Les composites traditionnels à macro charges(conventionnels)

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Jonction amélo-dentinaire (JAD)

La première couche d’émail se forme directement sur la dentine peu après le début de la minéralisation de celle – ci.
Le trajet de la jonction amélo-dentinaire est festonné sur tout le pourtour sauf au collet, où il est rectiligne. La cohésion émail – dentine est renforcée par cet aspect et par des interpénétrations entre les deux tissus.
Le début de l’amélogenèse se produit avant que le prolongement de Tomes ne soit entièrement constitué. Pour cette raison, la première couche l’émail est aprismatique (30 – 50 µm): c’est l’émail de jonction.
Au delà de cette mince couche d’émail, la structure prismatique se met en place. Cependant, persistent dans cette zone interne de l’émail adulte des reliquats matriciels ou buissons.
Au niveau de la jonction amélo-dentinaire on observe des pénétrations dentinaires dans l’émail. Ce sont les fuseaux de l’émail.

COMPOSITION CHIMIQUE : 

L’émail comprend une phase organique et une phase minérale :

Matrice organique

La matrice organique ne représente que 2 % du poids tissulaire de l’émail adulte. Elle est composée de protéines (58%), de lipides (40 %) et d’eau (2 %)
 Les protéines :
Elles ont pour noms :
– les énamélines qui résultent d’une part de la sécrétion directe des améloblastes et d’autre part de la dépolymérisation / réagrégation des amélogénines (protéines de l’émail en voie de développement) ;
– les phosphoprotéines intervenant par l’intermédiaire de la sérine à la liaison organo-minérale ;
– et les complexes protéines-polysaccharides: qui sont présents en très faible quantité (0,4 à 0,5 %).
 Les lipides :
Dans l’émail mature les lipides représentent encore environ 40% de l’ensemble de la matrice organique soit 0.16 à 0.50 % du poids total de l’émail.
De nombreuses classes de lipides non phosphorés et de lipides phosphorés sont représentées principalement par les phospholipides et les phospholipoprotéines.

Phase minérale

Elle représente 96 à 98 % de la masse de l’émail. Elle est accompagnée de 2% d’eau environ. La phase minérale est essentiellement constituée de cristaux d’hydroxyapatite : Ca10 (P04)6(OH) 2. Chaque cristal d ‘hydroxyapatite est composé par la juxtaposition d’unités élémentaires de 18 ions. Ces dernières ont la forme d’un parallélépipède de 0,942nm (nanomètre ou : 0.9m) de côté dont les angles ont respectivement 120° et 60°. La hauteur ou axe C est de 0,688nm. L’assemblage de ces unités forme la maille du réseau cristallin.

PHYSIOPATHOLOGIE PULPO-DENTINAIRE

Parallèlement aux phénomènes physiologiques, la pulpe s’oppose aux agressions de la dentine (carie, abrasion, attrition, traumatismes opératoires) par une réaction revêtant deux aspects :
– l’un au sein du parenchyme, ressort de l’inflammation, aboutissant à la formation d’une matrice organique réactionnelle minéralisable ;
– et l’autre, dans la dentine même où des réactions minéralisantes modifient sa structure.

L’inflammation pulpaire 

L’irritation des prolongements cytoplasmiques dans les tubuli dentinaires est génératrice d’altérations cellulaires au niveau odontoblastique, c’est-à-dire à la limite dentino-pulpaire. Immédiatement après une irritation de la dentine, les odontoblastes dont le prolongement a été irrité ou sectionné sont le siège d’une activité accrue.
La membrane cellulaire devient perméable et libère des substances toxiques pour les cellules voisines, déclenchant l’inflammation. Une stase sanguine entraîne rapidement une dilatation vasculaire et la thrombose des vaisseaux capillaires. Ces phénomènes sont accompagnés d’œdème et de diapédèse des leucocytes.
Les perturbations au niveau des odontoblastes modifient les processus d’élaboration de la matrice dentinaire. Suivant l’importance de l’atteinte dentinaire, il se produit soit une accélération de la sécrétion de matrice dentinaire, soit une inhibition de la dentinogénèse.
La matrice réactionnelle déposée est variable en quantité, mais aussi en qualité :
– élaborée massivement et rapidement, elle a une structure irrégulière qui se trouvera dans la néo dentine minéralisée ultérieurement;
– et déposée lentement à la suite d’une irritation légère, elle sera plus régulière et plus tubulée.
Cette sécrétion de matrice à partir des odontoblastes irrités ou résiduels, s’effectue quand cessent les phénomènes inflammatoires aigus et que s’installe, pour une période transitoire, un état inflammatoire chronique.
L’inflammation chronique est caractérisée par un tissu de granulation contenant des lymphocytes, des plasmocytes et des macrophages qui envahit la couche sous – odontoblastique.
Quand l’irritation diminue ou cesse, de nouvelles cellules formatrices vont se différencier. Il s’agit des cellules plasmatiques et des lymphocytes qui, tout en produisant des anticorps, synthétisent et stockent des nucléoprotéines nécessaires à la survie et à la multiplication des cellules.
Les odontoblastes lésés peuvent se régénérer; ceux qui ont été définitivement détruits sont phagocytés, alors que d’autres cellules pulpaires se différencient en néo-odontoblastes. Ce sont ces derniers qui élaborent la cicatrice de dentine tertiaire. Ce qui caractérise au niveau pulpaire la réaction face au traumatisme, c’est la constance des phénomènes inflammatoires aigus précoces et le passage rapide au stade chronique conditionnant la réparation.
Sa durée sera fonction de l’importance du traumatisme initial, de l’état pulpaire au moment de l’agression et de l’action thérapeutique exercée.
La persistance d’une inflammation chronique est la conséquence d’une irritation permanente due à des facteurs liés à la toxicité des matériaux de restauration, aux irritations chimiques et thermiques persistantes et à la mauvaise herméticité des obturations.(36)

Remaniements dentinaires

Ces remaniements de la dentine sont essentiellement des processus d’apposition ou de résorption tissulaire et s’observent :
– à la périphérie de la pulpe et dépendent du métabolisme cellulaire
c’est-à-dire de la synthèse et de la sécrétion des précurseurs matriciels par les odontoblastes ou par des cellules de relais en cas de lésion de ces derniers;
– et au niveau des unités dentinaires à l’interface dentine péritubulaire / espace péricytoplasmique et résultent d’interactions entre ces deux structures.
Tous ces phénomènes peuvent se produire soit dans des conditions physiologiques, soit dans des conditions réactionnelles.

LES RESINES COMPOSITES 

DEFINITION

Un composite dentaire est une combinaison tridimensionnelle d’au moins deux substances chimiques différentes reliées par un agent de liaison.
Il est constitué de trois phases différentes :
– une phase organique : c’est la phase résineuse au sein de laquelle s’effectue la prise du matériau
– une phase inorganique : c’est le matériau de charge à base de quartz ou de silice. Cette phase est dispersée dans la matrice et confère au composite ses qualités de résistance ;
– et un agent de couplage qui réalise l’interface résine/charge

LA PHASE ORGANIQUE

Composition chimique

Elle est constituée de trois groupes de composants :
– les constituants du réseau polymère : oligomères et monomères ;
– lessubstances qui favorisent l’esthétique du composite (pigments) ;
– et les différents adjuvants qui permettent de réticuler le système.
Parmi ces adjuvants, nous pouvons citer les amorceurs qui initient la polymérisation, les inhibiteurs qui masquent les sites actifs des amorceurs, les accélérateurs qui augmentent la cinétique de la réaction, les agents diluants qui contrôlent en partie la viscosité et les stabilisants qui évitent la polymérisation de la résine au cours de son stockage.

La formule de base du réseau polymère

Le développement des résines esthétiques date de 1940, avec la mise au point des résines époxy-copolymères de LEE qui durcissent à température ambiante, présentent peu de contraction, et donnent un polymère insoluble et sont adhésives à la plupart des solides.

Les adjuvants

 Les accélérateurs
Ils ont pour but d’accélérer la décomposition de l’amorceur pour donner des radicaux libres et ce, à température ambiante.
Amorceur et accélérateur sont conditionnés séparément et ne seront mélangés que juste avant emploi.
 Les inhibiteurs
Ce sont des substances chimiques qui masquent les sites actifs des amorceurs et provoquent des périodes d’induction bien définies suivies de polymérisation à vitesse normale.
Les inhibiteurs les plus connus sont les quinones (benzoquinone, hydroquinone).
L’eugénol dont la formule est proche de celle des inhibiteurs, tendra aussi à inhiber la polymérisation. De ce fait, l’emploi de fond de cavité à l’eugénate est contre indiqué.
 Les stabilisants
Les matériaux polymères subissent un vieillissement rapide par craquelure, changement de couleur, ternissement des couleurs dus à la dégradation oxydante et activés par la lumière et par la température.
Pour éviter ou du moins retarder au maximum ces phénomènes, on ajoute au composite des stabilisants qui sont surtout des absorbeurs anti-ultra violet (le salicylate de phényl et l’hydroxy-4benzophénone).
 Les amorceurs
Les réactions d’amorçage peuvent être réalisées par voie chimique, photochimique, ou radiochimique.
En odontologie conservatrice, seuls les amorçages chimiques ou photochimiques peuvent être utilisés pour les biomatériaux dont la réticulation est recherchée en bouche (biomatériaux à phase d’insertion plastique).
On distingue les amorceurs photochimiques tels que le benzophénone et l’acétophénone et les amorceurs chimiques avec les hydropéroxydes / les péroxydes et les composés contenant de l’azote.

La réaction de prise

Des composites photopolymérisables

Pour photopolymériser un monomère, une étape intermédiaire est nécessaire et consiste à utiliser un photo-amorceur qui, sous l’effet d’un rayonnement UV (ultra violet) ou de la lumière visible, engendre des radicaux libres capables de réagir directement sur le monomère et de déclencher la réaction de polymérisation.
Les amorceurs contenus dans les résines composites vont sous l’action des photons UV, se dissocier et libérer des radicaux libres.
Dans un deuxième temps, ces radicaux libres vont se fixer sur des groupements méthyl-méthacrylates pour former un monomère actif.
Ensuite, le monomètre actif va rencontrer un autre groupement méthyle-méthacrylate.
La réaction s’arrête lorsque le polymère actif rencontre un groupement autre qu’un méthyle méthacrylate.

Des composites chémopolymérisables

Les amorceurs de réaction, par exemple les péroxydes de benzoyle, vont se dissocier en radicaux libres. A partir de ces radicaux libres, les réactions de polymérisation sont identiques à celles des composites photopolymérisables.

LA PHASE DE MATERIAU DE CHARGE

La nature des charges, leurs tailles, leurs formes, leurs proportions et leurs modes d’incorporation déterminent la structure du matériau composite et dans une large mesure ses propriétés d’usage. Ainsi, les charges jouent un rôle important dans les propriétés de l’obturation, notamment en abaissant le coefficient de dilatation thermique de la résine polymérique permettant de l’ajuster à celui des tissus durs de la dent et d’améliorer la cohésion du produit fini.
Sur le plan chimique, on peut diviser les matériaux de charge en deux groupes : les particules à base de dioxyde de silicium (silice) et les composants à base de verre de borosilicate ou de céramique.
La silice peut se présenter sous deux formes :
– le quartz cristallin
– la silice pyrolytique
Les autres chargent présentent une composition chimique plus complexe.
Ce sont en général des silicates d’aluminium et de lithium, des verres de baryum, de strontium et de zinc.

L’AGENT DE COUPLAGE

Il s’agit d’un silane qui, déposé sur les particules de charges, assure leur liaison avec la matrice résineuse au moyen de liaison covalentes.
Le silane le plus fréquemment utilisé est le méthacryle oxypropyle triméthyle silane.
Le taux de liaisons établies entre la matrice et la charge n’est pas optimale et cette interface présente le maillon le plus faible du matériau composite. Ces liaisons sont très sensibles à l’hydrolyse. En surface du matériau, leurs ruptures libèrent les particules de charge.
Les tanins apportés par l’alimentation se fixent facilement au niveau des anfractuosités ainsi créées et sont responsables des discolorations qui apparaissent au cours du vieillissement.

CLASSIFICATIONS 

Dans un premier temps, les composites ont été classés en composites de première, de seconde et de troisième génération :
– ceux de la première génération avaient une charge inorganique formée de grosses particules (40 à 50µm) ;
– ceux de la deuxième génération avaient des particules d’environ 4 mm ;
– et ceux de la troisième génération avaient des micro charges.
Mais depuis 1983, LUTZ et PHILIPS cités par NOMBRE 31 ont proposé une classification générale des composites basée sur la composante charge.
Ils distinguent trois catégories de composites : les composites traditionnels macro chargés, les composites micro chargés et les composites hybrides.

Les composites traditionnels à macro charges (conventionnels)

Ils sont constitués de charges inorganiques (verre, céramique, borosilicate, quartz) représentent 70 à 80 % de la masse totale et les particules utilisées ont une dimension variant de 5 à 30 µm pour les anciens et de 1 à 5 µm pour les nouveaux.

Les composites hybrides

Ils contiennent aussi bien des macro charges que des micro charges. On ajoute les micro charges afin de remplir l’espace vide.
La charge minérale est constituée par :
– des particules de petites tailles ≤2 µm dans une proportion de 7 % ;
– des particules de grosses tailles (3 à 10 µm) dans une proportion de 93 %.
Les hybrides contiennent 70 à 80 % de matière inorganique.
Des améliorations fréquentes sont apportées à la taille des charges minérales.

Les composites micro chargés

On en distingue deux groupes :
 les micro chargés homogènes
Ils se caractérisent par la taille des particules qui est inférieure à 0 ,04 µm soit environ 100 fois plus petite que celles des composites classiques. La charge minérale représente 36 à 52 %.
 les micro chargés non homogènes Parmi lesquels on trouve :
– les granulés : Les particules ont une forme concassée et irrégulière et sont plutôt grosses (1 à 200 µm) ;
– les sphéroïdales : La silice pyrogène est incorporée dans des particules sphériques de résine partiellement polymérisées. Les sphères utilisées ont un diamètre moyen de 20 à 30µm ;
– et les agglomérés : ils sont purement inorganiques. La taille des particules varie de 1 à 25 µm.

PRESENTATION

Les résines composites sont commercialisées sous forme de pâte contenue dans des pots, des tubes, ou des capsules pré dosées. Elles peuvent aussi être livrées en seringues qui peuvent être à piston, à visser ou à pousser.

PROPRIETES

Contraction de polymérisation

Ce phénomène étant directement organique, les composites macro composites micro chargés. lié à la quantité relative de matrice chargés se contractent moins que les Les contractions de polymérisation des composites traditionnels et hybrides sont comprises entre 0,2 et 0,5%. Ces valeurs s’élèvent à 0,8 % pour les micro chargés.
Au cours de la polymérisation, la contrainte due à la contraction est telle que le composite, malgré l’utilisation d’un système adhésif, est arraché à la paroi dentaire. Ces zones d’arrachement sont localisées mais constituent des sites d’infiltration ultérieure qui vont contribuer à la dégradation prématurée de la restauration.

Conductivité thermique

La matrice organique est un bon isolant thermique. Les valeurs de conductivité thermique sont donc plus faibles pour les composites micro chargés.
D’une manière générale, les valeurs sont plus basses pour les composites que pour les matériaux métalliques, et beaucoup plus proches des valeurs relevées pour l’émail et la dentine.
Les composites assurent donc à la pulpe une bonne protection thermique.

Expansion thermique

Le polymère de la matrice organique présente un coefficient d’expansion thermique plus élevé que celui des particules de charge. Par conséquent, plus le pourcentage de phase organique est élevé, plus le coefficient d’expansion thermique du composite est élevé.
Les composites microchargés présentent donc les coefficients d’expansion thermique les plus élevés.

Absorption d’eau

Les composites micro chargés présentent les plus hautes valeurs parce que la phase organique est responsable de l’absorption d’eau.
Cette absorption d’eau a pour conséquence une augmentation de volume du composite. Mais ce phénomène ne suffit pas pour compenser lacontraction de polymérisation.

Radio-opacité

L’iode, le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et le silicone qui constituent les composites ne sont pas suffisamment lourds pour absorber les rayons X.
C’est la raison pour laquelle les derniers produits commercialisés comportent parfois des produits qui les rendent radio-opaques.
Cependant, ce phénomène est récent et la plupart des composites utilisés jusqu’alors ne sont donc pas détectables à la radiographie.

Propriétés mécaniques

Dureté et résistance à l’usure

En raison de la granulométrie plus élevée de leurs charges, les composites traditionnels sont plus durs que les micro chargés.
La dureté de ces composites traditionnels est comprise entre 25 et 50 vhn (unité vickers), les hybrides atteignent 100 vhn se rapprochant de la dureté des amalgames dentaires (90 à 150 vhn).
Une augmentation de la teneur en charge implique une meilleure résistance à l’usure par abrasion. La résistance à l’abrasion des matériaux est fonction de leur état de surface.
Les composites micro chargés, par contre, présentent une usure progressive plus régulière que celle des formules traditionnelles car les charges y sont plus rapprochées.
Les composites hybrides, quant à eux, se caractérisent par une meilleure résistance à l’usure (150 fois supérieure à celle des composites traditionnels).

La résistance à la compression

La résistance à la compression des composites varie de 150 MPa (Méga Pascal) à 300 MPa. Selon la nature des bases organiques et des charges, les composites traditionnels présentent une résistance à la compression qui varie de 140 à 260 MPa. Les micro chargés donnent une valeur comprise entre 220 et 280 MPa. Les hybrides nous offrent les meilleurs résultats (300 à 310 MPa) se rapprochant ainsi des amalgames dentaires pour lesquels, on enregistre une valeur qui se situe entre 300 et 400 MPa.

Table des matières

PREMIERE PARTIE : RAPPELS
I. RAPPEL SUR LES TISSUS DURS DE LA DENT
1.1. L’email
1.1.1.1. Email de surface
1.1.1.2. Email prismatique
1.1.1.3. Jonction amélo-dentinaire.
1.1.2. Composition chimique
1.1.2.1. Matrice organique
1.1.2.2. Phase minérale
1.2. La dentine
1.2.1. Structure histologique
1.2.1.1. La dentine périphérique coronaire
1.2.1.2. La dentine circumpulaire
1.2.2. Composition chimique de la dentine
1.2.3. Physiopathologie pulpo-dentinaire
1.2.3.1. L’inflammation pulpaire
1.2.3.2.Remaniements dentaires
II. LES RESINES COMPOSITES
2.1. Définition
2.2. La phase organique
2.2.1. Composition chimique
2.2.2. La réaction de prise
2.3. La phase de materiau de charge
2.4. L’agent de couplage
2.5. Classifications
2.5.1. Les composites traditionnels à macro charges(conventionnels)
2.5.2. Les composites hybrides
2.5.3. Les composites micro chargés
2.6. Présentation
2.7. Propriétés
2.7.1. Contraction de polymérisation
2.7.2. Conductivité thermique
2.7.3. Expansion thermique
2.7.4. Absorption d’eau
2.7.5. Radio-opacité
2.7.6. Propriétés mécaniques
III- TEMPS CLINIQUE
3.1. Composites pour dents anterieures
3.2. Composites à haute teneur en charges pour dents postérieures
3.2.1. Préparation de la cavité
3.2.2. Choix d’une matrice
3.2.3. Insertion des matériaux
3.2.4. Finition
DEUXIEME PARTIE : TRAVAIL PERSONNEL
I- JUSTIFICATION ET OBJECTIF DE L’ETUDE
II. CADRE DE L’ETUDE
III. MATERIEL ET METHODE
3.1. Matériel
3.1.1. La fiche d’enquête
3.1.2. Outil informatique
3.2. Méthodologie
3.2.1. Type d’étude
3.2.2. Période de l’étude
3.2.3. Recrutement de la population d’étude
3.2.4. Critères d’inclusion
3.2.5. Critères de non inclusion
3.2.6. Validation de la fiche d’enquête
3.2.7. Collecte de données
3.2.8. Analyse de données
IV. RESULTATS
4.1. Caractéristiques de la population d’étude
4.1.1. Répartition des étudiants selon le sexe
4.1.2. Répartition des étudiants selon l’âge
4.1.3. Répartition des étudiants selon l’année d’étude
4.2. Types de dents concernées par les restaurations
4.3. Indications des restaurations au composite
4.4. Maîtrise du protocole opératoire
4.5. Jugement sur les restaurations postérieures au composite
4.6. Nombre de restaurations aux composites réalisées
4.7. Respect du protocole opératoire
4.8. Cavités restaurées
4.9. Isolation des dents
4.10. Matériels disponibles
4.11. Autres matériaux utilisés en clinique d’OCE
4.11.1. Amalgame
4.11.2. Ciment verre ionomère
V. DISCUSSION
5.1. Caractéristiques de la population d’étude
5.2. Type de dents concernées par les restaurations
5.3. Indication des restaurations au composite
5.4. Maîtrise du protocole opératoire
5.5. Jugement sur les restaurations postérieures au composite
5.6. Nombre de restaurations aux composites réalisées
5.7. Respect du protocole opératoire
5.8. Cavités restaurées
5.9. Isolation des dents
5.10. Matériels disponibles
5.11. Autres matériaux utilisés
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE

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