Les matériaux à empreintes
Introduction :
L’empreinte préside à l’élaboration de la construction prothétique, et à sa valeur dans la recherche de la précision optimale d’adaptation.
Le choix du matériau à empreinte constitue une des étapes fondamentales de la chaine prothétique. Il doit permettre d’obtenir un modèle de travail dont la fidélité reflète sa capacité d’enregistrement d’une situation clinique établie.
Malgré tous les efforts déployés ces dernières années par la CFAO (conception et fabrication assistées par ordinateur), pour introduire l’empreinte optoélectronique au sein d’une conception scientifique de fabrication, l’empreinte traditionnelle ” chimicomanuelle ” est encore d’actualité et la plupart des matériaux à empreinte ont vu leurs propriétés mécaniques et surfaciques sans cesse s’améliorer, au service de la précision dimensionnelle et la définition des états de surface.
1. Définition :
L’empreinte se définit comme une marque en creux ou en relief obtenue par pression (Le petit Larousse illustré, 2007).
Dans les procédures prothétiques cliniques, les matériaux à empreinte sont utilisés pour enregistrer et reproduire avec exactitude les structures dentaires et tissulaires.
2. Classification :
Pour O’Brien, deux grandes classes de matériaux à empreinte peuvent être distingués après leur réaction : les matériaux présentant un comportement élastique, et ceux présentant un comportement inélastique, ou rigide.
- Les matériaux à empreinte élastiques sont classés dans deux familles :
- les élastomères (les polysulfures, les silicones et les polyéthers),
- les hydrocolloïdes irréversibles du type alginate et réversibles du type agar-agar.
- Les matériaux à empreinte inélastiques ou rigide regroupent :
- les cires et les compositions thermoplastiques,
- les pâtes à oxyde de zinc-eugénol,
- le plâtre.
3. Caractéristiques générales :
Les propriétés générales souhaitées d’un matériau à empreintes élastiques sont les suivantes :
- odeur et goût agréables ;
- non toxique, ni irritant ;
- utilisation avec un minimum d’équipement ;
- consistance compatible à leur usage clinique ;
- réaction de prise athermique ;
- temps de travail d’au moins 3 minutes ;
- caractéristiques viscoélastiques permettant :
- une déformation élastique importante ;
- une faible déformation permanente ;
- une fidélité élevée ;
- stabilité dimensionnelle au moins pendant 24 heures, dans des conditions hygrométriques et thermiques normales correspondant à celles régnant dans un cabinet dentaire et un laboratoire de prothèses ;
- décontamination n’affectant pas la précision ;
- compatible avec les matériaux de réplique ;
- sans dégagement gazeux de réaction ;
- conditionnement ergonomique ;
- prix de revient en accord avec le résultat souhaité.
4. Caractéristiques spécifiques :
Parmi les objectifs recherchés d’un matériau à empreinte, la précision est le terme le plus souvent avancé. Elle traduit la faculté du matériau à reproduire les formes (la précision volumique ou dimensionnelle) et les microsurfaces d’un volume (la précision de reproduction des détails appelée fidélité).
Un certain nombre de paramètres conditionnent l’aptitude d’un matériau à répondre à ces différents objectifs.
4.1. La mouillabilité :
La mouillabilité traduit l’aptitude d’un fluide à s’étaler à la surface d’un solide. La faible mouillabilité d’un matériau à empreinte réduit son aptitude à l’étalement et en conséquence à l’enregistrement des surfaces bucco-dentaires.
D’une manière générale, elle dépend de la viscosité, de la thixotropie, et de l’hydrophilie du matériau.
4.2. L’hydrophilie :
La notion d’hydrophilie fait référence à la mesure de l’angle de contact entre un matériau et un liquide, l’eau. Si l’angle est inferieur à 90°, le matériau est hydrophile.
Il est à noter que pour un même couple liquide/solide, l’angle de contact varie en fonction de la rugosité, de la nature du substrat et du temps.
4.3. La viscosité :
La viscosité qui se définit comme la résistance à l’écoulement, est liée aux interactions intermoléculaires et au taux de charges présentes dans le matériau. Même si la viscosité n’intervient pas directement sur l’aptitude au mouillage d’un matériau, elle en influence la cinétique d’écoulement et détermine ainsi un facteur clinique fondamental, le degré de compression des tissus lors de l’empreinte. Elle conditionne également sa facilite de malaxage, sa possibilité d’injection à l’aide d’une seringue, et son aptitude à l’écoulement.
4.4. La reproduction des détails :
La reproduction des détails est optimisée par la mouillabilité du matériau à empreinte, sa viscosité faible et sa compatibilité avec le matériau de réplique. Elle est mesurée en microns.
4.5. La stabilité dimensionnelle :
Si la précision dimensionnelle est un paramètre immédiat, la stabilité en est un à plus long terme. La stabilité dimensionnelle mesure le degré de conformité de l’empreinte avec la situation originelle. Les facteurs affectant la stabilité dimensionnelle sont les variations de température par l’intermédiaire du coefficient de dilatation thermique, la contraction due au phénomène de prise et à l’élimination de sous-produits volatils.
La stabilité dimensionnelle des matériaux dépend de leur support : le porte-empreinte. Espace de 2 a 3 mm grâce à des feuilles de cire ou d’étain, le porte-empreinte individuel assure une contraction inévitable, mais régulière du matériau.
L’environnement de stockage est important pour assurer cette stabilité dimensionnelle. Le temps de stockage accroit le risque de voir les propriétés des produits à empreinte s’altérer.
4.6. Les propriétés mécaniques :
Les propriétés élastiques des produits à empreinte dépendent du taux de réticulation, de la quantité de charges et de plastifiants. Les déformations possibles des matériaux résultent de qualités intrinsèques insuffisantes pour résister aux contraintes (retrait de la bouche, coulée du plâtre…).
Seul le respect d’un temps de prise suffisant et d’un mélange homogène garantissant les propriétés escomptées.
Le retrait prématuré d’un matériau n’ayant pas totalement fini sa prise est une des causes de déformation les plus fréquentes.
4.7. Désinfection :
Il n’existe pas de protocole standard en raison du nombre important de matériaux et de produits désinfectants.
Seule l’immersion assure une bonne désinfection de l’empreinte, contrairement à la pulvérisation dont le résultat est plus aléatoire. L’immersion est recommandée pour tous les matériaux sauf les hydrocolloides à condition de respecter un temps d’immersion suffisant, mais pas excessif (moins de 1 heure). Une longue immersion des matériaux en modifie les dimensions.
4.8. Toxicité :
Les matériaux à empreinte d’origine naturelle comme le plâtre et les hydrocolloïdes ne présentent pas de toxicité. La biocompatibilité des matériaux d’empreinte synthétiques est souvent liée à leur instabilité chimique.
Conclusion :
Les empreintes constituent une étape déterminante des traitements prothétiques. Le choix du matériau et de la technique d’empreinte contribue largement à leur réussite.
Seuls la connaissance des propriétés de ces matériaux et un examen clinique rigoureux sont à même de répondre aux circonstances cliniques rencontrées.
L’optimisation des techniques d’empreinte est aujourd’hui davantage liée à l’amélioration des propriétés des matériaux qu’à l’évolution des techniques de mise en œuvre.
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