2.4 La photopolymérisation
2.4.1 Généralités sur la photopolymérisation
Les objectifs cliniques de la photopolymérisation sont d’obtenir, en un court temps d’illumination, une conversion élevée et homogène du matériau associée à un faible retrait de polymérisation.
Le taux de conversion des résines composites est généralement proportionnel à la fois à la rétraction et à la rigidité du matériau.
Il en résulte donc un paradoxe : tout ce qui améliore le taux de conversion peut affecter négativement la préservation du joint marginal (DAVIDSON ; 1986). En effet, les contraintes secondaires à la rétraction de polymérisation peuvent entraîner des infiltrations à l’interface de collage ou une déformation du complexe composite/dent.
La source lumineuse influe donc sur le développement de cette rétraction.
Une lumière de haute intensité provoque une conversion plus rapide du matériau mais une rétraction plus importante.
Une lumière de faible intensité réduit le taux de polymérisation et les contraintes résiduelles de rétraction mais n’accomplit pas une polymérisation adéquate, à moins de prolonger l’exposition.
Le mode de polymérisation a une influence importante sur les valeurs d’adhésion de la colle via le taux de conversion ou degré de polymérisation.
Des études montrent que la photopolymérisation augmente de manière significative les valeurs de résistance mécanique et d’adhésion pour une même colle, par rapport à une colle uniquement chémopolymérisable.
Cliniquement, la photopolymérisation peut faciliter la mise en œuvre clinique, assurer une stabilité initiale de l’assemblage et peut en périphérie de la restauration permettre une protection précoce de la colle en place sous la prothèse.
2.4.2 Les limites de la photopolymérisation.
Les céramiques absorbent une quantité importante de la lumière émise par une lampe à photopolymériser.
Cette absorption de photons dépend de la structure et de la teinte du matériau et est une fonction exponentielle de son épaisseur.
Au-delà de 1 mm d’épaisseur, l’énergie lumineuse transmise est trop faible pour assurer, à elle seule, une bonne polymérisation ce qui contre-indique l’utilisation d’un matériau uniquement photopolymérisable (FLEITER ; 1990) (CADENARO ; 2005) (ARRAIS ; 2008) (fig.27).
Dans certaines situations, la polymérisation chimique reste donc indispensable du fait de cette absorption de photons. Celle-ci permet également une prise en masse et un taux de conversion constant (LU ; 2005). L’avantage des colles duales est d’assurer une bonne qualité de polymérisation sur toutes les surfaces du joint par une polymérisation instantanée sur les zones directement accessibles à la lumière et retardée de quelques secondes sur celles en profondeur (KAMADA ; 2001).
Toutefois, quand la situation clinique le permet, une colle photopolymérisable pure sera utilisée car celle-ci présente une stabilité colorimétrique plus élevée (cf. 2.3.5).
Fig.27. Histogramme illustrant l’absorption de l’énergie lumineuse émise par une lampe à photopolymériser par différentes épaisseurs de 3 céramiques et vitro-céramiques.
2.4.3 Les conséquences cliniques de la photopolymérisation selon
l’intensité de la source lumineuse
La photopolymérisation induit un retrait de polymérisation qui fait subir des contraintes à la dent restaurée (DAVIDSON ; 1984).
Une initiation de l’illumination à faible intensité lumineuse contribue à diminuer le taux initial de prise en rendant la réaction plus progressive. Ce ralentissement de conversion initiale permet de mieux contrôler les contraintes dues aux retraits de prise (DAVIDSON-KABAN ; 1997) (DAVIDSON ; 2000). En effet, avec des intensités trop fortes, on augmente la dynamique de polymérisation en empêchant la relaxation de la matrice résineuse dans la phase avant gélification et on augmente la rétraction de prise, soit le stress à l’interface des deux phases du matériau composite (LAFON ; 2009).
Cette contraction de prise pourrait être à l’origine de fissures au sein des facettes de très faible épaisseur. L’utilisation d’une lampe à arc plasma ou à xénon est déconseillée dans ce type de traitement créant un retrait de polymérisation important et des contraintes préjudiciables au sein de la facette en céramique (USUMEZ ; 2004).
L’utilisation d’une lampe halogène ou LED à moyenne intensité sera indiquée à une puissance comprise entre 700mW/cm² et 900mW/cm², pendant plus de 60 secondes (APICELLA ; 2005). Notons que certaines lampes LED traditionnelles de première génération sont ciblées uniquement sur l’activation de la camphoroquinone et n’agissent pas sur certains photo-amorceurs présent dans les vernis de recouvrement qui évitent la formation de la couche inhibée sur la dernière couche de composite (par exemple le vernis Biscover®, Bisico) ou sur les teintes bleach des composites (LAFOND ; 2009).
2.4.4 La photopolymérisation du polymère de collage en clinique
L’initiation de l’illumination à partir de la face palatine ou linguale de la dent permet de diminuer le taux initial de prise.
Le temps d’exposition doit être au moins supérieur ou égal à 60s par face (durée largement supérieure à celle recommandée par les fabricants), tout en exerçant une légère pression digitale sur la restauration prothétique lors du collage par photopolymérisation.
Une courte illumination permet le retrait aisé des excès avant de poursuivre la photopolymérisation.
2.5 Le choix du polymère de collage selon la situation clinique
Les colles associées à un système adhésif offrent un rendu esthétique maximal, grâce à un choix de teintes important et la possibilité d’essayer ces teintes à l’aide de pâtes d’essayage à base de glycérine. L’accès aisé du secteur antérieur permet de respecter les différentes étapes de l’assemblage à l’abri de toute contamination salivaire, et d’enlever les excédants de colles (AZEVEDO ; 2005). De plus, cette catégorie de colle entraîne des valeurs d’adhérence maximales (fig.28).
Certaines colles avec un pouvoir adhésif propre (comme par exemple le Panavia F®, Kuraray) possèdent des groupement fonctionnels MDP dans leur composition qui se montrent efficaces sur l’alumine et la zircone.
Notons tout de même que ce travail démontre que l’emploi de facette en céramique alumineuse doit rester une indication exceptionnelle voir inexistante.
Fig.28 Tableau récapitulatif des concordances colles/indications cliniques (AZEVEDO ; 2005).