Les Matériaux à Empreinte (Biomatériaux Dentaire)

Les Matériaux à Empreinte (Biomatériaux Dentaire)

Généralités

Introduction

Les biomatériaux en prothèse dentaire

Selon la définition du consensus de Chester (1991), les biomatériaux sont des matériaux destinés à être en contact avec les tissus vivants et/ou les fluides biologiques pour évaluer, traiter, modifier les formes ou remplacer tout tissu, organe ou fonction du corps. En médecine dentaire, ils sont identifiés comme étant des produits impliqués dans la restauration des tissus vivants de la cavité bucco-dentaire. Les biomatériaux doivent, d’une part, satisfaire à des caractéristiques physicochimiques appropriées à la fonction à remplir, d’autre part, être biocompatibles.

Les Matériaux à Empreinte

Dans les procédures prothétiques cliniques, les matériaux à empreinte sont utilisés pour enregistrer et reproduire les structures dentaires et tissulaires. L’étude des propriétés chimiques, physiques et mécaniques des différentes familles de ces matériaux est indispensable à la compréhension du comportement et des limites de chaque matériau, ce qui conduit au succès du traitement prothétique.

Classification des Matériaux à Empreinte

De nombreux critères peuvent être utilisés pour classer les matériaux d’empreinte. Nous retenons celle qui privilégie le caractère rigide et élastique du matériau, car c’est ce qui détermine la possibilité ou non d’enregistrer des zones de contre-dépouilles. Les matériaux sont ainsi classés en deux groupes : Matériaux élastiques et Matériaux non élastiques.

• Matériaux non élastiques :
  • Les plâtres ;
  • Les compositions thermoplastiques ;
  • Les pâtes oxyde de zinc-eugénol.
• Matériaux élastiques : Capables de se déformer et de subir des contraintes après leur prise, tout en présentant une récupération élastique satisfaisante, ils comprennent :
  • Les hydrocolloïdes réversibles et irréversibles ;
  • Les élastomères : polysulfures, polyéthers, diméthyl-polysiloxanes et vinyles-polysiloxanes.

Impératifs et Cahier des Charges d’un Matériau à Empreinte

Les matériaux à empreinte doivent répondre à plusieurs exigences :

• Non-toxicité ;
• Bonne saveur ;
• Facilité de manipulation ;
• Stabilité dimensionnelle très haute ;
• Facilité de stockage ;
• Temps de prise : Suffisamment long pour une manipulation aisée et suffisamment court pour soulager le patient (idéalement 2 à 5 minutes) ;
• Viscosité différente : Basse, moyenne, haute (light, regular, heavy) ;
• Hydrophilie ;
• Bonne élasticité.

La Précision

La précision représente un des impératifs majeurs auxquels doit répondre tout matériau d’empreinte. La précision du modèle de travail est intimement liée à la précision de l’empreinte. Les caractéristiques physico-chimiques du matériau influencent cette précision :

• Le matériau doit être fluide lors de l’insertion dans la cavité buccale, donc avoir une faible viscosité ;
• Son caractère hydrophile ou hydrophobe détermine une reproduction des détails plus ou moins précise. L’emploi d’un matériau hydrophobe nécessite des précautions supplémentaires (assécher les dents) ;
• La réaction de prise physique ou chimique peut influencer les variations dimensionnelles du matériau, par exemple une contraction thermique résultant du passage de la cavité buccale au milieu extérieur lors de la désinsertion de l’empreinte, ce qui réduit la précision.
  La précision impose enfin que le matériau possède une résistance suffisante aux forces de déchirement ; idéalement, le matériau doit être parfaitement élastique.

La Stabilité Dimensionnelle

La stabilité dimensionnelle dépend d’une triple série de facteurs : physiques, mécaniques et chimiques.

Les Facteurs Physiques

• Viscoplasticité du matériau avant sa prise : Les matériaux les plus visqueux possèdent généralement une meilleure stabilité dimensionnelle, mais ils sont associés à une moindre précision dans la reproduction des détails. De ce fait, les élastomères les plus fluides choisis (les plus précis) devront toujours être renforcés par des élastomères de plus haute viscosité (moins précis mais meilleure stabilité dimensionnelle).
• Variations dimensionnelles liées à la prise du matériau :
  • Pendant la prise, les matériaux d’empreinte passent d’un état fluide ou viscoplastique à un état solide ou élastique.
  • Les compositions thermoplastiques durcissent par un abaissement de la température (passage de la température d’usage à la température de la cavité buccale, puis de la pièce), entraînant une diminution de la distance intermoléculaire, ce qui résulte en une contraction du matériau.
  • Inversement, le plâtre se caractérise par une expansion de prise.
  • Les colloïdes passent d’un état viscoplastique à un état élastique par gélification. Si l’empreinte n’est pas immédiatement coulée, la structure fibrillaire du gel entraîne l’exsudation du milieu de dispersion qu’il contient dans ses mailles, provoquant une variation dimensionnelle par pertes hydriques ou, inversement, un phénomène d’imbibition.
  • Les élastomères se caractérisent par une réaction de polymérisation de polymères linéaires qui forment un réseau tridimensionnel (liaisons covalentes). Cette réaction s’accompagne d’une contraction, donc de variations dimensionnelles et d’une réduction de la précision. De plus, la réticulation des macromolécules n’est pas achevée lors du retrait du porte-empreinte, et des variations dimensionnelles supplémentaires interviennent dans le temps.

Les Facteurs Mécaniques

Les contraintes intervenant lors du retrait de l’empreinte, induites par le passage des contre-dépouilles, influencent la stabilité dimensionnelle. Ces contraintes, plus ou moins importantes, sont liées à la récupération élastique et peuvent provoquer des déformations permanentes.

Les Facteurs Thermiques

Les distorsions thermiques sont liées au passage de l’empreinte de la température buccale à la température extérieure. Les élastomères y sont particulièrement sensibles et, selon la composition du matériau, ces contraintes déterminent une contraction linéaire allant de 0,25 à 0,4 %. Des distorsions thermiques intrinsèques peuvent aussi exister, dues à un refroidissement inégal du matériau, variant selon l’épaisseur de l’empreinte.
En conclusion, pour la majorité des matériaux, l’idéal reste de couler les empreintes le plus tôt possible, car malgré une stabilité dimensionnelle satisfaisante, des variations persistent.

Le Temps de Travail

Le temps de travail est la période qui commence au début du mélange des composants du matériau jusqu’à ce que celui-ci ne puisse plus être utilisé pour prendre l’empreinte. Il estIntegraal à l’empreinte est essentiel pour permettre la mise en place du porte-empreinte dans la cavité buccale et adapter la technique de prise d’empreinte selon le type de restauration prothétique, fixe ou amovible. Ce temps doit être suffisamment long pour permettre une manipulation aisée.

Le Temps de Prise

Le temps de prise est le temps nécessaire à la réaction de prise complète. Cependant, la rigidité ou la dureté atteinte par le matériau sert parfois de référence pour indiquer le temps de prise. L’idéal, pour le confort du patient et du praticien, est un matériau dont le temps de prise est le plus bref possible.

La Manipulation

La qualité d’une empreinte est directement liée à la qualité de manipulation du matériau :

• Dans le mélange eau-poudre ou pâte-liquide, il est relativement difficile, au-delà du strict respect des proportions indiquées par le fabricant, de contrôler la qualité du mélange, si ce n’est par son homogénéité.
• Si le mélange concerne deux pâtes, leurs différences de couleurs (très nettes dans la majorité des cas) permettent un contrôle visuel de la qualité de la spatulation : une couleur unique avec absence de filets résiduels de la couleur de l’une des deux pâtes.

L’Aptitude au Mouillage

L’aptitude au mouillage des substances dentaires et muqueuses est indispensable pour permettre une bonne reproductibilité des détails. Cette propriété concerne essentiellement les élastomères. Leurs propriétés physico-chimiques déterminent leur aptitude à mouiller et à s’étaler sur les surfaces dentaires et muqueuses qu’ils doivent reproduire. L’étalement du matériau à empreinte sur une surface est décrit par la relation de Young :
[ \gamma_{SA} = \gamma_{SL} + \gamma_{LA} ]
L’énergie de surface du substrat ((\gamma_{SA})), la tension de surface du matériau à empreinte ((\gamma_{LA})) et l’énergie interfaciale substrat/fluide ((\gamma_{SL})) déterminent l’angle de contact ((\theta)).

Mouillabilité : Angle de Contact et Relation de Young

Comportement du liquide	Angle de contact (θ)
Le liquide est mouillant	θ = 0°
Le liquide mouille partiellement la surface	0° < θ < 90°
Le liquide mouille peu la surface	90° < θ < 150°
Le liquide ne mouille pas la surface	θ > 150°

Conclusion

Les empreintes, en prothèse, représentent une étape déterminante du traitement. Le choix du matériau d’empreinte et celui de la technique restent des éléments essentiels. Cependant, si les matériaux sont très nombreux, tous ne répondent pas aux mêmes caractéristiques et leurs indications sont parfois très différentes. La connaissance des propriétés générales de l’ensemble des matériaux est l’une des clés de la réussite de la thérapeutique prothétique.

Bibliographie

1. O’Brien, Ryge, Les Matériaux Dentaires : Précis et Guide de Choix, Édition Préfontaine Inc., 1982.
2. Prothèse et Matériaux d’Empreintes, Les Cahiers de l’ADF.
3. https://tpesuperhydrophobie2019.wordpress.com/ Comment la super-hydrophobie peut-elle s’intégrer dans le biomimétisme architectural ?

Les Matériaux à Empreinte (Biomatériaux Dentaire)

  La santé bucco-dentaire est essentielle pour le bien-être général, nécessitant une formation rigoureuse et continue des dentistes. Les étudiants en médecine dentaire doivent maîtriser l’anatomie dentaire et les techniques de diagnostic pour exceller. Les praticiens doivent adopter les nouvelles technologies, comme la radiographie numérique, pour améliorer la précision des soins. La prévention, via l’éducation à l’hygiène buccale, reste la pierre angulaire de la pratique dentaire moderne. Les étudiants doivent se familiariser avec la gestion des urgences dentaires, comme les abcès ou les fractures dentaires. La collaboration interdisciplinaire avec d’autres professionnels de santé optimise la prise en charge des patients complexes. La santé bucco-dentaire est essentielle pour le bien-être général, nécessitant une formation rigoureuse et continue des dentistes.  

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