Comment assurer l’étanchéité optimale d’ une restauration composite ?

PLAN I/ Introduction II/ Critères théoriques III/ Critères cliniques Conclusion

Introduction L’utilisation des restaurations adhésives en résine composites est devenue quotidienne dans notre exercice . Leur évolution s’ est faite en quelques décennies dans le but de satisfaire aux sourires des patients . Aujourd’hui , malgré des résultats cliniques satisfaisants , il semblait important de s’ attacher sur un point essentiel: à savoir : "comment assurer l’ étanchéité optimale d’ un composite qui rendra la restauration pérenne ?" L’ objectif de la première partie sera de mettre en évidence les moyens théoriques nous permettant d’ assurer cette étanchéité pour ensuite mettre en relation ces propriétés avec leurs indications cliniques . Parallèlement, nous vous inviterons à participer sur des questions pratiques …

I/ Critères théoriques Lorsque le matériau de restauration ne réalise pas une restauration parfaite aux parois de la cavité , il se forme un hiatus , un microespace dynamique entre dent et matériau d’ obturation . Les hiatus peuvent provenir de facteurs multiples : propriétés du matériau , aptitudes du praticien , caractéristiques du patient receveur , localisation des limites cavitaires . Les réactions pulpaires par manque d’ étanchéité de l’ obturation coronaire peuvent aller de la simple sensibilité ou douleur post-opératoire à des inflammations pulpaires avec différents types de pulpites qui peuvent évoluer vers la nécrose .

1)Rappels / Définitions : Adhésion : Elle est réalisée par des biomatériaux d’interface (les adhésifs) . Ils contribuent à former un lien idéalement adhérant et étanche entre les tissus dentinaires et les biomatériaux de restauration tels que les composites . Un adhésif doit avant tout coller et ce , de manière immédiate .

Etanchéité L’ adhésif doit assurer de manière immédiate un joint adhérant suffisamment fort pour s’ opposer aux contraintes de polymérisation du composite que l’ on applique à sa surface . Par ailleurs , comme la mise en fonction d’ une restauration suit directement le traitement , ce joint doit présenter une résistance précoce suffisante . Il est admis qu’ il doit être étanche à l’ échelle du μm qui est celle de la bactérie . En fait , c’ est à une dimension bien plus faible (nm) que l’ interface adhésif - tissu dentaire doit s’ établir pour éviter la pénétration de fluide générateur de sensibilité post-opératoire .

Charges des composites La quantité , la forme et la qualité des charges influent sur les propriétés mécaniques des composites . Une augmentation de la quantité de charges (car diminution de leur taille) améliore les propriétés mécaniques : diminution du coefficient d’ expansion thermique et de la rétraction de prise mais lorsque l’ on augmente la quantité de charges on augmente la viscosité et le matériau devient vite inutilisable -> d’ où inclusion de charges prépolymérisées dans les composites microchargés . La fraction volumique et la composition chimique des charges influent sur la polymérisation qui n’ est jamais totale ni uniforme . D’ où sous les contraintes mécaniques , il y a risque de fracture de la limite amélaire ou de formation de hiatus périphérique . Les composites fluides se rétractent plus La contrainte qui s’ exerce à l’ interface dent-matériau est l’ élément essentiel à prendre en compte , elle dépend du %age de rétraction et de la cinétique de polymérisation . -> moyens pour résoudre : _ stratification _ polymérisation au max tous les 2mm

2) Propriétés mécaniques Résistance à la traction Plus on augmente la taille de la cavité , plus la résistance à la traction diamétrale d’ une restauration en composite sera bonne . Résistance à la compression Une bonne résistance à la compression est due aux propriétés du BisGma Stabilité dimensionnelle Le coefficient de dilatation thermique doit être proche de celui de l’ émail et de la dentine . Si celui-ci est supérieur à ceux de l’ émail et de la dentine il y a risque de fracture au chaud et au froid

Module d’ élasticité Flexion Il permet d’ évaluer la rigidité d’ un matériau sous l’ effet d’ une contrainte . + le taux de mercure augmente + un matériau est rigide De manière générale : _ M.é. élevé : composite compactable , hybride à viscosité moyenne « universel » -> cavités subissant de fortes contraintes occlusales : classe I et II _ M.é. faible : fluide , microchargé -> cl III et IV Rappel : M.é. émail= 82,5 GPa et dentine= 18,5 GPa à l’ exception de Clearfil posterior® aucun composite ne les atteint Le choix d’ un bon M.é. est donc primordial dans la prévention des percolations et des caries récidivantes. Flexion Le test simule certaines contraintes occlusales sur les restaurations . Zones post : contraintes +++ -> résistance à la flexion doit etre élevée De manière générale , les composites hybrides “universels” compactables ont une résistance à la flexion supérieure aux composites des autres familles donc il y a moins de manque d’ étanchéité .

Rétraction à la polymérisation Fluidité On observe une pénétration plus loin que la zone mordancée et ainsi englobement total des prismes d’ émail ce qui augmente la rétention mécanique . La substance faite de résine et de substance interprismatique est appelée couche hybride Rétraction à la polymérisation La rétraction de prise est un élément important et l’ adhésion doit s’ opposer à ce défaut . On peut utiliser des matériaux très chargés pour diminuer cette rétraction de polymérisation .

Dureté Vickers C’ est la résistance qu’ un corps oppose à une déformation plastique locale , sous charge . Rappel : VHN(émail) = 240 à 440 VHN ; VHN(dentine) = 50 à 87 VHN La dureté d’ un composite est influencée par sa phase organique mais est hautement corrélée à son taux de charges . + on augmente les charges : + la dureté Vickers est élevé .

3) Influence du choix de l’ adhésif sur l’ étanchéité Les adhésifs doivent coller de manière immédiate (pour s’ opposer aux contraintes de polymérisation et aux contraintes subies immédiatement après la séquence clinique) et de manière durable (colorations , caries récurrentes et sensibilités à éviter ) . Cette adhésion est donc le paramètre le plus important de l’ étanchéité , nous allons voir les différents systèmes d’ adhésion ainsi que leurs avantages et inconvénients .

4ème génération : ancrage simultané émail/dentine : 3 produits E+P+S Etching Acide fort H3PO4 émail : propice à l’ ancrage mécanique de l’ adhésif dentine : élimination de la boue dentinaire , ouverture tubulis et déminéralisation superficielle des zones péri et intertubulaires sur 1 à qq mm ; surface hydrophile ( 1/4 coll et ¾ eau ) . Pb: monomères du sealer devant s’ infiltrer ds dentine st hydrophobes Rinçage 15 sec. -> élimination de la boue dentinaire + séchage : élimination eau mais: _ eau résiduelle ->affaiblit joint ->douleurs post-op _collapse du collagène Primer Solvants organiques assurent l’ évaporation de l’ eau -> interface adhérente de qualité Alcool et acétone vont donner une bonne perméabilité et un caractère hydrophobe de la dentine de par le maintien d’ un réseau poreux de coll. et une réexpansion du coll. s’il s’ est collapsé ->meilleure attache Sealer L’ infiltration assure ancrage et étanchéité . Création d’ une couche hybride , imprégnation prot. dentinaires par résine -> couche acido et cariorésistante

5ème génération : 2 Flacons : etching et primer + sealer dans 1 même flacon Pareil que la 4ième génération : H3PO4 : Ok sur l’émail et toujours le même problème sur la dentine Primer + Sealer Monomère hydrophile, monomère hydrophobe, solvant organique, amorceur de polymérisation (charges) Solvant organique assure évaporation de l’eau et active la pénétration du produit -> Toujours problème sur dentine : en apparence + simple d’utilisation, Mais le problème est d’éliminer l’eau sur dentine mordançée et rinçée surmouillage : pb de déformation du joint adhésif continu trop séché : collapse du collagème -> but : trouver le bon état d’humidification de la dentine et ce quelquesoit la technique (progressif en se rapprochant, tamponnement par boulette de coton humidifié) Les adhésifs contenant de l’Acétone semble plus sensible à l’humidité que ceux contenant de l’alcool.

7ème génération : système automordançant : E+P+S Le but est de simplifier la procédure clinique en diminuant les erreurs de manipulation. Ils contiennent tous de l’eau ce qui permet leur ionisation qui active les monomères fonctionnels acides. De plus on note la présence de monomères hydrophiles, hydrophobes ainsi que de solvants. La cohabitation de ces constituants semble donc délicate Email Le facteur essentiel est la qualité du mordançage plus que l’adhésif. L’H3PO4 entre 20 et 40 % reste la référence. La différence de pH des SAM explique leur moindre efficacité. L’adhésion serait plus une nanorétention à l’échelle des cristallites qu’une microrétention à l’échelle du prisme. Dentine La boue dentinaire est conservée ayant une épaisseur de 1 à 2.8 mm. L’adhésion est moins active lorsque cette épaisseur augmente. Il est donc recommandé d’utiliser des fraises à grains fins pour la préparation cavitaires. Pour améliorer l’adhésion amélaire il est possible de mordancer préalablement l’émail à l’H3PO4, ce qui est formellement contre indiqué pour la dentine car les monomères des SAM ne pénétrerait pas la dentine déminéralisées.

Collapsus des fibres de collagène Réseau poreux de fibres de collagène Comparaison du mordançage sur dent préparées et non préparées entre 4è G et SAM

Problèmes récurrents aux adhésifs La qualité et la durabilité de l’interphase dentine-adhésifs sont toutefois entravés par: - La complexité du substrat:présence de dentine IIR, IIIR, sclérotique, carieuse, déminéralisées, reminéralisée, hyperminéralisés. -La différence entre zone déminéralisées et zone infiltrées:présence de nanofuites d’où limitation du mordançage dentinaire à l’H3PO4 à 15s. -La qualité de l’hybridation: le collagène est un filtre sélectif, les monomères de haut poids moléculaires et hydrophobes jnfiltrent superficiellement alors que ceux de bas poids moléculaires et hydrophiles infiltrent profondément. De ce fait , la résine est peu polymérisée dans les zones profondes et donc s’hydrolyse dans le temps ce qui entraîne des problèmes de protection à cause de l’action d’enzymes bactériennes, salivaires voir endogènes. La qualité du joint émail/restauration est donc primordiale car elle peut protéger le joint à la dentine. De plus le respect des protocoles influe sur la qualité du joint, ce qui impose une formation et entraînement conséquent pour les praticiens.

Conclusion sur les adhésifs En conclusion les systèmes de 4è G sont performants et les moins sensibles à la technique de mise en œuvre. Les SAM pour leur part ont deux avantages qui sont la simplification de la procédure de collage et la diminution de la sensibilité post-opératoire. Le meilleur choix dépendra donc du praticien en fonction de la réalité clinique. Pour les secteurs antérieurs une utilisation de 4é G semble plus efficaces du à l’aire d’émail plus importante, alors que l’emploi de SAM est préférable pour les secteurs postérieurs ou à l’inverse c’est l’aire de dentine qui est plus importante.

II/ Critères cliniques Si le défaut d’ herméticité crée un espace entre structure dentaire et matériau , ce hiatus permet l'infiltration d'éléments du milieu buccal. Cette micro-infiltration, résultat d'une mauvaise adaptation marginale  , est un phénomène biologique. Dans ce hiatus va circuler le fluide buccal. Ainsi, des composants salivaires, ions, molécules, puis des bactéries et les produits qu'elles libèrent s'infiltrent à l'interface dent/restauration, progressent en profondeur, pénètrent dans les tubuli dentinaires et se dirigent vers la pulpe. Ces espaces peuvent être colonisés par les bactéries, même s'ils ne font que 2 μm de largeur . Ces micro-infiltrations peuvent avoir des conséquences cliniques, à plus ou moins long terme, qui peuvent entraîner l'échec de la restauration. Les mouvements de fluides, l'infiltration bactérienne aboutissent à des douleurs postopératoires, des discolorations marginales, des caries secondaires et des pathologies pulpaires 

1)Mise en place d’ une digue La pose d’ une digue se révèle comme une obligation au niveau des restaurations postérieures , elle n’ est pas obligatoire en antérieur lorsqu’ il n’ y a qu’ une seule dent à restaurer (coton et pompe salivaire suffisent) Elle permet d’ isoler la dent à traiter du fluide salivaire, de réaliser un champ sec et évite ainsi toute contamination nuisant à l’ herméticité de la restauration .

2)Taille de la cavité Les cavités interviennent dans la formation du hiatus marginal. La contraction de polymérisation des composites dépend du rapport entre le volume de la cavité à remplir et la surface des parois de la cavité. Plus ce rapport est bas, plus faible est le hiatus de contraction . Plus le périmètre de la restauration est important, plus on risque les problèmes de fuite marginale, en revanche la profondeur de la cavité n'intervient pas . Dans les restaurations tunnel, le périmètre de la reconstitution étant plus petit, la percolation devrait être réduite . les contraintes de polymérisation à l'intérieur d'une cavité sont dépendantes du rapport entre la surface de la restauration en contact avec les tissus dentaires et la surface libre. L'importance du hiatus marginal s'accroît avec la valeur de ce rapport . Le fait d'arrondir les contours de la cavité diminue la concentration des contraintes sur les bords de la restauration . éviter les angles internes vifs à l'intérieur d'une cavité car ils favorisent les contraintes au niveau du joint . Dans toutes les formes de cavité, si on laisse des bords d'émail trop fins, ils risquent d'être fracturés par la rétraction de prise du composite . On sait que les contraintes mécaniques et les charges occlusales sollicitent le matériau de restauration et favorisent la fuite marginale .

3) Fond de cavité La résistance à la compression peut être optimisée par la présence d’ un fond de cavité dont les propriétés nous ont été exposées en P2. Dans les cas de cavités très profondes, on place un hydroxyde de calcium sous le liner. Mais, depuis les travaux de COX, nous savons que les hydroxydes de Ca ne sont pas étanches. Noter que la pose de liners (en compomère ou CVI) n'est pas indispensable dans les cavités peu profondes. En effet, les adhésifs de dernière génération sont aptes à créer une couche dite hybride qui réalise et assure l'étanchéité (DIETSCHI, 1995).

4)Paramètres liés aux méthodes de placement et de manipulation Mise en bloc, ajout par doses triangulaires, ajout par doses rectangulaires : aucune de ces trois méthodes ne semble prévenir la formation d'un hiatus marginal. La méthode par ajout de doses triangulaires avec photopolymérisation du côté de la dose ajoutée semble la meilleure des techniques .Il a été également montré que la première couche de composites à placer et à polymériser doit être cervicale. Pour diminuer les forces de contraction de la polymérisation des composites, il a été proposé de placer le matériau par couches successives. Plus les couches sont fines plus on baisse la force de contraction. En tenant compte de la valeur du rapport : volume à remplir sur surface des parois, on constate que lorsque les couches sont placées obliques, on diminue ce rapport ,ce qui réduirait les dimensions du hiatus de 25%.

interface entre dentine interface entre émail La largeur de l'espace créé avec un composite photopolymérisable augmente de façon significative lorsque l'irradiation n'est pas réalisée immédiatement après l'insertion du composite  .Ceci est dû à la remontée des fluides dentinaires. Une couche d'adhésif polymérisée avant le placement du composite améliore l'adaptation marginale en bloquant l'humidité des tubuli . Cette constatation est moins importante lors de l'utilisation d'adhésifs de quatrième et cinquième générations, car ils sont compatibles avec les milieux humides, ils sont polymérisés d'emblée avant la mise en place du composite. Une résine d'adhésion flexible améliore l'herméticité en compensant la contraction de polymérisation du composite . interface entre dentine interface entre émail et adhésif et adhésif

5) Paramètres liés à la lampe à photopolymériser Se rapprocher progressivement du composite Polymériser par couches successives ( 2 mm ) Déplacer la lampe autour du composite Voir exposé sur les lampes à photopolymériser

6)Paramètres liés aux méthodes de finition Sous l'effet des contraintes occlusales, les procédures de finition ou de polissage peuvent engendrer des petites fractures à la surface des restaurations . Il est déconseillé de faire le polissage des restaurations composites le jour de leur réalisation, car au cours de la finition des fragments de prismes d'émail, des particules de charges peuvent être pressées dans le hiatus à l'interface dent/obturation et par suite empêcher le développement de l'expansion hygroscopique .   L'utilisation de méthodes de finition à sec peut entraîner des résultats différents sur l'adaptation marginale, comparée à l'utilisation de méthodes sous spray.

L'utilisation d'oxyde d'aluminium peut entraîner des craquements de surface de la résine de restauration. Certains auteurs préconisent l'utilisation d'une résine fluide photopolymérisable pour remplir et sceller l'interface composite/tissu dentaire . Néanmoins, l'utilisation de cette résine de scellement n'est efficace que s'il existe une infiltration marginale . En effet, les adhésifs de dernières générations ne présentent que peu ou pas d'infiltrations marginales. Lorsque l'on diffère à 1 semaine le polissage d'une restauration composite, on réduit le risque de microfractures des bords d'émail et la percolation. En effet, le matériau laissé en excès dilue les contraintes exercées sur les bords de la restauration et l'expansion hygroscopique a le temps de se développer . Pour Retief , les dimensions de l'espace marginal sont alors considérablement diminuées.

Conclusion Le matériau d'obturation coronaire idéal n'existe pas, l'obturation idéale, l'herméticité totale non plus. Comme Mjör qui préfère parler d'obturation acceptable, la notion d'herméticité acceptable peut être envisagée. L'acceptable, en termes d'herméticité, c'est la réalisation d'un joint dent/obturation suffisant pour protéger les tissus dentinaires et pulpaires des agressions extérieures. Les agresseurs sont notamment les éléments de l'environnement oral (éléments du milieu buccal, bactéries, leurs toxines et produits de sécrétion), les constituants des matériaux (monomères, ions, produits de dégradation). L'acceptable peut être obtenu, amélioré ou ruiné par les compétences du praticien. Connaître les matériaux, leurs limites, savoir poser la bonne indication pour chaque type de matériau, respecter le protocole opératoire, manipuler avec précaution, diminuent les risques d'un défaut d'herméticité. Les caractéristiques fonctionnelles, l'hygiène du patient contribuent au maintien de l'herméticité. Le matériau, par ses propriétés, favorise ou non l'herméticité. On recherche un matériau capable de créer une liaison instantanée, forte, stable, durable à l'émail, à la dentine, sans formation de hiatus à l'interface dent/obturation et biologiquement compatible. Avec l'arrivée des systèmes adhésifs de dernière génération, l'herméticité des matériaux semble faire un grand pas en avant.

Sources : Sites internet : www.dentisfuturis.com Livre : réalités cliniques 12/05 : www.pubmed.fr les composites www.bium.fr www.Id.com www.oeildentaire.com www.dentalespace.com www.adc.ca www.emc-consult.com www.dentalproducts.net www.lesdentsdetamère.com www.dsmdentaire.com www.bmjjournals.com www.confidental.com