Les colles nécessitant le traitement des surfaces dentaires et prothétiques

Il est important de préciser que le choix des matériaux d’assemblage doit être fait le plus précocement possible.

Le domaine privilégié des colles est non seulement celui des situations cliniques où la notion d’adhésion se substitue à celle de rétention mais aussi celui des cas de nécessité d’assemblage de pièces tout céramique ou en composite.

La très grande majorité des colles ne présentent pas de potentiel adhésif. Ce sont de simples composites fluides. Elles nécessitent donc de mettre en œuvre des traitements de surface spécifiques aussi bien des préparations dentaires que des éléments à assembler et d’avoir recours à des agents de couplage.

Ces colles sont présentées dans des coffrets qui contiennent tous les produits nécessaires à leur mise en œuvre (conditionneurs, adhésifs, primaires, etc.).

Traitement des surfaces dentaires

Toutes ces colles nécessitent le couplage avec des adhésifs amélo-dentinaires pour adhérer aux préparations prothétiques. Le système adhésif seul va permettre de sceller l’émail et la dentine en créant une interface étanche. Généralement, chaque système de collage propose son propre système adhésif. Quoi qu’il en soit, nous nous trouverons toujours devant un des cas suivants :

• les systèmes adhésifs précédés d’un mordançage à l’acide phosphorique, qui utilisent classiquement comme agent de mordançage un gel d’acide orthophosphorique à des concentrations comprises entre 30 et 40 %. Il est appliqué pendant le temps requis sur les tissus dentaires, puis rincé à l’eau avant l’utilisation des constituants du système adhésif, primaire (primer en anglais) et résine [¹] ;

• les systèmes adhésifs automordançants pour lesquels l’utilisation du primaire comprenant des monomères de résine, acides et hydrophiles, permet de combiner l’étape du mordançage à celle du conditionnement du substrat déminéralisé. L’application de la résine adhésive peut s’effectuer après celle du primaire (système automordançant en deux temps d’application) ou simultanément (système automordançant à un seul temps d’application) [²-⁶] ;

• les systèmes adhésifs dits universels qui peuvent être utilisés avec un protocole d’adhésif à mordançage préalable ou un protocole d’automordançant. Leur avantage vient du fait qu’un adhésif qui peut être appliqué selon les deux protocoles permet au praticien de décider, en fonction du cas clinique, de la cavité réalisée, du type de matériau de restauration qui sera utilisé, etc., comment il va conditionner les tissus dentaires pour obtenir un résultat optimal [⁷].

Les surfaces dentaires sont un des deux éléments de l’assemblage, l’intrados de la prothèse à coller doit également être traité.

Traitement des éléments collés (intrados prothétiques et tenons)

Une préparation préalable permet d’obtenir une composante micromécanique et chimique de l’adhésion. La surface de la restauration doit être rugueuse afin d’obtenir un modèle microrétentif pour le composite de collage. Aussi, on réalise un sablage pour les céramiques à base d’oxydes de zircone et d’aluminium, ainsi que pour les métaux et les résines composites. Les métaux non nobles peuvent subir une préparation électrochimique et les céramiques vitreuses au disilicate de lithium un mordançage à l’acide fluorhydrique.

La préparation chimique est obtenue par l’apport de primaires ou d’agents de couplage.

Traitements de surface

Le conditionnement de la surface des matériaux de restauration est une étape importante pour aboutir à une adhésion durable et hydrolytiquement stable.

Sablage

Le sablage est un traitement de surface qui utilise la propulsion d’un flux de matériau abrasif sous haute pression sur une surface donnée. Généralement, il est utilisé pour rendre une surface lisse plus rugueuse, façonner une surface ou éliminer les contaminants de surface. L’alumine (Al₂O₃) est fréquemment utilisée comme matériau de sablage et produit une rugosité qui varie selon la granulométrie des particules et la pression utilisée [⁸]. Le sablage peut être doux avec des particules d’alumine de 50 µm sous pression réduite de 0,5 à 1 bar [⁹] ou plus actif avec des particules de taille plus élevée allant jusqu’à 110 µm sous une pression de 1 à 6 bars [¹⁰].

Le sablage peut être réalisé soit directement au cabinet dentaire si le praticien possède une microsableuse, soit au laboratoire de prothèses.

Revêtement de silice par la méthode tribochimique

Ce système utilise des particules d’alumine revêtues de silice qui sont projetées à haute pression sur la surface du matériau. L’énergie du choc entre les particules et le matériau provoque une élévation de température permettant le dépôt de la silice à la surface du matériau alors que la particule d’alumine est éjectée. La surface est ainsi modifiée par la création de microrugosités et par l’apport de silice qui pourra former des liaisons fortes avec des agents de couplage.

En augmentant la rugosité de surface, on augmente la surface développée et l’énergie de surface. On obtient consécutivement une rétention micromécanique de la colle qui peut pénétrer dans les pores créés à la surface du matériau.

Ce traitement est indiqué pour les céramiques et les métaux.

Mordançage à l’acide fluorhydrique

Ce type de mordançage modifie également la surface du matériau qui devient microrétentive et hautement réactive. L’acide attaque, par dissolution, la phase vitreuse des céramiques.

En pratique clinique, de faibles concentrations de 4 à 10 % sont utilisées [¹¹].

Primaires, ou agents de couplage

Les primaires permettent d’obtenir des liaisons chimiques entre le matériau de la prothèse et la colle.

Agents de couplage du type silane

Ces agents de couplage sont constitués par une molécule bifonctionnelle avec des groupes silane à une extrémité et des groupes méthacrylate à l’autre. La silanisation permet une liaison entre le matériau de prothèse et l’agent de collage, lui-même lié chimiquement à l’hydroxyapatite des tissus dentaires. Elle améliore aussi l’étalement de la colle [¹¹].

Agents de couplage contenant des groupements thione/thiol

Ces types d’agents forment des liaisons chimiques avec les métaux précieux (or, alliages d’or, alliages d’argent, alliages or/argent/palladium). En association avec le phosphate dihydrogène 10-méthacryloyloxydécyle, ou MDP, ils assurent une liaison entre ces alliages et le titane mais aussi avec les métaux non précieux [¹²].

Principes de préparation des intrados des différents substrats prothétiques

Céramiques feldspathiques renforcées à la leucite

On préconise le mordançage à l’acide fluorhydrique suivi d’un traitement silane [¹³-¹⁵]. Comme cela a déjà été dit, le mordançage à l’acide fluorhydrique, en attaquant la phase vitreuse de la céramique, produit une surface irrégulière et poreuse. Cela facilite la pénétration de la résine dans les microrétentions [¹⁶]. Par ailleurs, l’énergie de surface de la céramique est augmentée.

Il convient de noter que certaines spécialités sur le marché permettent de réaliser simultanément ces deux traitements (mordançage et silanisation).

Vitrocéramiques

Le mordançage à l’acide fluorhydrique suivi d’un traitement silane est, là aussi, préconisé [¹⁷].

Céramiques alumineuses et céramiques à base de zircone

Une céramique polycristalline, sans ou avec très peu de phase vitreuse, ne peut être mordancée. Un traitement tribochimique permet d’accrocher des particules de silice qui pourront être silanisées pour adhérer au composite de collage.

Le sablage est donc indispensable. Il est effectué avec de l’alumine à 50 µm sous une pression de 1 bar. Le système de collage doit contenir un monomère phosphate [¹⁸] car les colles à base de MDP donnent de meilleurs résultats que celles à base d’autres monomères fonctionnels [¹⁹].

Métaux et alliages

Le sablage est ici un traitement préalable nécessaire car il permet d’augmenter la surface de contact entre le métal et la colle. Pour les métaux précieux, il est obligatoirement suivi de l’emploi d’un agent de couplage à base thiol. Dans le cas des alliages non précieux, le sablage peut être ou non suivi d’un traitement chimique par un primaire selon la composition du système de collage employé (colle contenant ou non des monomères comme le MDP ou le 4-META).

Composites

La surface à coller d’une pièce prothétique en composite doit être sablée ou mordancée à l’acide fluorhydrique ou phosphorique puis traitée par un silane.

Composites renforcés aux fibres de verre (tenons radiculaires)

Un tenon en fibre de verre ne doit pas être sablé en raison de dommages potentiels. Un silane est appliqué sur le tenon radiculaire, précédé ou non d’un mordançage à l’acide phosphorique selon le protocole d’utilisation de l’agent de couplage utilisé. Il y a formation de liaisons siloxane avec les groupes hydroxyle de la fibre de verre.

Monomères fonctionnels spécifiques présents dans la colle elle-même

Les monomères adhésifs sont polymérisables. Ils sont mis au point par le biais des techniques utilisées par la chimie organique. Ce sont soit des monomères acides qui se lient aux tissus durs dentaires, aux alliages de métaux non précieux et aux céramiques, soit des monomères contenant du soufre pour le collage des métaux et alliages précieux.

Pour des liaisons fortes et durables, on trouve l’association de monomères acides et de monomères contenant du soufre dans les primaires et adhésifs [²⁰].

Qualités esthétiques

Les colles associées à un système adhésif offrent une possibilité esthétique maximale, elles comportent un choix étendu de teintes, d’opacités et de luminosités et sont complétées, pour certaines, par la présence dans leur gamme de pâtes d’essai.

Les propriétés optiques sont une de leurs qualités majeures. En raison de leur large gamme de teintes, elles sont indiquées dans des situations où le critère esthétique est primordial et où la limite de la restauration, parfois supra-gingivale, est visible [²¹].

Teinte

La teinte du composite de collage peut avoir une influence sur le rendu esthétique final d’une restauration en céramique ou en composite, surtout quand celle-ci est de faible épaisseur. C’est la raison pour laquelle les fabricants de certaines colles ont mis au point une gamme plus ou moins étendue de teintes, de translucidités et de luminosités de leurs produits (^{tableau 1}). Dans cette situation, la teinte du composite de collage est choisie en fonction de la céramique utilisée et du substrat dentaire [²²].

Comme cela a été précisé, certaines de ces colles non adhésives comportent des pâtes d’essai. Ces dernières, à base de glycérol soluble et contenant des charges et des pigments, permettent une simulation de la teinte pour les restaurations en tout céramique (facettes, inlays, onlays, couronnes et bridges) avant un collage définitif avec le composite de collage. Il est important de noter que la translucidité et la teinte de ces pâtes correspondent à celles du composite de collage une fois polymérisé et avec une épaisseur identique. Cette simulation doit toujours être effectuée avant d´isoler le champ opératoire et avant de sécher les dents, car le séchage éclaircit temporairement la structure dentaire. La mise en place de la restauration avec la pâte d’essai se fait avec précaution, sans exercer de pression qui risquerait de la fracturer. Après l’essayage, tout résidu de pâte d’essai doit être éliminé de la restauration et des tissus dentaires par rinçage à l’eau avant le collage définitif afin de ne pas altérer l’adhésion.

Essayage

Lors de l’essayage, la contamination par la salive des surfaces de la prothèse ne peut être évitée.

Dans le cas de restaurations préalablement traitées au laboratoire, un nettoyage à l’acide phosphorique peut être effectué mais seulement pour les restaurations en vitrocéramique et en composite. En effet, l’acide phosphorique bloque l’action chimique du conditionneur appliqué sur les restaurations en zircone et les alliages non précieux ; il ne peut donc être utilisé pour le nettoyage de ce type de restaurations. Un microsablage est alors nécessaire, permettant d’obtenir une surface nette. Effectué à l’aide d’une microsableuse juste avant le collage, il augmente considérablement le potentiel d’adhésion [²³]. Certains fabricants préconisent, pour un nettoyage efficace et simple, l’emploi d’un agent de nettoyage universel qui peut être utilisé non seulement sur les vitrocéramiques et les composites mais aussi sur la zircone et les alliages précieux et non précieux. Après ce nettoyage, la surface de collage doit être conditionnée avec un agent de liaison en respectant le mode d’emploi du matériau utilisé.

Si la prothèse n’a pas été prétraitée au laboratoire, l’intrados, après un nettoyage à l’eau, sera alors traité en fonction du matériau prothétique (^{tableau 1}).

Stabilité de teinte

La teinte du joint doit être stable dans le temps, ce qui n’est pas toujours le cas avec les colles dites duales qui peuvent contenir certains composants des systèmes d’amorçage de polymérisation (peroxydes, amines). Ces composants se dégradent dans le temps et se colorent, pouvant entraîner un désagrément esthétique non négligeable. C’est pour cela qu’une colle photopolymérisable sera indiquée lorsque le cas clinique le permet.

Étapes cliniques essentielles du collage avec les colles nécessitant le traitement des surfaces dentaires et prothétiques

Après élimination du ciment provisoire et nettoyage de la cavité, la restauration est essayée puis rincée à l’eau et séchée. En cas de restauration esthétique, l’essayage se fait en utilisant une pâte d’essai permettant de contrôler la teinte. Cette pâte d’essai se retire par rinçage à l’eau.

La surface de collage de la restauration est ensuite conditionnée selon le matériau utilisé et les recommandations du fabricant, comme nous l’avons vu précédemment.

Les surfaces dentaires peuvent alors être préparées. Après isolation du champ opératoire (digue), les surfaces dentaires sont rincées et séchées sans excès puis un système adhésif amélo-dentinaire correspondant à la colle utilisée est appliqué sur toutes les surfaces de collage de la cavité en respectant les recommandations du fabricant.

La colle est appliquée directement dans l’intrados conditionné de la restauration. La pièce prothétique est alors insérée et maintenue sous pression. Les excès de colle sont éliminés immédiatement dans le cas d’une chémopolymérisation ou bien après un flash d’insolation de 2 à 3 secondes le long du joint dans les cas de photopolymérisation avant de compléter la polymérisation.

On sait que la polymérisation des colles est inhibée par l’oxygène de l’air, aussi convient-il de recouvrir les bords de la restauration immédiatement après le retrait des excès avec un gel de glycérine, isolant ainsi le joint le temps de la prise totale, que ce soit par chémopolymérisation ou par photopolymérisation. Le gel est ensuite retiré par rinçage à l’eau après durcissement complet.

La finition de la restauration est alors effectuée au niveau du joint de collage, ainsi que le contrôle de l’occlusion (^fig. 12 à ⁷).

Conseils cliniques

Ces colles sont performantes mais demandent une rigueur stricte lors de leur mise en œuvre. Très sensibles à l’humidité, elles nécessitent la mise en place d’un champ opératoire (digue).

Si l’on respecte les procédures de mise en œuvre, l’étanchéité immédiate est excellente.

Avantages des conditionnements en seringues automélangeuses

La plupart des colles sont présentées en seringues automélangeuses. Cela permet une bonne stabilité du produit : un produit prédosé aura toujours les mêmes propriétés. Si base et catalyseur sont présentés en seringues individuelles, le mélange doit être fait manuellement, ce qui entraîne la formation de porosités mais aussi un risque de proportions non conformes. Les propriétés physico-chimiques du matériau s’en trouvent altérées.

De même, la présentation en seringues automélangeuses assurant une proportion des constituants idéale, la viscosité de la colle est constante et correspond à celle que l’on attend. Cela garantit un bon étalement du matériau au moment de la mise en place de la prothèse.

Influence de la viscosité de la colle

Une colle fluide permet une insertion manuelle aisée et précise de l’élément prothétique mais, il est vrai, entraîne une élimination des excès plus complexe. Les colles fluides seront privilégiées dans les cas de facettes en céramique pour obtenir un joint de faible épaisseur.

Choix du mode de polymérisation de la colle

Les colles sont des résines en général chargées qui durcissent par polymérisation. Cela leur confère une grande cohésion (ténacité) qui leur permet de résister à de fortes contraintes.

Comme on le sait, il peut y avoir trois types de polymérisation : la photopolymérisation, la polymérisation chimique et la polymérisation duale (chimique et photonique) :

• pour une colle à polymérisation chimique, le praticien ne contrôle ni le temps de travail, ni le temps de prise ;

• lors de l’emploi d’une colle photopolymérisable, le praticien contrôle le temps de mise en œuvre. Bien sûr, cette indication est réduite par la possibilité de diffusion de la lumière à travers la prothèse. Le risque est donc la persistance de monomères non polymérisés en profondeur, ce qui pose des problèmes de biocompatibilité, de moindre résistance mécanique et de vieillissement prématuré ;

• les colles duales assurent une bonne qualité de prise sur toutes les surfaces du joint. Il faut toutefois faire attention aux incompatibilités possibles entre les systèmes automordançants et les colles chémopolymérisables ou duales (à vérifier auprès des fabricants).

Conclusion : quelle colle pour quel cas clinique ?

On part bien sûr du préalable que le choix du matériau d’assemblage d’une pièce prothétique fixée aux tissus dentaires s’est orienté vers un composite de collage plutôt qu’un ciment.

La liaison entre la dent et la prothèse formée par scellement adhésif peut fournir une stabilité supplémentaire à l’ensemble du système. De cette manière, on obtient des restaurations particulièrement pérennes. En outre, les colles (composites de collage) assurent une meilleure transmission de la lumière à travers le matériau, améliorant ainsi les propriétés esthétiques de la restauration.

Pour les restaurations des secteurs antérieurs (lorsqu’il s’agit de collage de céramique feldspathique, de céramique feldspathique renforcée et de vitrocéramique), les composites de collage présentant un large choix de teintes sont à utiliser. La teinte de l’agent d’assemblage peut faire varier le rendu final de 10 à 15 % dans certaines situations (facettes fines de moins de 1 mm d’épaisseur et peu opaques). Les pâtes d’essai (pâtes try-in) permettent de simuler les caractéristiques optiques des composites de collage. Certaines colles se déclinent même en cinq teintes.

Pour les restaurations esthétiques en céramique infiltrée et en zircone, on sait que les colles contenant du MDP sont idéales [²⁴, ²⁵]. Soares et al. [²⁶] indiquent que lors du collage d’une zircone, le protocole utilisant un sablage suivi de l’utilisation d’une colle contenant du MDP est le meilleur choix possible.

Lors du collage d’une restauration peu rétentrice, les colles contenant le monomère 4-META sont à privilégier.

Concernant le collage des tenons intraradiculaires, le système adhésif précédant la mise en place de la colle est également à choisir avec discernement.

Le système adhésif sélectionné doit être dual ou chémopolymérisable et disposer de micro-applicateurs spécifiques pour l’obtention d’une couche hybride de qualité. La colle, second composant du système, que l’on injecte dans le logement préparé doit combler les espaces et enrober le tenon afin d’amortir et de répartir les forces qui sont appliquées, grâce à un module d’élasticité proche de celui de la dentine.

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