mercure dans sa composition, le risque de pulpite qu’il créé, les interactions électrochimiques avec d’autres métaux présents dans la bouche ou encore la détérioration de ses limites marginales ont poussé les chirurgiens-dentistes à trouver de nouveaux matériaux pouvant le remplacer.

→ Créées dans les années 1960 et ayant subi depuis de très nombreuses évolutions, les résines composites (9–13) sont la première alternative aux amalgames.

Leurs principaux avantages sont :
– bonne biomimétique des tissus dentaires
– permettent une dentisterie adhésive donc moins mutilante
– bonnes propriétés mécaniques des résines composites hybrides.

L’un des défauts principaux des résines composites : la contraction de polymérisation 

Présentation générale des résines composites

Les résines composites utilisées en odontologie restauratrice sont des matériaux constitués de trois éléments : la matrice organique, les charges et le silane (qui assure la cohésion entre les deux premiers éléments).

► La matrice organique ou résine matricielle : elle constitue en moyenne 24 à 50 % du volume total et est constituée de plusieurs composants. Il s’agit de l’élément chimiquement actif de la résine composite. Dérivés du Bis-GMA ou des Polyuréthanes, les monomères la constituant sont tous de type « R-diméthacrylates» afin que toutes les résines composites et tous les adhésifs soient compatibles entre eux. Elle joue le rôle de liant entre les charges et influence plusieurs phénomènes dont la rétraction de prise (elle influence également le coefficient d’expansion thermique, l’absorption d’eau et la solubilité des résines composites).

Ces monomères sont pré-polymérisés pour devenir des oligomères, ce qui a pour but d’augmenter les propriétés mécaniques des résines composites mais aussi de diminuer leur retrait de polymérisation. Les autres composants la constituant sont les abaisseurs de viscosité qui diminuent la viscosité du Bis-GMA et des Polyuréthanes pour faciliter l’utilisation clinique des résines composites. Aussi appelés diluants, le plus utilisé est le TEGDMA ; cependant leur ajout augmente la rétraction de prise des résines composites. On y retrouve également divers additifs en plus du système de polymérisation qui rendra la résine composite photopolymérisable, chémopolymérisable ou bien dual.

► Les charges : elles servent à renforcer le matériau, à augmenter ses propriétés mécaniques (résistance à la traction, flexion, compression), sont responsables de la radio-opacité des résines composites, compensent le phénomène de dilatation thermique de la matrice organique et notamment participent à diminuer le retrait de polymérisation. Plus le pourcentage de charges dans une résine composite augmente, plus le retrait de polymérisation diminue. Elles peuvent être de nature minérale (les Silices sont les plus fréquentes), organique (ex : les OrMoCers ou céramiques organiquement modifiées) ou organo-minérales. Leur taille varie de 0.04µm à 100µm.

► Le silane : aussi appelé agent de couplage organo-minéral, c’est une molécule bifonctionnelle qui relie la matrice résineuse aux charges qui la renforcent.

La contraction de polymérisation 

Lors de sa polymérisation (photopolymérisation, chémopolymérisation ou dual), une résine composite subi un phénomène de rétraction appelé « contraction de polymérisation » ; elle se replie sur elle-même.

Il s’agit d’une réaction qui se traduit par une diminution du volume de la quantité de résine composite appliquée dans la cavité dentaire. Ce retrait dépend de la composition intrinsèque des résines composites. La résine matricielle subie ce phénomène et y ajouter des diluants tels que le TEGDMA l’augmente.

Les charges quant à elles diminuent la contraction de polymérisation. De plus, plus le poids moléculaire d’un monomère est élevé, moins le nombre de molécules d’oligomères par unité de volume sera important. Et moins il y a d’oligomères, moins ils se rapprocheront lors de la polymérisation, limitant de ce fait la contraction. Le poids moléculaire est donc inversement proportionnel au pourcentage de contraction de polymérisation de la résine composite.

Par exemple, le BIS-GMA qui a un poids moléculaire de 512 subi une rétraction d’environ 3 à 5 % alors que le méthacrylate de diméthyle qui a un poids moléculaire de 100 se rétracte d’environ 21%. 

La contraction de polymérisation des résines composites dépend donc :

– de leur composition chimique
– de la fraction volumique des charges (plus il y a de charges, moins la contraction a lieu ; cela explique en outre que les résines composites fluides, dû à leur faible pourcentage de charges, se contractent plus que les autres)
– du degré de conversion (mesure du degré de polymérisation) car il traduit la transformation de monomères en polymères. Donc plus le degré de conversion augmente, plus le taux de rétraction final du composite augmente. Cependant il n’est pas souhaitable de le diminuer (moins polymériser la résine composite).

Les contraintes de rétraction à l’interface tissus minéralisés-résine composite dépendent du pourcentage de contraction mais aussi de la cinétique de polymérisation. Celle-ci dépend du mode de polymérisation (standard, pulsé, exponentiel), du type de lampe utilisée (puissance, durée, type de source lumineuse), de la distance entre la résine composite et la source et enfin du type de résine composite (monomères, teinte).

Le rapport de stage ou le pfe est un document d’analyse, de synthèse et d’évaluation de votre apprentissage, c’est pour cela rapport-gratuit.com propose le téléchargement des modèles complet de projet de fin d’étude, rapport de stage, mémoire, pfe, thèse, pour connaître la méthodologie à avoir et savoir comment construire les parties d’un projet de fin d’étude.

Table des matières

I) INTRODUCTION
II) L’UN DES DEFAUTS PRINCIPAUX DES RESINES COMPOSITES : LA CONTRACTION DE POLYMERISATION
II.1) Présentation générale des résines composites
II.2) La contraction de polymérisation
II.3) Le facteur de configuration cavitaire ou facteur C
II.4) Conséquences cliniques
III) LES TECHNIQUES CONVENTIONNELLES DE STRATIFICATION
III.1) Protocoles cliniques
III.2) La stratification pour limiter le stress de polymérisation : est-ce justifié par la littérature ?
IV) L’INJECTION MOLDING TECHNIQUE
IV.1) Présentation du concept
IV.2) Atouts et Insuffisances cliniques du concept
IV.3) Revue de littérature / comparatif stratification-Injection Molding Technique
V) CAS CLINIQUES DE RESTAURATION PAR L’INJECTION MOLDING TECHNIQUE
V.1) IMT
V.2) Combinaison IMT et stratification
VI) CONCLUSION
VII) BIBLIOGRAPHIE

Lire le rapport complet

Télécharger aussi :

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *