QUALITÉS GÉNÉRALES DES BIOMATÉRIAUX DE RESTAURATION DENTAIRE – Biomatériaux Dentaire

QUALITÉS GÉNÉRALES DES BIOMATÉRIAUX DE RESTAURATION DENTAIRE – Biomatériaux Dentaire

Introduction

Un matériau de restauration coronaire doit permettre la réalisation d’une restauration fonctionnelle, comblant la perte de substance, limitant les risques de lésion carieuse secondaire, sans agresser le tissu pulpaire ni les tissus de la sphère buccale environnante. Il peut s’agir d’une restauration permanente dont la longévité dépendra des qualités intrinsèques du matériau mais aussi des indications et des conditions de mise en œuvre clinique. Il peut s’agir d’un matériau de restauration temporaire mis en place pour une durée allant de quelques jours à plusieurs mois.

Les matériaux de restauration coronaire peuvent appartenir à la famille des :

• Alliages métalliques, tels que : amalgames, alliages de métaux précieux ou non précieux.
• Matériaux minéraux comme les céramiques.
• Matériaux organo-minéraux, tels que les composites, les compomères, les ciments verres ionomères (CVI), ou les ciments verres ionomères modifiés par adjonction de résine (CVIMAR).

Propriétés Mécaniques Demandées

Les propriétés mécaniques permettent de déterminer la charge à partir de laquelle le matériau commence à se déformer.

Dureté

• C’est la capacité de la surface d’un matériau à résister à une déformation plastique.
• Les tests de dureté les plus utilisés en odontologie sont les mesures de microdureté Vickers ou Knoop.
• La dureté va influencer la résistance à l’abrasion, la transmission des contraintes occlusales au sein du matériau et à la dent traitée de même qu’aux dents antagonistes, et l’aptitude au polissage.

Résistance à la Traction

• L’essai de traction est le plus couramment réalisé pour caractériser le comportement mécanique d’un matériau du fait de sa simplicité de réalisation et du nombre d’informations qui en découle.
• Si le module d’élasticité est trop faible, le matériau se déformera et exercera des contraintes pouvant être à l’origine de fracture sur les parois résiduelles de la cavité d’obturation.

Résistance à la Compression

• Cet essai est principalement utilisé pour définir la contrainte maximale à la rupture d’un matériau fragile ne pouvant être usiné.
• Les contraintes en compression s’exercent essentiellement lors de la mastication sur les faces occlusales des molaires et des prémolaires.

Résistance à la Flexion

• Comme l’essai de traction ou de compression, l’essai de flexion est utilisé pour déterminer la contrainte à la rupture d’un matériau.
• La contrainte en flexion s’exerce principalement lors de la mastication sur le groupe incisivo-canin.

Résistance au Cisaillement

• Ce test permet d’évaluer la valeur d’adhésion des matériaux aux tissus dentaires résiduels dans le cadre d’une restauration collée.
• Ces contraintes de cisaillement se produisent majoritairement au niveau de l’interface dent-matériau. Au niveau de l’émail, elle est de 90 MPa et de 138 MPa pour la dentine.

Résistance au Fluage

• La résistance au fluage consiste à soumettre une éprouvette à une contrainte et une température constantes et d’enregistrer son allongement ou sa réduction en fonction du temps.
• Le fluage est noté en pourcentage.
• Cette valeur de fluage est particulièrement importante pour caractériser le comportement des amalgames dentaires.

Résistance à la Fatigue

• Les contraintes exercées sur les restaurations dentaires ne sont pas constantes, mais varient en fonction du temps. Il s’agit en fait de cycles de contraintes qui vont induire la propagation de fissures au sein du matériau. C’est la raison pour laquelle on peut observer des phénomènes de rupture en relation avec des contraintes relativement limitées, simplement parce que le matériau aura au préalable été fragilisé par la progression de fissures en son sein.

Résistance à l’Abrasion

• Lors de la fonction masticatoire (ou lors de parafonctions telles que le bruxisme), les surfaces dentaires vont être soumises à des forces de frottement générant une perte de matériau à partir de la surface, une dégradation de l’état de surface du matériau, et une altération de la forme de la restauration. Dans le cas où la résistance à l’abrasion du matériau est plus faible que celle des tissus dentaires, une « marche » au niveau marginal de l’obturation peut être créée.

Propriétés Physiques Demandées

Coefficient de Conductibilité Thermique

• Le matériau de restauration qui présente un coefficient élevé va permettre une transmission rapide des variations thermiques au tissu dentinaire et générer des sensibilités. D’une façon générale, les valeurs de ce coefficient pour les biomatériaux devraient approcher celles des tissus dentaires calcifiés.

Coefficient de Conductivité Électrique

• La conductivité électrique des matériaux est une propriété d’une grande importance qui caractérise l’aptitude d’un matériau à permettre le passage d’un courant électrique, c’est-à-dire de laisser les charges électriques se déplacer librement. Mais le déplacement de charges électriques au sein du matériau peut être à l’origine de sensibilité dentaire.
• Ainsi, plus la conductivité électrique sera faible, meilleur sera le matériau.

Coefficient de Dilatation Thermique

• La température buccale est facilement influencée par la prise d’aliments ou de boissons et par la ventilation ; ce qui entraîne des variations thermiques importantes. Ces changements de température entraînent des phénomènes de dilatation ou de rétraction des matériaux de restauration et des tissus dentaires résiduels.
• Si le matériau de restauration présente un coefficient de dilatation thermique différent des tissus dentaires, alors les contraintes en traction ou en compression entraîneront une détérioration du joint à l’interface dent-matériau.

Étanchéité

• L’étanchéité d’une restauration, c’est-à-dire l’herméticité du joint tissu dentaire/matériau de restauration, a pour objectif principal d’éviter une contamination bactérienne en direction pulpaire au travers des canalicules dentinaires. La pénétration bactérienne peut être source de douleurs chroniques ou de lésion carieuse récurrente (secondaire) se développant au niveau des bords de la restauration. Le deuxième objectif est d’éviter le passage de fluides au niveau de ce joint afin d’éviter une coloration inesthétique de ce joint.
• L’étanchéité d’une restauration dépend de plusieurs facteurs :

Adaptation Marginale

• Lors de la mise en place d’une restauration, elle est maximale en cas de restauration adhésive (absence totale de hiatus) ou laisse apparaître un hiatus d’environ 10 microns avec un amalgame. Par contre, elle peut atteindre 100 microns en cas de détérioration marginale d’une restauration.

Stabilité Dimensionnelle

• Les variations dimensionnelles du matériau peuvent être en relation avec la mise en place du matériau lors de la réalisation de la restauration ou peuvent survenir durant la fonction de façon intermittente ou permanente.

Propriétés Visco-Élastiques

• Certains matériaux, et en particulier les polymères adhésifs, présentent la capacité de se déformer légèrement lorsqu’ils sont soumis à une contrainte mécanique. Cette capacité de déformation peut permettre de préserver l’intégrité du joint périphérique en présence de variations dimensionnelles du matériau.

Adhérence

• Certains matériaux adhèrent directement aux tissus dentaires calcifiés tandis que d’autres nécessitent la mise en place d’un ou plusieurs matériaux intermédiaires. La nature des liaisons mises en jeu peut être d’ordre mécanique (microclavetage), physicochimique (liaisons faibles de type liaisons hydrogène ou liaisons de Van der Waals) ou chimique (ionique ou covalente).

Longévité

• La longévité des obturations coronaires dépend de nombreux paramètres. L’hygiène bucco-dentaire du patient, l’importance de la restauration, le matériau utilisé et les conditions de réalisation vont notamment influencer la durée du soin.
• En pratique, la résistance à la dégradation dans le milieu buccal sera liée au comportement du matériau en termes de résistance mécanique, résistance en milieu hydrique, résistance à la corrosion, résistance aux variations de température et résistance à la combinaison de toutes ces contraintes. Pour la résistance mécanique, il s’agira essentiellement de résistance à l’usure, de résistance au fluage, de résistance en fatigue.

Comportement Biologique

• Le comportement biologique d’un matériau découle logiquement des propriétés évoquées précédemment.
• La longévité d’un matériau permet de limiter le nombre de réinterventions, toujours dommageables pour l’organe pulpaire.
• La biocompatibilité peut être définie comme la propriété du matériau à agir avec une réponse appropriée de l’hôte dans une situation spécifique, en fonction du site ou de l’usage auquel il est destiné. Un matériau biocompatible est donc capable de remplir sa fonction sans effets adverses sur l’environnement dans lequel il est appelé à fonctionner. Les risques associés peuvent être de nature infectieuse, toxique, allergique ou mutagène.
• La toxicité du matériau est en rapport direct avec la présence d’éléments libres pouvant migrer dans les structures sous-jacentes perméables. Les produits de dégradation peuvent provenir de phénomènes d’usures auquel cas on retrouvera dans les produits de dégradation la composition du matériau d’origine.
• Un matériau peut également être irritant pour le parodonte marginal en raison d’un simple état de surface irrégulier ou en raison de l’existence de porosités qui permettront de retenir des bactéries de la plaque dentaire. Il peut également être irritant en rapport avec l’existence de monomères résiduels consécutive à une polymérisation insuffisante.

Esthétique

• Les qualités esthétiques d’un matériau sont aujourd’hui une qualité importante qui répond à la demande des patients. Cependant, l’esthétique ne doit en aucun cas être un facteur prioritaire par rapport aux critères évoqués précédemment.

Facilité d’Emploi et de Mise en Œuvre

• Le cahier des charges d’un biomatériau de reconstitution directe s’exprime également en termes de facilités d’emploi et de mise en œuvre. Ces caractéristiques sont représentées par le stockage, des aptitudes au modelage ou au polissage, un temps de prise adapté à la situation clinique, des facilités de réfection ou de dépose, et par la traçabilité.

Conclusion

Le cahier des charges d’un matériau de restauration est de plus en plus lourd en termes d’esthétique et de compatibilité biologique. La diversité des matériaux proposés doit conduire le praticien à une analyse de l’ensemble des critères de choix avant de poser l’indication d’un matériau de restauration.

QUALITÉS GÉNÉRALES DES BIOMATÉRIAUX DE RESTAURATION DENTAIRE – Biomatériaux Dentaire

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