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Cinq choses à savoir sur la zircone

Par Dinesh Sinha, BDS, PHD, Senior Technical and Marketing Manager Dental Division, Kuraray America, Inc.

Depuis le début des années 2000, le marché mondial de la restauration tout céramique, y compris celui de la zircone, connaît une croissance rapide. La demande croissante du marché a conduit divers fabricants dentaires à commercialiser différents types de zircone dentaire pouvant être utilisés dans de nombreuses applications prothétiques dentaires. Aujourd'hui, les céramistes dentaires jouent un rôle clé avec les dernières technologies CAD/CAM pour fournir des prothèses en zircone de haute performance avec plus de précision et d'esthétique pour les besoins du traitement.

La zircone est une céramique polycristalline. Cela signifie qu'elle est entièrement composée de cristaux, sans phase vitreuse. La présence d'une microstructure entièrement cristalline confère à la zircone sa solidité et donne aux premières formulations un aspect opaque et une faible translucidité. La translucidité de la zircone est améliorée en modifiant l'arrangement atomique à l'intérieur des cristaux de zircone (plus communément appelée zircone translucide ou esthétique). Les céramistes dentaires doivent connaître plusieurs facteurs clés lorsqu'ils choisissent la zircone :

1. Type/marque de zircone

Au cours du processus industriel de fabrication de la zircone dentaire (dioxyde de zirconium), de l'yttrium (Y2O3) est ajouté pour rendre la zircone raffinée stable à température ambiante. L'yttrium contribue également à augmenter la translucidité de la zircone, mais réduit aussi sa résistance. La méthode la plus courante de classification de la zircone est la concentration en yttrium (c'est-à-dire 3Y, 4Y et 5Y). De nombreux fabricants dentaires utilisent/achètent la zircone auprès d'un grand fabricant industriel de céramique. Cette classification permet de comprendre et de décrire les propriétés de la zircone lorsque la source de poudre primaire est la même. La zircone 3Y est la plus résistante et la moins translucide, tandis que la zircone 5Y est la plus translucide et la moins résistante.

Fig. 1. Kuraray Noritake Dental Inc. poudre KATANA™ Zirconia originale.

La plupart des fabricants de zircone dentaire achètent la poudre de zircone brute à un tiers. Seuls quelques fabricants, comme Kuraray Noritake Dental Inc., utilisent leurs propres formulations de poudre de zircone originale (figure 1). L'entreprise peut ainsi contrôler plus précisément la composition chimique et physique, non seulement en ce qui concerne la concentration d'Yttria, mais aussi des paramètres tels que la taille des grains ou des particules, ainsi que la température de frittage. Kuraray Noritake dispose de KATANA™ comme marque ombrelle avec trois options différentes de résistance et de translucidité dans les formulations multicouches : KATANA™ HTML PLUS, STML et UTML.

2. Résistance de la zircone dentaire

La méthode la plus courante pour mesurer la résistance de la céramique consiste à évaluer sa résistance à la flexion. Le test de résistance à la flexion applique une force sur la partie supérieure d'un échantillon de céramique, ce qui provoque la flexion et la fracture de l'échantillon. L'Organisation Internationale de Normalisation (ISO) et l'American Dental Association ont élaboré une norme pour mesurer la résistance à la flexion des céramiques dentaires. Deux méthodes sont couramment utilisées aujourd'hui. La méthode de flexion en trois points (figure 2) utilise un échantillon rectangulaire, tandis que la méthode de résistance à la flexion biaxiale (figure 3) intègre un échantillon circulaire. Les deux tests sont acceptables, mais les céramiques ont tendance à produire des valeurs plus élevées lorsqu'elles sont testées avec la méthode biaxiale plutôt qu'avec la méthode de flexion en 3 points.

Fig. 2. Essai de résistance à la flexion en 3 points

Fig. 3. Essai de résistance à la flexion en flexion biaxiale

En outre, même dans un essai de flexion à trois points, si la longueur de l'échantillon (voir figure 2) est réduite, la résistance à la flexion de la même céramique peut être plus élevée. Il est essentiel de comprendre les paramètres d'essai lors de la sélection ou de la comparaison de différentes marques de céramique. Tous les matériaux doivent être testés dans les mêmes conditions et selon la même méthodologie.

3. Multi-chromatique vs multi-translucide

Kuraray Noritake a été le premier fabricant dentaire à introduire la zircone multicouches en tant que produit commercial en 2013. Différentes concentrations de poudre de zircone contenant des pigments sont utilisées pour rendre les disques et les blocs de zircone multichromatiques.

Multi-chromatique : KATANA™ Zirconia HTML PLUS/STML/UTML (figure 4) ont été développées sur la base du concept "d'apparence réaliste", imitant avec précision et naturel la couleur et la translucidité des dents naturelles. Il se compose d'une couche d'émail supérieure, de deux couches de transition et d'une couche de base. La technologie de fabrication unique de Kuraray Noritake permet à chaque couche de poudre de se fondre harmonieusement dans un profil de gradient qui élimine toute ligne de démarcation entre les différentes couches. La concentration d'Yttria reste similaire dans toutes les couches ; par conséquent, la résistance de la zircone ne varie pas d'une couche à l'autre. Les pigments (chroma) sont ajustés de manière à produire des chroma différents entre les couches, alors que la translucidité reste la même.

Multi-translucide : KATANA™ Zirconia YML (figure 5) est le dernier disque multicouche KATANA™, avec une combinaison bien équilibrée de translucidité des couleurs et de gradation de la résistance à la flexion. Il est également fabriqué à l'aide de la technologie multicouche, avec une teneur en Yttria différente dans chaque couche.

La résistance diffère d'une couche à l'autre, l'émail présentant une résistance à la flexion de 750 MPa, le corps de transition de 1000 MPa et la couche de base de 1100 MPa. Ces couches sont parfaitement harmonisées entre elles, car toutes les étapes fondamentales de la production, y compris la purification, le raffinage de la matière première zircone et l'ajout de composants essentiels tels que l'Yttria, sont toutes traitées en interne par Kuraray Noritake.

Fig. 4. KATANA™ Zirconia HTML PLUS/STML/UTML

Fig. 5. KATANA™ Zirconia YML

4. Nettoyage de la zircone

Lors de l'essayage, la restauration en zircone pourrait être contaminée par des protéines salivaires, réduisant ainsi la force d'adhérence. KATANA™ Cleaner (figure 6) peut être utilisé pour éliminer la contamination. Pour ce faire, il suffit de frotter KATANA™ Cleaner sur la surface de l'intaille, puis de la rincer à l'eau. KATANA™ Cleaner a un effet nettoyant élevé, en raison de la caractéristique tensioactive du sel MDP.

5. Collage à la zircone

Il existe plusieurs situations cliniques dans lesquelles les restaurations en zircone bénéficient d'un collage à la résine : les restaurations qui sont moins résistantes ou moins fines, qui manquent de rétention ou qui dépendent d'un collage à la résine (par exemple, les prothèses partielles fixes collées à la résine, les onlays ou les facettes en stratifié). Markus Blatz, DMD, PhD, University of Pennsylvania School of Dental Medicine et son groupe ont introduit une approche en trois étapes, connue sous le nom de « APC Zirconia Bonding Technique » (technique de collage de la zircone APC).

APC : étape A : Abrasion aux particules d'air, puis application de P : Primer et enfin étape C : résine Composite. Les restaurations en résine assemblées à base de MDP présentent de meilleures marges à long terme. Le MDP a démontré une liaison chimique très stable avec la zircone. Kuraray Noritake a inventé et introduit le monomère MDP original en 1981. Toutes les marques de colles Kuraray Noritake PANAVIA™ (Figure 7) contiennent ce monomère MDP original.

Fig. 7. Colle résine universelle : PANAVIA™ SA Cement Universal

Fig. 6. KATANA™ Cleaner

Kuraray Noritake est connu pour son héritage en matière d'invention de technologies révolutionnaires dans les domaines de la résine et de la céramique. La société s'engage à inventer les matériaux de la meilleure qualité que les céramistes dentaires et les dentistes peuvent utiliser pour traiter leurs patients en toute confiance.

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