Soutenance mémoire
Les résines composites (RC) ont largement été utilisées depuis leur introduction dans les années 1950, en grande partie pour leurs propriétés esthétiques auxquelles l’amalgame ne pouvait répondre. Elles permettent d’asssurer une situation clinique en technique directe mais peuvent également être utilisées en technique indirecte. Depuis, le nombre de matériaux s’est multiplié et de nouvelles formulations ont été trouvées pour améliorer les propriétés mécaniques et chimiques ainsi que la manipulation des matériaux, si bien qu’aujourd’hui, il existe plus de 200 RC sur le marché . Les RC ont largement été documentées et de nombreux articles ont été publiés. Parmi ces matériaux, une sous-famille reste méconnue, ce sont les OrMoCers®, acronyme pour ORganically MOdified CERamic. Nous allons donc nous pencher sur la composition, les propriétés et les indications de cette sous-famille.
Composition des RC
Le principe d’un matériau composite est de contenir plusieurs éléments de nature ou d’origine différentes, qui lorsqu’ils sont mis ensemble, permettent d’obtenir des propriétés supérieures aux éléments pris individuellement . Dans une RC, on retrouve le schéma suivant : une matrice dans laquelle sont incrustés des renforts ou des charges (Figure 1). La composition de ces différentes parties diffère en fonction des propriétés recherchées (viscosité, dureté, teinte, conditionnement…). Par conséquent, plusieurs formulations peuvent être utilisées pour donner place aux matériaux souhaités.
Phase organique
La phase organique est également appelée phase active car la réaction de polymérisation se fait en son sein. Elle est composée :
• d’une résine matricielle,
• de diluants ou contrôleurs de viscosité,
• d’un système de polymérisation,
• d’inhibiteurs de prise,
• de pigments.
La résine matricielle est le composé permettant à la RC d’être utilisée sous une phase visqueuse, malléable. En effet, cette propriété est fondamentale dans l’utilisation du matériau car elle permet la mise en place du matériau dans la cavité dentaire. Une fois mise en forme, la résine matricielle se solidifiera grâce à la réaction de polymérisation. Il existe différentes résines matricielles, dont les composants varient : Le monomère de base d’une résine matricielle, permettant la réticulation lors de la polymérisation ainsi que la compatibilité entre résines matricielles et adhésifs est la molécule de di-méthacrylate .
Dans le cas du BIS-GMA, la molécule de di-méthacrylate se transforme en un monomère avec une masse moléculaire plus importante grâce, dans un premier temps, à une réaction d’estérification par l’association d’alcools glycériques, et dans un second temps par addition avec du bisphénol A .
On peut également retrouver la molécule de méthacrylate dans d’autres monomères notamment l’UDMA .
La présence de doubles liaisons aux extrémités des monomères (bis-GMA, UDMA) leur permet de réagir entre eux, et donc d’obtenir une réticulation (réaction de polymérisation). Il a été développé d’autres composants de la résine matricielle pour remplacer le bis-GMA ou l’UDMA dans le but de diminuer la toxicité, la rétraction lors de la prise, ou bien la viscosité.
En effet, la présence de bisphénol A dû à la décomposition de la molécule de bis-GMA, peut s’avérer toxique. Effectivement, son faible poids moléculaire rend le risque de diffusion dans le système sanguin non négligeable. Il existe notamment une famille de RC fabriqués par 3M (Silorane®, 3M ESPE, St-Paul, USA) à base de siloxanes, n’utilisant pas les monomères R-diméthacrylates.
Les diluants, ou contrôleurs de viscosité, sont utilisés comme leur nom l’indique pour fluidifier la résine matricielle. En effet, l’un des problèmes inhérents aux RC est leur haute viscosité, causée par la présence dans la résine matricielle de molécules de haut poids moléculaire. Il existe plusieurs types de diluants, le plus connu étant le TEGDMA (TriEthylèneGlycolDiMéthAcrylate). Ce sont donc préférentiellement des monomères de faible viscosité qui sont inclus dans la résine matricielle. La quantité de diluant est fonction de la viscosité recherchée : plus on veut fluidifier la résine plus on ajoute de diluant. Or, la quantité de diluants doit être déterminée avec parcimonie. En effet, lorsque la quantité de diluant augmente, on note :
• Une diminution des propriétés mécaniques,
• Une augmentation de la rétraction de prise.
Le système de polymérisation permet de faire passer la résine de l’état visqueux (malléable) à l’état solide (dur). L’initiation de la polymérisation se fait par l’activation d’un amorceur. Elle peut être d’origine photonique, chimique ou bien via l’association des deux processus, on parle alors de RC duale. L’amorceur est décomposé en radicaux libres, qui vont se lier à un monomère et ainsi permettre son activation. Une fois le monomère activé, il va pouvoir lui-même réagir avec un autre monomère et donc créer une réticulation en chaîne pour créer des polymères(Figure 5). Il existe différents agents permettant l’initiation de la réaction. Pour l’activation photonique, c’est la présence d’amorceurs sensibles aux photons qui en est responsable (N,Ndiméthylamino éthyl méthacrylate).
Lorsque l’initiation est chimique, ce sont des agents tels que le peroxyde de benzoyle, amorceur activé par des amines tertiaires, qui jouent ce rôle. Suite à cette initiation, nous assistons à une phase de propagation, puis de terminaison. La réaction n’est jamais totale. On retrouve la présence de radicaux libres et de doubles liaisons non consommées sur les extrémités des monomères.
Les inhibiteurs de prise, aussi appelés conservateurs, sont utilisés dans le but de conserver le matériau à l’état pâteux. En effet, sans conservateurs, il pourrait y avoir une réaction spontanée de polymérisation des monomères à cause de la chaleur ou de l’exposition à la lumière ambiante. Pour éviter ce type de problèmes, des dérivés phénol sont inclus dans la résine tel que le BHT (2, 4, 6-tritertiary-butyl phénol). C’est en raison de cet effet inhibiteur qu’il faut éviter de mettre en contact une RC avec des ciments à base d’oxyde de zinc eugénol (ex : ciment provisoire IRM®) qui sont des dérivés phénol. Afin de permettre la polymérisation de la couche superficielle du matériau, il est recommandé d’isoler la RC du contact de l’oxygène de l’air ambiant, au moyen de vaseline par exemple, pour éviter cette inhibition de la polymérisationEnfin, les pigments vont permettre d’influer sur la teinte de la RC, afin de répondre aux besoins esthétiques lors de leur utilisation.
Charges
Les charges font partie intégrante de la RC, elles constituent la “phase inerte”, ainsi nommée car il n’y a pas de polymérisation en son sein. Elles sont liées à la matrice organique par l’intermédiaire du silane. Il existe différents types de charges qui varient en fonction de leur composition, de leur taille ainsi que de leur pourcentage dans la RC. Dans la majorité des RC, on retrouve des charges minérales, notamment la silice sous forme cristalline (quartz) ou non cristalline (verre boro silicaté), mais aussi des verres de métaux lourds tels que le silicate de verre de baryum ou de strontium permettant de rendre le matériau radio-opaque. Il existe également des charges organo-minérales, composées d’un noyau minéral sur lequel viennent se greffer des groupements multifonctionnels de méthacrylates pré polymérisés noyés dans la résine. En outre, on trouve des polymères pré polymérisés, comportant des charges minérales incluses dans une résine non polymérisée. La taille des charges varie de 0.02 jusqu’à 50 µm : on parle de RC nano-chargés pour les charges les plus petites, de micro-chargés pour les charges de taille moyenne et de macro-chargées pour les grosses particules de verre ou de quartz. Certaines RC comportent des charges de tailles différentes ; on parle dans ce cas de RC hybride. Le pourcentage de charges est également capital car il va déterminer les propriétés mécaniques et physiques du matériau. Plus le taux de charge est élevé, plus la viscosité du matériau augmente. Ainsi plusieurs formulations permettent de créer des RC aux propriétés mécaniques, physiques et esthétiques acceptables en jouant sur la taille, la composition, la forme et le pourcentage des charges.
Silane
Le silane (METHACRYLOXYPROPYLTRIMETHOXYSILANE) joue le rôle de liant entre les deux composants (résine et charges) cités précédemment, c’est un agent de couplage organo-minéral. La molécule possède à ses extrémités des groupements pouvant interagir d’une part avec la résine (méthacrylate) et d’autre part avec les charges (silanols) .
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Table des matières
I- INTRODUCTION
A- Composition des RC
Phase organique
Charges
Silane
B- Problématiques liées aux RC
Rétraction de prise
Cytotoxicité
C- Particularités des matrices OrMoCer®
Composition de la matrice OrMoCer®
Aspect macroscopique
Aspect microscopique
II. TECHNOLOGIE
A- Place des OrMoCer®s dans les RC actuelles
A- Système de polymérisation des RC à matrice OrMoCer®
B- Avantages liés à la technologie OrMoCer®
Rétraction de prise
Cytotoxicité
III. EVALUATION CLINIQUE
A- Essai clinique contrôlé randomisé a 1an
B- Essais cliniques contrôlés randomisés à 2 ans
– Clinical Evaluation of Restorations with Ormocer or Methacrylate Based Materials
– Two-year Clinical Evaluation of Ormocer, Nanohybrid and Nanofill Composite Restorative
Systems in Posterior Teeth
C- Essais cliniques contrôlés randomisés à 3 ans
– Clinical Performance of Ormocer, Nanofilled, and Nanoceramic Resin Composites in Class
I and Class II Restorations: A Three-Year Evaluation
– A Prospective Randomised Clinical Trial of One Bis-GMA-Based and Two Ormocer-Based Composite Restorative Systems in Class II Cavities: Three-Year Results
D- Essais cliniques contrôlés randomisés à 5 ans
E- Synthèse des résultats des études
F- Revues systématiques de la littérature
– Survival of Directly Placed Ormocer-Based Restorative Materials: A Systematic Review and Meta-Analysis of Clinical Trials
– Meta-Analysis of the Clinical Behavior of Posterior Direct Resin Restorations: Low Polymerization Shrinkage Resin in Comparison to Methacrylate Composite Resin
IV. CONCLUSION
V. ANNEXES
Annexe n°1
Annexe n°2
VI. BIBLIOGRAPHIE
