Les familles de composites dentaires : quelles propriétés mécaniques et optiques ?

Nanohybride, microchargé, fluide, bulk-fill : les catalogues multiplient les appellations et les composites se ressemblent de plus en plus. Pour choisir, il faut savoir ce qui distingue réellement une famille d'une autre.

Tout se joue sur deux composants : les charges et la matrice résineuse. Ce sont elles qui déterminent la résistance, la rétraction, le polissage et le rendu optique.

De quoi est composé un composite ?

D'une matrice résineuse, de charges minérales et d'un agent de couplage qui les lie.

• La matrice associe des monomères de méthacrylate, le plus souvent Bis-GMA, UDMA et TEGDMA. Elle conditionne la rétraction, l'absorption d'eau et la viscosité.
• Les charges sont des particules de verre, de silice ou de zircone. Elles apportent la résistance, la radio-opacité et une partie des propriétés optiques.
• Le silane relie chimiquement les charges à la matrice et permet aux contraintes de se transmettre de l'une à l'autre.

Les monomères ont peu évolué depuis des décennies. L'essentiel des progrès est venu des charges, de plus en plus fines et mieux réparties.

Comment classe-t-on les composites selon leurs charges ?

Selon la taille des particules, qui va de plusieurs dizaines de micromètres à quelques nanomètres.

La famille ne suffit pas à prédire le comportement. Une étude portant sur 72 composites a relevé des résistances en flexion allant d'environ 80 à 125 MPa, avec de grandes différences au sein d'une même catégorie.

Quelles propriétés mécaniques en découlent ?

La quantité de charges commande l'essentiel : plus elle est élevée, plus le composite est rigide, résistant à l'usure et peu sujet à la rétraction.

• Le module d'élasticité augmente avec le taux de charge. Un composite rigide se déforme peu sous la mastication, un composite souple absorbe mieux les contraintes en zone cervicale.
• La rétraction de polymérisation, de l'ordre de 1,5 à 3 % en volume pour un composite conventionnel, diminue quand la part de résine baisse. Elle génère des contraintes à l'interface collée.
• La résistance à l'usure dépend des charges et de la qualité du couplage. Les nanocharges limitent l'arrachement de particules en surface.
• L'absorption d'eau est plus marquée pour les composites riches en résine et pour certains nanochargés.

Le taux de charge en volume prédit mieux les propriétés mécaniques que le taux en poids, même si les fabricants affichent plus souvent ce dernier.

Quelles propriétés optiques faut-il connaître ?

Translucidité, opalescence et fluorescence permettent d'imiter la dent naturelle, avec un polissage qui conditionne la brillance.

• La translucidité distingue les masses dentine, plus opaques, des masses émail, plus translucides. C'est la base de la stratification.
• L'opalescence reproduit le halo bleuté du bord incisif, lié à la diffusion de la lumière par les particules les plus fines.
• La fluorescence imite la réponse de la dent sous lumière ultraviolette. Un composite qui en manque paraît sombre sous certains éclairages.
• Le polissage et la tenue de la brillance sont meilleurs avec les nanochargés et les nanohybrides : des charges plus fines laissent une surface plus lisse quand l'usure les découvre.

Les teintes dites universelles ou caméléons, qui s'adaptent à la couleur environnante, forment une catégorie à part. Leur intérêt dépend de la situation clinique.

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Et les composites fluides, compactables ou bulk-fill ?

Ce classement repose sur la viscosité et la technique de mise en place, pas sur la taille des charges.

Un même type de charges peut se retrouver dans un composite fluide ou de viscosité moyenne. La viscosité dépend surtout de la proportion de résine et des agents qui modifient l'écoulement.

• Les fluides sont en général moins chargés : plus souples, ils mouillent bien les parois mais se rétractent davantage.
• Les compactables sont plus chargés et plus fermes, pour les points de contact postérieurs.
• Les bulk-fill se polymérisent en couches d'environ 4 mm. Les versions fluides doivent être recouvertes d'un composite conventionnel en surface occlusale.

Pour aller plus loin

Le choix du composite n'est qu'une partie du résultat : sa mise en œuvre compte autant.

L'adhésif qui l'accompagne est présenté dans les systèmes adhésifs actuels. La reprise d'un composite vieilli est détaillée dans l'article remplacer ou réparer une restauration. La question des monomères est traitée dans composite dentaire et bisphénol A.

Pour voir ces matériaux mis en œuvre, la MasterClass Restaurations directes & indirectes présente des stratifications antérieures et postérieures filmées en bouche.

Questions fréquentes

Quelles sont les familles de composites dentaires ?

Selon la taille des charges, on distingue les macrochargés, les microchargés, les hybrides et microhybrides, les nanohybrides et les nanochargés.

Selon la viscosité, on distingue les composites fluides, de viscosité moyenne, compactables et bulk-fill. Les deux classements se combinent.

Quelle est la différence entre un composite nanohybride et nanochargé ?

Un nanohybride associe des particules d'environ un micromètre à des nanocharges, alors qu'un nanochargé ne contient que des nanoparticules, isolées ou en amas.

Les deux se polissent bien. Les nanochargés conservent souvent mieux leur brillance, sans supériorité clinique démontrée sur le plan mécanique.

Quel composite choisir en postérieur ?

Un composite suffisamment chargé, le plus souvent un nanohybride ou un microhybride de viscosité moyenne ou compactable.

Un fluide peut servir en fond de cavité, mais ne doit pas constituer seul la surface occlusale. Les bulk-fill permettent des incréments d'environ 4 mm, avec une couche de recouvrement pour les versions fluides.

Pourquoi le taux de charge est-il important ?

Parce qu'il détermine l'essentiel des propriétés mécaniques.

Un composite plus chargé est plus rigide, plus résistant à l'usure et se rétracte moins à la polymérisation. Le taux exprimé en volume est plus représentatif que le taux en poids.

Qu'est-ce que l'opalescence d'un composite ?

C'est sa capacité à diffuser la lumière comme l'émail naturel, avec un reflet bleuté en lumière réfléchie et orangé en lumière transmise.

Elle est surtout recherchée dans les masses émail et incisales des restaurations antérieures.