Compromis entre la résistance à la rupture et la translucidité de la zircone et du disilicate de lithium sous leur forme monolithique 7 juin 2023
Chez l’édenté complet, en plus de l’analyse pré-implantaire et le positionnement 3D des implants, le choix du matériau notamment pour la prothèse d’usage et son design est de toute importance. L’analyse de cet article portant sur les générations de zircone devrait nous permettre d’orienter notre choix en fonction du contexte propre à chaque patient.
Objectif :
Le but de l’étude est d’évaluer la propagation des cracks et fissures en fonction des générations de zircone.
Matériel et Méthode :
Après des années de développement, de nombreuses méthodes ont été proposées pour améliorer la translucidité des zircones, dont la réduction de la porosité (limitant la diffusion de la lumière) ou la teneur en alumine, grâce à la zircone nanostructurée et très récemment l'augmentation de la teneur en yttria.
Dans cette étude, 3 zircones sont testées : 3Y TZP , 4Y TZP et 5Y TZP (Yttria Tetragonal Zirconia Polycrystal) .
Chaque bloc a été conçu et compacté en laboratoire avec la poudre Zpex couplé à 0,05% AL2O3.
En contrôle, la céramique utilisée est l’emax.
Discussion :
La zircone est monoclinique à la température ambiante et reste stable jusqu'à 1170° C. Au-dessus de cette température, elle se transforme sous sa phase tétragonal qui existe jusqu'au point de fusion à 2370 ° C, puis en phase cubique. Une stabilisation est nécessaire par l'adjonction d’oxyde d’Yttrium dans la composition de la céramique : on a ainsi obtenu une céramique de zircone partiellement stabilisée (YTZP).
La zircone présente des propriétés mécaniques très intéressantes dans leur usage clinique. Lors de la progression d'une fissure, la contrainte exercée par la matrice cubique sur les particules tétragonales diminue (à cause de l'ouverture de la fissure). Cette diminution de la contrainte provoque la transformation des particules tétragonales en particules monocliniques, processus qui s’accompagne d’une expansion dimensionnelle.
Les zircones 3Y TZP donnent moins de transmission lumineuse que les vitrocéramiques et sont considérées comme un matériau opaque. La zircone avec ajout de 3 mol% yttria est polycristalline.
Après des années de développement, de nombreuses méthodes ont été proposées pour améliorer leur translucidité, dont la réduction de la porosité jouant le rôle de défauts de diffusion de la lumière ou la teneur en alumine, en utilisant de la zircone nanostructurée, et très récemment l'augmentation de la teneur en yttria.
Un grand nombre de zircones différentes sont ainsi introduites et de nombreuses études rapportent les propriétés de diverses céramiques de zircone hautement translucides. L'augmentation de la teneur en yttria améliore efficacement la translucidité de la zircone mais diminue la résistance, ce qui fait que la zircone à haute teneur en yttria ne peut être utilisée que dans les zones à faible contrainte.
Les derniers types de Zircone de type 5Y TZP ont vu leur concentration en yttrium atteindre 5%, et inclure une phase cubique de plus en plus importante, afin d’obtenir de meilleures propriétés optiques. La 5Y TZP est 20 à 25% plus translucide que 3Y au dépend de sa résistance à la flexion qui est 40 à 50% inférieure. Bien qu’étant la plus translucide des zircones, sa translucidité reste inférieure au disilicate de lithium. Ce manque de translucidité de la 3Y TZP peut être compensé avec une céramique cosmétique après avoir réalisé sur l’armature une réduction de type cut back ou homothétique. Pour les zircones servant pour les armatures, la résistance sera comprise entre 800 Mpa et 1200 MPa.
Les zircones 4Y et 5Y possèdent, en termes de concentration, plus de phase cubique. Cette phase est non transformable.
La zircone 4 Y TZP révèle la même propagation que 3Y TZP mais avec moins de transformation t-m (passage de la phase tétragonale vers la phase monoclinique avec augmentation du volume de 3-4%, donc limitant la propagation de la fissure).
La 5Y TZP n’a pas montré de signe de cette transformation de phase t-m du a son pourcentage de phase cubique supérieur à 50%.
Contrairement à ce qui aurait pu être espéré, la 4Y TZP, bien qu'étant moins résistante (tenace, avec une différence de 0,5 entre la 3Y et la 4Y) que la 3Y TZP, n'a pas montré une résistance à la flexion inférieure. La haute résistance de la 4Y TZP est liée à sa densité et à une microstructure fine.
Conclusion :
La zircone 5Y TZP n’est pas une zircone utilisable dans le cadre du traitement de l’édentement complet. Notre choix s’oriente vers des zircones 3Y TZP de seconde génération et de certaines 4Y TZP. La zircone 4Y TZP représente un compromis biomécanique et esthétique. Le type de zircone à utiliser dépend du contexte occlusal, de l’antagoniste et de l’exigence esthétique du patient. Un design cut back permet une diminution de l’effet de chipping et améliore l’esthétique des restaurations en zircone.
Prothèse Zircone 4Y-TZP stratifiée vissée sur 2 implants KMB (Contact Monobloc, Biotech)
