Comprendre la zircone pour éviter les échecs avec Karim Nasr

 

Introduction

 

Apparue il y a plus d’une vingtaine d’années en odontologie, la zircone n’est donc pas à proprement parler un matériau réellement « nouveau ». Ce qui est nouveau cependant c’est, non pas l’existence d’un matériau zircone, mais dorénavant d’une famille de zircones aux propriétés et champs d’applications différents mais aussi complémentaires. Que ce soit pour des considérations de santé publique ou du fait de la demande de nos patients de solutions plus esthétiques, « la zircone » est devenu un matériau aujourd’hui incontournable. Alliant résistance et esthétique elle vise à remplacer le métal dans la quasi-totalité de ses indications en prothèse fixée.

 

Mais comme il n’existe pas de matériau zircone universel, il convient donc de connaître les matériaux zircones disponibles et choisir le plus adapté à la situation clinique rencontrée afin d’éviter les échecs, notamment mécaniques (le pire étant la fracture) ou esthétiques (tel l’aspect grisâtre de la restauration finalisée). Ce choix doit s’appuyer sur des critères décisionnels simples et rationnels. L’assemblage de la zircone est également un sujet de débat, allant du scellement mécanique au collage. Or les solutions sont aujourd’hui fiables et performantes à condition de poser la bonne indication du mode d’assemblage et de respecter des protocoles bien codifiés.

 

La zircone est omniprésente dans la réalisation quotidienne des couronnes dentaires. La majorité des praticiens l’utilise, mais la connaissance approfondie de ce matériau reste malgré tout limitée. Elle est privilégiée pour plusieurs raisons : la volonté d’éliminer le métal (notamment à cause de la classification du cobalt comme cancérigène), la compatibilité avec les flux numériques, l’économie tissulaire, l’esthétique, et l’intégration dans les conventions de remboursement (reste à charge zéro).

 

Structure et résistance

 

Pour rappel la zircone (oxyde de zirconium) n’est pas un métal comme le zirconium mais une céramique, avec des propriétés très différentes du méta l: elle ne se déforme pas mais casse, comme toutes les céramiques. Sa résistance dépend de sa structure cristalline : la résistance des céramiques dépend de la présence de cristaux dans la matrice vitreuse. Plus il y a de cristaux, plus la résistance augmente, mais la translucidité diminue. Les vitrocéramiques de type IMAX contiennent 70% de cristaux, atteignant 350 à 450 MPa de résistance à la flexion. Pour dépasser les limites des vitrocéramiques, les industriels ont supprimé le verre pour obtenir des céramiques polycristallines (alumine puis zircone), composées uniquement de cristaux, ce qui augmente considérablement la résistance mécanique. La zircone présente un polymorphisme : sa forme cristalline change selon la température (monoclinique à basse température, tétragonale à haute température).

 

Lors du refroidissement, le retour à la forme monoclinique provoque une augmentation de volume et la fracture de la pièce, posant un défi technique majeur. L’ajout d’oxyde d’yttrium dans le cristal de zircon permet de stabiliser la phase tétragonale à température ambiante, rendant la zircone métastable. Cette métastabilité confère à la zircone une capacité d’auto-réparation lors de la propagation des fissures, car la transformation de la phase tétragonale à monoclinique entraîne une augmentation de volume qui freine la propagation des fissures. (cette propriété n’est pas présente dans l’alumine). L’augmentation de la concentration en yttrium (de 3% à 4-5%) dans la zircone entraîne l’apparition d’une phase cubique, stable et translucide, mais sans potentiel de cicatrisation des fissures. Plus la teneur en yttrium est élevée, plus la zircone est translucide mais moins elle est résistante. Les zircones sont classées selon leur teneur en yttrium : 3YTZP (tétragonale), 4Y et 5Y (partiellement stabilisées avec une part croissante de phase cubique).

 

Il existe désormais un continuum de matériaux allant des vitrocéramiques aux zircones très opaques, permettant de choisir le matériau le plus adapté selon les besoins de résistance et d’esthétique.

 

Choisir son matériau

 

Le choix du matériau est devenu complexe en raison de la diversité des options. La zircone est indiquée lorsque la restauration est trop fine pour une vitrocéramique (moins de 1,5 mm d’épaisseur).

Le choix entre collage et scellement dépend du type de céramique

Les céramiques feldspathiques et vitrocéramiques à base de leucite doivent être collées. Pour le disilicate de lithium, le collage est recommandé, surtout si l’épaisseur est inférieure à 1,5 mm, pour d’autres céramiques, le scellement peut être suffisant.

 

Les échecs

 

Les échecs mécaniques (éclats, fissures, fractures) sont principalement liés à la céramique cosmétique appliquée sur la zircone, qui constitue le maillon faible. Les échecs esthétiques incluent un aspect trop grisâtre ou trop osseux.

 

L’utilisation de restaurations monolithiques (sans stratification) permet de réduire les risques d’échec mécanique et de conserver la forme conçue numériquement. Le monolithique en zircone permet de réaliser des restaurations très fines (0,4 à 0,8 mm, voire 1 mm), proches des épaisseurs des couronnes métalliques, tout en conservant une bonne résistance. L’esthétique reste le principal critère de choix lorsque la préparation est correcte. La zircone plus translucide est moins tolérante aux moignons dyschromiques, ce qui pose des limites esthétiques, surtout pour les restaurations plurales. La section minimale recommandée pour les connecteurs de bridges est de 9 mm2, mais 12 mm2 est préférable pour garantir la résistance, surtout en présence de contraintes internes, la forme du connecteur (plus haut que large) est cruciale pour éviter la flexion et la casse.

 

L'’échange avec le prothésiste est essentiel, notamment via les outils numériques (empreinte optique, viewer 3D), pour valider la taille et la forme des connecteurs, surtout pour les bridges cantilevers en zircone

 

Le choix entre disilicate et zircone dépend de la quantité de préparation dentaire nécessaire et de la forme de la connexion. Le disilicate est plus tolérant au collage mais casse plus facilement, tandis que la zircone est plus résistante mais peut se décoller. Les choix de matériaux et de techniques doivent être adaptés à la situation clinique, en tenant compte des limites de l’épaisseur, de la couleur et de la visibilité des zones traitées.

 

Les disques de zircone multilayer peuvent être mono-poudre (un seul type de zircone, propriétés homogènes) ou multi-poudre (plusieurs types de zircone, propriétés variables selon la position dans le disque). Les multi-poudres permettent un dégradé de teinte et de translucidité, mais présentent des variations de propriétés mécaniques et esthétiques selon la zone du disque. Les disques multi-poudres présentent des incertitudes sur la résistance mécanique selon la position du connecteur dans le disque. Il est préférable d’utiliser des disques mono-poudre pour garantir la constance des propriétés mécaniques. La gestion des disques de zircone implique des choix techniques qui influencent les propriétés esthétiques et mécaniques des restaurations. Les disques ont été principalement développés pour les prothésistes afin de simplifier la production, mais cela peut altérer certaines propriétés du matériau.

 

Il existe différents types de disques, chacun ayant des avantages et des inconvénients selon l’utilisation (bridge, armature, couronne unitaire). Le contrôle qualité des bridges en zircone est essentiel pour éviter les échecs cliniques. L’utilisation de la transillumination permet de détecter les fissures invisibles à l’œil nu. Les défauts esthétiques, comme une dent grisée, doivent être identifiés avant la pose.

 

La caractérisation de la zircone peut se faire par infiltration, maquillage ou stratification.

 

L’infiltration consiste à introduire des colorants dans la masse de zircone avant cuisson. Le maquillage est une application en surface, recouverte d’une couche de verre (glazure). La micro-stratification ou « cutback » permet une stratification vestibulaire très fine. Le choix de la technique dépend du résultat esthétique recherché et du type de restauration.

 

L’utilisation d’un nuancier de moignon est recommandée pour transmettre la teinte au prothésiste. La réussite esthétique d’une restauration dentaire dépend à 50% de la restauration et à 50% du moignon. L’épaisseur du matériau, l’infiltration, le masquage des moignons et la stratification sont des stratégies clés pour obtenir un résultat satisfaisant, surtout dans les cas complexes ou avec des moignons dyschromiés.

 

Calibration, usinage, polissage, usure

 

La calibration précise des préparations est essentielle pour limiter les aléas et garantir l’épaisseur nécessaire du matériau. L’utilisation d’outils numériques et de fraises spécifiques permet de mieux contrôler les préparations et d’assurer la réussite prothétique, notamment avec la zircone qui tolère différents types de lignes de finition. L’usinage de la zircone doit être réalisé avant cuisson pour éviter la création de fissures.

 

Les machines sont limitées par la taille des fraises (0,3-0,4 mm), ce qui impose de soigner les préparations et de réduire les défauts pour éviter le sur-usinage, source de fragilité. Les petits défauts doivent être éliminés avec des fraises de polissage pour garantir la solidité et la précision des restaurations. La zircone est un matériau qui use l’antagoniste plus que d’autres matériaux prothétiques. Cette caractéristique doit être prise en compte lors du choix du matériau pour éviter une usure excessive des dents opposées. La zircone, bien que très dure, n’est pas plus agressive pour l’antagoniste que d’autres matériaux si elle est parfaitement polie. L’usure n’est pas liée à la dureté mais à l’état de surface, notamment le polissage. Les matériaux glacés sont plus agressifs à cause de la rugosité qui apparaît avec le temps. Le polissage mécanique avec des molettes adaptées est essentiel pour obtenir une surface brillante et tolérante.

 

L’assemblage de la zircone dépend du substrat et du type de scellement ou collage choisi. Le critère numéro 1 pour le choix de l’assemblage est la rétention. Si la rétention est suffisante, il n’est pas nécessaire de multiplier les étapes de collage.

 

Plusieurs protocoles existent selon le niveau de rétention souhaité. Le collage de la zircone nécessite un sablage juste avant le collage, à basse pression (maximum 2 bars, 5 secondes à 1 cm, avec de l’alumine à 50 microns). Un monomère fonctionnel à base de phosphate, idéalement le MDP, est indispensable pour l’adhésion chimique. Le nettoyage de l’intrados est crucial pour éliminer les protéines et contaminants. L’eau ou l’alcool ne suffisent pas ; il faut utiliser des produits spécifiques (Divoclean, Katana Cleaner, Zirclean) pendant 20 secondes puis rincer. Un nettoyage optimal se fait avant le sablage.

 

Exemple : dans le cas d’une couronne avec faible épaisseur (0,9 mm) et un bandeau d’émail périphérique, la zircone est choisie pour sa résistance et la couronne est collée pour assurer la rétention. Le choix du type de zircone (3, 4, 5, 6, 4YPSN, TCM, multi-poudre) dépend de la situation clinique, de la couleur du moignon, du besoin esthétique ou de résistance. Pour les cas unitaires, l’esthétique prime, alors que pour les pluraux, la résistance est le critère principal.

 

L’humidité et la position de la limite influencent aussi le choix.

 

 

À retenir

• Pour une légère dyschromie ou une reprise de couronne, utiliser une 4YPSN.
• Pour une forte dyschromie, préférer une 3 ou un disque multi-poudre en travaillant sur la partie 3Y.
• La stratification permet de masquer le moignon et d’obtenir un résultat satisfaisant.
• Éviter les scellements trop translucides.
• Le choix se fait toujours en concertation avec le prothésiste.
• Pour l’unitaire, le critère principal est l’esthétique.
• Pour le plural, le critère principal est la résistance.

 

Conclusion

 

Pour envisager une restauration idéale, il faut toujours prendre en compte trois paramètres indissociables : la restauration elle-même (forme, taille, épaisseur, occlusion..), le substrat, et la façon dont le matériau va se comporter.

 

Les dix points clés à retenir pour vous aider dans cette réussite.

1. La connaissance approfondie des matériaux, en particulier de la zircone, est essentielle pour garantir le succès clinique en dentisterie prothétique. Le choix du matériau, la maîtrise des protocoles de collage/scellement et la communication avec le prothésiste sont des facteurs clés pour éviter les échecs mécaniques et esthétiques. Il est crucial de ne pas négliger la formation continue sur les matériaux et d’adapter les techniques aux spécificités de chaque situation clinique.
2. La zircone est une céramique aux propriétés mécaniques et esthétiques variées selon sa composition (3Y, 4Y, 5Y).
3. Le choix entre collage et scellement dépend du type de céramique et de l’épaisseur de la restauration.
4. Les disques de zircone mono-poudre offrent une homogénéité mécanique supérieure aux multi-poudres.
5. Les restaurations monolithiques en zircone réduisent les risques d’échec mécanique et permettent des épaisseurs fines.
6. La translucidité et la résistance de la zircone varient selon la teneur en yttrium et la structure cristalline.
7. L’usure de l’antagoniste dépend de l’état de surface de la zircone, un polissage parfait est essentiel.
8. Le protocole de collage de la zircone nécessite un sablage précis et l’utilisation de monomères fonctionnels (MDP).
9. La gestion esthétique dépend à la fois du matériau et du moignon, la stratification peut améliorer le rendu.
10. La communication avec le prothésiste et l’utilisation d’outils numériques sont indispensables pour optimiser les résultats.

 

Remerciements

Karim Nasr a été religieusement écouté durant sa conférence qui a généré de nombreuses remarques et questions de la part des participants en fin d’intervention. Nous avons beaucoup appris car il nous a partagé ses connaissances avec générosité, simplicité et bienveillance de manière didactique, claire et pédagogique.

Mille mercis à Karim pour ce déplacement à Lyon depuis Toulouse (compliqué !) et cette magnifique conférence : il a réussi à rendre la zircone passionnante par ses talents d’orateur et sa maîtrise incontestée du sujet.

 

Merci à nos fidèles partenaires et à ceux qui nous ont rejoints pour cette soirée : Labocast, Pierre Fabre, Dentsply Sirona, Ivoclar, Itena, Kuratay, Crowncéram, Co-Dentall

 

Merci à tous les participants (praticiens et prothésistes) d’avoir été présents

Merci à notre traiteur Levotre

Merci aux membres du bureau AOL qui ont tout donné pour que cette soirée soit une réussite

 

 

Notre prochaine soirée AO Lyon se tiendra le Jeudi 16 octobre et sera animée par Charles Toledano : il nous parlera du traitement des usures.

Encore une belle conférence en perspective alors nous vous espérons nombreux !

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