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La zircone dans tous ses états : le point sur lesévolutions des matériaux et procédures
Vincent Tabardel
To cite this version:Vincent Tabardel. La zircone dans tous ses états : le point sur les évolutions des matériaux et procé-dures. Chirurgie. 2020. �dumas-03182456�
THESE
POUR OBTENIR LE DIPLOME D’ETAT DE DOCTEUR EN CHIRURGIE DENTAIRE
Présentée et publiquement soutenue devant la
Faculté d’Odontologie de Marseille
(Doyen : Monsieur le Professeur Bruno FOTI)
Aix-Marseille Université (Président : Monsieur le Professeur Éric BERTON)
La zircone dans tous ses états : le point sur les évolutions des matériaux et procédures
Présentée par Thèse soutenue le Jeudi 25 Juin 2020
TABARDEL Vincent
Né(e) le 08/12/1995 Devant le jury composé de
A Carpentras Président : Professeur RUQUET Michel
Assesseurs : Professeur RASKIN Anne
Docteur LAURENT Michel
Docteur PILLIOL Virginie
THESE
POUR OBTENIR LE DIPLOME D’ETAT DE DOCTEUR EN CHIRURGIE DENTAIRE
Présentée et publiquement soutenue devant la
Faculté d’Odontologie de Marseille
(Doyen : Monsieur le Professeur Bruno FOTI)
Aix-Marseille Université (Président : Monsieur le Professeur Éric BERTON)
La zircone dans tous ses états : le point sur les évolutions des matériaux et procédures
Présentée par Thèse soutenue le Jeudi 25 Juin 2020
TABARDEL Vincent
Né(e) le 08/12/1995 Devant le jury composé de
A Carpentras Président : Professeur RUQUET Michel
Assesseurs : Professeur RASKIN Anne
Docteur LAURENT Michel
Docteur PILLIOL Virginie
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Mise à jour : mars 2020 Doyens Honoraires
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ASSISTANTS DES UNIVERSITES ASSOCIES
HOUVENAEGHEL Brice (57-01) LE FOURNIS Chloé (57-01)
Intitulés des sections CNU : - 56ème section : Développement, croissance et prévention
- 56-01 Odontologie pédiatrique et orthopédie dento-faciale - 56-02 : Prévention – Epidémiologie – Economie de la santé – Odontologie légale
- 57ème section : Chirurgie orale ; Parodontologie ; Biologie Orale - 57-01 : Chirurgie orale – Parodontologie – Biologie orale
- 58ème section : Réhabilitation orale - 58-01 : Dentisterie restauratrice – Endodontie – Prothèses – Fonction-Dysfonction – Imagerie – Biomatériaux
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REMERCIEMENTS
Au Professeur Michel Ruquet,
Pour m’avoir fait l’honneur de présider ce jury. Pour vos enseignements, votre gentillesse et
votre bienveillance durant ma formation initiale et mon externat. Veuillez trouver ici
l’expression de ma gratitude et de mon plus grand respect.
Au Professeur Anne Raskin,
Vous me faites l'honneur d'accepter de siéger à mon jury de thèse malgré vos responsabilités
et je vous en remercie. Je vous prie d'accepter ma plus sincère reconnaissance pour la
patience et la disponibilité dont vous avez fait preuve. Veuilliez trouver à travers ce travail
l'expression de mon profond respect.
Au Docteur Michel Laurent,
Vous me faites l'honneur et l'immense plaisir d'être mon directeur de thèse. Sans hésitation,
toujours disponible et avec un profond soutien, vous avez su diriger ce travail parfaitement.
Vous m'avez accordé votre confiance, j'espère que cette thèse sera à la hauteur de vos
espérances.
Au Docteur Virginie Pilliol,
Pour m’avoir fait l’honneur de participer à mon jury de thèse. Pour ton aide, ta gentillesse et
ta bonne humeur en clinique et au cabinet, qui m’ont permis de progresser et d’évoluer dans
ma manière de travailler. Reçois l’expression de ma reconnaissance et de mon plus profond
respect.
1
TABLEDESMATIERES
TABLE DES MATIERES .........................................................................................................
INTRODUCTION ....................................................................................................................... 1
PARTIEI:LaZircone .............................................................................................................. 3
1. Rappelsurlescéramiquesàusagedentaire ..................................................................... 3
2. Propriétésdumatériau ......................................................................................................... 4
3. Caractéristique ........................................................................................................................ 6
4. Atouts ........................................................................................................................................ 9
Biocompatibilité ............................................................................................................................. 9
Propriétésoptiques ...................................................................................................................... 10
Vieillissement ............................................................................................................................... 11
Allergie .......................................................................................................................................... 13
Radioactivité ................................................................................................................................. 13
Conductiondelachaleur ............................................................................................................. 13
II:Évolutiondesmatériaux ............................................................................................... 14
1. Lazirconecommeadditif .................................................................................................... 14
2. LaZirconeconventionnelle ................................................................................................ 15
3. Zirconestratifiée .................................................................................................................. 17
4. Zirconemonolithique .......................................................................................................... 19
PARTIE III : Évolution des procédures d’élaboration ...................................................... 21
1. Fabricationparsoustraction .............................................................................................. 22
2. Fabricationparaddition ..................................................................................................... 23
Lefrittageoulafusionlasersélective ........................................................................................ 23
L’impression3Dparstéréolithographie .................................................................................... 23
2
PARTIE IV : La Zircone en prothèse fixée ......................................................................... 25
1. ProthèsefixeenZirconeStratifiée .................................................................................... 25
Lespréparations .......................................................................................................................... 25
L’armature ................................................................................................................................... 26
Assemblage .................................................................................................................................. 27
Dépose .......................................................................................................................................... 30
2. ProthèseenZirconemonolithique: ................................................................................ 31
Retouches ...................................................................................................................................... 31
Polissage ....................................................................................................................................... 32
3. TenonsenZircone: .............................................................................................................. 34
4. BridgescollésàailettesenZircone(Cantilever): ......................................................... 35
PARTIE V : La Zircone en Implantologie ........................................................................... 38
1. ImplantsZircone ................................................................................................................... 38
Évolutiondescéramiqueenimplantologie ............................................................................... 38
Implantsunepièceoudeuxpièces ............................................................................................. 39
2. ImplantsTitane/Zircone: ................................................................................................. 41
3. ChoisirentrelesimplantsenTitaneouenZircone ....................................................... 41
4. PiliersZircone:Usinés/Préfabriqués ............................................................................ 42
Piliersunepièceoudeuxpièces ................................................................................................. 44
5. ProthèsecomplètesfixesenZirconesurimplants ........................................................ 46
CONCLUSION .......................................................................................................................... 49
BIBLIOGRAPHIE ...................................................................................................................... I
1
INTRODUCTION
La zircone est connue depuis l'Antiquité. Son nom provient de l'arabe «Zargun»
(couleurdorée).(1)Lazirconeestundioxydecristallindezirconium(ZrO2).L'oxydede
zirconium a été utilisé pour la première fois à des fins médicales en 1969 pour des
applications orthopédiques. Elle a été proposée comme nouveau matériau, pour le
remplacementdestêtesdehanche,aulieudesprothèsesentitanesouenalumines.(2)
En raison d'un intérêt croissant pour l'esthétique et des préoccupations liées aux
réactionstoxiquesetallergiquesàcertainsalliages,lespatientsetlesdentistescherchent
àréaliserdesrestaurationsdentairessansmétal.Parconséquent,ledéveloppementde
nouvelles céramiques dentaires à haute résistance a dominé la fin du XXe siècle. Les
capacitésdelaZirconesonttrèsattrayantesdanslaréalisationdeprothèsesdentaires,où
résistanceetesthétiquesontprimordiales.(3-5)
L'introduction récente de la céramique à base de zircone en dentisterie a généré un
intérêtconsidérablequis’estmanifestéparuneforteactivitéindustrielle,cliniqueetdans
le milieu de la recherche. La technologie contribue à la fabrication de nouvelles
restaurations«toutcéramique»auxpropriétésphysiquesamélioréesetbiocompatibles
pourunelargegammed'applicationscliniquesprometteuses.
Surtoutavecledéveloppementdeconceptionassistéeparordinateuretdes systèmesdefabricationassistée:laZirconeestutiliséepourlafabricationd’inlay-core,d’armature,de
couronne,debridges,d’implantsetdepiliersimplantaires.
Lesdonnéesdesétudesenlaboratoireetcliniquessontprometteusesencequiconcerne
performanceetsurvie.Cependant,lesdonnéescliniquessontjugéesinsuffisantesetles
complicationsprématuréesidentifiéesdevraitguiderlarecherchefuture.
Cettethèseviseàprésenteretdiscuterdesméthodesdefabricationdelazirconeetde
leurpotentielpouruneapplicationcliniqueréussieendentisterie.
2
Nous débuterons par un bref rappel sur les matériaux céramiques et plus
particulièrement la zircone. Puis, nous verrons comment ce matériau ainsi que les
procédures d’élaboration ont évolué au cours des dernières années. Et enfin nous
étudierons l’apport de ces évolutions dans le domaine de la prothèse fixe et de
l’implantologie.
3
PARTIEI:LaZircone
1. Rappelsurlescéramiquesàusagedentaire
Il existedifférents typesde céramiquesutiliséespour la réalisationdeprothèses
dentaires:(6)
a.Lescéramiques feldspathiques :elles sontutiliséespour la réalisationdes coiffes
céramo-métalliques.Ellespeuventêtreparfoisutiliséessansarmaturelorsqu’ellessontà
hauteteneurencristauxdeleucite.
b. Les vitrocéramiques : Elles sont mises en forme à l’état de verre puis traitées
thermiquementpourobtenirunecristallisation.
L’obtentiondematériaux très résistantsapermisdes’abstenird’armaturemétallique,
celaaétérendupossiblegrâceaux:
c.Céramiquesalumineuses:leurconstituantprincipalestl’alumine(Al2O3).
d.Céramiquesàbased'oxydedezirconium
LaZirconeestdevenueunealternativepopulaireàl'alumineentantquebiomatériauet
estutiliséedanslesapplicationsdentairespourlafabricationd’inlay-core,decouronnes,
de bridges, d’implants et de piliers implantaires. Elle a également été utilisée pour la
fabricationdebracketsorthodontiquesesthétiques.(7)
4
2. Propriétésdumatériau
Lazirconeestorganiséeentroismodèlesdifférents:
-Monoclinique(M)
-Tétragonal(T)
-Cubique(C)
LazirconepureestMonocliniqueàlatempératureambianteetrestestablejusqu'à1170°
C.Au-dessusdecettetempérature,ellesetransformeenTétragonalquiexistejusqu'au
pointdefusionà2370°C,puisenphaseCubique.Pendantlerefroidissement,laphase
TétragonaleestreconvertieenMonocliniqueàunetempératureinférieureà1070°C.(1)
Figure1:transformationsallotropiquesdescristauxdeZrO2aucoursduréchauffementetdurefroidissement
(SociétéFrancophonedeBiomatériauxDentaires,J.Dejou,2009-2010)
Lorsdurefroidissementdecescéramiques,quisuitlefrittagelechangementdestructure
cristallines'accompagned'uneexpansionde3a4%quiprovoquel'apparitionauseindu
matériau,decontraintesimportantesquiconduisentasafracture.
C'estpourquoilesindustrielsontchercheastabiliserlastructuredescéramiquesabase
deZrO2soitenphasetetragonalesoitenphasecubique.Cettestabilisationaeteobtenue
parl'adjonctiond’oxyded’Yttriumdanslacompositiondelacéramique:onaainsiobtenu
unecéramiquedezirconepartiellementstabilisée(YTZP).Nouspouvonsparfoismême
retrouverlaconcentrationenYttriumindiquéedevant,parexemple«3Y-TZP»pourune
5
zirconeenrichieenoxyded’yttriumahauteurde3%.L’oxyded’Yttriumstabiliseàlafois
laphasetétragonaletcubique.LesdernierstypesdeZirconedites«cubiques»ontvuleur
concentration en yttrium atteindre 5%, et inclure une phase cubique de plus en plus
importante,afind’obtenirdemeilleurespropriétésoptiques.
Ce type demateriau presente des proprietesmecaniques tres interessantes dans leur
usageclinique.Lorsdelaprogressiond'unefissure,lacontrainteexerceeparlamatrice
cubique sur les particules tetragonales diminue (a cause de l'ouverture de la fissure).
Cettediminutiondelacontrainteprovoquelatransformationdesparticulestetragonales
en particules monocliniques, processus qui s’accompagne d’une expansion
dimensionnelle.Lechampdecontraintesprovoqueparcetteexpansions’opposealorsa
celui provoquant la propagation de la fissure. Ce phenomene se traduit par une
augmentationdelatenacitedumateriau
Figure2:MécanismedurenforcementdelacéramiqueYTZP
(SociétéFrancophonedeBiomatériauxDentaires,J.Dejou,2009-2010)
6
3. Caractéristique
Letestdeflexionpermetdemesurerlarésistanceàlarupturedumatériau.Ilest
calibré en fonction de la norme iso 6872, avec des blocs toujours de lamême taille :
longueur25mmlongueur,largeur5mmetépaisseur2mm.
PourlaZirconepartiellementstabiliséeelleseraitde800à1200MPa(1)Elleestenviron
deuxfoissupérieureàcelledescéramiquesàbased’oxyded’alumineactuellementsurle
marchéet5foissupérieureàcelledesvitrocéramiquesstandard.
Larésistanceàlarupturevarieraselonletypedezircone:eneffetlesvaleurslesplus
basses correspondent à des Zircone Monolithique dite «translucide» contenant une
phasecubique.Enfonctiondupourcentagedecelle-ci,larésistanceseracompriseentre
550Mpaet800Mpa.
Pourleszirconesd’armatureoumonolithiqueY-TZPquisontplusopaques,larésistance
sera comprise entre 800Mpa et 1200MPa.L'emplacement d'une restauration, et par
conséquent la force demorsure appliquée: illustrée à la figure 3, est essentiel pour
déterminer le niveau de résistance requis d'un matériau en zircone. La plupart des
fracturesseproduisentsurlesmolairesetlesprémolairesenraisondelafortecontrainte
qu'ellessubissentàl'arrièredelabouche.Pouréviterlesfractures,l'épaisseurocclusale
doitêtreajustéepourcompenserlarésistancedumatériauenzirconesélectionné.
Figure3:Forcedemasticationenfonctiondel’emplacement
(SociétéArgen®)
7
Graphique1:Réductionminimaledelapréparationenfonctiondelaforce
appliquéepouruneZirconerésistanteà1100Mpa
(SociétéArgen®)
Parexemple,commelemontreleGraphique1,siunerestaurationenzirconeavecune
résistance à la flexion de 1100 MPa doit résister à une force de 400 Newtons, alors
l'épaisseur occlusale minimale doit être de 0,6 mm. En bref, la conception de la
préparationdoittenircomptedelarésistancedelazirconeutilisée.
Nous pouvons aussi observer sur le graphique que si on augmente l'épaisseur de la
restaurationde0,4mmonmultipliesarésistanceparprèsde2,5:celafaitdoncréfléchir
sur les épaisseurs de réduction. Cela explique la solidité des zircones monolithiques,
malgréleursrésistancesàlarupturemoinsélevéesqueleszirconesd’armature.Eneffet
ellesnepossèdentpasdecéramiquecosmétiqueetsontdoncplusépaisse.
La ténacité est une mesure de la resistance a la propagation d’une fissure dans un
materiau.Cettemesurepermetd’evaluerlaresistancealongtermed’unmateriau..Ceci
estunparamètreimportantpourl’utilisationcliniqued'unmatériau.Cliniquement,ona
desfissuresquisedéveloppentdanslazirconemaisellesn'entraînentpasunefracture
complèteouunedéfaillancedelarestauration.Laténacitéd'unezirconesesitueentre7
et15MPamll2,4,soitprèsdudoubledecelled'unecéramiqueàl'oxyded'aluminium.En
raison de sa structure polycristalline tétragonale, lorsqu'une fissure se développe, le
matériausetransformeenuneformemonoclinique.Cettetransformationestassociéeà
8
uneaugmentation localede4%envolume, cequiproduitun "effetdeblocage" sur la
fissureetstoppesonexpansion.Enoutre,sansaucunematricedeverre,lesmatériauxà
based’oxydedezirconiumsontgénéralementplussolidesetoffrentplusderésistanceà
lafissurationquelesautrescéramiques.
Tableau1:RécapitulatifdespropriétésmécaniquesdelaZircone
(«LaZirconequestionsetréponses»COMIDENT)
9
4. Atouts
Biocompatibilité
DesétudesinvitroetinvivoontconfirmélabiocompatibilitésupérieuredespoudresY-
TZPdehautepureté,enparticulierlorsqu'ellessonttotalementpurifiéesdeleurcontenu
radioactif.Lescéramiquesenzirconesontdesmatériauxchimiquementinertesetaucune
réactionlocaleousystémiquen'aétérapportée.
Destestsinvitroontmontréquelescéramiquesenzirconeprésentaientunecytotoxicité
similaireà cellede l'alumine (toutesdeux inférieuresà l’oxydede titane).Aucuneffet
cytotoxique,oncogèneoumutagènesurlesfibroblastesoulescellulessanguinesn'aété
observé (9) et aucun effet stochastique ou aberration chromosomique induit par les
céramiquesY-TZPn'apuêtreretrouvé.(10)
LecomportementinvivoduY-TZPcomparéàceluidel'aluminen'apaspermisdemettre
enévidencededifférencequantàlaréactiontissulaire.(9,11,12)Aucoursdedifférentes
étudeschezl'animal,ilaétédémontréquelesimplantsenzirconeétaientostéointégrés
aussibienqueceuxentitane.L’ostéointégrationdépendl’étatdesurfacedel'implant.Le
manqued’étudesurletraitementdesurfacedesimplantsenzirconenepermetpasde
recommanderleursutilisationsdanslapratiquequotidienne.(13,15)Les implantsen
zirconemisenchargeimmédiatementpourraientassurerunestabilitéàlongtermesans
aucunproblèmebiomécaniqueenrespectantlesmêmesindicationsquelesimplantsen
titane.(15,16)
La biocompatibilité accrue des implants en zircone a également été confirmée par la
soliditédutissuosseuxobtenueaprèssixsemainesdecicatrisationchezlelapin.(17)La
colonisation bactérienne des surfaces de zircone s'est avérée inférieure à celle des
surfacesentitane.(18,19)
10
Propriétésoptiques
PourlaZirconeentantqu’armaturedeprothèse:l’oxydedeZirconeestunbonpigment
blancetunbonopacifiantenraisondesonopacitétotaleàlalumièrevisibleetdeson
indice de réfraction élevé (2.1 à 2.2). L'effet opaque l'oxyde de zirconium est dû aux
particulesdisperséesdontlatailleestlégèrementsupérieureàlalongueurd'ondedela
lumière et à l'indice de réfraction de samatrice. L'opacité accrue des céramiques en
zirconepeutêtretrèsutiledansdessituationscliniquesexigeantessurleplanesthétique,
parexempleencasdepilierdischromatiquesoud’inlay-coreenmétal.(1,20)
Figure4:L’opacitédelaZirconemasquelepilierdichromatique
(AnOverviewofZirconiaCeramics:BasicPropertiesandClinicalApplications,PaoloFrancescoManicone,2007)
Encequiconcernesatranslucidité,Heffermanetal.(20)ontévaluéplusieursqualités
dezirconequiprésententdifférentsniveauxdetranslucidité.Latailledesgrains, leurs
répartitions, laméthodeet lesconditionsdepressageet lesdifférentsadditifspeuvent
affecterlatransluciditéd'unerestauration.Maisenaucuncaslespropriétésmécaniques
del’armaturenesontaltérées.
Pour la Zircone en tant qu’unique constituant de la prothèse (monolithique): nous
verrons par la suite que cela n’est pas le cas, leur résistance se verra altérée lors de
l’augmentationdelatranslucidité.
11
L'effet des céramiques en zircone avec ou sans revêtement sur la couleur de la
muqueuseaétéévaluéparJungetal.Lesauteursontconcluquelazirconen'entraînait
pas de changements de couleur visibles dans les muqueuses de 2 mm et de 3 mm
d'épaisseur,quellequesoitl'applicationd'unmatériauderevêtement.Leschangements
decouleurperceptiblesvisuellementontétéobtenusavecuneépaisseurdemuqueusede
1,5mmoumoins.Lechangementdecouleurdanscescassesituesurl'axejaune-bleu,
maisaucuneexplicationn'aétéproposéepourcechangement.(22)
La radio-opacité élevée des céramiques en zircone, comparable à celle des alliages
métalliques, améliore l'évaluation radiographique: adaptation marginale, excès de
cimentmaisaussideladégradation.
Figure5:Évaluationradiographiquededeuxrestaurationsenzircone
sur25et26aprèscollage
(AnOverviewofZirconiaCeramics:BasicPropertiesandClinicalApplications,PaoloFrancescoManicone,2007)
Vieillissement
LescéramiquesY-TZPsouffrentd'unphénomènededégradationàbassetempérature.La
transformationspontanéeprogressivedelaphasetétragonaleenmonocliniqueentraîne
ladégradationdespropriétésmécaniquesduY-TZP(1).
12
Une transformation lentede laphase tétragonaleenmonoclinique (transitionT-M)se
produit lorsque le Y-TZP est en contact avec de l'eau, de la vapeur, (23) des fluides
corporels ou pendant la stérilisation à la vapeur (1), ce qui entraîne des dommages
superficiels.(24)
Leseffetsduvieillissementsontlaréductiondelaténacité,deladuretéetdeladensité,
etuneaugmentationducontenudelaphasemonoclinique.Ladégradationdespropriétés
mécaniques, due à la transitionT-M, se produit avecmicro etmacro fissurationde la
matière.(25)La transitionT-Mcommenceà la surfaceetprogressedans lamassedu
matériau.Laréductiondelatailledesgrainset/oul’augmentationdelaconcentration
de stabilisant peut réduire le tauxde transformation. Enfin la transformationT-Mest
augmentéedansl’eauoudanslavapeur.
Ladégradationdelasurfacedumatériauaucoursduvieillissementàbassetempérature
impliqueusure,microfissurations,arrachagedugrain,générationdedébrisdeparticules
etéventuelledéfaillanceprématurée.(26)Desélévationsdesurfaceontprobablement
lieu à cause de la transformation plus volumineuse en phase monoclinique. (27) La
plupartdesfabricantsde3Y-TZ,nerecommandentpaslemeulageousablagepouréviter
àlafoislatransformationt→metlaformationdedéfautsdesurfacequipourraientêtre
préjudiciablesàlaperformanceàlongterme.
Latransformationt-mpeutêtrediminuéeenjouantsurplusieursfacteurs,parexemple
endiminuantlatailledesgrains,ouenaugmentantlaconcentrationd’oxydesquistabilise
la zircone. On notera cependant que les zircones cubiques sont moins sensibles a la
transformationt-mqueleszirconestetragonales.
Jusqu’aprésent,lesétudesréaliséessurlevieillissementdelazirconemonolithiquesont
essentiellement in vitro, et le recul clinique des études in vivo est insuffisant. Une
poursuitedesétudesetdusuivicliniques’avèredoncnécessairedanslefuturpouren
tirer des conclusions pratiques. Au terme de dix années de recul ce phénomène n’est
cependant pour l’instant pas considéré comme critique et les résultats sont très
prometteurs.(150)
13
Allergie
Selon les rechercheseffectuéesparGökçen-Röhligetal(116), lesprothèses fixesen
zirconepeuvent constituerune alternative auxprothèses céramo-métalliques chez les
patientsallergiquesaumétal.
Pour les allergies à la Zircone, il n'y a pas de donnée spécifique concernant la
sensibilisationcutanéeduzirconiumsousformemétallique,cependantontrouvedansla
littératuredesdonnéespourcertainscomposésdezirconium(lactatedezirconiumetde
sodium,dioxydedezirconium,tétrachloruredezirconium)quisontcontenuesdansdes
déodorants ou crèmes topiques, qui forment des granulomes cutanés. (Source Fiche
Zirconium: Commission des normes, de l'équité, de la santé et de la sécurité du travail
REPTOX)
Radioactivité
Lapoudredezirconecontientdepetitesquantitésderadionucléides226Raet228Th.(28,
29, 30) En raison de ces impuretés radioactives, différentes inquiétudes ont été
expriméesaudébutdesannées1990ausujetdel'utilisationdelacéramiquedezircone
pourdesapplicationsmédicalesetdentaires.
Toutefois, après purification, il est possible d’obtenir des poudres de zircone peu
radioactives (<100 Gyh-1). (31, 32) Ces valeurs sont inférieures aux valeurs limites
européennespourl'expositionexterneouinterneducorpshumain,etsontcomparables
àcellesdescéramiquesd'alumineetdesalliagesdeCo-Cr.(33)
LaradioactivitédespoudresZirconeestdoncgénéralementinférieureàlaradioactivité
ambiantenormaleinduiteparlesradiationsnaturelles.(28,33)
Conductiondelachaleur
La zircone a un très faible coefficient de conductivité thermique. Cela signifie qu'une
couronne en zircone ne conduira pas la chaleur ou le froid aussi facilement qu'une
couronneenmétal,offrantuneisolationpourlesdentsvivantessensibles.
14
II:Évolutiondesmatériaux
1. LazirconecommeadditifElle était couramment utilisée pour renforcer l'alumine avant l’apparition des
couronnesentièrementconstituéesdeZircone.C’étaitunprocédéutiliséparVITA,des
blocsd'In-CéramZirconia®(Ab0370%etZr0230%)étaient infiltrésdeverreaprès
usinage. L'apport d'oxyde de zirconium augmente la résistance à la flexion mais
égalementlaténacitéàlaruptureetlarésistanceàlafatigue.
D’aprèsMargossianetLaborde(117)en2007,l’In-Ceram®Zirconiaétaitindiquéepour
laréalisationdefauxmoignondepilierdentaire,lespetitsbridgesantérieursdetroisà
quatreéléments,etpostérieursdetroiséléments,lespiliersanatomiquesimplantaires.
Cematériausefaitrare,ilpeutêtreobtenuparlatechniquedelabarbotine,quin’estplus
trèsutiliséeenFrancedenosjours,ousousformedeblocàusinerparCFAO.Cesblocs
ontunestructurecristallinepréfrittéeporeuse,quiest infiltréeparunverreet frittée
aprèsusinage.
Figure6:BlocdezirconeIn-Ceram®ClassicpourinLab®
(SociétéVITA)
15
2. LaZirconeconventionnelle
Lazirconetétragonalepartiellementstabiliséeaétémiseaupointilya15ansetest
également connue sous le nom de zircone conventionnelle (première génération). La
zirconeconventionnelleaunindicederéfractiondelalumièreélevéetpossèdeégalement
un nombre extrêmement élevé d'interfaces en raison des nombreuses très petites
structurescristallinesàtraverslesquellesla lumièredoitpasser.Celacréelecaractère
opaquepourlematériau.
Deuxtypesdifférentsdeblocsdezirconesontdistribuésparlesfabricants:teintsounon
teintsindustriellement.Alorsquelesrestaurationsfaitesàpartirdeblocsteintsontdéjà
uneteintesimilaireàcelledesdentsaprèsfraisage,lesrestaurationsàpartirdesblocs
nonteintsontunecouleurmonochromed'unblancdur,cequipeutêtreuninconvénient
esthétiquedansdenombreuxcas(Fig.6).
Figure7
(Threegenerationsofzirconia:Fromveneeredtomonolithic.PartIQuintessence
International48,no5,18avril2017)
Pourremédieràcetinconvénient,lesrestaurationsusinéesàl'étatdecorpsblancpeuvent
être teintées manuellement et individuellement avec des oxydes colorants après le
processusd'usinageetensuitefrittées.Pourlateinture,l’armatureestimmergéependant
uncourtinstantdansunliquidecoloréapproprié(Fig7)
16
Figure8
(Threegenerationsofzirconia:Fromveneeredtomonolithic.PartIQuintessenceInternational48,no5,18avril2017)
Despinceauxpeuventêtreégalementutiliserpourappliquerdesdégradésdecouleurs
équivalentsàdesliquidesdecouleursdifférentesetd'intensitésdifférentes(Fig.8).
Figure9
(Threegenerationsofzirconia:Fromveneeredtomonolithic.PartIQuintessenceInternational48,no5,18avril2017)
Leprocessusdefrittageesteffectuéaprèséliminationdelacouleurrésiduelleexcessive
alorsquel’armatureestencorehumideetentraindesécher.
17
3. Zirconestratifiée
En raison de l'esthétique compromise de l'oxyde de zirconium de première
génération,l’armaturedelaprothèseestrecouverteavecunevitrocéramiqueappropriée.
(Fig.9)
Figure10:Bridge3élémentenZirconestratifée
(Threegenerationsofzirconia:Fromveneeredtomonolithic.PartIQuintessenceInternational48,no5,18avril2017)
Lastabilitéd'unerestaurationestattribuéeauxtensionsinternesetexternes:
Lestensionsinternes:résultentdeladifférencedescoefficientsdedilatationthermique
dumatériaud’armatureetderevêtement,maisaussideleurstructuregéométrique.
Lestensionsexternes:sontlaforcemasticatoire.
Lorsquelasommedestensionsinternesetdestensionsexternesdépasselarésistance
des matériaux, une fracture se développe. Les deux céramiques n’ont pas la même
ductilitéetnesontdoncpasenmesuredecompenserlestensionsglobales.Étantdonné
quelacéramiquedestratificationadesrésistancesnettementinférieuresàcellesdela
zircone,ellesefractureplusrapidement.Danscecontexte,ily’aunefracturelimitéeàla
céramiquedestratification.
Cliniquement,ainsiquedanslestestsdelaboratoire,unefracturen’estjamaisobservéeà
l’interfaceentre l’armatureet lecosmétique,mais toujoursà l’intérieurducosmétique
(Fig.10).
18
Figure11:Fracturedelacéramiquecosmétique,surunbridge3élémentsaprès
unand’utilisation
(Threegenerationsofzirconia:Fromveneeredtomonolithic.PartIQuintessenceInternational48,no5,18avril2017)
Une couche extrêmementmince de céramique de revêtement reste sur l’armature en
Zircone,cequiestdéfinicommeune fracturecohésive.Commela fracturecohésivese
produitdanslacéramiquederevêtement,onpeutraisonnablementenconclurequeles
forcesdeliaisonentrelazirconeutiliséecommearmatureetlacéramiquederevêtement
sonttrèsélevées.Laforcedeliaisonducosmétiqueàlazirconeestcomparableàcelledes
couronnes céramo-métalliques et serait suffisante pour les applications dentaires.
Cependant,l'origineetlanaturedecetteliaisonnesontpasencorebienétablies.(119)
Les facteurs qui influencent la force de liaison sont: l’état de surface, le traitement
thermiquedelaZirconeetlanaturedelacéramiquederevêtement.Seullemaillonleplus
faible de la chaîne, la céramique cosmétique, se fracture. Un grand nombre d'études
cliniquessurlesrestaurationsenzirconestratifiéesignalentceproblème.(34)
Laconceptiondel’armaturederestaurationauneinfluencedéterminantesurlastabilité
globaledesrestaurations.Lesstructuresenzirconedoiventêtreconçuesdemanièreà
offrirunmaintienanatomiqueetarrondi,demanièreàaugmenterleseuildefractureet
àminimiserl'écaillement.(35)
19
4. Zirconemonolithique
Pouréviterlesrisquesd'écaillage,lazirconepeutsubirmaintenantuntraitement
monolithique.MonolithiqueselonWikipedia,signifie«d’unseulbloc».Endentisterie,les
couronnessansstratificationsontdesexemplesderestaurationsmonolithiquestypiques.
Ainsi,leprocessusdestratificationmanuelle,longetcompliqué,quin’estpasforcément
nécessairedanscertaineapplication(ex:coiffeunitairepostérieur)peutêtreévité.
Pourpouvoirutiliserlematériaudemanièremonolithique,certainesconditionsdoivent
êtreremplies.Enplusdecontinueràavoirunebonnestabilitéàlongterme,ilestessentiel
quelematériaudevienneplustranslucide(quilaissepasserlalumièremaisquin’estpas
transparent)etdoncplusesthétiqued’unpointdevuevisuel.
Lesblocsdezirconesontdisponiblesenblocsmonochromesoumulticouches(Fig.11).La
différence réside dans le fait que les blocs monochromes sont toujours d'une seule
couleur alors que les blocs multicouches sont pré-stratifiés et contiennent donc
différentes nuances. La caractérisation individuelle des blocs de zircone donne des
résultatsesthétiquementquiserapprochentdestechniquesdestratificationcourantes,
maisiln'existeaucunedonnéedesuiviàlongtermesurlastabilitédelacouleur.(38,39)
Figure12:Monochrome(droite)vsmulticouches(gauche)
(Threegenerationsofzirconia:Fromveneeredtomonolithic.PartIQuintessence
International48,no5,18avril2017)
20
LetechniciendentairepeututiliserunlogicieldeCAOpourdéterminerlesséquencesde
couleursetlesintensitésenplaçantlarestaurationconstruitedansleblanc.
L’objectif des fabricants est actuellement de trouver un compromis entre les phases
tetragonales,assurantunebonnestabiliteetlesproprietesphysiquesdelazircone,etla
phasecubique,quiaugmenteralatransluciditedelazircone.(151)
Pour la zircone Tétragonale, les grains ont des limites irrégulières qui limitent la
transmissiondelalumière(anisotrope),tandisquelazirconecubiqueestelleisotrope.
Isotrope signifie que les propriétés d'un matériau sont les mêmes dans toutes les
directions,cequiaméliorelatransmissiondelalumière.
Lepourcentageseratresvariable.Onpourratrouverdeszirconesavecentre15et20%
de phase cubique par exemple dans des zircones telles Lava TM Esthetic (3M ESPE);
KatanaTMZirconia(UTML/STML);BruxZir®anterior(GlidewellLaboratories);ArgenZ
TManterior(ArgenCorp.,argen.com);etImagine®(JensenCorp.,),voirememejusqu’a
60%dephase cubique et 40%dephase tetragonale avecNaceraPearlQ3 (Doceram)
(151)
Il faut savoir quela présence de phase cubique dans les zircones monolithique dites
hautementtranslucidescomportedeuxavantagesprincipauxquiontétédémontréspar
Camposilvanetal.(152):
- Uneaugmentationsensibledelatranslucidité
- Uneabsencetotalededégradationhydrothermale
Cependantlamoindresensibilitéàlatransformationt-mpourlazirconecubiqueetune
microstructureplusgrossièreprovoquentunebaissedespropriétésmécaniques,cequi
peutreprésenterunelimitationdansleurapplication,notammentdansdesconditionsoù
defortescontraintesserontappliquées.Eneffetdanscetteétude,leblocKatana®UTML
obtientunerésistanceàlarupturede500MPAetuneténacitéde4MPamll2,4quiestdonc
biendiminuéeparrapportàlaZirconeY-TZPetserapprochedecellel’alumine.
Parconséquent,lamanipulationetlapréparationdelacouronnedoiventêtreeffectuées
avecsoin,enévitantlesparoismincesetlesarêtesvivesautantquepossible.(152)
21
PARTIEIII:Évolutiondesprocéduresd’élaboration
La CFAO (conception et fabrication assistée par ordinateur) est un système
informatiqueutiliséà la foispourconcevoiret fabriquerunerestaurationdentaire.La
technologie de CAO utilise un logiciel pour définir la forme et les dimensions de la
restauration, tandis que la technologie FAO transfère lemodèle conçu à unemachine
commandéparordinateurpourfabriquerlarestauration,généralementàpartird'unbloc
enmatériaudentaire(fabricationsoustractive).
Actuellement, la production de restaurations sans métal à l'aide d'infrastructures en
céramiquepolycristalline(parexemple,Y-TZP)dépenddel'utilisationdessystèmesde
CAO-FAO. (41) L'introduction de systèmes de fraisages pour la production de
restaurations avec ces céramiques polycristallines a permis leur utilisation dans les
restaurations prothétiques avec une plus grande fiabilité, car la seule technique de
fabricationdisponibledanslepasséétait lacouléeenbarbotine,quientraînaitunplus
grandnombrededéfautsetdefissuresdanslamicrostructuredesrestaurationsfinales.
(42)
LessystèmesCFAOsontutilisésendentisteriedepuisprèsde30ans(43),etdifférentes
machinesontétélancéesaucoursdecettepériode,carcessystèmessontenconstante
évolutionetproduisentdesrestaurationsavecunetrèsbonneadaptation.Laplupartdes
cliniciens sont d'accord que l'écart entre la restauration et la dent ne doit pas être
supérieurà100µm.(44)Lesdonnéesderechercheactuellesindiquentquelaplupartdes
systèmesdeCAO/FAOdentairessontcapabledeproduiredesrestaurationsavecune
adaptationmarginale inférieureà100µm.(44,45).Deplus, l'évolutiondes systèmes
CAO-FAO a permis leur utilisation pour produire des restaurations avec d’autres
matériauxtelsqued’autrescéramiques,lescompositesetlesalliagesmétalliques.
22
1. Fabricationparsoustraction
Parmi les systèmes de CFAO dentaires, il existe deux types de techniques pour
produiredes restaurations. Lapremière est l’usinagede la restaurationprothétique à
partird’unblocdumatériaufritté,tandisquelesecondconsisteàusinerunblocàl’état
partiellementfritté,suivid’unfrittagefinaldansunfourspécifique.
L'usinaged'unblocdematériaufrittédonneàlarestaurationuneplusgrandeprécision
desescontoursetdesaformecarlagestionduretraitestéliminée,elleaeulieuenamont
(lorsdu frittage). Cependant, lorsde l'usinaged'unmatériau très résistant, telque la
céramiquepolycristalline,l'usuredesoutilsdel'unitéd'usinageetletempsd'usinagesont
trèsélevés.Deplus,l’usinagedematériauxfragilestelsquelescéramiquesdentairespeut
provoquerl’apparitiondemicrofissuresetdecristauxmonocliniquesconduisantàune
plusgrandesusceptibilitéà ladégradationàbassetempératureetauvieillissementen
fatigue. (46) Cette technique est délaissé par les fabricants du fait de son coût à la
production.L'usinagedansunbloc fritténécessitebeaucoupde temps (±45/60mnà
l'unité), beaucoup d'outils impérativement diamantés travaillant toujours dans de
mauvaisesconditionsdecoupe,fatigueetuselesmachines.
Afind'obtenirunezirconeplustendreàusiner,onutilisedesblocsdezirconepressésà
une température inférieure à celle qui permet d'obtenir la densification totale du
matériau.OnparlealorsdeZirconepréfrittée.Ils'agitenfaitdeZirconepolycristalline
tétragonale(TZP)partiellementstabiliséeàl'oxyded'yttrium:Y-TZP.
Après usinage, cematériau de consistance crayeuse est fritté une seconde fois à une
température de 1300°C à 1500°C pendant 6 à 7 heures pour lui donner ses qualités
mécaniquesoptimales.Lorsdecesecondfrittage,ladensificationdesgrainsconduitàune
réductiondevolumeparrétractionde20à30%(quidoitêtrepriseencompteparles
logicielsdeCAO/FAO).
L’avantage est de favoriser la fermeture des microfissures due à l’usinage lors du
processusdefrittage.(47)Cettetechniquepermetuntempsd'usinagepluscourtcarle
matériauestmoinsdense.C’estlatechniquedechoixdenosjours.
23
2. Fabricationparaddition
Bien que les systèmes CFAO décrits ci-dessus soient la référence sur le marché
dentaire,ilsprésententuninconvénientmajeurliéaugrandgaspillagedematièrelorsde
l'usinage. Les déchets correspondent à environ 90% du bloc préfabriqué pour une
restauration typique. (49) et les restes ne sont pas réutilisables. Par conséquent, de
nouvellestechnologiesontétédéveloppéespoursurmonterceproblème.Certainsd'entre
eux produisent la restauration en ajoutant des couches au lieu d’usiner des blocs
préfabriqués.
Actuellement les systèmes de fabrication par addition constituent toujours un axe de
rechercheetdedéveloppementpourlesmatériauxencéramiquespolycristallines,ilsne
sontpasencoreutiliséscouramment.Deuxtechniquessesontrécemmentdémarquéesle
frittageoufusionlasersélective,l’impression3Ddirecteparstéréolithographie.(49,50,
51,52,53)
Lefrittageoulafusionlasersélective
Lefrittageoulafusionsélectiveaulaserestunetechniquedéjàbienétabliepourles
alliages métalliques, mais elle est encore en développement pour les céramiques
polycristallines. Dans cette technique, le faisceau laser fritte de fines couches de
céramiqueàpartird'unrécipientremplidepoudreafindecréerunearmatureunique,
danslequelchaquecouchereprésenteunesectiontransversaledumodèleCAO.(49)
L’impression3Dparstéréolithographie
Lastéréolithographieestfréquemmentutiliséedenosjoursetadéjàsuffisamment
évoluépourpermettrelaproductiondepiècescéramiquespluscomplexes,alorsqueles
techniques mentionnées précédemment en sont au début du développement
d'applications dentaires. La stéréolithographie utilise une suspension contenant des
24
particules de céramique mélangées à des composants de la résine (acrylates ou
monomèresépoxydes).(50,51) Cettepartiede la résineestpolymériséeau coursde
l’impression pour façonner l’objet solide et est ensuite retirée. Le grand avantage de
touteslestechniquesadditives,estqu’ellesnegénèrentquepeuoupasdedéchets.Un
inconvénient encore existant de toutes lesméthodes additives correspond à l’état de
surfacebruteetaumauvaisajustementmarginal.Nouspouvonscitercommeapplications
commercialesl’imprimanteCeramakerdel’entreprisefrançaise3DCeram®(quiesttrès
onéreuseenviron250000euros)etsaGammedepâtes3DMIX®
Même si l’impression 3D semble être bien installée de nos jours pour certaines
applications, en dentisterie l’utilisation de la céramique reste encore à explorer.
Desétudespubliéesin vitroont montré que les céramiques fabriquées par
stéréolithographie présentent des propriétés mécaniques comparables à celles des
céramiques conventionnelles(149).Cependant, le processus de fabrication et la
résistance à la rupture sont des domaines qui nécessitent des recherches plus
poussées.La plupart des techniques d’impression 3D utilisées aujourd’hui comme le
frittage sélectif au laser, la fusion sélective au laser ou la stéréolithographie donnent
généralementlieuàdesstructuresporeuses.Pouraméliorerlespropriétésmécaniques
descéramiquesetenaugmenterl’homogénéité,ilconvientd’éradiquerlaporosité,pour
obtenirunestructureplusdenseetpluscompacte(149).Davantagederecherchessont
nécessairespourparveniràlacéramiquefabriquéeparimpression3D.
Actuellementlaméthodedechoixestl’usinageparCFAOdelaZirconeàpartird’unbloc
pré-fritté.
Exemple:KATANA™ZirconiaBlock
25
PARTIEIV:LaZirconeenprothèsefixée
1. ProthèsefixeenZirconeStratifiée
Lespréparations(118)Lespréparationsdentairespourlescouronnesenzirconesontcomparablesàcelle
utiliséespourlescouronnescéramo-métalliques.(120,121)
Pour lazirconestratifiée, lepilierdoitêtrepréparédemanièreà laissersuffisamment
d’espacepourl’armatureetpourlematériauderevêtementmaisaussipourbienrépartir
lescontraintes.
Pourlesdentsantérieureslaréductiondoitêtred'aumoins1,5mmsurlebordlibreet
de1,0mmsur la limite cervicale avecune conicité en théoriede4 à6°. La réduction
cervicaledans leszonesesthétiquespeutêtreétendue jusqu'à1,5mm.Cesépaisseurs
doiventprendreencomptelanatureetlacolorationdupiliersous-jacent.Pluslachape
est fine, moins elle masquera la teinte du pilier, surtout en présence d’amalgame ou
d’inlay-coremétallique.
Pourlesdentspostérieures lesréductionssontidentiques.Lapréparationdeladent
peutêtreréaliséeavecdifférenteslignesdefinition,bienquelecongéoul’épaulementà
arrondiinternesoientrecommandés.
Toutes les zonesde transitiondoivent être arrondies avecdes surfacesdepréférence
lissesetrégulières,etunefinitiondoitêtreeffectuéeavecdesfraisesdiamantéesde25
µm. Les angles vifs sont à proscrire ainsi que les contre-dépouilles et les congés en
gouttière.
Lespropriétésmécaniquesexceptionnellesdelazircone,tellesqu'unerésistanceélevée
àlaflexionetunerésistanceàlarupture,permettentderéaliserlafabricationbridgetout
encéramiquedanslessecteursantérieursetpostérieurs.
26
Pourunbonpronosticàlongterme,lesconnexionsdoiventêtrecorrectementconçueset
fabriquées.Lesconnexionsdoiventêtred'aumoins6,25mm2.
Pourcetteraison,lesbridgeenZirconenedoiventêtreutilisésquelorsqueladistance
entrelapapilleinter-proximaleetlacrêtemarginaleestprochede4mm.Lahauteurdu
pilierestfondamentalepourobtenirdesstructuresenZirconedeformeetdedimension
correctesafindegarantirlarésistancemécaniquedelarestauration.
Figure13:Extradosd’unearmaturede
bridgeZircone,nouspouvonsvisualiserle
volumedesconnexions
MargossianP.,LabordeG.Restaurationscéramocéramiques.EMC(ElsevierMassonSAS,
Paris),Odontologie,23-272-C-15,2007
Bienquecertainsfabricantspermettentégalementd'obtenirdesrestaurationsd’arcade
complètes, d’aprèsPaolo FrancescoManicone (118) 5 unités bridge sont signalées
commeétantlemaximumpossible.
L’armature(122)
Unearmaturedezirconeavecuneépaisseurminimumde0,5mmdoitêtrefabriquée
pourlescouronnespostérieures.Enantérieur,larésistanceetlesexigencesesthétiques
peuvent permettre la fabrication de chapes de 0,3 mm d'épaisseur, cependant, la
réductiondel'épaisseurdechapede0,5mmà0,3mmpeutinfluencernégativementla
résistanceàlarupture(35%deperte)(123)
L’armature doit présenter des formes exemptes de tout angle. Ménager de manière
homogène une épaisseur >1mm et supporter tous porte-à-faux qui ne doivent jamais
excéder1,5mm.
27
Assemblage(119)
Un problème clinique majeur associé à l'utilisation de restaurations à base de
zirconeestladifficultéd'obteniruneadhérenceappropriéeaveclestissusnaturelsoules
substratssynthétiques(telsquelestenonsfibrésassemblésavecdesrésinescomposites
oudesinlaycoreparexemple)
LesrestaurationsenZirconepeuventêtreassembléesàl'aidedecimentstraditionnels:
anciennementlescimentsàbasedephosphatedeZincetcimentverresionomères.De
nosjoursonutiliselescimentsverreionomeremodifiesparadjonctionderesine(CVI-
MAR)commeparexempleleFujiPlus©(GC),eneffetilsontdesrésultatsbienmeilleurs
en ce qui concerne la force de collage à la zircone (Tableau14) que le ciment verre
ionomere traditionnelou le cimentphosphatedezinc.(153) Ilsprésentent l’avantage
d’avoirunfaiblecoefficientd’expansionthermiqueainsiqu’unrelargagedefluoralong
termebénéfiquepourlastructuredentairesous-jacente.
Cependant,Piwowarcyketcoll(154)ontmontrequelaperformancedecollagedesCVI-
MAR etait significativement inferieure aux resines de collage. On réservera donc leur
utilisationpour lescasquireposentuniquementsurunerétentionmécaniqueélevée:
c’est-à-diredespiliersquiprésententunehauteurde4mmouplusavecunepréparation
peuconvergente.
Dans les autres situations, telles que des structures dentaires préparées courtes ou
convergentesuneliaisonpardelarésineestsouhaitable.Laliaisonofferteparlarésine
reposesurunerétentionàlafoismécanique,etchimiqueentrelecimentetlasurfacede
lacéramique.
Lescimentsàbasederésinesontdesmatériauxstandardquisontcourammentutilisés
pour coller une prothèse tout en céramique aux structures dentaires. Cependant la
Zirconenecontenantpasdesilice,laliaisondecelle-ciauxstructuresdentairesàl'aide
decimentscompositesàbasederésineestrendudifficile.
28
L’ajoutd’unmonomèreadhésifacidetelqueleMDP,vapermettreuneliaisonavecles
céramiquesàbasedeZircone.Legroupeesterphosphatedumonomèreacidecréeune
liaisonchimiqueaveclesoxydesdemétauxquicomposelescéramiquesàbasedezircone.
Parconséquent,ilestrecommandéd'utilisersoit:
- Uncimentderésineauto-adhésifparexemple,RelyXUnicem(3M®)
- Unadhésifcontenantunmonomèreadhésif(MDP)telsqueScotchbondUniversal
(3M®)
- Uncimentrésinecompositeconventionnelsàconditiond'appliquerunprimaire
sur la céramique contenant unmonomère adhésif acide comme prétraitement
avantl’assemblagedelazircone(Ex:CeramicPrimer+,Kuraray®).
Les prétraitements de surface utilisés pour les vitrocéramiques (c.-à-d.mordançage à
l'acidefluorhydriqueetl’applicationd’unSilane)n'améliorentpaslaforcedeliaisonpour
les céramiques à base de Zircone, en raison de l’absence de phase vitreuse, et une
structurepoly-cristallinequinepeutpasêtremodifiéeparmordançage.(124)Lesablage
àl’alumineluiaussin’apasd’effetsignificatifsurl’augmentationdelaforcedecollagede
lazircone.
Leseulsablagequisembleaméliorerlaliaisonestunsablageréactif,dittribochimique.
Cesontdesparticulesd’alumineentouréesdesilicesontpulvériséesurl’intradosdela
prothèse.Lasilicevaêtrealorsincorporéealasurfacedumatériauaveclapuissancedu
choc,onvaainsi«vitrifier»lasurface.
ParlasuiteunSilanepourraêtreappliquépourfairelelienentrelacéramiqueetlacolle.
Exemples commerciaux: Rocatec® pour les laboratoires et le Cojet® pour le cabienet,
utilisableau fauteuil.(125)Malgré tous, les résultatsd’adhésionsont trèsvariableset
difficilementprédictibles.
29
Depluslessablagesactifsounon,nesontpasappropriéscarilspeuventgénéréesdes
défautsdanslacéramiquetelquedesmicrofissuresinternes,ainsiqu’unetransformation
dephasedetétragonaleenmonoclinique,cequipeutinfluencerlafiabiliteetlastabilite
delaprothèsedansletemps.
MatériauderestaurationZircone
AgentdescellementDeTreyZinc
CimentPhospahteZinc
FujiI
CVI
FujiPlus
CVIMaR
PanaviaKuraray
Resine
RelyXUnicem
Résineautoadhésive
2,2(0,5) 4,6(2,6) 9,2(3,6) 15,0(3,7) 13,2(3,2)
Tableau2:Forcedecollage(MPa)entrelaZirconeetladentine(153)
Nettoyagedel’intradosApplicationd’unprimaired’adhésion
contenantdesMDP(CeramicPrimerPlus,Kuraray®)
30
Applicationd’uneresinecompositechémo-polymérisable(PanaviaV5®,
Universalcolor)
Figure14:Collaged’unepièceenZircone
(Threegenerationsofzirconia:Fromveneeredtomonolithic.PartIIQuintessenceinternational4817mai2017)
Dépose(127)Du fait de la difficulté à meuler le matériau, il est très difficile de déposer une
restaurationàarmatureenzircone.Laprothèsepeuttoutefoisêtredécoupéeàl’aidede
fraises spécialement prévues à cet effet. Dans tous les cas de figure, la dépose est
synonymededestructiondéfinitivede laprothèse.Ohkumaetal.(128)onttestédes
fraisesdiamantées avecunegranulométrieplus élevée (200µm)que celledes fraises
traditionnelles (100 µm) conçues pour couper des matériaux céramiques à haute
résistance.IlsontconstatésquelazirconeY-TZPpouvaitêtredécoupéeplusrapidement.
CesontparexemplelesfraisesDIATECHZ-Rex®,MeisingerZ838L®ouKomet4ZR®
Figure15:FraisediamantKomet4ZR®
(SourcesociétéKomet®)
Pour les étapes de retouche et depolissage, les recommandations sont identiques à
cellesutiliséespourlaréalisationdecouronnecéramo-métallique.
31
2. ProthèseenZirconemonolithique:
Lesrestaurationsenzirconemonolithiquepeuventêtreunesolutioncliniquefiable,
en particulier dans les secteurs postérieurs avec des forces occlusales élevées. Elles
permettent d’éviter le problème lié à la fracture du cosmétique et offrent de bonnes
propriétésbiologiquesetmécaniques(130).
D’autrepartenprésenced'unespaceprothétiqueréduit,ilsemblequelesrestaurations
monolithiquessontuneoptiondechoix,eneffetleurspréparationssontpeuinvasives:
laréductionrequiseestsimilaireàcelled'unecouronneclassiquecoulée.Laréduction
occlusaleestcompriseentre1et1,5mmpourréaliserl’anatomieocclusaleetd’éventuelle
retouched’occlusionenbouche,tandisquelaréductionminimaledanslaauniveaudela
margedoitêtred'aumoins0,5mm.Pluslesépaisseursdepréparationsserontfinesplus
lazirconemonolithiqueseratranslucidelaissantapparaitrelesubstrat.Lesépaisseursde
préparationpeuventvarierenfonctiondublocdeZirconeutilisé:eneffetunblocavec
unerésistanceàlarupturede1100Mpa(ExempleKatana®HTML)auradesépaisseurs
de préparation plus faible qu’un bloc avec une résistance à la rupture de 550 Mpa
(ExempleKatana®UTML).Touslesautresparamètresdepréparationsontconformesaux
recommandationsconnuespourlapréparationdesrestaurationsenzirconestratifiées.
D'autrepart, lesavantagessontaussiéconomiques,carcesrestaurationspeuventêtre
produitesavecdesprocéduresCFAOàdesprixraisonnables.
Retouches(126)Pereira et al. (126) ont réalisé une méta-analyse sur différentes études, pour
évaluer les effets du meulage et des retouches sur les propriétés mécaniques des
céramiques en Zircone stabilisée à l’Yttrium. L’analyse a été faite en considérant: la
transformation des phases t-m, la granulométrie (rugosité), dureté (résistance à la
flexion),etlevieillissement.DesblocsdeY-TZPmeulésontétécomparésàdesblocde
ZirconeY-TZPnonmeulés.
32
Lemeulagefavorisegénéralementladiminutiondelarésistanceetuneaugmentationde
la rugositédescéramiquesY-TZP.Cependant il semblepossibled'exécuter lemeulage
sans impact nuisible sur la résistance des céramiques Y-TZP, bien qu'une tendance à
l'augmentationdelarugositésembleattendu.
La principale approche pour éviter de mettre en péril Y-TZP consiste à choisir un
protocolequiintroduitlemoinsdedéfautspossiblessurlasurface.Parconséquent,un
outildemeulagequipermetungrandcontrôledumouvement(c'est-à-diredescontre-
anglesprogramméssurunevitesselente),desfraisesdiamantéesavecunegranulométrie
inférieureà50μmetl’utilisationdebeaucoupd’eaupourrefroidirlapiècesembleêtre
unprotocoleapproprié.
Polissage(129)
Leréglagedel'occlusiondoitêtresuivid'uneprocéduredepolissageenplusieurs
étapes,celle-ciesteffectuéeàl’extérieurdelabouche.Premièrementleprépolissage,qui
doitêtreeffectuésousrefroidissementàl'eauavecdesinstrumentsensiliconeimprégnés
dediamantàunevitessederotationmaximalede15000tr/min.
Figure16:ZR-Diamant,Komet,Gebr.
Brasseler®
(SourcesociétéKomet®)
33
Cetteétapeestsuivieparuneétapedepolissageavecunepâteàpolirsanseau.Lespâtes
depolissagecontiennentjusqu’à20%departiculesdediamantavecunegranulométrie
de2à4µmconduisantàunefinitionoptimaledelazircone.Lepolissageesteffectuéentre
5000 et 10000 tr /min.D’après IpekCaglar et al. (129) le polissagede la zircone
diminuelarugositédesurfacedueauxretouches.Exemplecommerciaux:Meisinger®
zirconiapolishingkit,EVEDiacera®zirconiapolishingkit..
Figure17:PolissageavecunepâteàpolirDirect-DiaPaste,ShofuDental®
(Rangeofindicationsfortranslucentzirconia
modifications:ClinicalandtechnicalaspectsQuintessenceInt2013;44:557–566)
Auxvuesdeladuretédumatériauunecrainteestsouventémise,cellequelaZircone
peutentraineruneusurenon-physiologiquedesdentsantagonistes. UneZirconebien
polie, n’entrainera pas d’usure sur les dents antagonistes. En effet une étude de
Zirkonzahn® révèle qu'une zircone polie n'a pratiquement pas d'effet abrasif (0μm)
contrairementàlacéramiquedestratificationquiproduituneabrasionplusimportante
(28μm)quecellegénéréeparl'émail(10μm).(155)
Ainsi dans l’industrie, la Zircone peut être utilisée pour la fabrication de pièces de
frottement,tellesquelesbillesderoulementàbilles.Ils'agitderoulementàtrèshaute
résistancemécaniqueoffrantunfaiblecoefficientdefrottement.Lepolissageestdoncune
étapeessentiellelorsdelaréalisationd’unerestaurationenZircone.
Lesétapesd’assemblageetdedéposesontidentiquesàcelledesZirconesstratifiées.
34
La fabrication de restaurations monolithiques en zircone étant une application
relativement nouvelle, les résultats scientifiques disponibles en ce qui concerne les
risquespotentielsdoiventêtreévaluésavanttouterecommandationgénérale.Ainsi,les
dents antérieures, les canines et les prémolaires peuvent être restaurées avec des
zircones stratifiées. Et dans les secteurs postérieurs, là où le risque de fracture du
cosmétiqueestimportantdesrestaurationsmonolithiquesserontutilisées.
3. TenonsenZircone:
Lebesoindetenonsplusesthétiques,enparticulierpourtouteslesrestaurationsen céramique, a lancé le développementdenouveauxmatériauxpour leur fabrication
(Fig.1).Danslescasoùdesrestaurationstoutencéramiquesontutiliséespourrestaurer
desdentsantérieures,lesinlay-coreenmétalpeuventdonnerdesrésultatsesthétiques
défavorables, tels qu'une coloration grise des couronnes tout céramique et du bord
gingivalenvironnant.(55)Deplus,lesréactionscorrosivesaveclesinlay-coreenmétal
peuvent causer des complications avec les tissus environnants, notamment: goût
métallique,desbrûlures,unesensibilisation,desdouleursetautres.(56)
Uncertainnombredechercheursontintroduitlazirconepourlafabricationdetenons
(55,57),carelleaunerésistanceàlarupturesupérieureàcellesdesautrescéramiques.
Lestenonsenzirconepouvantêtreutilisésavecdestechniquesdirectesetindirectes,ils
sontbiocompatibles,radio-opaquesetontuneexcellentetransmissiondelalumière.
Kakehashietal.(58)lesontexpérimentéscliniquementetontindiquéqu’ilsprésentaient
un taux de réussite élevé. Demême, Paul etWerder (59) ont observé un bon succès
cliniqueaprèsunservicecliniquemoyende4,7ans.
Maislestenonsenzirconeprésententcertaineslimites.Ilssontsansaucuneductilité,et
ilsprésententdesvaleursderétentioninférieuresauxinlay-coreenmétal.(60)
35
4. BridgescollésàailettesenZircone(Cantilever):
Ces dernières années, la thérapie implantaire a gagné en importance lors du
remplacement de dentmanquante adjacente à des dents saines. Cependant, une telle
thérapiecomprendtoujourslanécessitéd'uneinterventionchirurgicale.Afind'obtenir
desrésultatsesthétiquesunedeuxièmeinterventionchirurgicaleestsouventnécessaire
pouroptimiserlestissusmous.Lathérapieimplantaireestencoreletraitementdechoix
dansdenombreuxcasimpliquantdentsadjacentessaines.Cependant,ilexisteégalement
denombreuxcasdanslesquelslathérapieimplantairen’estpasindiquée,parexempleen
raison du jeune âge du patient, d’un espace insuffisant entre les dents ou racines
adjacentes,ousimplementlerefusparlepatient.
Lesbridgescollésàailettestoutencéramique,présententunealternativedetraitement
viable,esthétiqueetpeuinvasivedansdetelscas.Deplus,ilsoffrentd'autresavantages
tels que la possibilité de les réaliser sur des patients jeunes en attendant la fin de la
croissance, une préparation simplifiée, un faible coût, la préservation d'options de
traitementalternativesencasd’échec,aucunrisqued'irritationdelapulpe.Maisaussiun
faiblerisquedecariescars’ily’aunepertederétentioncellesinepasserapasinaperçue,
etenfinlaprésenced’aucunecontentionnonphysiologiquedesdentsadjacentescarle
cantilever ne s’appuie que sur une seule dent support adjacente. Les indications
demeurenttoutefoistrèslimitées.
Indication:(145)
- Uneseuledentantérieuremanquante.
- Unedentvivanteadjacentequiseralepilier.
- Présenced’unespaceentreladentdepilieretladentopposéed’aumoins0,8mm,
afindelaisserl’espacepourl’ailette.
- La dent pilier doit également être exempte de caries, plombages, d’abrasions
gravesdel'émail.
- Sidepetitesobturationsdentairessontprésentes,ellesdoiventêtreentièrement
englobéparl’ailette.
36
Dimensionsdel’ailette:(145)
- 0,5 mmminimumpourlazircone,0,8-1 mmpourlescéramiquesaudisilicatede
Lithium
- Connection:6mm2pourlazircone,12mm2pourlescéramiquesaudisilicatedelithium
Préparationdeladentpilier:
Lapréparationintra-amélairesuitlesprincipesgénérauxproposésparKern.(146)
Elleconsisteenlaréalisationd’unépaulementàangleinternearrondi,de2rainuresMet
Detd’unpuitsdestabilisationcingulaire.Cetteformedepréparationsuffitàassurerla
stabilisation,lasustentationetlarétentiondelarestaurationprothétique.
Les résultats cliniques des cantilevers en Zircone sont prometteurs, un essai clinique
randomiséamontréuntauxdesurviede93,3%surunepériodede5anssur30patients
comprenant la perte traumatique du cantilever. (147) En effet le taux de survie
concernant lapertede la fonctioncliniqueou laperteducantilever lui-mêmeétaitde
100%danscetteétudesionenlèvelespertescauséesparuntrauma.
Dansuneautreétudeavecdescantileverenzirconeselonlamêmeprocédurequecelle
décriteci-dessus,letauxdesurvieaprès6ansétaitde100%,ou95,2%lorsdel'inclusion
decomplicationsconcernantlestraumatismes.(147)
Lescantileverenzirconesontdoncuneoptiondetraitementrapideetsûreavecdebons
résultatscliniques.Silaprocédurecliniqueetlesuivisontbienréalisésletauxdesurvie
des bridges collés à ailettes sont comparables aux bridges conventionnels. Dans les
quelquescasdedécollement,lecantileverpeutgénéralementêtrerecollé(147)
Malgré l'acceptation scientifique de ces restaurations en Zircone, elles ne sont pas
courammentutiliséesparlesdentistesengénéral,eneffetlazirconesecollemoinsbien
quel’Emax.L’Emaxsecollemieuxmaiselleestmoinsrésistante400MPacontre>1000
Mpa pour la Zircone. Ainsi les échecs sur la zircone seront principalement des
décollements(réversible)etsurl’Emaxdesfractures(irréversible).(144)
37
Unrisqueaccrudecarieoudeparodontiten'apuêtreétabliedansaucunedesétudes.
(145) De plus, les options de traitement conventionnelles et implantaires restent
ouvertesencasd’échec.
Cantileveravecailettezircone
Incisivelatéraleàremplacer
Cantileverjusteaprèslapose
Figure18:Remplacementd’uneincisivelatéraleparunecantileveravecailetteZircone
(All-CeramicResin-BondedFixedDentalProstheses:TreatmentPlanning,ClinicalProcedures,andOutcomeQuintescenceinternational45Avril2014)
38
PARTIEV:LaZirconeenImplantologie
Bienqueletitanesoitabondammentutiliséenimplantologie,ilexisteunetendance
àdévelopperdenouveauximplantsàbasedecéramiquecommealternativeaumétal.Le
matériaudechoixpourlafabricationdesimplantsdentairesestletitanepurenraisonde
sonexcellentebiocompatibilitéetdesespropriétésmécaniques.Cependant, lacouleur
grisedutitanepeutdonnerlieuàdesproblèmesesthétiquesmaisaussideplusenplus
depatientsondemandeursd’unedentisteriesansmétal.
Eneffetilapparaîtdansdesétudesrécentes,queletitane,utilisédanslesappareillages
orthopédiques et les implants dentaires, autrefois considéré comme un matériau
parfaitementinertedanslesmilieuxbiologiques,peutdonnerlieuàunetoxicitéetàdes
réactions allergiques immédiates ou retardées. Ces réactions au titane pourraient
expliquer les échecs successifs inexpliqués d’implants dentaires qui surviennent chez
certains patients. D’après les données préliminaires émergeant de la littérature, il
sembleraitquel’allergieautitanesoitplusfréquentechezlespatientsallergiquesàun
autremétal.(148)
1. ImplantsZircone
Évolutiondescéramiquesenimplantologie
Lapremièregénérationd'implantsencéramiqueétait faited'oxyded'aluminium.
(61, 62) Les implants en oxyde d'aluminium peuvent être ostéo-intégrés, mais leurs
propriétés biomécaniques, telles que la résistance à la rupture, n’étaient pas
satisfaisantes.Desétudescliniquessurcesimplantsontmontrédestauxdesurvieàlong
termecomprisentre65%et92%.(63,64,65,66,67)Cependant, l'hétérogénéitédes
résultats a empêché des recommandations claires pour une utilisation courante. Par
conséquent,lesimplantsenoxyded’aluminiumontétéretirésdumarchéaudébutdes
années90.
39
Des céramiques au dioxyde de zirconium (Zircone) aux propriétés améliorées ont été
introduitescommematériaualternatifàl'oxyded'aluminium.Ilsontd'abordétéutilisés
pour la fabricationdecouronnesetdepiliers implantaires.(68,69)Actuellement, les
poly-cristauxdezirconetétragonale,enparticulierdezirconestabiliséeàl’yttrium,sont
lacéramiquedechoixpourlesimplantsdentaires.(70)Lacouleurblancheetopaquede
lazircone,ainsique lespremierssignesdebonnebiocompatibilitéetde faibleaffinité
pourlaplaquebactérienne,enfontunmatériaud'intérêtpourl’implantologie.
Implantsunepièceoudeuxpièces
Actuellement, la majorité des implants en zircone fabriqués sont des implants
monoblocs.(71,72,73)Cependant,cessystèmesontplusieurslimitations.Laposition
chirurgicaledel'implantpeutnepastoujoursrépondreauxexigencesdelaprothèse,et
les piliers angulés pour corriger le mauvais alignement ne sont pas disponibles. Les
correctionssecondairesdelaformeparmeulagedoiventêtreévitéescarcelaaffecterait
gravementlarésistancedelazircone.(74)Deplus,lesimplantsenuneseulepiècesont
immédiatementexposésaux forcesde la langueouà lamastication.(75)Descharges
seraient appliquées sur l'implant immédiatement, quel que soit le système de
temporisation.(76).Enfinlescellementestlaseuleoptionpourconnecterdeséléments
prothétiquesàdesimplantsunepièce.
Figure19:ImplantPURECeramic
Straumann®monoblocenZircone
(SourceSociétéStraumann)
40
Tandisquel'absencedemicrogapentrel'implantetlepilierpeutsemblerbénéfique(77,
78, 79), le positionnement vertical correct de l'implant peut constituer un défi
supplémentaire.(80)Dansleszonesesthétiques,lesimplantssontsouventinsérésplus
profondémentpouréviterlavisibilitéduborddelacouronne.Celaaugmentetoutefoisle
risque de laisser par inadvertance un excès de ciment de scellement dans la sous-
muqueuse.(81)Unexcèsdecimentpeutêtreinvisible,mêmesurlesradiographies(82),
et induitune infection locale,quiprovoqueparfoisdes lésionstissulaires importantes.
(83,84)Selonunerécenterevue(85),lescomplicationstechniquesetbiologiquessont
nettementplusfréquentessilesrestaurationssontcimentéesplutôtquevissées.
Àl'heureactuelle,quelquessystèmesproposentdesimplantsendeuxparties.Exemple
commerciaux:NobelPearl®ouSigmaIncermed®
Figure20:ImplantNoblelPearl®deuxpiècesencéramique,avecvisenfibrede
carboneVicarbo®
(SourcesociétéNobelBiocare)
41
2. ImplantsTitane/Zircone:
Lalittératureactuelle(86)révèlequelesalliagesdetitaneetdezircone(TiZr)sont
aumoinsaussibiocompatiblesqueletitanepuret,danscertainscas,semblentprésenter
unebiocompatibilitésupérieureàcelui-ci.
Deplus, larésistanceà la corrosion deTiZrest aussibonne, sinonmeilleure,que le
titane pur, tandis que sa structure cristalline permet de continuer à appliquer les
traitementsdesurfacequiontpermisd’améliorerl’ostéointégrationdesimplantsen
titane
Enfin,larésistancedesimplantsTiZrs’avèrejusqu’à40%plusélevéequecelleduTitine
gradeIV.Cependantàcejour,trèspeud'étudesanimalesetcliniquesontétéréalisées
sur la performance des implants TiZr. De ces études (86) les résultats indiquent àl’unanimitéque les implantsTiZrsecomportentaumoinsaussibienque les implantsTitanedegradeIV.Unebonneostéointégrationetdestauxderéussiteimplantairesélevés
ontétéobservéspourTiZrdanschaqueétude.Ilrestenécessaired’évaluerlesimplants
TiZrsurunepériodepluslongue,carlesuivilepluslongrapportéàcejourestde2ans.
3. ChoisirentrelesimplantsenTitaneouenZirconeLesrecherchesscientifiquesontmontréquecertainesdespropriétésdelazircone
semblent pouvoir en faire matériau idéal pour les implants dentaires, telles que sa
biocompatibilité, son ostéointégration, la réponse favorable des tissus mous et
l'esthétiqueenraisondelatransmissiondelalumièreetdesacouleur.
Uneséried’étudesinvivoréaliséesurdesanimauxontdémontréunebiocompatibilitéet
uneostéointegrationcomparablesàcellesdesimplantsentitanelorsdemiseencharge
différée.(90,91,14,17)MaisaussiquelasurfacerugueusedesimplantsZirconeétait
bénéfiquepourlastabilitéprimairedel’implantetfavoriseraitl'appositionosseuse.(17,
42
92)D'autresétudesanimalesontconfirméquelesimplantsY-TZPpeuventêtreaussimis
en charge immédiatement tout comme les implants Titane. Il n’y a pas de différence
significativeentrelesimplantsTitaneetZirconeencequiconcernelaperteosseuseetla
hauteurdestissusmouspéri-implantaire.(12,97)
Cependantmalgrétouscesrésultatsprometteurs,aucunedonnéecliniqueàlongterme
n'estdisponibleconcernantlesimplantsenzircone.Eneffetnousdisposonssurlestaux
desurvieaprèsunanparexemple:ilsétaientde93%(189implantsmonoblocs,systèmes
Z),(98)98%(66implantsmonoblocs,Z-Systems),(96)et100%(implantsmonobloc,
CeraRoot).(93)
Des essais cliniques à plus long terme sont nécessaires pour prouver que la zircone
pourraitremplacerletitaneentantquebiomatériauenimplantologiedentaire.
4. PiliersZircone:Usinés/Préfabriqués
Actuellementonpeuts’attendreàdestauxdesurvieélevéspourlesimplantsetles
couronnes sur implants.(94) En cequi concerne le résultatesthétique, lespiliers en
titaneconventionnelpeuventêtreunhandicap,enparticuliersousdescouronnestouten
céramiquetranslucidemaisaussisousunefinemuqueusepéri-implantaire.Lespiliersen
titanepeuventalorsamenerlarestaurationàavoirunaspectgrisâtre.(95)Cesproblèmes
esthétiquespeuventêtrerésolusparl’utilisationdepiliersentoutcéramique.(99,100)
Lespiliersimplantairestoutcéramique,fabriquésàpartirdematériaucéramiqueàbase
d’oxyde d’aluminium ont été introduit pour la première fois en tant qu’alternatives
esthétiques aux titanes au milieu des années 1990. (101, 102, 103) Les parties
secondairesenalumineprésentaientdespropriétésoptiquesagréables,unerésistanceà
laruptureadéquatepourlesrégionsantérieures,(104)etunetrèsbonneduréedevieà
5ans.(105)
43
Cependant, les fabricants d'implants ont orienté leur production vers des piliers en
zircone. (95) En effet les piliers implantaires en Zircone Y-TZP offrent unemeilleure
résistance et une meilleure biocompatibilité que les céramiques à base d’oxyde
d’aluminium.Enrèglegénérale,lespiliersd'implantY-TZPontrévéléunerésistanceàla
rupturetroisfoissupérieureàcelledespiliersencéramiqueàl'oxyded'aluminium.(114)
Mais aussi une radio-opacité semblable à celle du métal cela permet une meilleure
évaluation radiographique lors des différentes étapes prothétiques. L'adhérence
bactérienne (106), (107) l'accumulation de plaques (108) et le risque
d'inflammation (109) sont réduits. De plus, les piliers en Zircone Y-TZP favorise la
cicatrisationdestissusmous.(110)Différentesétudes,ontévaluéeslestissusmouspéri-
implantairesàproximitédelaZircone,ilenressortunemoindreinflammation,unebonne
cicatrisationetunefaiblerécessiongingivale.(111)
Unerevuesystématiquearévéléquelespiliersenzirconepouvaientmaintenirunniveau
osseuxéquivalentàceluidespiliersentitane.(113)
LespiliersZirconeY-TZPsontdisponiblesendeuxtypes:préfabriquésousurmesure:
Les piliers en zircone préfabriqués sont une solution fiable et pratique, mais la
technologie de CFAO peut être également bénéfique pour la conception de piliers en
zircone entièrement individualisés pour une obtenir un résultat esthétique des tissus
mous.
Laplupartdesfabricantsrecommandentdefaireunchanfreinprononcéavecdesmarges
sous-gingivalesquinedoiventpasêtredescenduestropbas,carcelapourraitposerdes
difficultés pour retirer les excès de ciment lors de l’assemblage. En général, le profil
d'émergencedoitêtreplutôtconcave.(100)
44
Piliersunepièceoudeuxpièces
Danslepassé,lamajoritédespiliersenzirconeutilisésétaitentièrementenZircone,
c’est-à-direenunseulmorceau.Malgréleursavantages,laduretéexcessivedespiliersen
zirconeparrapportautitanequiconstituel’implantentraîneuneusureàlasurfacepilier-
implant qui se font face. Ce phénomène est appelé le « freattingwear » ou usure par
frottement(87).
Celaentraîneplusieurscomplicationscliniques,dontlafracturedupilierenZircone,la
mobilitédupilierdueàlapertedelavisdeserrageetenfinladécolorationgrisâtredes
gencives.
PiliersZirconeavecunebagueenTitane
De nouveaux piliers en deux parties titane et zircone ont étémis au point pour
résoudrecesproblèmes.Ilssontfaitsdedeuxmatériaux:c’estunpilierenzirconeavec
une bague en titane pour faire face au titane de l’implant. Cette conception de pilier
minimisel'incidencedel'usureavecsesconséquencesnéfastes.
Cespiliersencéramiquesurbasetitaneprésententquandunmêmeuninconvénient.En
effet ils limitent l'espace vertical nécessaire et ne permettent pas de respecter des
épaisseurssuffisantesdematériauxdanslescasoùl’espaceprothétiqueestlimité.C’est
parexemplelecaslorsquelepilierdoitcorrigerundéfautd’orientationdel’implantet
que le prothésiste ne dispose pas d’assez d’espace pour placer l’embase métallique,
l’armaturetout-céramiqueetlacéramiquecosmétique.Danscessituations,lechoixdoit
s’orienterversuneautreconceptionprothétique.(89)
45
Figure21:PilierenZirconesurbaseTitane
(SourcesociétéZirconzahn®)
PiliersTitaneavecunebagueZircone:
Certainsfabricantsontcréédespilierstitaneintégrantunebagueencéramiquepour
lapartietrans-gingivale.C'estunesimplebaguedecéramiquequivientseplacerentrele
pilieretl'implant.Elleconstitueralapartietransgingivale.
D'autres fabricants ont même intégré cette pièce trans-gingivale directement à leur
implant.ParexempleTBR®amisaupointl’implantZ1,quicomporteunebaguezircone
Y-TZP-HIPtransgingival.
Outre l'intérêtesthétique,cettebagueenzircone,permetégalement, lorsdesmisesen
placed'implantsenuntempschirurgical,unecicatrisationbienplusrapideetunebien
meilleurequalitédestissusenvironnants.Enfouisounonenfouislesrésultatsserontles
mêmes. Effectivement des étudesmontrent que lors du processus de cicatrisation, la
périodeinflammatoireestréduiteainsiquelenombredecellulesinflammatoiresbordant
cettebaguezircone.(88)
46
Figure22:ImplantZ1deTBR®
(SourcesociétéTBR®)
Figure23:intégrationdesystèmesàbaguezircone
(SourcesociétéTBR®)
5. ProthèsecomplètesfixesenZirconesurimplants
D’aprèsdenombreusesrevuesscientifiqueslesprothèsesreconstituantunearcade
complète soutenue par des implants ont des taux de réussite élevés (131–136). De
nombreusescombinaisonsdematériauxontétéutiliséespourcetypederestaurations
comme la combinaison de métal avec de la résine acrylique ou de la céramique par
exemple.(131,135,137).
Cependant, des complications telles que des dents en résine acrylique fracturées ou
décollées, l'usure des surfaces opposées, la fracture de la céramique, un manque
d'ajustementouuntravailderéparationimportantlorsdelafracturedel’armatureont
47
encouragélesdentistesàrechercherd'autresmatériaux.(131,135,137)L'utilisationde
lazirconepourlafabricationdel’armatureestuneoptionquiaétéproposée(132,137,
138).
L'oxydedezirconiumestunmatériauquiamontréunepopularitéaccrueendentisterie
contemporaine(133,139).Denombreusesétudesontmontréd'excellentespropriétés
physiques,mécaniques,biologiquesetchimiquesdecematériau(133,135,139,140).
AudépartlesprothèsecomplètesfixesenZirconeontétéconçuesetfraiséesdansune
armature en zircone monolithique et une céramique de stratification a ensuite été
directement cuite sur l’armature (133, 134). Néanmoins, certains rapports ont
documentédesfracturesdelacéramiquecosmétique(131–142)etdesfracturesdela
structure en zircone (131,133–135) du fait notammentde la puissancemasticatoire
accrueparlesimplantsetl’absencededesmodonte.
Poursurmontercesproblèmes,lazirconemonolithiquefraiséeaveclesystèmeCFAOa
été introduite comme alternative pour le traitement des reconstructions de l’arcade
complètesurimplants.Lafabricationdelastructureenunseulblocréduitlespossibilités
decasseetévite lephénomènede fracturesde lacéramiquecosmétique.Deplus,une
résistanceélevée,unajustementocclusalminimaletuneprécisionsontcertainsdeses
avantages.
Figure24:Bloc
ZirconZahn®aprèsfraisage
48
Figure25:ProthèsereconstituantunearcadecomplèteenZircone
monolithique(teintéeavecdesoxydescolorantsavant
frittage)
(Adar,Pinhas,LimitlessPossibilitiesWithFull-ArchZirconiaMonolithicHybridRestorations.Compendiumofcontinuingeducationindentistry,2017)
Lesdonnéesdisponiblesàcourttermeindiquentquecettestructuremonoblocpeutêtre
utiliséeavecsuccèsendentisterieimplantairepourreconstruiredesarcadescomplètes.
Eneffetaucuneffetindésirablen'aétésignalésurlesimplants,lestissusdursetmous,
l’articulation temporo-mandibulaire. Il n’y a pas d’insatisfaction des patients. Ces
restaurations présentent un succès élevé en termes de fonction, d'esthétique, de
phonétique(133,137).
Sept articles impliquant des restaurations complètes en zircone ont été publiés. Cinq
articlesétaientdesrapportsdecas(131,135,139,142,143).Uneétuderétrospective
avecunsuivide3à5ans(140),etuneétudeprospectiveavecunsuivide3ans(141).
Cesarticlesindiquentuntauxderéussiteà96%.
Desrecherchessupplémentairessontnécessairespourévaluerlesrésultatsàlongterme
des restaurationsmonolithiques en zircone. Des études sur le vieillissement inhérent
accéléré(133)etl'usuredeladentureopposéesontnécessaires(135).
49
CONCLUSION
LazirconeutiliséeenOdontologieestenréalitéunregroupementd’unemultitude
dematériaux, qui possèdent chacun unemicrostructure et des propriétés différentes,
permettantdediversifierleursindications.Sarésistancemécaniqueindéniableestliéea
sacapacite,enprésencededéfautscommedesfissures,àrenforcersastructure.
En ce qui concerne la prothèse fixe, l’utilisation de la zircone en tant que matériau
d’armatureestdésormaisbienancréedanslapratiquedenombreuxdentistes,demême
que la réalisation de couronnes en zircone monolithique dans le secteur postérieur.
Cependant on constate que jusqu’à présent, la réalisationde ce typede couronnes en
antérieur émetdenombreuses réserves, l’esthétiquede la zirconemonolithique étant
jusque-la perçue par les dentistes comme insuffisante, et le recours a une céramique
cosmétiqueperçuecommenécessaire.
Comme nous l’avons vu, de nombreuses études ont été conduites pour améliorer
l’esthétiquede lazirconemonolithique,etprincipalementsatranslucidite.Notamment
grâceàlafabricationdestructuresavecdesteintescomportantdesdégradésdecouleurs,
ouplusrécemmentgrâceàlazirconestabiliséeenphasecubique.Cesmodificationsont
permisuncompromisentreesthétiqueetimpératifsmécaniques,amenantdenouvelles
zirconessurlemarché,avecunetransluciditéserapprochantdeladentnaturelle.Ilest
doncmaintenantpossiblederestaurerunearcadecomplèteaveccematériau,mêmedans
les cas de demande esthétique. La zircone se pose alors comme une alternative au
disilicatedelithium.Bienqu’affaiblieparlamodificationdeleursstructures,larésistance
deceszirconestranslucideesttouteafaitacceptable,etrestesupérieureàcelled’autre
céramiqueesthétique.
Lesrésultatssontprometteurs,mêmesilemanquedereculcliniquesurlelongterme,et
les interrogations soulevées par le phénomène de dégradation par transformation de
phasesnousobligeàrestervigilantsurl’utilisationdelaZirconeetàcontinuerl’étudede
sonintégrationsurlelongtermeauseindelacavitebuccale.Denouvellescéramiques
sortent très fréquemmentchez tous les fabricants, ilestnécessairedealerté face aun
domaineenpleineévolution.
50
Encequiconcernel’implantologieorale,malgrédesdécenniespasséesàconsidérer
leTitanecommeungold-standard, la recherchedesolutionalternativessedéveloppe.
Après de nombreuses études expérimentales, la zircone a gagné sa place en tant que
substitutpotentieldutitaneenimplantologie.EneffetlesimplantsenZirconeprésentent
uneexcellentebiocompatibilité,unetrèsbonneintégrationtissulaire,unefaibleaffinité
pourlaplaqueetdespropriétésbiomécaniquesfavorables.
Jusqu'à présent, les implants en zircone ont été principalement fabriqués en tant que
systèmes d'implantsmonoblocs en raison des limites dumatériau.Néanmoins, divers
systèmesendeuxpartiesontprogressivementémergéavecdesrésultatsprometteurs.
L'innovation et les progrès techniques conduiront sans aucun doute à de nouvelles
améliorationsde la fiabilitéetde la résistancedes implantsenzircone,permettantde
nouvelles conceptions, connexions et reconstructions. Des études cliniques
supplémentaires sont nécessaires pour identifier tous les facteurs techniques et
biologiquesaffectantlesuccèsdel'implantetlasatisfactiondespatients.Cependant,les
preuvesd'unverdictfinalsont,àl'heureactuelle,encoreincomplètes.
Endéfinitive,lazirconeestunmatériaud’avenir,ilabeaucoupévoluécesdernières
années.Notammentgrâceal’usinage,àsadémocratisationdanslescabinets,maisaussi
chezlesprothésistes,aveclestechniquesdeCFAO.Cesnouvelleszirconesvontdoncêtre
amenéesàêtreutiliséesdemanièrequotidienne,dansdenombreuxcas,ycomprispour
desrestaurationsesthétiques.
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SERMENT MEDICAL
En présence des Maîtres de cette Faculté, de mes chers condisciples, devant l’effigie d’HIPPOCRATE.
Je promets et je jure, d’être fidèle aux lois de l’honneur et de la probité dans l’exercice de la Médecine Dentaire.
Je donnerai mes soins à l’indigent et n’exigerai jamais un salaire au-dessus de mon travail, je ne participerai à aucun partage clandestin d’honoraires.
Je ne me laisserai pas influencer par la soif du gain ou la recherche de la gloire.
Admis dans l’intérieur des maisons, mes yeux ne verront pas ce qui s’y passe, ma langue taira les secrets qui me seront confiés et mon état ne servira pas à corrompre les mœurs ni à favoriser le crime.
Je ne permettrai pas que des considérations de religion, de nation, de race, de parti ou de classe sociale viennent s’interposer entre mon devoir et mon patient.
Même sous la menace, je n’admettrai pas de faire usage de mes connaissances médicales contre les lois de l’humanité.
J'informerai mes patients des décisions envisagées, de leurs raisons et de leurs conséquences. Je ne tromperai jamais leur confiance et n'exploiterai pas le pouvoir hérité des connaissances pour forcer les consciences.
Je préserverai l'indépendance nécessaire à l'accomplissement de ma mission. Je n'entreprendrai rien qui dépasse mes compétences. Je les entretiendrai et les perfectionnerai pour assurer au mieux les services qui me seront demandés.
Respectueux et reconnaissant envers mes Maîtres, je rendrai à leurs enfants l’instruction que j’ai reçue de leur père.
Que les hommes m’accordent leur estime si je suis fidèle à mes promesses. Que je sois déshonoré et méprisé de mes confrères si j’y manque.
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TABARDEL Vincent – La zircone dans tous ses états : le point sur les évolutions des matériaux et procédures Th. : Chir. dent. : Marseille : Aix –Marseille Université : 2019
Rubrique de classement : ODONTOLOGIE - Prothèse dentaire Résumé :
Cette thèse vise à présenter et discuter des méthodes de fabrication de la zircone et de
son potentiel pour une application clinique réussie en dentisterie. Nous débuterons par un
bref rappel sur les matériaux céramiques et plus particulièrement la zircone. Nous verrons
dans un second temps l’évolution de ce matériau ainsi que de ses procédures d’élaboration
au cours de ces dernières années. Enfin nous étudierons l’apport de ces évolutions dans le
domaine de la prothèse fixe et de l’implantologie.
Mots clés : Zirconium / Céramiques / Matériaux dentaires / Prothèse dentaire TABARDEL Vincent – Zirconia in all its forms: an update on the evolution of materials and procedures Abstract: This thesis aim is to present and discuss about the methods of manufacturing zirconia
and its potential for a successful clinical application in dentistry. We will start with a brief
reminder on ceramic materials and more particularly on zirconia. Then, we will see how this
material as well as the production procedures have evolved in recent years. Finally, we will
study the contribution of these developments in the field of fixed dental prosthesis and
implantology.
MeSH: Zirconium / Ceramics / Dental materials / Dental prothesis Adresse de l’auteur : 352 Boulevard Nicolas Saboly 84260 Sarrians France vincent.tabardel@gmail.com