Les biocéramiques en odontologie Conservatrice/ endodontie

Les biocéramiques en odontologie Conservatrice/ endodontie

Généralités sur les biocéramiques

Définition

Les céramiques (du grec keramos, qui signifie poterie ou matière brûlée) sont des composés polycristallins réfractaires, chimiquement inorganiques, capables de résister à des températures très élevées (entre 1000 et 1600°C). Ces matériaux peuvent avoir une structure cristalline, partiellement cristalline ou amorphe (comme le verre). Ils incluent des oxydes tels que l’alumine (Al₂O₃), la zircone (ZrO₂), la silice (SiO₂), des carbures, des hybrides de silicate, des sulfites et des sélénoïdes.

Le terme “biocéramique” désigne des matériaux céramiques biocompatibles, utilisables dans des applications biomédicales ou cliniques. Les biocéramiques peuvent être produites sous des formes cristallines ou amorphes et sont généralement classées en deux groupes selon leur composition chimique : les phosphates de calcium (CP) et les autres, incluant l’yttrium (Y₂O₃), la zircone tétragonale stabilisée (ZrO₂) (YTZP), l’alumine (Al₂O₃), certaines familles de verres silicatés et phosphatés, ainsi que les vitrocéramiques.

Depuis les années 1960, des avancées scientifiques et techniques ont permis d’introduire les biocéramiques dans la pratique quotidienne. Ces matériaux sont reconnus pour leurs propriétés biologiques fondamentales : biocompatibilité, bioactivité et ostéoconduction. Leur champ d’application est large, notamment en odontostomatologie, où elles sont utilisées en implantologie, prothèse et odontologie conservatrice.

Classification

Selon l’origine

• Bio-inertes : Biocéramiques qui n’induisent pas de réponse tissulaire significative.
• Bioactives : Biocéramiques capables d’induire une réponse tissulaire spécifique lors de l’interaction avec un système physiologique.

Propriétés

Propriétés biologiques

Biocompatibilité

La biocompatibilité est une propriété clé des ciments biocéramiques, qui est excellente. Au contact des fluides tissulaires, ils libèrent de l’hydroxyde de calcium, qui réagit avec les ions phosphates pour former de l’hydroxyapatite.

Bioactivité

Les ciments biocéramiques présentent une bonne bioactivité, notamment dans la stimulation de la physiologie osseuse et la minéralisation de la structure dentinaire. Ils permettent l’incorporation de calcium (Ca) et de silicate (Si) dans la dentine, favorisant la formation d’une structure cristalline similaire à l’apatite dentaire et osseuse.

Activité antibactérienne et antifongique

Les ciments biocéramiques ont une activité antibactérienne comparable à celle de l’hydroxyde de calcium grâce à leur pH basique supérieur à 12.

Propriétés physico-chimiques

• Hydrophilie : Les ciments biocéramiques sont hydrophiles, avec une faible viscosité et un angle de contact élevé, offrant une excellente mouillabilité. Cela leur permet une bonne capacité d’étalement sur les parois canalaires et une pénétration élevée dans les anfractuosités, même sans pression hydraulique.
• Expansion de prise : Ils présentent une légère expansion de prise (<0,1 %), évitant la formation de vides.
• Adhésion : Ils adhèrent chimiquement à la dentine canalaire, renforçant mécaniquement la dent et assurant la cohésion de l’obturation à long terme.

Principaux représentants

Dérivés du ciment de Portland (1ère génération) : MTA

La première génération de biocéramiques, introduite en endodontie dans les années 1990 par le Dr Mahmoud Torabinejad, est l’agrégat de trioxyde minéral (MTA). Le MTA est un mélange de ciment Portland de qualité médicale et d’oxyde de bismuth. Il existe sous deux formes :

• MTA gris (MTAG) : Commercialisé en premier.
• MTA blanc (MTAB) : Ne contenant pas d’aluminate ferrique.

Le MTA est utilisé pour des applications endodontiques, comme le coiffage direct de la pulpe et l’obturation rétrograde. Malgré sa biocompatibilité et son excellente capacité de scellement, il présente des limites :

• Incapacité à servir de scellant endodontique sous sa forme pure.
• Taille grossière des particules (1,5 à 160 microns), limitant sa fluidité.

Biocéramiques à base de silicate de calcium pur (2ème génération)

Les ciments biocéramiques de nouvelle génération utilisent la nanotechnologie pour réduire la taille des particules (nano et microparticules), améliorant leur fluidité. Ces ciments, sans oxydes de métaux lourds ni additifs, prennent par une réaction d’hydratation produisant de l’hydrate de silicate de calcium et de l’hydroxyde de calcium, qui forme une couche d’hydroxyapatite en présence de fluides tissulaires. Leur nature hydrophile les rend idéaux pour le système canalaire.

Gamme Endosequence

• BC Sealer™ : Formulation pour l’obturation canalaire.
• Endosequence Root Repair Material (RRM) Paste : Formulation injectable à basse viscosité, conditionnée en seringue.
• Endosequence Root Repair Material (RRM) Putty : Formulation à haute viscosité, conditionnée en pot, similaire à un matériau d’obturation coronaire comme le Cavit.

Gamme TotalFill

• Similaire à la gamme Endosequence, avec des produits pour l’obturation et la réparation radiculaire.

Gamme iRoot

• iRoot BP Plus : Matériau de réparation radiculaire.
• iRoot FS : Formulation à prise rapide.

Intérêt clinique des biocéramiques

Thérapeutiques de préservation de la vitalité pulpaire

Les biocéramiques sont indiquées pour les lésions pulpaires réversibles, stimulant la dentinogénèse via :

• Coiffage direct ou indirect.
• Pulpotomie.

Coiffage pulpaire

Direct

Consiste à placer sur une pulpe dénudée superficiellement un matériau capable d’induire une guérison pulpaire, une cicatrisation et une apposition dentinaire pour fermer la lésion.

Indirect

Consiste à placer un matériau sur un opercule de dentine décalcifié, en contact avec la pulpe, pour permettre l’apposition dentinaire. Réalisé lorsqu’il n’y a pas d’ouverture macroscopique de la pulpe.

Intérêt clinique des biocéramiques

• Biocompatibilité : Empêche le rejet par les tissus.
• Apoptose cellulaire et cytotoxicité : Faible taux d’apoptose et toxicité réduite.
• Prolifération cellulaire : Favorise une plus grande prolifération cellulaire.
• Odontogénèse : Stimule la formation de ponts dentinaires sans défauts de tunnel.
• Physico-chimique :
  • Radio-opacité : Supérieure pour une meilleure qualité.
  • Résistance : Moins influencée par les fluides biologiques.
  • Adaptabilité et adhésion : Meilleure pénétration dans les tubules dentinaires.

Pulpotomie

Définition

Consiste en l’amputation de la pulpe camérale et le coiffage de la pulpe radiculaire saine par un matériau biocompatible. Indiquée pour :

• Lésions pulpaires d’origine carieuse entraînant une inflammation coronaire.
• Exposition pulpaire accidentelle (traumatique ou iatrogène).
• Dents immatures pour permettre la poursuite de la formation radiculaire.

Intérêt clinique des biocéramiques

• Bonne capacité d’étanchéité et propriétés antibactériennes.
• Cytocompatibilité avec la pulpe dentaire, favorisant la prolifération cellulaire et la formation de ponts dentinaires.

Thérapeutiques endodontiques

Les biocéramiques sont utilisées pour les lésions pulpaires irréversibles, permettant la restauration des dents abîmées et la reconstruction osseuse par cicatrisation naturelle.

Résorption radiculaire

Définition

La résorption pathologique résulte d’une interaction entre cellules inflammatoires, cellules résorbantes (ostéoclastes, odontoclastes, dentinoclastes) et tissus durs. Elle est initiée par une lésion des tissus non minéralisés recouvrant la surface externe (précément) ou interne (prédentine) de la racine.

Intérêt clinique des biocéramiques

• Utilisation dans la résorption externe grâce à :
  • Concentration élevée en ions calcium.
  • pH alcalin (12), essentiel pour la formation de matrice.
  • Inhibition des enzymes bactériennes et effets antimicrobiens.
  • Activation d’enzymes tissulaires (phosphatase alcaline).
  • Induction de la minéralisation (bioactivité).
• Incorporation de calcium et silicate, formant une structure cristalline similaire à l’apatite dentaire.

Apexification

Définition

L’apexification induit la fermeture ou la reprise du développement d’une dent immature avec pulpe nécrosée. L’objectif est de former une barrière apicale calcifiée pour permettre l’obturation radiculaire. Cette barrière provient de la migration de cellules des tissus péri-radiculaires saines, qui se différencient en cellules sécrétant la matrice organique du cément, ostéo-cément ou ostéo-dentine.

Intérêt clinique des biocéramiques

• Biocompatibilité et meilleure capacité d’étanchéité.
• Induction d’une formation accrue de dentine radiculaire pour améliorer le développement radiculaire.

Obturation canalaire

Définition

L’obturation canalaire est l’obturation tridimensionnelle complète du système canalaire, aussi près que possible de la jonction cémento-dentinaire, sans dépassement ni sous-obturation. Les biocéramiques, grâce à leur biocompatibilité, bioactivité et activité antimicrobienne, sont recommandées pour une technique à cône unique (mono-cône), où le cône de gutta-percha augmente la pression hydraulique pour pénétrer dans les irrégularités et tubules dentinaires.

Intérêt clinique des biocéramiques

• Utilisation en volumes importants sans augmenter la gutta-percha, grâce à l’absence de retrait et à la stabilité dimensionnelle.
• Biocompatibilité et bioactivité : libèrent de l’hydroxyde de calcium formant de l’hydroxyapatite.
• Hydrophilie, faible viscosité et excellente mouillabilité pour une pénétration optimale.
• Légère expansion de prise (<0,1 %) évitant les vides.
• pH basique (>12) pour une activité antibactérienne.
• Adhésion à la dentine radiculaire, renforçant la dent.
• Absence d’eugénol, compatible avec les techniques adhésives restauratrices.

Réparation des perforations

Définition

Les perforations sont des communications entre le système canalaire et les tissus parodontaux, causées par des processus pathologiques (carie, résorption) ou iatrogènes (traitement endodontique, retraitement, préparation de tenons). Les biocéramiques de réparation radiculaire (iRoot BP Plus, EndoSequence BC RRM, TotalFill BC RRM) sont prémélangées et utilisables sans préparation supplémentaire.

Intérêt clinique des biocéramiques

• Formulations semi-solides ou de type mastic, plus applicables que le MTA.
• Utilisation pour toutes les perforations (furcation, coronale, médiane, apicale).
• Biocompatibilité, haute résistance au lavage, absence de rétrécissement.
• Taille des particules (<2 µm) permettant une livraison par embout capillaire (0,012), éliminant le besoin d’instruments manuels ou de mélange.

Avantages et inconvénients

Avantages

• Biocompatibilité : Empêche le rejet et assure une bonne tolérance en cas de dépassement.
• Sécrétion de facteurs de croissance : Favorise l’angiogenèse et l’ostéogenèse.
• Stabilité dimensionnelle : Pas de rétrécissement.
• Scellement endodontique : Renforce les fragilités chimico-mécaniques.
• Douleur réduite : Faible ou absente.

Inconvénients

• Retrait difficile : Compliqué dans les canaux radiculaires, surtout sans gutta-percha.
• Extrusion apicale : La viscosité augmente le risque de dépassement.
• Interaction avec l’hypochlorite de sodium : Altère la prise du ciment, élément clé en endodontie.
• Adhésion et microdureté : Compliquent le retraitement en raison de l’adhésion aux parois dentinaires.
• Coût élevé : Comparé aux autres ciments disponibles.

Conclusion

L’introduction des biocéramiques représente un progrès majeur en odontologie conservatrice et endodontie. Leurs propriétés physiques et biologiques offrent de nombreux avantages, notamment pour la préservation de la vitalité pulpaire, la réparation des perforations et la microchirurgie. Elles sont idéales pour les situations impliquant une communication entre l’endodonte et le parodonte.

Cependant, les scellants biocéramiques ne remplissent pas toutes les conditions pour un scellement idéal. Des études supplémentaires, comme des essais cliniques randomisés, sont nécessaires pour évaluer pleinement leur bénéfice clinique en endodontie.

Les biocéramiques en odontologie Conservatrice/ endodontie

  La prévention des caries repose sur une hygiène bucco-dentaire rigoureuse et des visites régulières chez le dentiste. La maîtrise des techniques d’anesthésie locale est essentielle pour assurer le confort du patient lors des soins. L’imagerie dentaire, comme la radiographie panoramique, permet un diagnostic précis des pathologies buccales. Les étudiants doivent comprendre l’importance de la stérilisation pour prévenir les infections croisées en cabinet. La restauration dentaire, comme les composites ou les couronnes, exige une précision technique et un sens esthétique. Les praticiens doivent rester informés des avancées en implantologie pour proposer des solutions modernes aux patients. Une communication claire avec le patient renforce sa confiance et favorise l’adhésion au plan de traitement.  

Les biocéramiques en odontologie Conservatrice/ endodontie