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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

ADMINISTRATION

Mise à jour : mars 2020 Doyens Honoraires

Professeur Professeur Professeur Professeur

Raymond SANGIUOLO† Henry ZATTARA André SALVADORI Jacques DEJOU

Doyen Professeur Bruno FOTI Assesseurs Professeur Michel RUQUET Professeur Anne RASKIN

Directeurs de Départements Formation Initiale Professeur Michel RUQUET Recherche Professeur Anne RASKIN Formation Continue Professeur Frédéric BUKIET

Charges de missions Relations Internationales Professeur Hervé TASSERY Internat et Diplômes d’études spécialisées Professeur Virginie MONNET-CORTI Affaires générales Docteur Patrick TAVITIAN

Responsable des Services Administratifs et Techniques Madame Katia LEONI

LISTE DES ENSEIGNANTS

PROFESSEURS DES UNIVERSITES – PRATICIENS HOSPITALIERS DES CSERD

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PROFESSEUR DES UNIVERSITES

ABOUT Imad (65) MAITRES DE CONFERENCES DES UNIVERSITES – PRATICIENS HOSPITALIERS DES CSERD

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LAURENT Michel (58-01) LAURENT Patrick (57-01) LE GALL Michel (56-01) MAILLE Gérald (58-01) PHILIP-ALLIEZ Camille (56-01) POMMEL Ludovic (58-01) PRECKEL Bernard-Éric (58-01) RÉ Jean-Philippe (58-01) ROCHE-POGGI Philippe (57-01) STEPHAN Grégory (58-01) TAVITIAN Patrick (58-01) TERRER Elodie (58-01) TOSELLO Alain (58-01)

MAITRES DE CONFERENCES DES UNIVERSITES ASSOCIES

BLANCHET Isabelle (56-01) MENSE Chloé (58-01

ASSISTANTS HOSPITALIERS ET UNIVERSITAIRES

AL AZAWI Hala (56-01) HAHN-GOLETTI Larissa (58-01) ANTEZACK Angeline (57-01) LIOTARD Alica (58-01) ARNIER Canelle (56-01) MANSUY Charlotte (58-01) BACHET-DORISON Damienne (56-01) MARTIN William (56-01) BALLESTER Benoît (58-01) MATTERA Rémi (56-01) CAMBON Isabelle (56-01) MELLOUL Sébastien (57-01) CASAZZA Estelle (56-01) PARFU Anne (58-01) CASTRO Romain (57-01) PASCHEL Laura (58-01) DAVID Laura (56-01) PILLIOL Virginie (58-01) DEVICTOR Alix (58-01) REPETTO Andréa (58-01) DODDS Mélina (58-01) ROMANET Yvan (57-01) DRAUSSIN Thierry (56-02) SANTUNIONE Charlotte (58-01) DUMAS Cathy (57-01) SILVESTRI Frédéric (58-01) HADJ-SAID Mehdi (57-01) VINAÏ Michael (56-01)

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.

2

3

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