L'influence de la fatigue hydrothermale sur les propriétés fonctionnelles cliniquement pertinentes du verre conventionnel

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 8738 (2023) Citer cet article

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Au cours de leur utilisation quotidienne, les matériaux dentaires de restauration sont soumis à des changements de température qui peuvent être considérés comme intenses dans le contexte des températures les plus élevées autorisées pour ces matériaux. Dans ce travail, l'effet de la fatigue hydrothermale sur les performances tribologiques in vitro, la résistance à la compression, la microdureté et la rugosité de surface des ciments verre-ionomère a été étudié. Des échantillons de 3 ciments disponibles dans le commerce ont été divisés en groupes de référence (âgés de 14 jours) et thermocyclés (20 000 cycles ; 5 à 55 °C). Les résultats obtenus montrent que les propriétés fonctionnelles des éprouvettes soumises à la fatigue thermique diffèrent significativement des données de la littérature sur les ciments vieillis à température constante. L'effet de la fatigue hydrothermale sur les propriétés fonctionnelles des ciments est discuté dans le contexte des processus induits par l'exposition à des températures variables.

En dentisterie moderne, on recherche toujours des matériaux fiables, sûrs et respectueux de l’environnement pour les obturations dentaires permanentes. Les amalgames à base de mercure doivent être progressivement éliminés dans les pays de l'UE d'ici 20301, tandis que les composites à base de résine (RBC) et les ciments verre-ionomère (GIC) sont considérés comme des alternatives appropriées. Leurs avantages incluent, entre autres, un bon effet esthétique, l’absence de mercure dans la composition ainsi que l’absence de risque de corrosion métallique. Au cours de leur utilisation, les deux types de matériaux de restauration, RBC et GIC, sont exposés à un large éventail de facteurs de dégradation biologiques, chimiques et physiques, notamment des charges mécaniques, hydrothermiques et tribologiques2. Les processus de dégradation des restaurations entraînent des microfractures et des fissures2,3, ainsi qu'une grave usure tribologique de la restauration et des dents opposées2. Les modifications volumétriques de la restauration dues au retrait cohésif ainsi que les modifications thermiques buccales provoquent un espace de microfuite entre la restauration et la dent4. Ces dommages sont connus pour favoriser la colonisation des bactéries buccales et du biofilm associés aux caries récurrentes et à l’hypersensibilité des dents2, ce qui conduit finalement à la pose de la restauration réparatrice.

Il a été évalué qu'après les années 2000, 58 % du total des placements dentaires étaient liés au remplacement de la restauration actuellement existante en raison d'un échec5. Les données collectées entre 2000 et 2019 montrent que dans les restaurations GR, les fractures globales et l'usure représentaient 70 % de tous les échecs signalés6. En revanche, le taux de survie global des restaurations GIC après 6 ans de service était de 80 %6. Ces statistiques prêtent attention à la longévité insuffisante des restaurations dentaires, ce qui est directement associé à l'augmentation des coûts des soins de santé causée par les interventions dentaires récurrentes.

Parmi les principaux facteurs influençant la longévité des restaurations dentaires, la résistance à l’usure et à la fracture a été citée2,6,7. Ainsi, pour se rapprocher des conditions opératoires d’un matériau de restauration, différents types de tests sont proposés, notamment des essais cliniques randomisés et des tests in vitro8. Bien que les essais cliniques soient toujours considérés comme la meilleure méthode pour évaluer la qualité et la longévité des matériaux dentaires, de nombreux facteurs limitent les applications des essais, notamment leur durée et leur coût8. De plus, en raison de la grande variabilité des opérateurs, de l’observance différente des patients, etc., la standardisation et la reproductibilité des essais cliniques sont difficiles à réaliser8. C'est pourquoi des tests in vitro, qui permettent de reproduire, dans une certaine mesure, l'environnement de la cavité buccale et les contraintes supportées à la fois par les dents et les restaurations, sont régulièrement proposés pour évaluer par exemple la résistance8 ou les performances tribologiques9,10 des restaurations. Certaines critiques ont toutefois été formulées concernant l'applicabilité et la robustesse des tests in vitro recommandés par l'Organisation internationale de normalisation (ISO)11,12,13. Par exemple, les tests ISO ne prennent pas en compte l’impact à long terme de l’environnement buccal sur les processus de maturation des GIC. D’autre part, l’un des facteurs inévitables lors de l’entretien d’une restauration dentaire est la fatigue hydrothermale14. Elle concerne les propriétés cliniquement pertinentes des matériaux de restauration, telles que leur microdureté de surface, leur résistance à la compression ou leur résistance à l'usure15.