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Avant propos :
La céramique a toujours
existé dans l’art dentaire moderne
(1900). On réalisait, alors, des dents unitaires
sans métal cuites sur une feuille de platine
estampée sur un die. Des inlays étaient
déjà réalisés tout en
céramique.
Dans les années 60, la
céramo-métallique a très vite
remplacé ces premiers concepts car elle permettait de
réaliser des infrastructures de longues portées,
d’inclure des attachements, de faire des
éléments en porte à faux,
etc. Cette technologie a eu le succès
qu’on lui connaît pendant 50 ans et reste encore
d’actualité. Cependant,
malgré les progrès apportés par ces
procédés, ceux-ci ne suffisent plus à
satisfaire les demandes des patients dans le domaine de
l’esthétique et de la biocompatibilité.
Petit à petit, de nouvelles céramiques sont
apparues nous permettant de nous passer d’armature
métallique dans quelques situations. Le
début de cette nouvelle ère était
certes très prometteur mais, beaucoup de
tâtonnements et de précipitations nous ont fait
connaître pas mal de déboires et de
méfiance.
La zircone a fait son entrée dans le monde
dentaire au début des années
90. Sa
mise en œuvre a évolué très
rapidement vers le procédé de fabrication
assistée par ordinateur qui fait, aujourd’hui, la
une de tous les salons. On peut dire maintenant que
l’oxyde de zirconium s’est imposé en
matériau d’avenir dans le secteur du tout
céramique en art dentaire.
Le
matériau :
La
zircone, ce nouveau
bio-matériau permet de réaliser des
infrastructures blanches ou colorées, unitaires ou bridges
jusqu'à 12 éléments en toute
sécurité, ainsi que la réalisation de
piliers d'implants. Son excellente
biocompatibilité élimine tout risque de largage
d'ions métalliques dans l'organisme. Sa parfaite
résistance à la rupture, 4 fois
supérieure à celle de l’alumine en fait
le matériau de choix pour les reconstructions
prothétiques sur pilier naturel ou implantaire.
A la
recherche depuis des décennies d’un
matériaux offrant résistance,
biocompatibilité et esthétisme,
l’industrie a enfin offert au dentaire un produit
inégalé jusqu’ici.
Que demander de plus ?
Comme on l’a vu, la seule
alternative fiable au
problème d’allergie, bimétallisme et
cancérogénicité était
jusqu’à maintenant l’utilisation
d’un alliage unique riche en or. Sa mise en oeuvre
artisanal, sa longévité en milieu
buccal, sa fiabilité,…, ont
fait leurs preuves et n’est plus à
démontrer. Mais, ces alliages n’ont plus
la cote depuis un certain temps. Des facteurs
économiques ont joué en sa défaveur,
surtout de par une trop grande fluctuation du cours des
métaux précieux. Tant les dentistes que
les patients et les prothésistes dentaires se sont
engouffrés têtes baissées dans
l’utilisation d’alliages bons marchés
n’offrant pas les garanties souhaitées.
Nous avons vu alors, ci et là, une panoplie
d’articles dénonçant
l’intolérance de l’organisme face
à ces alliages non-précieux et même
semi-précieux. La recherche c’est alors
mobilisée pour trouver le moyen de se passer alliage
métallique. Sans le savoir, tous les
acteurs ont provoqué l’émergence de
cette zircone.
Et pourtant, nous voici avec une
matière qui offre certes
toutes les garanties désirées, mais qui restera
coûteuse ; essentiellement de par sa mise en œuvre
et les investissements énormes qu’elle
induit. Malgré une concurrence folle qui
sévit actuellement dans le secteur, ce ne sera jamais un
matériau « économique ».
La zircone, plus exactement : le dioxyde
de Zirconium
Tétragonal partiellement stabilisé à
l’Yttrium est une céramique poly-cristalline pure
de haute densité.
Son
mode de fabrication et de mise en oeuvre fait appel à la
CFAO. En effet, elle ne peut être mise en
forme par une technique artisanale (pressée, barbotine,
fronde…). C’est en 1993, que fut
développée la zircone dite H.I.P. qui
résulte d’une opération isostatique de
compactation à haute température (H.I.P. : Hot
Isostatic Pressure). L’amélioration des
caractéristiques des poudres (degré de
pureté, aptitude au frittage,
granulométrie…) a joué un
rôle décisif pour son utilisation
médicale.
Il est à noter que
l’usinage de la zircone HIP
nécessite des machines puissantes. Le
système DCS (distributed control system ),
s’impose comme la solution technique
prédestinée. Il se compose
d’un scanner et d’une machine outil. Le scanner
permet, grâce à son logiciel 3D,
l’enregistrement de données
numérisées des préparations
prothétiques et la conception virtuelle des infrastructures,
qui sont transmises à l’unité de
production pour leur réalisation. Cette unité de
fabrication assistée par ordinateur assure une constance de
qualité et une adaptation parfaite de l’ordre du
10 microns.
Cependant, ces investissements ne sont
pas à la
portée des petites unités de production que sont
la plupart des laboratoires dentaires. Nous voyons alors
depuis quelque mois, de grosses entreprises qui ouvrent un secteur de
production pour le dentaire et proposent, par le biais de la
sous-traitance, la possibilité de réaliser ces
armatures en zircone.
Cette évolution va se
poursuivre vers un matériau
de plus en plus performant ; une mise en œuvre de plus en
plus automatisée, pour ne pas dire
robotisée. Dans un certain avenir
même, pourra-t-on se débarrasser
totalement de l’artisan que nous sommes? La main du
prothésiste dentaire remplacée, pour une bonne
partie du travail, par la numérisation informatique.
C’est évidemment le
secteur industriel
présentant ce service qui va en retirer les
bénéfices. Une fois le terrain
élaguer, les petites productions
éliminées, les quelques entreprises, autrement
gérées que nos petits labos, qui
resteront à la surface s’entendront en
matière de politique des prix.
Voici donc une avancée
technologique qui va provoquer, sans
nul doute, de fameux bouleversements dans le monde dentaire et ce, dans
tous ses aspects.
La Zircone est le nom commun de
l'oxyde de zirconium (ZrO2).
Ce matériau est une
céramique technique.
Attention à ne pas
confondre la Zircone avec le Zircon :
Zircone=
oxyde de zirconium (ZrO2) polycristallin, d'aspect opaque
Zircon =
oxyde de Zirconium cubique Zr O2 ou oxyde de Zirconium contenant de la
Silice ZrSiO4 quadratique, d'aspect transparent (diamant
synthétique)
Zircone
(oxyde de zirconium ZrO2) :
excellentes propriétés mécaniques aux
températures élevées,
conductivité thermique faible à
température ambiante, conducteur électrique
à T > 1000°C, grande dureté, bonne
résistance à l'usure, bonne inertie chimique,
bonne résistance aux attaques des métaux.
Il en existe deux types :
1/ zircone non stabilisée, utilisée en tant
qu'additif, matériau de revêtement, poudre
abrasive ...
2/ zircone stabilisée à l'yttrium
(ZrO2/Y2O3 = TZP) ou à la magnésie
(ZrO2/MgO = PSZ) utilisée pour creusets, buses de
coulée, éléments chauffants,
revêtement anti-thermique, conducteurs ioniques. prothèses
dentaires.
Les céramiques zircones stabilisées sont
caractérisées par :
- - La pureté : l'oxyde de
zirconium est purifié par un procédé
chimique de dissolution-précipitation. La proportion
idéale d'yttrium oxyde est de 5,15 wt%
- - La densité doit
être le plus proche possible de 100% , ce qui correspond
à 6,1 g/cm3.
- - La porosité doit
approcher zéro, la taille des grains doit être
inférieure à 0,6mm.
- - Les
propriétés mécaniques sont une
résistance à la flexion supérieure
à 1500 Mpa et une résistance à la
torsion supérieure à 800 Mpa. Lors du
compactage, les grains sont comprimés sous 1 000 bars. Le
frittage se fait entre 1400 et 1 500°C et durant cette phase,
la pièce de zircone réduit de 20 à
30%. Le blanchiment se fait par chauffage à l'air.
Radioactivité:
Certaines poudres
d’oxyde de zirconium contiennent des
impuretés radioactives qui ont fait redouter au
début des années 90 une radioactivité
importante. Les fabricants actuels utilisent des poudres
très pures et la radioactivité de la zircone est
extrêmement faible (100nGy/h).
La norme DIN EN ISO 6872
définit les tests et essais
à effectuer ; lesquels portent sur la constance du
matériau, la présence éventuelle de
corps étrangers, les propriétés
physico-chimiques, la biocompatibilité et la
radioactivité.
Pour les céramiques dentaires
la norme applicable prescrit
que leur radioactivité ne doit pas dépasser 1,00
Bq/g d’uranium 238 (1 ((becquerel / gramme) Gy) /
constante de Planck = 1,50919067 × 1036 kg-2 s-2) .
Le matériau testé
répond donc aux
critères exigés.
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La
préparation de la dent :
Il n’y a aucun
prérequis spécial.
La conicité de la
préparation doit avoir au moins 6°.
Toutes les arêtes doivent
être arrondies.
Au niveau du joint
périphérique, l’épaisseur
minimale des parois de l’armature en zircone étant
de 0.4mm, l’épaisseur minimale du
matériau cosmétique de 0.6mm, cela nous impose
donc une réduction marginale circulaire de 1,0mm.
Les formes adaptées des
préparations marginales sont :
- Un congé arrondi
prononcé (90°)
- Un épaulement avec un
arrondi interne
L’emploi
d’instruments rotatifs d’une
granulométrie de 30µm est conseillé
pour la finition de la préparation.
Il est impératif
d’utiliser des pinces dont les mors sont recouverts de
plastique ou de gomme pour manipuler l’infrastructure.
Il est conseillé de prendre
la teinte du tiers gingival pour harmoniser la teinte de
l’armature zircone avec la denture naturelle, l a prise de
teinte générale de la prothèse se
faisant selon le procédé habituel.
Autant le scellement que le collage
sont adaptés pour le placement de ce produit.
Cependant, il ne faut pas utiliser de ciment à
l’eugénol pour un scellement provisoire.
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La technique CAD/CAM:
Le praticien
prend une empreinte
de la situation dentaire individuelle comme à
l’accoutumée.
A
partir de cette empreinte, le
technicien dentaire forme un modèle positif qui
représente fidèlement la situation buccale du
patient.
Ce
modèle est
enregistré par un scanner. Soit un laser, soit un
palpeur balaye la surface totale du modèle.
Ensuite, on utilise la
technologie nommée CAD/CAM . CAD est
l'abréviation anglaise de computer-aided design ce qui veut
dire « construction assistée
par ordinateur ( CAO)
» : à partir des données
scannées, l'ordinateur établit un fichier
numérique du modèle en trois
dimensions. CAM est l'abréviation anglaise de
computer-aided manufactoring et signifie « fabrication
assistée par ordinateur (FAO)». Lorsque le
modèle a été
numérisé, deux solutions s’offrent au
technicien dentaire. Soit il utilise un logiciel informatique
pour réaliser virtuellement le châssis.
Soit, il réalise en cire la forme de l’armature
qu’il souhaite. Ce wax up sera scanné po
ur être transformé en données
numériques.
Les
données sont
alors transmises à la fraiseuse. Si
l’unité de
fabrication ne se trouve pas dans le
labo, ce fichier de données est envoyé par ma il
au site de production. La machine-outil f raise, à
l'aide d'un diamant, la masse brute d'oxyde de zirconium pour
arriver à la f orme du châssis dessiné.
Différentes étapes de frittages sont
encore nécessaires pour finaliser
l’armature individualisée avec une
précision de 10 microns.
Pour
finir, le technicien dentaire se
fera créatif afin de recouvrir cette armature de
céramique en lui donnant la forme et l’aspect
naturel pour une i ntégration harmonieuse dans la bouche du
patient.
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Avantages :
L'oxyde
de zirconium est un produit de haute résistance et de grande
durabilité.
Il associe la plus haute esthétique et la plus haute
biocompatibilité.
Des réactions allergiques ne sont pas connues, les personnes
sensibles au métal peuvent être
réhabilitées sans craintes.
Du fait d'une faible conduction de la chaleur, les
sensibilités aux températures
désagréables sont pratiquement exclues.
Les bords visibles et gris des couronnes
céramo-métalliques appartiennent au
passé.
L’oxyde de zirconium peut être coloré
dans la masse (A2, A3,…) dès sa fabrication.
Le montant d’un devis est ferme et définitif,
n’étant plus influencé par le poids de
l’alliage entrant dans la fabrication de la
prothèse. |
Inconvénients :
Une
éventuelle correction par meulage est toujours
délicate (risque de microfissure). Elle devra se
faire à l’aide d’une fraise
diamantée sous eau et sans pression.
Ce matériau est plus opaque que les coiffes alumineuses bien
qu’il n’y ait aucune comparaison avec une armature
métallique. Ce qui peut-être un
inconvénient si l’on considère la
circulation de la lumière, mais,
s’avère être un avantage dans les cas de
moignons fortement colorés ou sur inlay core.
Aucune soudure n’est permise. En cas de
problème, il faudra tout refaire. |
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Champ
d’application :
Couronne unitaire.
Bridge jusqu’à 6
éléments et un maximum de deux
éléments intermédiaires
consécutifs.
Bridge maryland.
Bridge à inlay.
Glissière pour compenser une
divergence de piliers.
Pilier implantaire.
Couronne gigogne. |
Contre-indications :
Moignons de moins de 4mm de hauteur axiale.
Supra structure d’implants
individuels fraisés.
Tenons radiculaires individuels
fraisés.
La fabrication de bridges collés ou
de bridges en extension est certes une technique possible mais
n’a pas encore été suffisamment
éprouvée cliniquement. |
Petit
lexique :
Zirconium :
métal blanc (Zr) de numéro atomique 40, de
densité 6,51.
Zircone :
oxyde de zirconium (ZrO2)
Céramique
: composé polycristallin obtenu par frittage.
Frittage :
agglomération de poudres par chauffage.
Yttrium :
métal (Y) de numéro atomique 39 du groupe des
terres rares.
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