22 èmes Journées Scientifiques du C ollège F rançais de B iomatériaux D entaires Nancy, mai 2005 Contrainte de Contraction des Composites : Influence du Type de Produit Docteur Christophe CHARTON 12 Docteur Christophe AMORY 1 Docteur Pierre COLON 3 Professeur Fernand PLA 2 1. Département d'Odontologie Conservatrice - Endodontie de la Faculté d'Odontologie de Nancy 2. Laboratoire des Sciences du Génie Chimique - UPR INPL - ENSIC de NANCY 3. UFR d'Odontologie de Paris VII

1. INTRODUCTION 2005 CONTRACTION VOLUMIQUE (Shrinkage Strain) CONTRAINTE DE CONTRACTION (Shrinkage Stress) VS DIETSCHI D. et SPREAFICO R. Restaurations Esthétiques Collées Quintessence International ; 1997

NOTION CLINIQUE Etanchéité marginale INTRODUCTION COMPOSITES RIGIDES : les moins performants… NOTION FONDAMENTALE Contraintes ● Kemp-Scholte C.M. et Davidson C.L., 1988 ● Koike T. et coll., 2002 ● Feilzer et coll., 1993 ● Pearson J.D. et Bouschlicher M.R., 2002 ● Bouschlicher M.R. et coll., 1997 ● Lim B.S.et coll., 2002 ● Condon J.R.et Ferracane J.L., 2000

INTRODUCTION OBJECTIFS Composite RigideContrainte de Contraction  1.1. Système de mesure des contraintes de contraction 1.2. Détermination du taux de charge par thermogravimétrie 1.3. Statistique : taux de charges (rigidité)/contraintes de contraction

MATERIELS ET METHODES 2.1. Résines Composites

 échantillon de composite   6 mm - hauteur 2 mm - C (1,5) - n = 5  machine d’essai mécanique  mors inférieur  traverse mobile électromécanique  mors supérieur  cellule de force 5 kN  support de l’échantillon = plots de PMMA (ALTUGLAS*)  Unit Elipar Trilight* (3M-ESPE) Standard 60 secondes : 800 mW/cm -2  calibrage MONTAGE 2 mm  6 mm IRRADIATION MATERIELS ET METHODES 2.2. Contraintes de Contraction

 échantillon de composite : 0,1g (  g)  combustion sous 1 atmosphère  flux d’air : 20 ml.min SYSTEME METHODE Température (°C) Temps (s) RAMP 40°C.min -1 ISOTHERM 750°C RAMP 100°C.min MATERIELS ET METHODES 2.3. Thermogravimétrie

 test t de Student Bonferroni (  < 0,05) : matériaux/résultats  test de corrélation simple Pearson (  < 0,05) : taux de charges (poids) contraintes maximales 2. MATERIELS ET METHODES 2.4. Statistique 2005

3.1. CONTRAINTES DE CONTRACTION MAXIMALES (CCM) CCMCCM 1,51 (4,3%) MPa 0,92 (5,5%) MPa Mode Standard 60s Temps (s) Contrainte (MPa) 3. RESULTATS Solitaire --- Aelitefil --- Solitaire2 --- Z AP-X

Fabriquant Laboratoire TAG24 Solitaire Solitaire2 Aelitefil AP-XZ100 Poids (%) a b c e Contraintes (MPa) d Poids (%) 3. RESULTATS TAUX DE CHARGES (poids) Contraintes (%)

DISCUSSION 4.1. CORRELATION NEGATIVE CHARGES (poids)/CONTRAINTES PRODUITAP-XZ100SOLITAIRE 2AELITEFILSOLITAIRE Contraintes (MPa) 0,921,041,291,451,51 Charges en poids % (Fabriquant) 8684, Charges en poids % (Laboratoire) 83,179,370,974,266,2 Module d'YOUNG (E) GPa 16,713810,36 Contraction Volumique (%) 1,92,43,52,14,5 Monomères (poids) Bis-GMA (7%) et TEGDMA (6%) Bis-GMA (7,5 %) et TEGDMA (7,5 %) TEGDMA, UEDMA, bis- GA et monomère tétrafoncctionnel Bis-GMA UEDMA HPMA, ETMA, bis- GA et monomère tétrafoncctionnel

DISCUSSION 4.2. INFLUENCE TAUX DE CHARGES (poids)/RETRAIT CONTRACTION VOLUMIQUE Shrinkage Strain ● Rees J.S. et Jacobsen P.H., 1989 ● Iga M. et coll, 1991 ● Silikas N. et coll, 2000

Watts DC, Marouf AS and Al-Hindi AM. Photo-polymerization shrinkage-stress kinetics in resin-composites: methods development. Dental Materials, 2003; 19: DISCUSSION 4.3. INFLUENCE TAUX DE CHARGES (poids)/CONTRAINTE CONTRAINTES DE CONTRACTION Shrinkage Stress Material Shrinkage Stress (MPa) Young Modulus (GPa) Filler load (wt%) AP-X5, Filtek P-606, Z2506, Point-47,

Ernst CP, Meyer GR, Klöcker K and Willershausen B. Determination of polymerization shrinkage stress by means of a photoelastic investigation. Dental Materials, 2004; 20: DISCUSSION CONTRAINTES DE CONTRACTION Shrinkage Stress Material Shrinkage Stress (MPa) Young Modulus (GPa) Filler load (wt%) AP-X4, Filtek P-604, Solitaire25, INFLUENCE TAUX DE CHARGES (poids)/CONTRAINTE

Watts DC, Vogel LK and Marouf AS. Shrinkage stress reduction in resin-composites of increasing particle concentration. Journal of Dental Research, 2002; 81:A308, IADR Abstr. n° DISCUSSION CONTRAINTES DE CONTRACTION Shrinkage Stress 4.3. INFLUENCE TAUX DE CHARGES (poids)/CONTRAINTE

CONCLUSIONS PERSPECTIVES

Poids (%) Fabriquant TAG 24 Contraintes Solitaire Solitaire2 AP-X Z100 Tetric C Aelitefil CHEN H.Y. et Coll Polymerization contraction stress in light-cured packable composite resins. Dent. Mater., 2001, 17 : Temps (s) Force (N) Solitaire (66%) ALERT (84%) DISCUSSION ORALE 4.4. SORTIR DE LA THÉMATIQUE DU TAUX DE CHARGES…

INFLUENCE DE LA MATRICE SUR LES CONTRAINTES Asmussen E and Peutzfeld A. Influence of UEDMA, bis-GMA and TEGDMA on selected mechanical properties of experimental resin composites. Dental Materials, 1998; 14:51-6. Material Bis-GMA (mol%) TEGDMA (mol%) Young Modulus (GPa) , , DISCUSSION ORALE

2005 Braga RR and Ferracane JL. Contraction stress related to degree of conversion and reaction kinetics. Journal of Dental Research, 2002; 81: INFLUENCE DE LA MATRICE SUR LES CONTRAINTES 6. DISCUSSION ORALE