I Gnralits et dfinitions II Boue dentinaire et

I Généralités et définitions II Boue dentinaire et étanchéité III Ancrage mécanique et couche hybride IV Paramètres cliniques

I Généralités et définitions • Les composites ne peuvent établir de liaison chimique avec leur support dentaire , amélaire ou dentinaire. • Les adhésifs sont donc nécessaires à la réussite de l ’obturation composite. • Définition de l ’adhésion selon BUONOCORE : « L ’adhésion est la résultante des forces d ’attraction intermoléculaire au niveau d ’une interface entre divers matériaux lorsque ces surfaces sont mises en contact l ’une avec l ’autre. » • # Adhérence = ensemble des forces qui s ’opposent à la séparation de deux surfaces jointes

Principe de l ’adhésion • Le collage à la dentine répond à un principe d ’adhésion micromécanique : après déminéralisation de la boue dentinaire et de la dentine , puis infiltration et polymérisation , ces adhésifs forment une interphase mixte constituée d ’une couche hybride et de brides résineuses (DEGRANGE )

Propriétés d ’un adhésif • • • Être actif d ’emblée Être actif en faible épaisseur Adhésion aux structures dentaires : émail + dentine Adhésion aux composites Cohésion Répartition uniforme Polymériser en présence d ’oxygène Coller en milieu humide à l ’émail et à la dentine Pérennité du collage

Critères de la réussite d ’une obturation • Contact intime entre substrat -adhésif dépend : - mouillabilité du substrat - viscosité de l ’adhésif (pas trop visqueux sinon bulles d ’air peuvent être retenues) - morpho et rugosité du substrat ( ex dentine sclérosée hyper minéralisée résiste à l ’attaque acide)

• La qualité du joint composite-dent est définie par l ’importance du hiatus. • Aucun adhésif dentinaire n ’est capable de supprimer totalement ce hiatus

II Boue dentinaire et étanchéité

Caractéristiques • Epaisseur de 0, 5 à 2 µm. • Élements organiques ( collagène dénaturé , phosphoprotéoglycannes , eau , bactèries ) • Eléments inorganiques et exogènes ( salive , sang , bactèries ). • A ces composants sont mélangés des cristaux d ’hydroxyapatite.

• Obture les tubules et s ’oppose au suintement du fluide dentinaire et donc limite l ’humidification secondaire , compromettant le couplage de la dentine avec le matériau de collage . • Empêche tout contact direct de n ’importe quel matériau avec le substrat dentinaire. • Limite la sensibilité dentinaire.

Éliminer ou non la boue dentinaire • Présente en général sur toutes les surfaces dentaires préparées avec des instruments rotatifs. • Couche irrégulière de 0, 5 à 2 µm qui adhère faiblement au substrat sous jacent. • Obstruction de l ’entrée des tubules • Contaminée par les bactéries , la salive , les cellules sanguines et le collagène dénaturé. • Avant préservation pour protéger la pulpe des stimuli nocifs et pour réduire l ’exsudat du fluide tubulaire. • Mais boue dentinaire substrat non stable pour collage.

• Pour obtenir des adhérences élevées et un joint étanche , la dentine doit être préparée de façon à modifier ou éliminer la boue dentinaire et permettre la diffusion en profondeur des monomères dans la matrice de collagène déminéralisée. • D ’après BRANNSTORM et JOHNSON , l ’élimination de la boue dentinaire améliore l ’adhésion des biomatériaux de reconstitution car en ça présence la liaison se fait avec elle et non avec la dentine sousjacente. • BIKERMAN affirme que dans un assemblage collé , lors d ’un essai mécanique de traction , c ’est l ’interface la plus faible qui cède en premier. Ici c ’est l ’interface boue dentinaire / dent qui cédera en premier.

Différents traitements de la boue dentinaire • Substrat : adhésif utilise les porosités qu ’elle renferme • modifiée , cad sélectivement dissoute • complètement éliminée

Pourquoi éliminer la boue dentinaire ? • La boue dentinaire sous-jacente aux matériaux de restaurations se dissout progressivement par hydrolyse et permet la pénétration des bactéries. • Les réactions pulpaires chroniques sont dues essentiellement au pouvoir irritant des bactéries qui envahissent les interfaces par percolation et atteignent la pulpe. • Il est conseillé de déminéraliser et d ’éliminer la boue dentinaire de la surface par attaque acide qui, en même temps , déminéralise la dentine sous-jacente intacte et expose la matrice de collagène.

III Ancrage mécanique aux tissus dentaires

1)Ancrage macro-mécanique : influence du mordançage

Au niveau de l ’émail : la nature de l ’acide employé , sa concentration , son temps d ’application et de rinçage sont plus conséquents que la nature de l ’adhésif. - pour obtenir une liaison fiable et durable de l ’émail , l ’acide phosphorique doit être compris entre 20 et 40 %. - les faciès d ’attaque générés par les Systèmes Auto. Mordancants sur l ’émail apparaissent moins rétentifs que ceux provoqués par l ’acide phosphorique. - L ’adhérence à l ’émail semble pour partie liée au p. H de la solution de mordançage et à l ’amplitude de l ’attaque qu ’il provoque. Déminéralisation intraprismatique Structure en Nid d ’abeilles avec des microcavités de 10 à 20 µm

• Au niveau de la dentine : l ’amplitude de l ’attaque dépend du p. H et de la force de l ’acide employé. Pour le gel d ’acide phosphorique à 35 -40 % , il est conseillé de ne pas prolonger le temps de contact au delà de 15 s. Contrairement à l ’émail , les monomères des adhésifs auto mordançants ont peu de chance de pénétrer en totalité la dentine déminéralisée. • Brides dentinaires = tags - La résine de liaison s’infiltre dans les tubulis dentinaires - Intégration de résine dans la couche hybride essentielle à l’obtention d’un joint étanche contribuant à la rétention et évitant les irritations pulpaires. Brides de résine et branches latèrales

Différentes étapes de la pose d ’un adhésif Substrat dentinaire après application du primer l ’eau a été remplacée par des résines hydrophiles lesquelles ont imprégné les fibres de collagène Substrat dentinaire après application de la résine adhésive. La résine hydrophobe diffuse lentement dans les tubuli et imprègne la dentine intertubulaire. Substrat dentinaire après polymerisation la résine polymérisée a complétement infiltré la dentine démineralisée

2)La couche hybride : ancrage micro-mécanique • Hybridation = traitement des tissus ; phase minérale du tissu dur est dissoute puis infiltrée de monomère de résine pour changer les propriétés physico-chimiques des surfaces dentinaires et couches sousjacentes. • Zone d ’inter diffusion résine-tissu dentaire ; fine couche de tissu dentaire renforcée par la résine , fixe les 2 constituants différents à un niveau moléculaire prévenant ainsi tout risque de hiatus et conférant à cette zone une haute résistance à l ’attaque acide. • La couche hybride existe tant au niveau d ’un émail mordancé , qu ’au niveau de la dentine. Son épaisseur est de 1 à 2 µ m , elle est améliorée par la résine 4 META (métacryloxyéthyl trimétacrylate anhydride). • Au niveau de l ’émail, la résine semble pénétrer au-delà de la zone mordancée et encapsule les prismes d ’émail. Donc en fait , la résine imprègne la substance interprismatique et forme une nouvelle substance qui est en partie de la dent , et en partie de la résine.

• Au niveau de la dentine • pour que le système d ’adhésion 4 META/ MMB-TBB permette d ’avoir un collage efficace , il faudrait procéder à un pré traitement de la dentine à l ’aide d ’une solution aqueuse d ’acide citrique à 10 % + 3% de chlorure ferrique. Cela permet de dissoudre le calcium sans dénaturer le collagène. Les ions ferriques semblent essentiels pour préserver les chaînes collagèniques afin qu ’elles soient infiltrées et englobées dans la résine. - : • Couche hybride - protéines de la boue dentinaire - protéines de la dentine - adhésif polymérisé

• Trois conditions pour créer cette couche hybride _ Maintenir le réseau de collagène _Un adhésif hydrophile ( liaison au tissu dentinaire ) et hydrophobe ( liaison à la résine composite) _ Une photo-polymérisation correct du sealer • Rôle de la couche hybride dans l ’étanchéité -La couche hybride est une zone de pénétration -On considère qu ’elle représente le joint d ’étanchéité -D ’où son importance dans la pérennité de l ’obturation dans le temps -Dentine hybridée de grande qualité résiste aux acides, aux processus protéolytiques et doit également empêcher le développement des récidives de caries. - Le collage à la dentine mordancée doit assurer une interface avec la dentine , qui absorbe les chocs et soit rupteur de forces pour résister aux contraintes de retrait de polymérisation et aux forces de mastication.

• Optimiser la couche hybride - La profondeur de pénétration du monomère dans le réseau 3 D des espaces entre les fibres de collagène doit correspondre à l ’épaisseur de la déminéralisation. -Polymérisation complète est impossible (pression atmosphérique , température corps humain, temps de polymérisation limité , présence d ’eau et oxygène contenus dans les fluides dentinaires ). Important que les monomères imprégnés soient bien polymérisés de façon à mener le processus d ’hybridation à son terme avant d ’ajouter la résine composite et de la polymériser. -Créer un gradient de modules d ’élasticité allant de de la couche hybride vers le composite , meilleur répartition des contraintes dans l ’interface.

Interface dentine/ résine au MEB la résine adhésive (A) d ’un syst Met R a infiltré le réseau de collagène pour former la couche hybride (H) et elle pénètre dans les tubules pour former des brides d ’ancrage (T) [tags] l ’étanchéité semble excellente sur l ’échelle du micromètre Interface dentine / résine avec un syst automordançant on retrouve les brides de résine (B) mais la couche hybride (H) est moins épaisse

IV Paramètres cliniques

Préparation de la cavité • La qualité et l ’angulation du biseautage des prismes d ’émail joue un rôle crucial ( le biseautage s ’effectue uniquement sur l ’émail ) • Le biseautage procure une plus grande surface d ’émail pour le mordançage : il assure donc la majeure partie de la rétention , de l ’étanchéité et de l ’intégration esthétique de la restauration • Rendre la joint émail -résine composite aussi étanche que possible pour éviter la création d ’un hiatus responsable d ’infiltration secondaire • Contre indications à la réalisation d u biseau : - émail périphérique trop mince et non soutenu par la dentine. - paroi cervicale d ’une cavité proche du cément ( au niveau du cément l ’adhésion est quasi nulle ) • Le hiatus dû à la contraction augmente proportionnellement au diamètre de la cavité et diminue progressivement avec l ’accroissement de l ’angle cavo-superficiel.

• Résistance du collage dépend de l ’intensité des forces présentes sur chaque surface de contact . • Le fait d ’arrondir les contours de la cavité diminue la concentration des contraintes sur les bords de la restauration. • Dans toutes les formes de cavité , si on laisse des bords d ’émail trop fins , ils risquent d ’être fracturés par la rétraction de prise du composite. • Afin de limiter les effets de coins des cuspides antagonistes , qui augmentent considérablement les infiltrations marginales , les bords des préparations doivent se situer à distance des points supports d ’occlusion , éventuellement en réalisant des recouvrements cuspidiens. • Le polissage de l ’émail marginal à l ’aide d ’une fraise carbure de tungstène ou diamantée à grain fin diminue sensiblement les microinfiltrations à ce niveau.

Gestion de la trame de collagène -- Après mordançage , matrice dentinaire déminéralisée = très souple et élastique --> peut facilement s ’affaisser si matrice organique dénaturée ou déstabilisée -- Séchage à l ’air libre de la trame collagèniques imbibée d ’eau peut faire disparaître d ’eau entre les fibres --> attention au séchage excessif -- Peptides de collagène peuvent former des liaisons H intra moléculaires avec peptides de collagène voisins ---> peut accentuer l ’affaissement de la trame

• Conséquences : • diminution de l ’espace interfibrillaire et réduction ou perte de la perméabilité à la pénétration de monomère de résine • Donc : faible diffusion des monomères de résine autour des fibres de collagène = création d ’une couche hybride uniforme difficile = problème d ’étanchéité

Gestion de l ’humidité surface dentaire • Recommandation par GWINNETT et KANCA : après conditionnement et rinçage de la dentine , primer d ’adhésion doit être appliqué sur dentine humide. • Maintien des espaces de 15 à 20 nm entre les fibres de collagène et empêcher leur affaissement. • Primaire composé de monomères hydrophiles , peut diffuser à l ’intérieur de la dentine , polymériser in situ et permettre le couplage des résines composites grâce à l ’adhésif et former la couche hybride fonctionnelle. • Problème = si chaque fibre enveloppée de résine , éliminer eau du réseau de collagène. Si il y a trop d ’eau en surface , les adhésifs peuvent être incapables de la repousser à la surface des fibres de collagène et il y aura des manques de remplissage.

• L ’application de primer à base d ’acétone sur une dentine trop humide peut provoquer l ’emprisonnement sous l ’adhésif de gouttelettes intratubulaires de primer et de bulles d ’eau. • La couche infiltrée de résine ne doit présenter aucune porosité ni défaut qui pourrait générer des contraintes fonctionnelles ou permettre l ’hydrolyse des fibres de collagène. • Difficulté d ’estimer le degré d ’humidité. • Dentine hypersensible ; exsudat de fluide tubulaire contribue au remouillage constant de la surface tout au long différentes étapes.

L ’altération marginale • Causes des altérations marginales : contraintes occlusales , flexion cuspidienne , dégradation chimique , formation de couche hybride incomplète et une morphologie altérée de la couche hybride. • La dégradation chimique des joints de restaurations (émail et dentine ) est probablement la cause la plus importante des micro-infiltrations et de l ’invasion bactérienne. Elle est réduite par l ’utilisation de systèmes adhésifs appropriés. • Les altérations des tissus dentaires (déminéralisation et caries secondaires ) autour des joints (ou de la limite de la couche hybride ) des restaurations augmentent considérablement les micro-infiltrations. • La zone immédiatement adjacente à la limite de la restauration doit être conservée intacte (cad exempte de carie ) afin d ’éviter toutes sortes d ’atteintes sous-jacentes.

• Malgré la résistance mécanique de l ’interface adhésive , il est essentiel de lutter contre les contraintes de retrait de polymérisation responsables de la formation de hiatus marginal et de microinfiltrations associées. • L ’intensité du générateur de photo polymérisation peut influencer l ’intégrité marginale et l ’étanchéité des restaurations composites. On améliore l ’adaptation du composite à la préparation par une exposition avec une intensité lumineuse croissante : commercialisation de nouvelles lampes à photo polymériser ; au lieu de la technique conventionnelle (400 m. W/cm² pendant 40 secondes ) conduisant à un micro hiatus de 10 µm entre dentine et résine , nouvelle technique développée ; exposition de 0 à 400 m. W/cm² pendant 30 s puis 400 m. W/cm² pendant 20 s.

• Le retrait de polymérisation est dépendant du volume du composite (augmenter le % de matrice et diminuer % charge ) et nécessite une technique de montage couche par couche pour les composites photo polymérisables. • Les composites chémo polymérisables subissent également un retrait de polymérisation mais la contraction est moindre ; la polymérisation se produit relativement lentement et en commençant contre les parois de la cavité , qui sont relativement chaudes. La rétraction associée à ces parois est en conséquence partiellement éliminée. De plus les inclusions d ’air agissent en tant qu ’amortisseurs des contraintes de retrait.

Compatibilité • Certains systèmes adhésifs s ’avèrent incompatibles avec les colles ou composites chémo polymérisables , ou avec certains matériaux dual quand le manque ou l ’absence d ’énergie lumineuse ne permet pas leur activation photonique. • Il en résulte une zone de faible cohésion , non polymérisé à l ’interface adhésif-composite chémo-activable qui est la cause de problèmes cliniques : décollement de reconstitutions corono-radiculaires , de facettes et d ’inlays. • Cette incompatibilité est principalement due à l ’acidité de certains adhésifs , qu ’il s ’agisse des systèmes M et R ou des SAM.

Conséquences cliniques manque étanchéité • Espace entre structures dentaires et matériaux, ce hiatus permet l ’infiltration d’éléments du milieu buccal (salive, ions, bactéries … ) pouvant pénétrer dans les tubuli et se diriger vers la pulpe ---> échec de la restauration à long terme. • Les mouvements de fluides, l ’infiltration bactérienne aboutissent à des douleurs post-opératoires, des discolorations marginales, des caries secondaires et des pathologies pulpaires. • Le diagnostic clinique de carie secondaire conduit au remplacement de ces restaurations avec défaut marginal.

Réussite des restaurations adhésives • Pose de la digue réalise un champ sec diminue les risques d ’échec de manière évidente. • Bon point de contact proximal • Contrôle du retrait de polymérisation ; si la force de rétraction est supérieure à la force d ’adhésion , la perte d ’adhérence et d ’étanchéité est d ’autant plus importante

• Choisir une résine avec un coeff d ’expansion thermique proche de celui des tissus dentaires. Le stress thermique augmente le hiatus graduellement dû à la différence des coefficients de dilatation thermique du biomatériau et du tissu dentinaire. • Restauration des dents fortement délabrées déconseillé (stress diamétral ) • Gestion du saignement gingival

Bibliographie • Pratique clinique en dentisterie conservatrice ROULET , WILSON , FUZZI - Quintessence international 2003 • Collage et adhésion DEGRANGE ROULET - Quintessence international • Réalité clinique Vol 16 n° 4 2005 • Thèse n° 18 : composites et adhésifs , données actuelles année 1993 • Thèse n° 68 : collage et nouveaux adhésifs en art dentaire année 1986 • Journal of Esthetic Dentistry Vol 3 , N° 4 1991