Rechercher dans le site  |   Devenir membre
      Accueil       |      Forum     |    Livre D'or      |     Newsletter      |      Contactez-nous    |                                                                                                          Envoyer par mail  |   Imprimer

 
Médecine Dentaire
Céramiques dentaires (Suite)
Cours de Médecine Dentaire
 
 
 

Matériaux pour céramiques sans armature métallique :

La double composition vitreuse et cristalline des céramiques a permis durant cette décennie l’élaboration de nouveaux matériaux et procédés de restauration tout céramique tels que le slip-casting, la pressée à chaud et l’usinage.

Ces matériaux peuvent être classés suivant la technique d’élaboration et aussi suivant la composition de leur phase cristalline.

A - Céramiques frittées :

1- Céramique feldspathique renforcée à la leucite : Optec HSP®

Optec HSP® est une céramique contenant plus de 45 % en volume de leucite tétragonale, ce qui augmente fortement sa résistance à la rupture et à la compression et lui confère un coefficient de dilatation thermique (CDT) élevé.

La différence de CDT entre la leucite (22 à 25 × 10-6 / °C) et la matrice vitreuse (8 × 10-6 / °C) entraîne le développement de forces compressives tangentielles autour des cristaux de leucite qui s’opposent à la propagation des microfractures et renforce le matériau.

2- Céramique feldspathique renforcée à l’alumine : Hi-Céram®

La chape alumineuse est l’exemple typique de l’augmentation des propriétés physiques par l’adjonction d’une phase cristalline représentant 40 à 50 % en poids.

L’alumine a un haut module d’élasticité (350 GPa) et une résistance à la rupture élevée (4 MPa.m1/2).

Sa dispersion au sein de la matrice de verre de CDT similaire entraîne la majoration de la résistance physique.

Le procédé Hi-Céram® en est l’expression récente.

3- Céramique feldspathique renforcée à la zircone :

Des fibres de zircone tétragonale sont incluses dans une céramique feldspathique conventionnelle.

La zircone subit une transformation cristallographique à 1173 °C et l’utilisation d’oxydes (CaO, MgO, Y2O3 et CeO) permet sa stabilisation à température ambiante.

Cette propriété cristallographique permet de stopper la propagation des craquelures de surface.

La zircone stabilisée par l’yttria augmente fortement la résistance à la fracture et aux chocs thermiques.

Toutefois, les propriétés optiques et la température de fusion sont modifiées.

B - Céramiques coulées :

1- Céramique de verre à base de mica : Dicor®

Le contrôle thermodynamique de la nucléation des cristaux dans la phase vitreuse permet son utilisation comme restauration et conduit à un produit final homogène en comparaison des céramiques feldspathiques.

La céramique de verre à base de mica (aluminosilicate de magnésium) compose le procédé Dicor®.

La phase cristalline principale (45 %) est le fluormica-tétrasilicic (K2Mg5-Si4-O10- F2).

Au sein de la matrice de verre, les cristaux de mica sont fortement enchevêtrés formant une structure en « nid d’abeilles » donnant sa résistance au matériau et leur orientation aléatoire s’oppose à la propagation des fêlures.

Le Dicor® est le plus translucide des matériaux mais ses propriétés mécaniques 90 à 120 MPa ont limité son utilisation.

Le système Dicor® n’est plus utilisé, mais il a permis d’ouvrir la voie vers les procédés actuels qui lui sont proches.

2- Céramiques de verre :

À base d’hydroxyapatite et de disilicate de lithium, elles ont été utilisées à titre expérimental.

C - Céramiques pressées à chaud :

1- Céramique feldspathique renforcée : Empress®

La structure finale de l’IPS Empress® présente 40 à 50 % en volume d’un cristal tétragonal de leucite (K2O-Al2O3-4SiO2).

Les cristaux mesurent de 1 à 5 lm et sont répartis au sein d’une matrice de verre.

La résistance à la flexion est augmentée par la pressée à chaud (120 MPa) et les cuissons (160 à 180 MPa), ce résultat est dû à la répartition des fins cristaux de leucite et aux forces compressives issues du refroidissement entre les cristaux et la matrice.

Les restaurations sont très translucides mais moins que le Dicor®.

L’utilisation en région canine et postérieure montre un taux d’échec élevé pouvant atteindre 15 % à 7 ans.

D’autres systèmes basés sur ce principe existent comme le système OPC® de Jeneric Pentron, le système Finesse® de Ceramco et le système Vitapress ® Oméga 900 de Vita.

Tous ces procédés ont les propriétés mécaniques de l’OPC (150 à 160 MPa) dues à leur finesse de grain de 3 lm et une concentration optimale de 55 % en volume.

2- Empress II® :

La structure finale de l’IPS Empress II® présente 70 % en volume d’un cristal de silicate de lithium (Li2O-2SiO2).

Les cristaux mesurent de 0,5 à 4 lm. La résistance à la flexion approche 320 à 350 MPa.

La structure du matériau et celle de la céramique de recouvrement sont totalement différentes de l’IPS Empress® et non compatibles.

Avec un seul pontique, les bridges sont possibles jusqu’à la 2e prémolaire, le taux de succès récent est bon.

D - Céramiques frittées puis infiltrées : In-Céram®

La proportion d’alumine contenue dans le produit slip-cast est de 90 % au moins avec des particules de tailles comprises entre 0,5 et 3,5 lm.

Après cuisson (1100 °C) la chape d’alumine poreuse est infiltrée lors d’une deuxième cuisson (1150 °C) par un verre de lanthanum.

La forte agrégation des particules d’alumine et la réduction de porosité par l’interpénétration des deux phases confère à la restauration ses propriétés mécaniques (450 à 600 MPa).

In-Céram Spinelle® est renforcé par une poudre de magnésium aluminate de structure cristalline de type MgAl2O4.

Les grains de 1 à 5 lm occupent un volume de plus de 8 % qui confère à la restauration ses propriétés mécaniques (350 MPa).

Le spinelle est 40 % plus translucide, mais 20 % plus fragile que l’Alumina.

In-Céram Zirconia® est renforcé par de l’alumine pour 67 % et de la zircone pour 33 %.

Les grains de 1 à 5 lm avec un volume de plus de 85 % confèrent à la restauration ses propriétés mécaniques (750 MPa).

Les grains de zircone ont un pouvoir d’absorption des contraintes par changement de volume de 3 % et font obstacle à la propagation des fractures.

E - Céramiques usinées :

1- Céramique feldspathique renforcée :

• Vita Mark II® et Vita Celay® sont une céramique feldspathique renforcée par du cristal de sanidine (KAlSi3O8) au sein d’une matrice vitreuse.

La sanidine rend opaque le matériau. Résistance à la flexion 3 points 120 N/mm2.100;

• Pro CAD® Ivoclar est une céramique feldspathique renforcée à la leucite. Résistance à la flexion 3 points 180 à 200 N/mm2.

2- Céramique préfrittée :

In-Céram préfritté Alumina® est d’une structure plus homogène (taille des particules) que le matériau destiné à la barbotine, sa teneur en oxyde d’alumine est de 80 %.

Infiltré avec un verre de lanthane, sa résistance à la flexion avoisine celle de l’oxyde d’alumine très pure (500 MPa).

In-Céram Spinelle® renforcé par Mag.alumin.spinel (MgAl2O4) : résistance à la flexion 3 points 292 N/mm2.

Le matériau présente une grande translucidité.

In-Céram Zirconia® : le mécanisme de renforcement du matériau (ténacité à la rupture) par les cristaux de zircone s’explique par le changement de structure du cristal qui passe d’une structure tétragonale métastable à une structure monocyclique avec augmentation de volume, dissipant l’énergie de la fissure.

3- Procera AllCéram® :

Elle est composée de grains d’alumine pure agglomérés, sous haute pression, sur une réplique de la préparation puis usinée pour l’extrados.

Un frittage entre 1600 °C et 1700 °C pendant 3 heures « soude » les grains entre eux pour donner à la chape polycristalline sa résistance finale sans phase vitreuse (600 MPa).

4- Zircon TZP® :

La zircone subit une transformation cristallographique à 1173 °C et l’utilisation d’oxydes (CaO, MgO, Y2O3 et CeO) permet sa stabilisation à température ambiante.

La zircone pure, oxyde de zirconium (ZrO2 : 93 % Y2O3 : 5 % HfO2 : 2 %) est un polycristal tétragonal stabilisé par l’yttrium et l’afnium.

Sa résistance à la flexion est la plus élevée avec 900 MPa.

Ces propriétés mécaniques deux fois plus élevées que l’In- Céram Alumina® et l’Empress II®, vont permettre son utilisation pour des bridges postérieurs et aussi de réduire l’épaisseur des armatures.

La dureté élevée (490 HV02) du matériau allonge le temps d’usinage.

Différents systèmes de céramique sans support métallique

A - Historique des anciens systèmes :

La céramique fut introduite dans l’art dentaire au XVIIIe siècle par Alexis Duchateau et développée par Dubois de Chement.

Au début, les restaurations esthétiques furent élaborées à partir de facettes préfabriquées incluses dans l’armature ou de restaurations « tout céramique » sur une feuille de platine au demeurant très fragile.

En 1958, apparaissent les premières dents prothétiques céramiques pour prothèses amovibles, confectionnées à partir de poudres fines de céramique, cuites sous vide.

À la fin des années 1970 apparaissent les céramiques sur feuille, qui bien que commercialisées sous différentes formes et d’élaboration aisée n’ont pas obtenu un succès clinique car d’autres types de céramique sont apparus.

En effet, au cours des années 1970, de nouvelles techniques de réalisation de couronnes céramiques sans collier métallique remplacent la couronne « Jacket » classique.

L’acte de naissance de cette construction est antérieur au siècle et la paternité doit en être attribuée à C.H.

Land qui a déposé le brevet en 1887. L’idée d’éliminer la feuille d’or et de la remplacer par l’application d’une céramique de haute résistance sera bientôt obtenue par les céramiques alumineuses.

Dans celles-ci, la dispersion de cristaux de céramique de haute résistance à l’intérieur de la matrice de verre augmente la résistance et le module d’élasticité de l’ensemble.

Mc Lean et Hughes utilisent ce procédé pour réaliser la première coiffe porcelaine alumineuse qui ouvrira la voie aux procédés Cérestore ® et Hi-Céram®.

Au cours des années 1980, les céramiques de verre sont introduites sur le marché.

Grossman et Adair proposent une nouvelle expression de la vitrocéramique, que la firme De Trey commercialise sous le nom de Dicor®.

La transparence du Dicor® procure un effet de mimétisme caméléon avec les dents adjacentes.

Bien que très esthétique, la fragilité des restaurations collées a limité son utilisation.

En 1985, Michaël Sadoun met au point le slipcasting, procédé d’élaboration simple permettant d’obtenir une coque d’alumine avec une capacité de résistance suffisamment importante pour permettre de réduire son épaisseur et de la rendre comparable avec une chape métallique conventionnelle.

Ce n’est qu’en 1989 que la firme Vita commercialise le procédé avec l’appellation In-Céram®.

Cette nouvelle céramique montre à la fois la plus grande résistance à la flexion et à la rupture de toutes les céramiques disponibles actuellement.

Le développement de céramiques de haute résistance sera le fer de lance de la recherche de ce nouveau siècle.

B - Nouveaux systèmes de céramique dit « tout céramique » :

1- Systèmes pressés Empress II® (Ivoclar) :

après l’Empress I®, précurseur en la matière, dont la résistance en flexion était de 117 MPa, la société Ivoclar a développé un nouveau produit à base de disilicate de lithium permettant d’augmenter sa résistance à la flexion à 350 MPa (soit 3 fois celle de l’IPS Empress I®).

Cette haute résistance permet la réalisation de petits bridges ainsi qu’un scellement conventionnel dans les cas favorables.

La technique de mise en oeuvre reste simple puisqu’il convient de réaliser une infrastructure en cire en respectant une épaisseur minimale de 0,8 mm pour les coiffes et une connexion de 4 × 4 mm entre l’élément intermédiaire et l’élément pilier.

Une tige d’alimentation est fixée sur chacun des éléments piliers puis on procède à la mise en revêtement.

Après que le cylindre ait atteint la température de 850 °C lors d’une montée progressive en température, un lingotin est ensuite placé dans le conduit et l’ensemble est placé sur le support du four qui effectue automatiquement le cycle de pressée à une température de 990 °C pour le concept de stratification et de 1075 °C pour le concept de colorisation.

Le bridge est adapté sur le modèle de travail et une première cuisson de connexion est réalisée à 800 °C.

On procède ensuite à l’élaboration de la pièce prothétique avec la céramique IPS Empress II®, qui est adaptée au coefficient de dilatation thermique du matériau pressé. Sa température de frittage est de 800 °C, et le glaçage s’effectue à 770 °C.

Le temps de réalisation d’une pièce pressée est de 3 à 4 heures.

Elle est destinée à la réalisation de couronnes unitaires, facettes, inlays et bridges 3 éléments jusqu’à la seconde prémolaire (résistance à la flexion 350 MPa).

D’autres systèmes sont basés sur le même principe.

On trouve principalement :

• OPC System® (Jeneric Pentron) ;

• Finesse All-Ceram® (Ceramco) ;

• Cera Quick-Press® (Elephant).

2- Systèmes à usinage :

Il faut distinguer les procédés selon la technique d’acquisition par la lecture optique (rayon laser) ou mécanique (palpeur) du die (ou de la maquette).

L’usinage de l’infrastructure prothétique se fait au laboratoire ou dans un centre spécifique dédié à la méthode.

* Procédé Celay® :

Le procédé Celay® est une technique de reproduction mécanique, permettant de réaliser des restaurations tout céramique (sans armature métallique).

Le procédé Celay® permet l’usinage des couronnes et des bridges par fraisage.

Sur le maître modèle est d’abord fabriquée une maquette en composite photopolymérisable sous vide nécessaire à la copie.

La prothèse définitive est découpée dans un bloc de céramique.

Un palpeur, guidé manuellement, suit les contours de la restauration témoin.

La reconstitution esthétique et anatomique de la dent est faite classiquement par couches successives avec la céramique Vitadur alpha®.

En fonction des indications (inlays, onlays, couronnes partielles ou facettes), différents matériaux sont utilisables : céramique feldspathique, In-Céram Alumina, In-Céram Spinelle...

Cette méthode convient également pour les couronnes jaquettes des moignons d’implants unitaires.

* Procera® (Nobel Biocare) :

Destiné à la réalisation de couronnes céramocéramiques antérieures et postérieures, c’est le système le plus solide mais également le plus lourd en investissement et en gestion du temps dans les systèmes pressés.

L’accès au système implique la possession d’un scanner, d’un ordinateur et d’un modem pour transmettre après analyse les données informatiques vers la station de fabrication des chapes en Suède.

Après avoir préparé le die, il est fixé sur un support qui, par un système rotatif, va permettre à un palpeur d’enregistrer environ 30 000 points de mesure afin de reproduire la forme exacte du moignon.

Ces données numériques digitalisées sont transmises sur un écran pour permettre au prothésiste de définir la limite cervicale très précisément.

Il peut également définir l’angle d’émergence de la chape, son épaisseur et sa forme.

L’empreinte optique est ensuite transmise par modem sous forme de fichier à la station Procera en Suède.

Là-bas, deux copies du die sont fraisées à l’aide d’une machine-outil, dont l’une est surdimensionnée de 20 % pour compenser le retrait de l’alumine lors du frittage.

La seconde copie sert au contrôle de l’ajustage après cuisson.

Une poudre d’oxyde d’alumine de très grande pureté est compactée et pressée sur le die surdimensionné positionné dans un moule spécifique subissant une pression d’environ 2 tonnes, c’est ce qui confère la densité et l’homogénéité parfaite nécessaire à la dureté de la chape.

La forme extérieure est obtenue par fraisage puis la pièce est frittée entre 1 600 et 1 700 °C pendant 3 heures.

La chape en alumine frittée est ajustée sur le die de contrôle et expédiée en 48 heures par courrier express au laboratoire.

La céramique cosmétique utilisée doit être compatible avec le CDT de la chape alumine qui est de 7 × 10-6 °C.

La société Ducera a donc élaboré une céramique appropriée et commercialisée sous le nom de AllCeram®.

La résistance à la flexion est de 687 MPa.

Un des points forts de cette céramique cosmétique est sa finesse de grains qui lui confère une moindre rétraction après la cuisson à 910 °C.

Sa surface tendre et facile à polir présente également l’avantage de limiter l’usure des dents naturelles.

La technique de scellement du Procera® est similaire aux techniques de scellement des céramométalliques et ne nécessite aucun mordançage.

La couronne peut être scellée à l’aide d’un verre ionomère, de ciment oxyphosphate, de Vitremer® ou de ciment composite.

Le risque de fracture concernant les dents antérieures est similaire pour les systèmes de restauration tout céramique In-Céram®, IPS Empress®, Procera® et Cerec®. Pour Oden et Robbiani, le Procera® présente 96,9 % de taux de succès.

* Système Cerec® :

Le système Cerec® existe depuis 1987, depuis 1993 dans sa version 2 et cette année est apparue la version 3 et le Cerec Lab®.

Cette machine-outil à commande numérique est conçue pour usiner un plot de céramique à partir d’une empreinte optique réalisée par une caméra et d’un logiciel de traitement de l’image.

Le Cerec 2® permet de réaliser toutes les restaurations unitaires, inlays, onlays et facettes mais aussi les couronnes dont on décrit trois types : couronne simplement maquillée, couronne réduite complétée par apport de céramique cosmétique, et chape Alumina Vita secondairement stratifiée.

L’indication de chaque type se fait en fonction des demandes esthétiques. Pour une couronne maquillée, réalisée au laboratoire, l’empreinte optique est faite sur le moulage en 4 minutes.

L’usinage du bloc de céramique monochrome demande quant à lui, un apport de maquillants de surface.

Ce type de réalisation, dont la teinte ne peut être parfaite, est à réserver au secteur molaire.

La couronne réduite est obtenue à partir d’une fonction spécifique du logiciel qui permet de réduire sélectivement les épaisseurs sur lesquelles on veut secondairement ajouter de la céramique cosmétique qui améliore considérablement le résultat obtenu.

Le système Cerec 2® permet d’obtenir par usinage une chape sans devoir passer par les étapes de barbotine, ce qui évite par ailleurs tout risque de bulles au sein de la chape.

Celle-ci est obtenue en 6 minutes, calibrée par informatique aussi bien pour l’intrados que pour l’extrados.

Elle est d’une épaisseur parfaitement régulière d’environ 6/10 de mm, ce qui permet une infiltration avec le verre.

Le traitement informatique demande 1 à 2 minutes.

Le poids du verre d’infiltration est de 20 % du poids initial de la chape, l’infiltration elle-même se faisant par capillarisation.

La céramique cosmétique Vitadur alpha® est ensuite montée par stratification et/ou segmentation selon les habitudes de chacun.

Le système Cerec®, conçu initialement pour remplacer de façon extemporanée les amalgames par des inlays de céramique, a considérablement évolué du fait des grandes possibilités de la machine et des performances de l’informatique.

Si le Cerec 1® ne permettait de faire que des pièces prothétiques d’un ajustage médiocre, il en est tout autrement pour le Cerec 2® qui permettrait une précision cervicale de l’ordre de 20 lm.

Le système est en évolution permanente, ainsi le Cerec 3® permet de réaliser aujourd’hui des bridges de trois éléments.

* Autres procédés d’usinage :

D’autres procédés d’usinage sont également commercialisés.

On trouve principalement :

• DCS Precident® (Dental AG Suisse) ;

• Cicero® (Computer Integrated Ceramic Reconstruction) ;

• Digital Dental System (Cynovad PRO50).

La demande croissante de restaurations esthétiques et sans métal pousse les fabricants à développer et perfectionner les machines automatiques de conception et de fabrication de coiffes partielles et totales, armatures de bridge, inlays, onlays et « abutements » pour implants afin d’améliorer, d’optimiser le temps laboratoire et le temps cabinet dentaire.

Il est important de prévoir un délai convenable entre la réception de l’empreinte et la fourniture de la prothèse.

Malgré les résultats très prometteurs et le taux réduit de fractures, des études relatives à la longévité des couronnes « tout céramique » d’une durée supérieure à 5 ans, bien que peu nombreuses, montrent un taux d’échec acceptable d’environ 2 %.

Conclusion :

Le choix du matériau et du système de restauration repose sur la réponse à une série de questions concernant la résistance du matériau, la quantité de réduction nécessaire pour la préparation, la qualité du joint dentoprothétique, le gain esthétique, l’abrasion, l’étude clinique à long terme, la réalisation des bridges et le coût.

L’analyse comparative des propriétés mécaniques des nouveaux matériaux pour restauration tout céramique montre des propriétés très supérieures aux procédés déjà existants (résistance à la rupture supérieure à 350 MPa).

L’analyse des résultats de résistance à la fracture des matériaux pour restauration tout céramique indique que la céramique pour usinage présente une très faible probabilité de fracture à long terme sous contrainte.

Si le procédé industriel garantit la stabilité de structure du matériau, l’influence des imperfections dues à l’usinage n’est cependant pas encore connue.

Si les propriétés mécaniques peuvent présager de bonnes performances, seul l’essai clinique confirme la validité des tests.

Le matériau de base de fabrication des bridges s’oriente vers l’oxyde de zirconium.

La porcelaine a été utilisée comme matériau de choix pour les restaurations esthétiques durant la dernière moitié de ce siècle pour ses qualités esthétiques et sa résistance.

À cause de son pouvoir abrasif, de la transmission des impacts occlusaux et des possibilités limitées de réparation, pourra-t-elle être remplacée ?

Le développement de la technologie CAD/CAM est le signal du bouleversement de notre profession par la cybernétique, ainsi huit millions de restaurations ont été réalisées à ce jour.

La vision de l’expansion de la dentisterie du futur s’exprime ainsi pour le cabinet et le laboratoire, elle s’appuie sur des céramiques de hautes performances, s’étend au choix de la teinte et au placement d’implants.

Que pensez-vous de cet article ?

  Envoyer par mail Envoyer cette page à un ami  Imprimer Imprimer cette page

Nombre d'affichage de la page 11742

Copyright 2014 © Medix.free.fr - Encyclopédie médicale Medix