Collage aux céramiques de haute résistance

Contexte

De nouvelles céramiques ont été développées pour répondre à la demande de restaurations esthétiques très performantes. Celles-ci comprennent l’alumine infiltrée de verre et la zircone, l’alumine à frittage dense, la zircone Y-TZP (zircone polycrystalline tétragonale stabilisée à l’oxyde d’yttrium). Bien que les techniques de collage classiques se soient montrées efficaces avec les céramiques à base de silice ou feldspathiques, elles ont des difficultés à établir une liaison solide et stable avec ces nouvelles céramiques à haute résistance, qui sont dures, résistantes aux acides et sans silice. Différents traitements de surface ont été proposés pour optimiser la résistance et la durabilité des liaisons avec ces nouvelles céramiques. Les études de laboratoire sur la résistance et la durabilité de la liaison à la céramique dentaire à haute résistance ont été examinées pour obtenir des idées sur les meilleures pratiques.

Méthodes

Les bases de données PubMed et Google Search ont été fouillées et des recherches manuelles ont aussi été faites pour identifier les publications en langue anglaise traitant de la liaison résine-céramique et de sujets similaires. De multiples techniques ont été essayées et diverses façons de tester la résistance de l’adhésion ont été entreprises.

Résultats de collage

Les méthodes mécaniques d’obtention d’une liaison forte comprennent l’abrasion par projection de particules (APA, Airborne Particle Abrasion) et le traitement tribochimique avec de la silice. Certaines études ont montré que l’APA augmente considérablement la rugosité et la surface de la céramique ainsi que le potentiel de rétention micromécanique et qu’elle renforce la résistance de la liaison. Elle peut aussi nettoyer la surface des contaminants ou de la salive qui peuvent compromettre le collage chimique. Plusieurs études ont noté une augmentation de la résistance à la flexion de la zircone Y-TZP avec l’APA. Cependant, d’autres ont souligné que l’APA n’avait pas modifié la microstructure de surface des céramiques sans silice. Des protocoles alternatifs étaient nécessaires pour assurer une liaison adéquate. En outre, tandis que le sablage doux peut être bénéfique avec la zircone Y-TZP, un sablage fort peut causer des dommages importants.

Projeter sur la surface en céramique des particules d’alumine recouvertes de silice sous air comprimé crée un revêtement partiel de silice à la surface. Ceci est ensuite complété par la silanisation, puis le collage. Il a été rapporté que cet effet tribochimique produit une force d’adhésion plus élevée que celle obtenue par l’APA seule. Le recouvrement de silice peut être fait au fauteuil avec les produits adéquats. Une résine composite contenant un monomère de phosphate adhésif peut être nécessaire pour améliorer la force de liaison avec la céramique zircone. L’irradiation laser peut aussi améliorer la résistance de la liaison des résines composites aux céramiques. Cependant, l’APA s’est avérée supérieure à l’irradiation laser. Le laser Er:YAG produit une surface lisse des plaques de Y-TZP avec quelques fissures mais le changement de température pendant le traitement peut compromettre les propriétés mécaniques des céramiques Y-TZP.

Avec un mordançage-infiltration sélectif (SIE, Selective Infiltration Etching), une maturation induite par la chaleur (HIM) et une diffusion aux joints de grains de verre fondu sont appliquées à des zones sélectionnées de la zircone dans le but d’obtenir une rétention nanomécanique. Par rapport à l’APA, les échantillons HIM/SIE avaient une force de liaison plus élevée et n’étaient pas affectés par le vieillissement artificiel. La microscopie à force atomique a été utilisée pour tester une technique similaire de conditionnement de la zircone avec de bons résultats.

Les méthodes chimiques d’obtention d’une liaison forte avec les nouvelles céramiques comprennent le mordançage chimique, les primers zircone et l’utilisation de monomère de phosphate. L’utilisation d’acide fluorhydrique (HF) dissout sélectivement les composants vitreux des céramiques feldspathiques, laissant une surface poreuse, irrégulière, semblable à des rayons de miel, qui présente une surface et une énergie de surface accrues. Une solution de silane est ensuite appliquée. D’autres produits chimiques ont été utilisés en conjonction avec le silane pour réaliser un mordançage chimique, mais l’acide HF a produit les forces de liaison les plus élevées. Cette méthode est cependant inefficace pour atteindre une rétention adéquate avec les céramiques à haute résistance sans silice et résistantes au mordançage.

Un agent de couplage au silane, le 3-méthacryloxypropyltri-méthoxysilane (3-MPS), peut être utilisé avant d’appliquer une résine adhésive sur une surface en céramique rendue rugueuse pour la réparation d’une céramique. Le silane augmente l’énergie de surface du substrat et améliore la mouillabilité de la surface. L’adhésion chimique produite par le silane favorise des forces d’adhésion plus élevées que celles obtenues avec des techniques de rétention micromécaniques.

Le silicoating est nécessaire pour les céramiques zircone. Les liaisons peuvent se dégrader avec le temps dans l’environnement oral. Cependant, l’ajout de silane n’améliore pas la durabilité des liaisons dans les environnements de vieillissement artificiel. Si le silane est plus épais que 40 nm, son effet bénéfique peut être compromis. Un traitement thermique peut être ajouté pour améliorer la réactivité chimique du film de silane et la résistance à l’hydrolyse.

Des groupes organo-fonctionnels spécifiques dans les primers de zircone peuvent améliorer la compatibilité spatiale et augmenter la réactivité du monomère de silane. Des composés plus hydrophobes sont nécessaires pour régler la mauvaise stabilité des liaisons à long terme. Une interaction chimique et une surface zircone rétentrice mécaniquement sont requises.

L’utilisation de 10-méthacryloyloxydécyl dihydrogène phosphate (MDP) peut aider à établir une liaison chimique hydrolytiquement et relativement stable à la zircone. Les deux échantillons d’alumine et de zircone air-abrasés montrent des forces de liaison élevées et durables.

Les ciments tels que le ciment verre ionomère ou la résine adhésive contenant du r-META permettrent une meilleure liaison aux restaurations Y-TZP. Ces ciments offrent un faible module d’élasticité qui les fait ressembler à des amortisseurs, distribuant les forces pendant le test de fracture sur le complexe dent/ciment/céramique. La déformation plastique retarde l’apparition de la friabilité et de la fracture et les valeurs de résistance à la rupture sont augmentées. Cependant, la force de liaison avec ces ciments est diminuée par l’absorption de polyméthylméthacrylate (PMMA) lors d’une longue conservation.

D’autres ciments comprennent une résine composite auto-adhésive contenant un ester phosphate à polymérisation double qui offre une meilleure force de liaison que d’autres options. Ils peuvent se lier à la zircone plus efficacement que le monomère MDP et offrent des valeurs de rétention élevées. Cependant, le ciment seul n’est pas capable de fournir une force de liaison à long terme. Il doit être associé à une rétention mécanique.

Une solution de mordançage à chaud composée de méthanol, de 37 % d’acide chlorhydrique et de chlorure ferrique peut améliorer la rugosité de surface de la zircone. Cependant, l’utilisation de cet agent est expérimentale. D’autres nouveaux agents comprennent des primers métalliques, des agents de couplage, de la poudre de nitrure d’aluminium et de la zircone fluorée par plasma. Ils ont également été utilisés dans des situations expérimentales.