Ceramiqe

Cramiques dentaires

Dental ceramics

J.-M. Poujade (Ancien assistant hospitalo-universitaire) *,C. Zerbib (Assistante hospitalo-universitaire), D. Serre(Matre de confrences des Universits)

MOTS CLSCramique ;Prothses ;Cosmtique

KEYWORDSCeramics;Porcelains;Cosmetic

Rsum Les proprits biophysiques des matriaux cramiques ont permis leur utilisationdans de nouvelles applications cliniques. Avec le dveloppement croissant de nouveauxproduits, il est important pour le clinicien de connatre leur classification et de compren-dre les facteurs qui vont conduire au succs ou lchec de la ralisation prothtique.Afin dvaluer un nouveau procd, il faut garder lesprit une srie de questionsconcernant les qualits mcaniques, limportance de la rduction tissulaire, lesthtique,le joint marginal, labrasion, les tudes cliniques et le cot. Au cours des 10 derniresannes, lapplication des procds de haute technologie a conduit au dveloppement denouveaux matriaux cramiques presss, injects et slip-casting . Cet article proposeune revue des nouvelles cramiques incluant la leucite, lalumine, le spinelle et lazircone. Le rappel des proprits mcaniques et leur procd dlaboration est dcrit.Les procds automatiques de production des restaurations prothtiques, la qualit desmatriaux employs ouvrent de nouvelles perspectives thrapeutiques, les systmesclassiques et CAO/CFAO sont dcrits afin que chacun puisse objectivement choisir etassurer le succs clinique. La recherche continue dlaborer des matriaux de restaura-tion plus rsistants, plus esthtiques et permettant de multiples applications cliniquestelles que couronnes, bridges, inlays et onlays. 2003 Elsevier SAS. Tous droits rservs.

Abstract The properties of ceramic materials including biocompatibility, stability, dura-bility and optical qualities have resulted in new clinical applications. With more and morematerials being introduced it is important that dentists understand the variety availableand the factors which will contribute to the success or failure of the restoration. Whenfaced with the task of evaluating a new or alternative ceramic system you should have anumber of question in mind : the flexural strenght, tooth reduction needed, aesthetic,marginal fit, abrasivity, clinical studies support and cost. For the last ten years, theapplication of high-technology process to dental ceramics allowed for the development ofnew materials such as heat-pressed, injection-molded and slip-cast ceramics . This paperreview advances in new materials and process available for ceramic restoration. The mostrecent ceramic materials are review including leucite, alumina, spinel and zirconia. Anoverview of mechanical propertes is included. The automatic production methods fordental restorations, the high quality of the materials used have opened up new possibili-ties in therapy, the current state of analog and CAD/CAM systems is described andanalysed to make an informed decision and maximize clinical success. Research iscontinuing to develop materials which are strong, aestheticand suitable for multipleapplications, including crowns, bridges, inlays and onlays. 2003 Elsevier SAS. Tous droits rservs.

* Auteur correspondant. Jean-Marc Poujade, 137, avenue Victor-Hugo, 83700 Saint-Raphal, France.

EMC-Dentisterie 1 (2004) 101117

www.elsevier.com/locate/emcden

2003 Elsevier SAS. Tous droits rservs.doi: 10.1016/S1762-5661(03)00006-0

Introduction

Le terme cramique provient de keramos , motgrec signifiant argile. Il a dabord dsign des pote-ries recouvertes dmail avant dtre tendu toute la porcelaine et dautres produits essentiel-lement constitus de silicates et qui reprsententles cramiques classiques. Peut tre considrcomme cramique tout matriau inorganique, fra-gile, et mis en forme haute temprature partirdune poudre dont la consolidation se fait par frit-tage, cristallisation ou prise dun liant hydraulique.En odontologie, les cramiques sont essentielle-ment employes dans des applications prothtiquesmais peuvent galement tre utilises en implanto-logie, en orthodontie, en matriau de restaurationesthtique comme dans le cas dinlays, onlays oufacettes. La plus grande partie des nouveaux syst-mes trs sophistiqus apparus ces dernires annessont des amliorations technologiques dun produitapparu il y a plus dun sicle.

Les cramiques sont un type de verre obtenu parla fusion doxydes mtalliques haute tempraturequi deviennent solides temprature ambiante.Les cramiques dentaires sont des matriaux destructure composite comprenant une structure vi-treuse appele matrice de verre renforce par dif-frentes phases cristallines qui permet dadapter lecoefficient de dilatation thermique du matriau. Lafabrication se fait en chauffant le mlange au-dessus de la temprature de fusion de la matricevitreuse et en dessous de celle des cristaux. Laphase cristalline accrot la rsistance et rduit lesfractures. Un autre facteur clef est le contrle de lartraction thermique rsiduelle.

La nature de la phase cristalline prsente dans lacramique conditionne principalement les propri-ts physiques, mcaniques et optiques (rflexionlumineuse et couleur) de la restauration finale. Ellesoppose notamment la propagation des disloca-tions et microfractures de surface au sein du mat-riau. Ces matriaux sont soumis deux types dedfauts, sources de leur fragilit : des dfauts defabrication (inclusion de porosits lors de llabo-ration) et des dfauts de surface (diffrence decontraction entre les deux phases vitreuse et cris-talline lors du refroidissement) et aussi des dfautsde surface lis aux meulages lors de llaboration.

Durant cette dcennie, un grand nombre de ma-triaux et de procds dlaboration de restaura-tion tout cramique ont t mis notre disposition.Ils peuvent tre classs suivant leur techniquedlaboration et aussi suivant la composition deleur phase cristalline.

Gnralits

Dfinitions

Les cramiques sont des matriaux inorganiques,composs doxydes, de carbures, de nitrures et deborures. Les cramiques prsentent des liaisonschimiques fortes de nature ionique ou covalente.Les cramiques sont mises en forme partir dunepoudre de granulomtrie adapte qui est agglom-re. Puis une deuxime tape consiste densifieret consolider cet agglomrat par un traitementthermique appel frittage. Le frittage est un trai-tement thermique avec ou sans application de pres-sion externe, grce auquel un systme de particulesindividuelles ou un corps poreux modifie certainesde ses proprits dans le sens dune volution versun tat de compacit maximale. Actuellement, onconsidre que le traitement de consolidation peuttre aussi une cristallisation ou une prise hydrauli-que.

PorcelaineLa porcelaine est une cramique contenant de lar-gile sous forme de kaolin (aluminosilicate hydrat)et du feldspath (aluminosilicate).

Cramiques dentairesCe sont des matriaux composs 99 % doxydesmis en forme par frittage en phase liquide ou so-lide. Pour la plupart, ils ont une structure biphasede verre charg (une phase vitreuse et une phasecristalline). Ce sont des matriaux fragiles.

VerreUn verre est un compos minral fabriqu base desilice, qui possde une structure vitreuse dsordon-ne car constitue datomes de dimensions trsdiffrentes. Il est mis en forme par frittage etpossde une grande stabilit chimique car ses ato-mes constitutifs sont unis par des liaisons chimiquesfortes, covalentes ou ioniques. Cette proprit leurconfre une trs bonne biocompatibilit. Les verressont des matriaux fragiles : ils nont pratiquementaucune possibilit de dformation plastique.

Classification des cramiques

Selon lhistoriqueLhistorique des cramiques dentaires peut se rsu-mer selon le Tableau 1.

Classification traditionnelle (en fonctionde la temprature de fusion)Elle peut se rsumer selon le Tableau 2.

102 J.-M. Poujade et al.

Classification de Sadoun et FerrariLes proprits finales des prothses cramiques -rsistance mcanique, microstructure, prcisiondadaptation et proprits optiques - rsultent dela nature chimique du matriau et du procd demise en forme. Un mme matriau peut tre mis enforme de faons diffrentes, modifiant ainsi cesproprits. Un mme procd de mise en formepeut tre utilis pour diffrents matriaux. Il estdonc indispensable dtablir une classification ba-se sur la nature chimique, la microstructure et lesprocds de mise en forme. Selon les constituants chimiques.Cramiques feldspathiques : ce sont les crami-

ques traditionnelles destines lmaillage descouronnes cramomtalliques. De nouvelles cra-miques feldspathiques haute teneur en leucite,ont une rsistance mcanique amliore et un

coefficient de dilatation thermique augment. El-les sont alors utilises sans armature.Cramiques alumineuses : leur constituant prin-

cipal est lalumine (Al2O3). On distingue en fonctionde la teneur en alumine : 40 % : Jacket de Mac Lean ; 65 % : Crestore, AllCeram ; 85 % : In-Cram ; 98 % : Procera.Vitrocramiques : elles comportent des mat-

riaux de nature chimique diffrente. Apatite : Crapearl; Micattrafluorosilicate : Dicor, matriau misen forme ltat de verre puis trait thermi-quement pour obtenir une cristallisationcontrle et partielle.

Matriaux en cours dvolution : Zircone (ZrO2) : proprits mcaniques amlio-res

Spinelle : contient du magnsium amliorant larsistance et la translucidit.

Selon le procd de mise en forme (avec ou sansarmature mtallique).Avec support mtallique.Le rle de ce support mtallique est de renforcer

mcaniquement la prothse et de servir de supportde cuisson sur lequel va sannuler la rtraction defrittage par pyroplasticit de la phase vitreuse.Cette armature peut tre : une feuille dor ou de platine brunie sur lemodle positif unitaire. Diverses volutions vi-sant renforcer mcaniquement ce supportont t dcrites. Il existe diffrentes expres-sions commerciales de ce principe ;

une armature coule en alliage prcieux ounon prcieux.

Sans support mtallique.Cuite sur revtement : peu prs toutes les

cramiques peuvent tre frittes sur un revte-ment compatible et chimiquement inerte.Coule et vitrocramise : usine ou injecte : basse temprature ; haute temprature ; Barbotine + frittage + infiltration

Selon la microstructureMatrice vitreuse avec charges disperses ou ma-trice cristalline avec phase vitreuse infiltre.

Tableau 1 Annexe historique des cramiques.

1774 La cramique est introduite dans lart dentaire parAlexis Duchateau et dveloppe par Dubois de Chement1808 Fonzi dveloppe les dents individuelles avec tige deplatine1886 Land dpose le brevet de la couronne Jacket 1952 Stookey dveloppe la technique de la cramique deverre pour la socit Corning Glass1958 Vines et al. dveloppent la cuisson sous vide despoudres fines de cramique1962 Weinstein et al. dcrivent une composition moyennepour obtenir ladhsion cramomtallique1963 Par ajout de lalumine Mc Lean et Hughes crent lapremire coiffe porcelaine alumineuse1968 Mc Culloch applique la cramique de verre ladentisterie pour les dents de prothse amovible1977 Hobo et Hiwata crent le procd Crapearl

1983 Riley et Sozio proposent le procd Crestore

1984 Grossman et Adair proposent une nouvelle expressionde la vitrocramique que la firme De Trey commercialisesous le nom de Dicor

1985 Sadoun met au point le slip-casting. Ce nest quen1989 que la firme Vita commercialise le procd In-Cram

1987 Sharer et Wohlwend proposent une cramique pres-se. Le laboratoire Ivodar Vivadent en 1991 dveloppe ainsile systme IPS Empress

1988 Duret introduit la CAO/CFAO en dentisterie1989 Mrmann et Brandestini dveloppent le procdCerec

1993 Anderson et Oden crent le procd Procera

Tableau 2 Classification des cramiques suivant leur intervalle de fusion (Daprs Sadoun M. 1995).

Type de cramiques Temprature de fusion IndicationsCramique haute fusion 1280 C-1390 C Prothse adjointeCramique moyenne fusion 1090 C-1260 C Jacket ou matrice platineCramique basse fusion 870 C-1065 C Cramomtallique pour maillage des mtauxCramique trs basse fusion 660 C- 780 C Cramomtallique pour maillage du titane et de lor

bas intervalle de fusion

103Cramiques dentaires

Cramiques feldspathiques

Composition

Composition physiqueLa poudre est compose de grains de diamtre de4 100 lm. Elle contient de plus des plastifiantshydrosolubles (alginate, sucre) facilitant la mise enforme et des colorants.

Composition minralogiqueElle est rsume dans le Tableau 3.

Composition chimique Oxydes principaux. Oxyde de silicium SiO2 : 55 78 % (phasevitreuse et phase cristalline disperse) ;

Oxyde daluminium Al2O3 : < 10 % (phase vi-treuse essentiellement mais aussi parfoisphase cristalline, diminue alors la transluci-dit).

Ces oxydes augmentent la temprature de cuis-son, la tension superficielle, la rsistance et lartraction la cuisson. Oxydes alcalins modificateurs.Oxydes de cations alcalins monovalents (Na2O,

K2O, Li2O) : 10 17 % essentiellement modificateursde la phase vitreuse, ils abaissent la tempraturede ramollissement, augmentent le coefficient dedilatation thermique en dessous de la tempraturede transition vitreuse, diminuent la temprature desolidification et la viscosit.Les cramiques fortes teneurs en K2O (> 11 %)

sont le sige dune cristallisation des tempratu-res voisines de 700 C et 1 200 C en particulier deleucite (K2O, Al2O3, 4SiO2). Oxydes mineurs.

Opacifiants (ZrO2, SnO2, TiO2), 6 15 % ; Fondants (B2O3, Na2B4O7), 0 5 %, ils abaissentla temprature de cuisson ;

Colorants (oxydes mtalliques et terres rares) :TiO2 pour le jaune, Fe2O3 pour le marron, CoOpour le bleu, NiO pour le gris, V2O5 pour lejaune.

Fabrication industrielleBroyage des lments, mlange des poudres obte-nues avec de leau saturation, frittage 1 300 C(temprature infrieure la temprature de fu-sion) lequel entrane une fusion partielle, puisbroyage de la fritte obtenue et adjonction de colo-rants et de plastifiants pour le modelage.

Nouvelles cramiquesLa leucite contenue dans ces cramiques entraneune rtraction plus importante de ces matriauxlors du refroidissement. Ceci est d leur impor-tant coefficient de dilatation thermique et au chan-gement de structure cristalline lors du refroidisse-ment. La formation de fissures peut alorscompromettre le renforcement de ces matriaux.De plus, ce coefficient de dilatation thermique nepermet pas la cuisson de ces matriaux sur desarmatures mtalliques. Mise en forme par injection haute tempra-

ture : Empress (Ivoclar)51

laboration dune maquette en cire, mise enrevtement rfractaire spcial, chauffage du cylin-dre 850 C (3 6 C par minute) et maintienpendant 1,5 heures. Puis prchauffage des lingotinsde cramique et du piston en Al2O3 (monte entemprature jusqu 280 C [6 C/min], palier de1 heure, monte en temprature jusqu 850 C en1 heure). Mise en place dans le four, monte en

Tableau 3 Composition minralogique dune cramique.

ARGILE 5% QUARTZ1 5% FONDANT OU FLUX 80%Kaolin(phyllosilicate)Al2O3, 2SiO2,3H2O

Feldspath(albite +orthose)

Feldspathode (nphline + leucite)

COMPOSITION Na2O, K2O,Al2O3,6SiO26SiO2

NaKO K2OAl2O3 Al2O32SiO2 4SiO2

TEMPRATURE DE FUSION 1800 C 1700 C 1150-1300 CREMARQUES Facilite le

remodelage etlopacification

Charge quirenforce lastructure

Le rapport Na/Krgle la viscosit

Minraux + stableset + durs

Forte dilatationjusqu 625 C

Si Na/K ,viscosit etfluage

PROPRITS Ractionpyrotechniqueavec le fondant

Liaison avec lefondant

PHASES PHASE CRISTALLINE PHASE VITREUSE


temprature 1 100 C (60 C/min), palier de20 minutes puis injection sous 3,5 bars. Enfin, re-froidissement, dmoulage et limination du revte-ment par sablage lalumine.Deux techniques sont alors possibles : maquillage : la totalit de la restauration estralise par injection puis maquille en sur-face ;

stratification : une armature en Empress estralise et recouverte par une cramiquefeldspathique adapte au procd.

Cramiques trs basse fusion.Leur originalit provient du verre qui les consti-

tue, dans lequel ont t incorpors des ions hy-droxyles. Les verres ainsi obtenus ont des propri-ts chimiques amliores, une meilleure stabilitet une temprature de cuisson plus basse. Cesproduits sont utiliss dans la technique cramom-tallique avec des armatures trs haute teneur enor ou en titane. Ils sont aussi utiliss seuls pourconfectionner des inlays, onlays et coiffes en cra-mique pure. Fabrication assiste par ordinateur.Lempreinte optique et la fabrication assiste

par ordinateur permettent dliminer ltape de laralisation des modles positifs unitaires, de lafabrication de la maquette en cire, de la coule...pour la ralisation des restaurations.Exemple : les systmes Cerec (1987) et Pro-

cera (1992).

Cramiques alumineuses

Elles contiennent une proportion importante dalu-mine dans le but de renforcer les produits. Plu-sieurs types de matriaux ont t successivementdvelopps.La Jacket de Mac Lean : la cramique propo-

se par Mac Lean contient 40 % en poids dalumineet sert dinfrastructure une cramique cosmti-que dont le coefficient de dilatation thermique estadapt.Le Crestore : mis au point par Riley et Sozio, le

procd consiste substituer aux infrastructuresmtalliques des couronnes cramomtalliques unechape base dalumine mise en forme par injectiondune pte thermoplastique. Cette cramique din-frastructure contient :

minraux : Al2O3 granulomtrie 2,5 lm et40 lm : 17,3 % ;

verre aluminosilicate de baryum (BaO 53 %,SiO2 42 %, Al2O3 5 %) : 13 % ;

MgO : 8,5 % ; liant thermoplastique : rsine silicone 12 % ; plastifiants : 6 %.La mise en forme est ralise classiquement par

modelage en cire de la chape sur un modle enrsine poxy.

Proprits mcaniques des cramiques

Les cramiques dentaires sont peu rsistantes entraction et en flexion mais sont trs rsistantes encompression. La caractristique principale est larupture dite fragile, cest--dire sans dformationplastique. Depuis Griffith, on sait que la fracturedune cramique se fait par propagation dune fis-sure partir dun dfaut initial.Les proprits mcaniques des cramiques

conventionnelles sont rsumes dans le Tableau 4.

Facteurs influenant la rsistance mcaniqueElle est directement lie au nombre et la tailledes dfauts issus de la mise en uvre, du montage,de la poudre de cramique, de la cuisson et duglaage.Taux de porosit : il dpend de la distribution

granulomtrique et du mode de mise en forme de lapte crue (compactage). Le compactage par vibra-tion permet daugmenter de 40 % la rsistance parrapport une cramique non compacte. La cuis-son sous vide fait passer le taux de porosit de 4 % 0,1 %.Temprature et cycle de cuisson : llvation de

la temprature et de la dure de cuisson entraneune augmentation de la rsistance. Cependant,au-del dun certain seuil ou lors de la multiplica-tion des cuissons, on assiste une diminution de cescaractristiques, due une dissolution dans leverre des phases cristallines disperses.Contraintes internes : elles rsultent dun diff-

rentiel de coefficient de dilatation thermique entreles diffrentes phases du matriau ou entre lematriau et le support (mtal ou cramique din-frastructure).Microstructure : la rsistance augmente avec la

proportion de phase cristalline et avec la quantit

Tableau 4 Proprits mcaniques des cramiques conventionnelles, de lmail et de la dentine.

Opaque Cramique mail DentineModule lastique (GPa) 95 60 80 20Rsistance la rupture (compression) (MPa) 1000 500 500 230Rsistance la rupture (en tension) (MPa) 130 60 7 60Duret (VHN) 410 380 320 70


dinterfaces verre/cristal et donc la dispersion decette phase cristalline. Ltat de surface et surtoutles dfauts de surface jouent un rle important.Pour remdier aux dfauts de surface, le glaagethermique ou lemploi dune glaure permet enobturant les pores et en refermant les fissuresdamliorer les proprits mcaniques des crami-ques feldspathiques denviron 400 %. De plus, laglaure possdant un coefficient dexpansion ther-mique plus faible que celui de la cramique sous-jacente met la surface en compression.

Proprits physiques des cramiques

Thermiques : les cramiques sont des isolantsthermiques (conductivit = 0,01 J/s/cm2 ouC/cm2). Leur coefficient de dilatation thermiqueest adaptable en fonction de leur utilisation enmodifiant la teneur en K2O du verre. lectriques : le dplacement des charges lec-

triques ne pouvant se produire que par diffusionionique, les cramiques sont des isolants lectri-ques. Optiques : au-del des proprits optiques,

cest limpression visuelle qui compte. Celle-ci r-sulte de la combinaison de nombreux facteurs rela-tifs aux proprits optiques de la surface, des dif-frentes phases et des diffrentes couches, de lacouleur et du spectre de la lumire incident. Lesrendus des diverses cramiques vont de lopaque autransparent, avec des luminosits variables, deseffets de fluorescence, dopalescence, avec descouleurs et des saturations diffrentes. Tout ceciest obtenu en jouant sur la composition, la naturechimique, la taille, la quantit et lindice de rfrac-tion des charges cristallines et des pigments rpar-tis dans la phase vitreuse.La rflexion : il existe la rflexion spculaire qui

est celle du miroir et la rflexion diffuse qui estcelle dune dent naturelle. Lorsque la surface duncorps est plane on a une rflexion spculaire. Lors-que la surface prsente des reliefs, il existe diff-rents angles dincidence et en consquence, diff-rentes directions de rflexion, le faisceau rflchiapparat diffus.Indice de rfraction : si un faisceau lumineux

passe de lair dans un verre, sa vitesse de propaga-tion est rduite ; si langle dincidence est oblique,la trajectoire est modifie selon la loi de la rfrac-tion. Toute la lumire ne pntre pas dans le verrequi possde un pouvoir rflchissant. Dans un mat-riau dense, la vitesse de propagation dpend de lalongueur donde, de lindice de rfraction, cest lephnomne de dispersion.Dans le cas dune cramique dentaire, une partie

du faisceau est absorbe en fonction de sa longueur

donde, des porosits et de la microstructure, etune partie est rflchie. La structure de la crami-que prsente plusieurs interfaces entre le verre etles cristaux dindices de rfractions diffrents. Lesinteractions sont donc multiples et complexes.La fluorescence : aptitude dun corps absorber

des photons de longueur donde en dehors du visi-ble. La dsexcitation se produit par mission dephotons dans le visible.La couleur : elle prsente trois dimensions : la

teinte ou tonalit chromatique (longueur donde duphoton mis), la luminosit et la saturation.

Cramiques basse fusion

Devant les exigences esthtiques croissantes despatients, la qualit des matriaux utiliss na cessde samliorer et de nouvelles techniques se sontdveloppes. Cest dans ce contexte que sont ap-parues des cramiques aux proprits optiques etphysiques presque parfaites .7

Bien que commercialement appeles basse fu-sion , les cramiques basse fusion sont en faitdes cramiques trs basse fusion (de 660 C 780 C), utilises dans la technique cramomtal-lique pour lmaillage dalliages base de titane oudor bas intervalle de fusion, pour raliser lesjoints cramique-dent ou bien encore pour rparerdes fractures ou des clats de cramique, enfin,utilises seules, elles permettent la confectiondinlays, donlays cramique.50

Cramique Ducram LFC31,50,72

En 1991, nat, par drivation du quartz de synthse,la cramique LFC.Loriginalit de sa fabrication est lincorporation

dions hydroxyles dans la phase vitreuse (ceci tantralis dans une atmosphre charge de vapeurdeau sous laction de la chaleur). Les verres ainsiobtenus prsentent des proprits chimiques am-liores, une meilleure stabilit et une tempraturede fusion plus basse.Il sagit alors dune hydrolyse de quartz selon

la formule :

SiO2 + H2O 2SiOH

Cest pourquoi, dans la littrature, on lui attri-bue le nom de verre hydrothermal .Le matriau Ducram LFC se dfinit comme un

matriau monophasique ne contenant pas de phasecristalline donc aussi comme un verre base dequartz fluorhydrique.15

En effet, il se compose de : quartz hydrolys : 70 % (ou verre de silice Si, O,Na, K, OH) ;


verre fluorhydrique : 20 25 % ; feldspaths : 5 10 %.

Proprits mcaniques et biologiquesElles sont reprsentes dans le Tableau 5.

tat de surfaceLa Ducram LFC se caractrise par un rseau destructure homogne, ce qui lui donne sa brillanceremarquable.

Proprits optiques16,31,64,85

La LFC permet de crer des effets optiques et desjeux de lumire identiques ceux de la dent natu-relle, surtout si lon utilise comme support de laLFC une chape en cramique conventionnelle Duc-ram (ou la nouvelle Ducram-Plus) car la lumireva alors pntrer sans obstacle la LFC pour tredisperse dans toutes les directions lintrieur dela masse htrogne de dentine en cramiqueconventionnelle. Cet effet peut encore tre ren-forc par lemploi de matriaux opalescents.

Cramique Ducragold50

La cramique Ducragold est une cramique den-taire hydrothermale adapte un alliage riche enor dnomm Dgunorm (alliage or-platine jaunede la classe IV caractris par une zone de fusion de900C 990C et un coefficient de dilatation ther-mique de 16,4 10-6/C, pour quune cramiquepuisse cuire sur ce type dalliage, elle doit sediffrencier des cramiques conventionnelles parune temprature de cuisson infrieure de 150 C etun coefficient de dilatation thermique augmentde 15 20 %).Elle est aussi appele hydrothermale, car au

sortir du four la masse en fusion scoule en unfilament qui est refroidi dans un bain spcifiquehautement charg en hydrogne.

StructureDes cristaux de leucite trs petits ont t introduitsen proportion rgulire dans une phase vitreusehydrothermale. Pour cette raison, la cramiqueDucragold peut tre dcrite comme une crami-que dentaire hydrothermale, biphase, cuissoncompatible (grce la leucite) avec son alliage.

Proprits mcaniques et biologiquesElles sont reprsentes dans le Tableau 5.

tat de surfaceDucera prtend que cest la rgularit de la rpar-tition des cristaux de leucite qui assure lhomog-nit de la structure et qui bien videmment a deseffets positifs sur ltat de surface.

Cramique Finesse7,35

La cramique Finesse est une cramique bassefusion faible teneur en leucite de lordre de 8 10 %. Les cristaux de leucite qui la composent sontplus fins (3 lm) que ceux disperss dans la crami-que conventionnelle (30 lm). Ils y sont aussi moinsnombreux, de faon optimiser leur utilisation et obtenir les meilleures qualits possibles (moinsdabrasion). Elle sadapte aux alliages dor de typeIII ou IV, du fait de leurs coefficients de dilatationthermique levs.

Proprits mcaniques et biologiquesElles sont reprsentes dans le Tableau 5.On pensait que plus une cramique tait dure,

plus elle tait abrasive ; cependant, certainsauteurs (Komma O. 1993, Suzuki S. 1997) ont d-montr que ltat de surface primait sur la duretpour expliquer ces phnomnes dabrasion. Dans ladtermination de lusure de lmail, aucune rela-tion critique na t tablie entre la duret et ledegr dusure dune surface dmail dentaire.48

Grce sa faible teneur en leucite, la porcelaineFinesse userait 70 % de moins lmail de surfacequune porcelaine haute fusion traditionnelle.50

La porcelaine Finesse permettrait donc de ra-liser des restaurations durables et son degrdusure serait comparable celui des restaurationsen alliage haute teneur en or.

tat de surfaceLa rgularit de la surface est lie la finesse descristaux de leucite et lhomognit de la micro-structure. Plus la surface est lisse, plus la porce-laine est facile polir.

Proprits optiquesLe systme de teintes Finesse, qui sappuie sur lamthode IOT (point dpaisseur optique infinie ou

Tableau 5 Proprits mcaniques et biologiques des cramiques basse fusion .

mail Ducram LFC Ducragold FinesseMcaniques Rsistance la rupture et la flexion (Mpa) 50 108 100 110

Duret (HVN) 340 420 420 NCBiologiques Rsistance lhydrolyse NC En accord avec normes DIN/ISO


paisseur laquelle laspect de la porcelaine estrigoureusement identique, que cette dernire soitsur fond noir ou blanc) brevete par CeramCo,constitue le moyen de sassurer que les teintes desdiffrentes porcelaines (opaques, dentines,dentines-opaques et modificateurs de dentine) sontparfaitement coordonnes entre elles, dans un sys-tme complet de correspondance de teintes.Cest le systme de communication des couleurs

(CCS).La fluorescence est aussi reprsente depuis les

opaques jusquaux maquillants de surface et laglazure, en passant par la dentine et lmail.

Cramiques basses fusion pourtitane4,10,28,46,53,54,75,76,79

Lintrt croissant pour le titane en prothse den-taire ne devait pas tre frein par limpossibilit dele recouvrir par un cosmtique. Pour pouvoir treemploy en technique cramomtallique sur ti-tane, le matriau cramique doit rpondre uneexigence technique principale, le coefficient dedilatation thermique doit tre bas, en accord aveccelui du titane (8,4 8,7 10-6 /C) sinon il seproduit des craquelures et des tensions, dans lecorps, nfastes leurs proprits mcani-ques.19,43,44

En effet, pour assurer une liaison satisfaisante, ilest admis que les coefficients de dilatation thermi-que (CDT) de la cramique et de la chape titanedoivent tre aussi proches que possible, avec tou-tefois, celui de lalliage lgrement suprieur (dansun rapport de 10 15 %) pour crer un effet decompression dans la cramique.62 Outre ce facteur,on sait que le titane change de structure cristallo-graphique 882,5 C, lorsque la temprature estsuprieure 882,5 C, il devient cubique centr (enphase ). Ces modifications structurales sont irr-versibles avec une persistance partielle, aprs re-froidissement, de phase , lorigine dune varia-tion dimensionnelle nfaste. Ceci implique lemploidune cramique basse fusion dont la tempraturede cuisson doit tre infrieure 882,5 C.82

Les proprits particulires du titane entranentla conception de cramiques nouvelles adaptesaux exigences spcifiques de ce mtal. La rtentioncramique-titane est le fait de trois facteurs prin-cipaux, communs toute rtention de cramiquesur une armature mtallique : une liaison chimique, par la ralisation duneraction entre la couche doxyde superficielleet la cramique 19,61 ;

une liaison mcanique, grce une fluiditsuffisante, la porcelaine peut se glisser entreles interstices prsents la surface de larma-

ture.19,83 Il existe une diffrence dadhrencesignificative de la cramique selon le traite-ment de surface effectu (sablage 50 lmlaissant un film doxyde de 0,4 lm, et sablage 100 lm laissant un film de 0,2 lm) ;24

une liaison par compression de la cramiquesur larmature durant la cuisson. Cette rten-tion est permise par ladaptation des coeffi-cients de dilatation thermique des diffrentescouches de cramique entre elles, avec desvaleurs dcroissantes en progressant vers lasurface de la restauration.62

Les diffrentes cramiques pour titane actuelle-ment sur le march sont des cramiques pour titaneappartenant la famille des cramiques bassefusion dont la recherche a t relance intensive-ment avec le titane. Aujourdhui, les proprits deces cramiques sannoncent quivalentes cellesdes cramiques conventionnelles grce lamlio-ration de leurs proprits physiques et chimiquesqui taient leurs points faibles. Elles se caractri-sent par une temprature de transition vitreuserelativement basse (500 C).60

Les cramiques spcialement dveloppes pourle titane cuisent ncessairement en dessous de882,5 C.Malgr un dbut relativement confidentiel, les

cramiques sur titane sont reprsentes par quatremarques diffrentes : Detrey TiBond - Vita Titan-keramik - Ducratin - Noritake T122 ; une cin-quime est dsormais notre disposition : Trice-ram (groupe Dentaurum numro CE 0483)(Tableau 6).

Matriaux pour cramiques sansarmature mtallique1,55,97

La double composition vitreuse et cristalline descramiques a permis durant cette dcennie llabo-ration de nouveaux matriaux et procds de res-tauration tout cramique tels que le slip-casting, lapresse chaud et lusinage.23

Ces matriaux peuvent tre classs suivant latechnique dlaboration et aussi suivant la compo-sition de leur phase cristalline.93

Cramiques frittes

Cramique feldspathique renforce la leucite :Optec HSP

Optec HSP est une cramique contenant plus de45 % en volume de leucite ttragonale, ce quiaugmente fortement sa rsistance la rupture et la compression et lui confre un coefficient de


dilatation thermique (CDT) lev. La diffrence deCDT entre la leucite (22 25 10-6 / C) et lamatrice vitreuse (8 10-6 / C) entrane le dvelop-pement de forces compressives tangentiellesautour des cristaux de leucite qui sopposent lapropagation des microfractures et renforce le ma-triau.

Cramique feldspathique renforce lalumine :Hi-Cram

La chape alumineuse est lexemple typique delaugmentation des proprits physiques par lad-jonction dune phase cristalline reprsentant 40 50 % en poids. Lalumine a un haut module dlas-ticit (350 GPa) et une rsistance la ruptureleve (4 MPa.m1/2). Sa dispersion au sein de lamatrice de verre de CDT similaire entrane la majo-ration de la rsistance physique. Le procd Hi-Cram en est lexpression rcente.

Cramique feldspathique renforce la zirconeDes fibres de zircone ttragonale sont incluses dansune cramique feldspathique conventionnelle. Lazircone subit une transformation cristallographique 1173 C et lutilisation doxydes (CaO, MgO, Y2O3et CeO) permet sa stabilisation temprature am-biante. Cette proprit cristallographique permetde stopper la propagation des craquelures de sur-face. La zircone stabilise par lyttria augmentefortement la rsistance la fracture et aux chocsthermiques. Toutefois, les proprits optiques et latemprature de fusion sont modifies.

Cramiques coules

Cramique de verre base de mica : Dicor

Le contrle thermodynamique de la nuclation descristaux dans la phase vitreuse permet son utilisa-

tion comme restauration et conduit un produitfinal homogne en comparaison des cramiquesfeldspathiques. La cramique de verre base demica (aluminosilicate de magnsium) compose leprocd Dicor. La phase cristalline principale(45 %) est le fluormica-ttrasilicic (K2Mg5-Si4-O10-F2). Au sein de la matrice de verre, les cristaux demica sont fortement enchevtrs formant unestructure en nid dabeilles donnant sa rsistanceau matriau et leur orientation alatoire soppose la propagation des flures.38,39

Le Dicor est le plus translucide des matriauxmais ses proprits mcaniques 90 120 MPa ontlimit son utilisation. Le systme Dicor nest plusutilis, mais il a permis douvrir la voie vers lesprocds actuels qui lui sont proches.

Cramiques de verre base dhydroxyapatite et de disilicate de lithium,elles ont t utilises titre exprimental.

Cramiques presses chaud

Cramique feldspathique renforce : Empress

La structure finale de lIPS Empress prsente 40 50 % en volume dun cristal ttragonal de leucite(K2O-Al2O3-4SiO2). Les cristaux mesurent de 1 5 lm et sont rpartis au sein dune matrice deverre. La rsistance la flexion est augmente parla presse chaud (120 MPa) et les cuissons (160 180 MPa), ce rsultat est d la rpartition des finscristaux de leucite et aux forces compressives is-sues du refroidissement entre les cristaux et lamatrice.23 Les restaurations sont trs translucidesmais moins que le Dicor. Lutilisation en rgioncanine et postrieure montre un taux dchec levpouvant atteindre 15 % 7 ans.38

Tableau 6 Comparatif des diffrentes proprits des cramiques pour titane commercialises (daprs Praud C. 50).

Rsistance mcanique(MPa)

Solubilit chimique(lg/cm2)

Coefficient de dilatation(/C 400)

Duret Vickers(200 g)

DETREY TIBONDOpaque A3 85,4 820 C (27,1) 830 C 8,3 10-6 640Dentine A3 71,5 820 C 42,5 790 C 8,1 10-6 -VITAOpaque A3 72,7 840 C 95,0 860 C 10,2 10-6 588Dentine A3 53,7 840 C 25,8 860 C 8,2 10-6 -DUCRATINOpaque A3 75,0 775 C 78,7 785 C 9,1 10-6 543Dentine A3 65,4 775 C 58,0 785 C 8,5 10-6 -NORITAKEOpaque A3 82,1 830 C (23,0) 830 C 7,4 10-6 557Dentine A3 69,2 810 C 31,5 810 C 7,9 10-6 -TRICRAMOpaque A3 90,2 55 8,8 10-6 580Dentine A3 85 31 8,5 10-6 -


Dautres systmes bass sur ce principe existentcomme le systme OPC de Jeneric Pentron, lesystme Finesse de Ceramco et le systme Vita-press Omga 900 de Vita. Tous ces procds ontles proprits mcaniques de lOPC (150 160 MPa)dues leur finesse de grain de 3 lm et une concen-tration optimale de 55 % en volume.

Empress II

La structure finale de lIPS Empress II prsente70 % en volume dun cristal de silicate de lithium(Li2O-2SiO2). Les cristaux mesurent de 0,5 4 lm.La rsistance la flexion approche 320 350 MPa.La structure du matriau et celle de la cramiquede recouvrement sont totalement diffrentes delIPS Empress et non compatibles. Avec un seulpontique, les bridges sont possibles jusqu la 2e

prmolaire, 38,45 le taux de succs rcent est bon.

Cramiques frittes puis infiltres :In-Cram

La proportion dalumine contenue dans le produitslip-cast est de 90 % au moins avec des particules detailles comprises entre 0,5 et 3,5 lm. Aprs cuisson(1100 C) la chape dalumine poreuse est infiltrelors dune deuxime cuisson (1150 C) par un verrede lanthanum.La forte agrgation des particules dalumine et

la rduction de porosit par linterpntration desdeux phases confre la restauration ses propritsmcaniques (450 600 MPa).In-Cram Spinelle est renforc par une poudre

de magnsium aluminate de structure cristalline detype MgAl2O4. Les grains de 1 5 lm occupent unvolume de plus de 8 % qui confre la restaurationses proprits mcaniques (350 MPa). Le spinelleest 40 % plus translucide, mais 20 % plus fragile quelAlumina.In-Cram Zirconia est renforc par de lalumine

pour 67 % et de la zircone pour 33 %. Les grains de1 5 lm avec un volume de plus de 85 % confrent la restauration ses proprits mcaniques(750 MPa). Les grains de zircone ont un pouvoirdabsorption des contraintes par changement devolume de 3 % et font obstacle la propagation desfractures.

Cramiques usines

Cramique feldspathique renforce Vita Mark II et Vita Celay sont une cramiquefeldspathique renforce par du cristal de sani-dine (KAlSi3O8) au sein dune matrice vitreuse.La sanidine rend opaque le matriau. Rsis-tance la flexion 3 points 120 N/mm2.100;

Pro CAD Ivoclar est une cramique feldspathi-que renforce la leucite. Rsistance laflexion 3 points 180 200 N/mm2.

Cramique prfritteIn-Cram prfritt Alumina est dune structureplus homogne (taille des particules) que le mat-riau destin la barbotine, sa teneur en oxydedalumine est de 80 %. Infiltr avec un verre delanthane, sa rsistance la flexion avoisine celle deloxyde dalumine trs pure (500 MPa).In-Cram Spinelle renforc par Mag.alumin.spi-

nel (MgAl2O4) : rsistance la flexion 3 points292 N/mm2. Le matriau prsente une grandetranslucidit.In-Cram Zirconia : le mcanisme de renforce-

ment du matriau (tnacit la rupture) par lescristaux de zircone sexplique par le changementde structure du cristal qui passe dune structurettragonale mtastable une structure monocycli-que avec augmentation de volume, dissipantlnergie de la fissure.

Procera AllCram

Elle est compose de grains dalumine pure agglo-mrs, sous haute pression, sur une rplique de laprparation puis usine pour lextrados. Un frittageentre 1600 C et 1700 C pendant 3 heures soude les grains entre eux pour donner lachape polycristalline sa rsistance finale sans phasevitreuse (600 MPa).

Zircon TZP

La zircone subit une transformation cristallographi-que 1173 C et lutilisation doxydes (CaO, MgO,Y2O3 et CeO) permet sa stabilisation tempratureambiante.La zircone pure, oxyde de zirconium (ZrO2 : 93 %

Y2O3 : 5 % HfO2 : 2 %) est un polycristal ttragonalstabilis par lyttrium et lafnium. Sa rsistance laflexion est la plus leve avec 900 MPa. Ces pro-prits mcaniques deux fois plus leves que lIn-Cram Alumina et lEmpress II, vont permettreson utilisation pour des bridges postrieurs et ausside rduire lpaisseur des armatures. La duretleve (490 HV02) du matriau allonge le tempsdusinage34 (Tableau 7, Fig. 1, 2).

Diffrents systmes de cramique sanssupport mtallique

Historique des anciens systmes

La cramique fut introduite dans lart dentaire auXVIIIe sicle par Alexis Duchateau et dveloppe


par Dubois de Chement.48,59 Au dbut, les restau-rations esthtiques furent labores partir defacettes prfabriques incluses dans larmature oude restaurations tout cramique sur une feuillede platine au demeurant trs fragile.25,48 En 1958,apparaissent les premires dents prothtiques c-

ramiques pour prothses amovibles, confection-nes partir de poudres fines de cramique, cuitessous vide. la fin des annes 1970 apparaissent les crami-

ques sur feuille, 56,68,69,94 qui bien que commercia-lises sous diffrentes formes et dlaborationaise nont pas obtenu un succs clinique cardautres types de cramique sont apparus. En ef-fet, au cours des annes 1970, de nouvelles techni-

Tableau 7 Suggestion dutilisation clinique.

Dates Procds Couronnes Bridges Inlay/Onlay/FacettesAntR PostR

1984 DICOR Oui Non Non Oui1987 EMPRESS Oui Non Non Oui1987 CEREC 1 Oui Oui Non Oui1987 OPTEC HSP Oui Non Non Oui1990 IN-CRAM Oui Oui Oui Oui1992 CELAY Oui Oui Non Oui1993 EMPRESS 2 Oui Oui Oui (seulement

3 lments)Oui

1993 CEREC 2 Oui Oui Non Oui1993 OPC SYSTEM Oui Oui Non Oui

FINESSE ALL CERAMGOLDEN GATECERA QUICKPRESS

1995 PROCERA Oui Oui Oui Non1998 WOL CERAM Oui Oui Oui Oui

FIT CICERO2000 GIRRBACH DIGIDENT Oui Oui Oui (toute porte) Oui2001 CEREC 3 Oui Oui Oui Oui2002 CYNOVAD PRO 50 Oui Oui Oui Oui2002 CERCON Oui Oui Oui Oui

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

[MPa]

CramiquesA B C D E F G H I J K

Dicorfusionnes au mtalSiO2-barbotine, Optec HSPIPS EmpressCerek Mark IIconventionnelles presses

In-Cram SpinellEmpress IIIn-CramIn-Cram renforces ZrO2Zircone-TZP

Figure 1 Qualits mcaniques des cramiques : rsistance enflexion (daprs Tinschert J.97). A : cramiques Dicor ; B :cramiques fusionnes au mtal ; C : cramiques SiO2-barbotine, Optec HSP ; D : cramiques IPS Empress ; E : crami-ques Cerec Mark II ; F : cramiques conventionnelles presses ;G : cramiques In-Cram-Spinelle ; H : cramiques Empress II ; I :cramiques In-Cram ; J : cramiques In-Cram renforcesZrO2 ; K : cramiques Zircone-TZP.

OmegaDicor MGCIn-Cram Alumina

MK IIIn-CramIn-Cram Zirconia

EmpressIPS Empress 2Zirconia

1 1,21,8 2

2,5

3,2

4,7

5,6

99

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Duret[MPa m 1/2]

90 120 200 240 400 410 410 530 930

Rsistance en flexion [MPa]

Figure 2 Proprits mcaniques des matriaux de restauration tout cramique .


ques de ralisation de couronnes cramiques sanscollier mtallique remplacent la couronne Jac-ket classique.18,66 Lacte de naissance de cetteconstruction est antrieur au sicle et la paternitdoit en tre attribue C.H. Land qui a dpos lebrevet en 1887.48,57,59,73 Lide dliminer lafeuille dor et de la remplacer par lapplicationdune cramique de haute rsistance sera bienttobtenue par les cramiques alumineuses.58,66 Danscelles-ci, la dispersion de cristaux de cramique dehaute rsistance lintrieur de la matrice de verreaugmente la rsistance et le module dlasticit delensemble. Mc Lean et Hughes67 utilisent ce pro-cd pour raliser la premire coiffe porcelainealumineuse qui ouvrira la voie aux procds Cres-tore et Hi-Cram.17,18,25

Au cours des annes 1980, les cramiques deverre sont introduites sur le march. Grossman etAdair proposent une nouvelle expression de la vitro-cramique, que la firme De Trey commercialisesous le nom de Dicor.41 La transparence du Dicor

procure un effet de mimtisme camlon avec lesdents adjacentes. Bien que trs esthtique, la fra-gilit des restaurations colles a limit son utilisa-tion.En 1985, Michal Sadoun met au point le slip-

casting, procd dlaboration simple permettantdobtenir une coque dalumine avec une capacitde rsistance suffisamment importante pour per-mettre de rduire son paisseur et de la rendrecomparable avec une chape mtallique convention-nelle.8,33,65,70,89 Ce nest quen 1989 que la firmeVita commercialise le procd avec lappellationIn-Cram. Cette nouvelle cramique montre lafois la plus grande rsistance la flexion et larupture de toutes les cramiques disponibles ac-tuellement.80

Le dveloppement de cramiques de haute rsis-tance sera le fer de lance de la recherche de cenouveau sicle21,32,89 (Fig. 1).

Nouveaux systmes de cramique dit toutcramique

Systmes presssEmpress II (Ivoclar) : aprs lEmpress I, prcur-seur en la matire, dont la rsistance en flexiontait de 117 MPa, la socit Ivoclar a dvelopp unnouveau produit base de disilicate de lithiumpermettant daugmenter sa rsistance la flexion 350 MPa (soit 3 fois celle de lIPS Empress I). Cettehaute rsistance permet la ralisation de petitsbridges ainsi quun scellement conventionnel dansles cas favorables. La technique de mise en uvrereste simple puisquil convient de raliser une in-frastructure en cire en respectant une paisseur

minimale de 0,8 mm pour les coiffes et uneconnexion de 4 4 mm entre llment interm-diaire et llment pilier. Une tige dalimentationest fixe sur chacun des lments piliers puis onprocde la mise en revtement. Aprs que lecylindre ait atteint la temprature de 850 C lorsdune monte progressive en temprature, un lin-gotin est ensuite plac dans le conduit et lensem-ble est plac sur le support du four qui effectueautomatiquement le cycle de presse une temp-rature de 990 C pour le concept de stratification etde 1075 C pour le concept de colorisation. Lebridge est adapt sur le modle de travail et unepremire cuisson de connexion est ralise 800 C. On procde ensuite llaboration de lapice prothtique avec la cramique IPS EmpressII, qui est adapte au coefficient de dilatationthermique du matriau press. Sa temprature defrittage est de 800 C, et le glaage seffectue 770 C. Le temps de ralisation dune pice presseest de 3 4 heures. Elle est destine la ralisationde couronnes unitaires, facettes, inlays et bridges3 lments jusqu la seconde prmolaire (rsis-tance la flexion350 MPa).2,6,9,14,20,26,36,37,45,47,49,78,95

Dautres systmes sont bass sur le mme prin-cipe. On trouve principalement : OPC System (Jeneric Pentron) ; 30

Finesse All-Ceram (Ceramco) ; 14,63

Cera Quick-Press (Elephant).5

Systmes usinageIl faut distinguer les procds selon la techniquedacquisition par la lecture optique (rayon laser) oumcanique (palpeur) du die (ou de la maquette).Lusinage de linfrastructure prothtique se fait aulaboratoire ou dans un centre spcifique ddi lamthode.

Procd Celay

Le procd Celay est une technique de reproduc-tion mcanique, permettant de raliser des restau-rations tout cramique (sans armature mtallique).Le procd Celay permet lusinage des couronneset des bridges par fraisage. Sur le matre modleest dabord fabrique une maquette en compositephotopolymrisable sous vide ncessaire la copie.La prothse dfinitive est dcoupe dans un bloc decramique. Un palpeur, guid manuellement, suitles contours de la restauration tmoin. La reconsti-tution esthtique et anatomique de la dent estfaite classiquement par couches successives avec lacramique Vitadur alpha. En fonction des indica-tions (inlays, onlays, couronnes partielles ou facet-tes), diffrents matriaux sont utilisables : crami-que feldspathique, In-Cram Alumina, In-Cram


Spinelle... Cette mthode convient galement pourles couronnes jaquettes des moignons dimplantsunitaires.1,80,81,91

Procera (Nobel Biocare)Destin la ralisation de couronnes cramocra-miques antrieures et postrieures, cest le sys-tme le plus solide mais galement le plus lourd eninvestissement et en gestion du temps dans lessystmes presss. Laccs au systme implique lapossession dun scanner, dun ordinateur et dunmodem pour transmettre aprs analyse les donnesinformatiques vers la station de fabrication deschapes en Sude. Aprs avoir prpar le die, il estfix sur un support qui, par un systme rotatif, vapermettre un palpeur denregistrer environ30 000 points de mesure afin de reproduire la formeexacte du moignon. Ces donnes numriques digi-talises sont transmises sur un cran pour permet-tre au prothsiste de dfinir la limite cervicale trsprcisment. Il peut galement dfinir langledmergence de la chape, son paisseur et saforme. Lempreinte optique est ensuite transmisepar modem sous forme de fichier la station Pro-cera en Sude. L-bas, deux copies du die sontfraises laide dune machine-outil, dont luneest surdimensionne de 20 % pour compenser leretrait de lalumine lors du frittage. La secondecopie sert au contrle de lajustage aprs cuisson.Une poudre doxyde dalumine de trs grande pu-ret est compacte et presse sur le die surdimen-sionn positionn dans un moule spcifique subis-sant une pression denviron 2 tonnes, cest ce quiconfre la densit et lhomognit parfaite nces-saire la duret de la chape. La forme extrieureest obtenue par fraisage puis la pice est fritteentre 1 600 et 1 700 C pendant 3 heures. La chapeen alumine fritte est ajuste sur le die de contrleet expdie en 48 heures par courrier express aulaboratoire. La cramique cosmtique utilise doittre compatible avec le CDT de la chape aluminequi est de 7 10-6 C. La socit Ducera a donclabor une cramique approprie et commerciali-se sous le nom de AllCeram. La rsistance laflexion est de 687 MPa.1,3

Un des points forts de cette cramique cosmti-que est sa finesse de grains qui lui confre unemoindre rtraction aprs la cuisson 910 C. Sasurface tendre et facile polir prsente galementlavantage de limiter lusure des dents naturelles.La technique de scellement du Procera est

similaire aux techniques de scellement des cramo-mtalliques et ne ncessite aucun mordanage. Lacouronne peut tre scelle laide dun verreionomre, de ciment oxyphosphate, de Vitremer

ou de ciment composite.11 Le risque de fracture

concernant les dents antrieures est similaire pourles systmes de restauration tout cramique In-Cram, IPS Empress, Procera et Cerec.Pour Oden et Robbiani, 74,87 le Procera prsente

96,9 % de taux de succs.12,21,32,90

Systme Cerec

Le systme Cerec existe depuis 1987, depuis 1993dans sa version 2 et cette anne est apparue laversion 3 et le Cerec Lab29,52 (Fig. 3).Cette machine-outil commande numrique est

conue pour usiner un plot de cramique partirdune empreinte optique ralise par une camraet dun logiciel de traitement de limage. Le Cerec2 permet de raliser toutes les restaurations uni-taires, inlays, onlays et facettes mais aussi lescouronnes dont on dcrit trois types : couronnesimplement maquille, couronne rduite compl-te par apport de cramique cosmtique, et chapeAlumina Vita secondairement stratifie. Lindica-tion de chaque type se fait en fonction des deman-des esthtiques. Pour une couronne maquille, ra-lise au laboratoire, lempreinte optique est faitesur le moulage en 4 minutes. Lusinage du bloc decramique monochrome demande quant lui, unapport de maquillants de surface. Ce type de rali-sation, dont la teinte ne peut tre parfaite, est rserver au secteur molaire. La couronne rduiteest obtenue partir dune fonction spcifique dulogiciel qui permet de rduire slectivement lespaisseurs sur lesquelles on veut secondairementajouter de la cramique cosmtique qui amlioreconsidrablement le rsultat obtenu. Le systmeCerec 2 permet dobtenir par usinage une chapesans devoir passer par les tapes de barbotine, cequi vite par ailleurs tout risque de bulles au sein dela chape. Celle-ci est obtenue en 6 minutes, cali-bre par informatique aussi bien pour lintradosque pour lextrados. Elle est dune paisseur par-faitement rgulire denviron 6/10 de mm, ce quipermet une infiltration avec le verre. Le traitementinformatique demande 1 2 minutes. Le poids duverre dinfiltration est de 20 % du poids initial de lachape, linfiltration elle-mme se faisant par capil-larisation. La cramique cosmtique Vitadur alpha

est ensuite monte par stratification et/ou seg-mentation selon les habitudes de chacun.Le systme Cerec, conu initialement pour rem-

placer de faon extemporane les amalgames pardes inlays de cramique, a considrablement vo-lu du fait des grandes possibilits de la machine etdes performances de linformatique. Si le Cerec 1

ne permettait de faire que des pices prothtiquesdun ajustage mdiocre, il en est tout autrementpour le Cerec 2 qui permettrait une prcisioncervicale de lordre de 20 lm. Le systme est en


volution permanente, ainsi le Cerec 3 permet deraliser aujourdhui des bridges de trois l-ments.13,71,92

Autres procds dusinageDautres procds dusinage sont galement com-mercialiss. On trouve principalement : DCS Precident (Dental AG Suisse) ;40,42,96

Cicero (Computer Integrated Ceramic Recons-truction) ;22,98

Digital Dental System (Cynovad PRO50).27,86.La demande croissante de restaurations esthti-

ques et sans mtal pousse les fabricants dvelop-

per et perfectionner les machines automatiques deconception et de fabrication de coiffes partielles ettotales, armatures de bridge, inlays, onlays et abutements pour implants afin damliorer,doptimiser le temps laboratoire et le temps cabi-net dentaire. Il est important de prvoir un dlaiconvenable entre la rception de lempreinte et lafourniture de la prothse. Malgr les rsultats trsprometteurs et le taux rduit de fractures, destudes relatives la longvit des couronnes toutcramique dune dure suprieure 5 ans, bienque peu nombreuses, montrent un taux dchecacceptable denviron 2 %.77,84,88,99

Figure 3 Ralisation au laboratoire dune armature tout cramique par le procd CAO/CFAO Cerec In Lab .A. Chane technique Cerec In Lab .B. Scanning du die.C. Identification des limites de la prparation sur limage du die.D. Insertion du bloc dusinage In-Cram Alumina et usinage de larmature dans le bloc In-Cram Alumina.E. Armature avant finition.


Conclusion

Le choix du matriau et du systme de restaurationrepose sur la rponse une srie de questionsconcernant la rsistance du matriau, la quantitde rduction ncessaire pour la prparation, laqualit du joint dentoprothtique, le gain esthti-que, labrasion, ltude clinique long terme, laralisation des bridges et le cot. Lanalyse compa-rative des proprits mcaniques des nouveaux ma-triaux pour restauration tout cramique montredes proprits trs suprieures aux procds djexistants (rsistance la rupture suprieure 350 MPa).Lanalyse des rsultats de rsistance la frac-

ture des matriaux pour restauration tout crami-que indique que la cramique pour usinage pr-sente une trs faible probabilit de fracture longterme sous contrainte. Si le procd industriel ga-rantit la stabilit de structure du matriau, lin-fluence des imperfections dues lusinage nestcependant pas encore connue. Si les propritsmcaniques peuvent prsager de bonnes perfor-mances, seul lessai clinique confirme la validitdes tests.Le matriau de base de fabrication des bridges

soriente vers loxyde de zirconium. La porcelaine at utilise comme matriau de choix pour lesrestaurations esthtiques durant la dernire moitide ce sicle pour ses qualits esthtiques et sarsistance. cause de son pouvoir abrasif, de latransmission des impacts occlusaux et des possibi-lits limites de rparation, pourra-t-elle tre rem-place ? Le dveloppement de la technologieCAD/CAM est le signal du bouleversement de notreprofession par la cyberntique, ainsi huit millionsde restaurations ont t ralises ce jour. Lavision de lexpansion de la dentisterie du futursexprime ainsi pour le cabinet et le laboratoire,elle sappuie sur des cramiques de hautes perfor-mances, stend au choix de la teinte et au place-ment dimplants.

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Cramiques dentairesIntroductionLe terme cramique provient de keramos , mot grec signifiant argile. Il a dabord dsign des pote-ries recouvertes dmail avant dtre tendu toute la porcelaine et dautres produits essen ...GnralitsDfinitionsLes cramiques sont des matriaux inorganiques, composs doxydes, de carbures, de nitrures et de borures. Les cramiques prsentent des liaisons chimiques fortes de nature ionique ou covalente. Les cramiques sont m ...PorcelaineLa porcelaine est une cramique contenant de lar-gile sous forme de kaolin (aluminosilicate hydrat) et du feldspath (aluminosilicate).Cramiques dentairesCe sont des matriaux composs 99 % doxydes mis en forme par frittage en phase liquide ou so-lide. Pour la plupart, ils ont une structure biphase de verre charg (une phase vitreuse et une phase cristallin ...VerreUn verre est un compos minral fabriqu base de silice, qui possde une structure vitreuse dsordon-ne car constitue datomes de dimensions trs diffrentes. Il est mis en forme par frittage et possde une ...

Classification des cramiquesSelon lhistoriqueLhistorique des cramiques dentaires peut se rsu-mer selon le Classification traditionnelle (en fonction de la temprature de fusion)Elle peut se rsumer selon le Classification de Sadoun et FerrariLes proprits finales des prothses cramiques - rsistance mcanique, microstructure, prcision dadaptation et proprits optiques - rsultent de la nature chimique du matriau ...Selon la microstructureMatrice vitreuse avec charges disperses ou ma-trice cristalline avec phase vitreuse infiltre.

Cramiques feldspathiquesCompositionComposition physiqueLa poudre est compose de grains de diamtre de 4 100 m. Elle contient de plus des plastifiants hydrosolubles (alginate, sucre) facilitant la mise en forme et des colorants.Composition minralogiqueElle est rsume dans le Composition chimique Oxydes principaux.

Fabrication industrielleBroyage des lments, mlange des poudres obte-nues avec de leau saturation, frittage 1 300 C (temprature infrieure la temprature de fu-sion) lequel entrane une fusion partielle ...Nouvelles cramiquesLa leucite contenue dans ces cramiques entrane une rtraction plus importante de ces matriaux lors du refroidissement. Ceci est d leur impor-tant coefficient de dilatation thermique et au chan-gement de s ...

Cramiques alumineusesElles contiennent une proportion importante dalu-mine dans le but de renforcer les produits. Plu-sieurs types de matriaux ont t successivement dvelopps.Proprits mcaniques des cramiquesLes cramiques dentaires sont peu rsistantes en traction et en flexion mais sont trs rsistantes en compression. La caractristique principale est la rupture dite fragile, cest-- ...Facteurs influenant la rsistance mcaniqueElle est directement lie au nombre et la taille des dfauts issus de la mise en uvre, du montage, de la poudre de cramique, de la cuisson et du glaage.

Proprits physiques des cramiques Thermiques : les cramiques sont des isolants thermiques (conductivit = 0,01 J/s/cm2 ou C/cm2). Leur coefficient de dilatation thermique est adaptable en fonction de leur utilisation en mod ...

Cramiques basse fusion Devant les exigences esthtiques croissantes des patients, la qualit des matriaux utiliss na cess de samliorer et de nouvelles techniques se sont dveloppes. Cest dans ce co ...Cramique Ducram LFCProprits mcaniques et biologiquesElles sont reprsentes dans le tat de surfaceLa Ducram LFC se caractrise par un rseau de structure homogne, ce qui lui donne sa brillance remarquable.Proprits optiques

Cramique DucragoldStructureDes cristaux de leucite trs petits ont t introduits en proportion rgulire dans une phase vitreuse hydrothermale. Pour cette raison, la cramique Ducragold peut tre dcrite comme une crami-que dentaire ...Proprits mcaniques et biologiquesElles sont reprsentes dans le tat de surfaceDucera prtend que cest la rgularit de la rpar-tition des cristaux de leucite qui assure lhomog-nit de la structure et qui bien videmment a des effets positifs sur ltat de surface.

Cramique FinesseProprits mcaniques et biologiquesElles sont reprsentes dans le tat de surfaceLa rgularit de la surface est lie la finesse des cristaux de leucite et lhomognit de la micro-structure. Plus la surface est lisse, plus la porce-laine est facile polir.Proprits optiquesLe systme de teintes Finesse, qui sappuie sur la mthode IOT (point dpaisseur optique infinie ou paisseur laquelle laspect de la porcelaine est rigoureusement identique, que cette derni ...

Cramiques basses fusion pour titane

Matriaux pour cramiques sans armature mtalliqueCramiques frittesCramique feldspathique renforce la leucite : Optec HSPOptec HSP est une cramique contenant plus de 45 % en volume de leucite ttragonale, ce qui augmente fortement sa rsistance la rupture et la compression et ...Cramique feldspathique renforce lalumine : Hi-CramLa chape alumineuse est lexemple typique de laugmentation des proprits physiques par lad-jonction dune phase cristalline reprsentant 40 50 % en ...Cramique feldspathique renforce la zirconeDes fibres de zircone ttragonale sont incluses dans une cramique feldspathique conventionnelle. La zircone subit une transformation cristallographique 1173 C et lutilisation d ...

Cramiques coulesCramique de verre base de mica : DicorLe contrle thermodynamique de la nuclation des cristaux dans la phase vitreuse permet son utilisa-tion comme restauration et conduit un produit final homogne en comparaison des cr ...Cramiques de verre base dhydroxyapatite et de disilicate de lithium, elles ont t utilises titre exprimental.

Cramiques presses chaudCramique feldspathique renforce : EmpressLa structure finale de lIPS Empress prsente 40 50 % en volume dun cristal ttragonal de leucite (K2O-Al2O3-4SiO2). Les cristaux mesurent de 1 5 m et sont rpart ...Empress IILa structure finale de lIPS Empress II prsente 70 % en volume dun cristal de silicate de lithium (Li2O-2SiO2). Les cristaux mesurent de 0,5 4 m. La rsistance la flexion approche 320 350 MPa. La st ...

Cramiques frittes puis infiltres : In-CramLa proportion dalumine contenue dans le produit slip-cast est de 90 % au moins avec des particules de tailles comprises entre 0,5 et 3,5 m. Aprs cuisson (1100 C) la chape ...Cramiques usinesCramique feldspathique renforce Cramique prfritteIn-Cram prfritt Alumina est dune structure plus homogne (taille des particules) que le mat-riau destin la barbotine, sa teneur en oxyde dalumine est de 80 %. Infiltr avec un v ...Procera AllCramElle est compose de grains dalumine pure agglo-mrs, sous haute pression, sur une rplique de la prparation puis usine pour lextrados. Un frittage entre 1600 C et 1700 C pendant 3 heures ...Zircon TZPLa zircone subit une transformation cristallographi-que 1173 C et lutilisation doxydes (CaO, MgO, Y2O3 et CeO) permet sa stabilisation temprature ambiante.

Diffrents systmes de cramique sans support mtalliqueHistorique des anciens systmesLa cramique fut introduite dans l'art dentaire au XVIIIe sicle par Alexis Duchateau et dveloppe par Dubois de Chement.Nouveaux systmes de cramique dit tout cramique Systmes presssEmpress II (Ivoclar) : aprs lEmpress I, prcur-seur en la matire, dont la rsistance en flexion tait de 117 MPa, la socit Ivoclar a dvelopp un nouveau produit base de disilicat ...Systmes usinageIl faut distinguer les procds selon la technique dacquisition par la lecture optique (rayon laser) ou mcanique (palpeur) du die (ou de la maquette). Lusinage de linfrastructure prothtique se fa ...Procd CelayLe procd Celay est une technique de reproduc-tion mcanique, permettant de raliser des restau-rations tout cramique (sans armature mtallique). Le procd Celay permet l'usinage des couronne ...Procera (Nobel Biocare)Destin la ralisation de couronnes cramocra-miques antrieures et postrieures, cest le sys-tme le plus solide mais galement le plus lourd en investissement et en gestion du temps dans ...Systme CerecLe systme Cerec existe depuis 1987, depuis 1993 dans sa version 2 et cette anne est apparue la version 3 et le Cerec LabAutres procds dusinageDautres procds dusinage sont galement com-mercialiss. On trouve principalement :

ConclusionLe choix du matriau et du systme de restauration repose sur la rponse une srie de questions concernant la rsistance du matriau, la quantit de rduction ncessaire pour la prparation, la qualit d ...

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