Principe de la stratification en composite HFO

Le composite Enamel HFO (High Fluorescence and Opalescence) produit par les fabriquants Bisico (France), Optident (Grande Bretagne) ou Micerium (Italie) est issu des études faites sur des milliers de dents par le Dr Lorenzo Vanini.Ces études ont permit de développer un matériau composite utilisable par des méthodes de reconstitution par stratification. l’utilisation superposée des différentes teintes optimise le rendu esthétique de la dent par la spécificité de chaque masse de composites utilisé. Ainsi reconstituée, la dent reproduit fidèlement la teinte dans ses différentes composantes. Pour Lorenzo Vanini, les cinq composantes de la teinte dentaire à reproduire sont : la chromaticité, la luminosité, l’intensité locale de la teinte, l’opalescence et les caractérisations de surfaces.

Les reconstitutions en composite Enamel plus HFO par stratigraphie possèdent des propriétés optiques (indice de réfraction ou brillance, transparence et coloration) comparables à celles des dents naturelles

La théorie de la perception des couleurs communément acceptée explique les caractéristiques trichromatiques de la vision humaine. Ce sont les cônes sensitif rétiniens de trois types pour chacune des couleurs primaires (rouge vert bleu) qui réceptionnent les ondes lumineuses pour qu’elles soient interprétées par le cerveau via le nerf optique selon leur longueur d’onde (bleu – b (l =435.8 nm), vert – g (l =546.1 nm) et rouge – r (l =700.0 nm) )
A ce stade la couleur est simplement reçu et non interprétée. Il faut donc préciser que les variables de perception de la couleur peuvent être d’ordre physiologique ou psychologique. C’est ce qui fait qu’un individu ne percevra pas les couleurs comme un autre. (De plus l’on sait que 8% des hommes et 0.5 % des femmes sont atteints de trouble de la vision des couleurs.) Selon Billmeyer and Saltzman, “la couleur est le résultat de modification physique de la lumière par des colorants, observées par l’oeil humain et interprété par le cerveau”. A ceci il faut ajouter la perception de la luminosité de la dent qui est dépendante de l’indice de réfraction (représentant la quantité de lumière renvoyée par rapport à la quantité de lumière absorbé). Comme nous le verrons, la façon dont la lumière va traverser la dent va également déterminer sa translucidité son opalescence sachant que la lumière n’est pas absorbée ni reflétée de la même façon par l’émail ou la dentine…
L’intérêt de Vanini est d’avoir décomposé la teinte générale de la dent en différents paramètres se rapportant à des masses de matériaux spécifique à notre disposition que l’on retrouve organisé de façon logique dans une charte chromatique en vue de leur reconstitution par la méthode de stratification. Le Dr Vanini expose les grands principes qui régissent la perception de la couleur, comment la lumière est modifié par l’anatomie de la dent et la couche d’émail de protéines et de dentines. Il montre comment apprécier la densité de la couleur, son intensité et comment replacer cela dans le contexte dentaire.

I La colorimétrie dentaire
L’histoire de l’utilisation des principes de la colorimétrie en dentisterie remonte en 1931. C’est à cette époque que Clark a réalisée la première étude de la gamme normale de couleur de dents. Il a appliqué une méthode visuelle, qui plus tard a été employé par Miyakoshi et autres (1955), Marui (1968), et Kato (1976), avec le même but. Le premier examen spectrophotométrique de la gamme normale de couleur de dents a été fait par Haga (1958). Différents spectrophotomètres et colorimètres plus tard ont été employés dans un certain nombre détude in vitro (Lemiere et Burk, 1975; Sproull, b 1973; Tsuchiya, 1973; Grajower et autres 1976; Macentee et Lakowski, 1981; Goodkind et autres 1984; O’Brien et autres 1997) et in vivo (Ishikawa et autres, 1969; Clarke, 1983; Hoshoya et Goto, a 1985; Hoshoya et Goto, b 1985; Goodkind et Schwabacher, 1987; Kurachi et autres, 1987; Ishikawa-Nagai et autres, 1994; Rubiño et autres, 1994). Dans la majorité des études ci-dessus la couleur “moyenne” du côté vestibulaire des dents a été examinée. Dans certains d’entre eux, cependant, la couleur du côté vestibulaire était région examinée par région: la couleur du côté supérieur et inférieur des dents, ou la couleur dans le tiers gingival, moyen et incisal (Ishikawa et autres, 1969; Tsuchiya, 1973; Goodkind et autres, 1984; Goodkind et Schwabacher, 1987; O’Brien et autres, 1997).
“C’est à Makato YAMAMOTO dont les travaux n’ont cessé d’accroître nos connaissances sur la composition de la couleur d’une dent que nous devons l’existence d’un appareil de mesure numérique de la colorimétrie des dents.
Il s’agit d’un spectromètre couplé à un ordinateur. Une lampe au xénon émet un éclair qui va se réfléchir sur la dentine : c’est ce rayon réfléchi qui sera analysé par le spectromètre qui transmettra ses informations au coprocesseur qui les traduira en données chiffrées imprimées sur un ticket.” (présenté en conférence à l’ADF 99)

L’intégration esthétique d’une restauration nécessite de prendre en compte tous les paramètres physiques de la dent. L’âge, la forme, la position, le volume, la surface et la teinte de l’organe dentaire vont influer sur le résultat. Tous ces paramètres font appel au sens de l’observation. La teinte, n’est pas le principal élément, mais c’est sans doute le plus complexe à interpréter. La complexité de la circulation de la lumière dans la dent, rend la structure difficile à imiter. En effet, la teinte est composée à la fois de la couleur, de la saturation et de la luminosité. Mais mis à part ces paramètres, c’est le jeu des réflexions, transmissions, diffractions, diffusions, des rayons lumineux qui rend la dent ” vivante “. De plus, ces critères n’ont pas la même importance que l’on considère le tissu dentinaire ou amélaire. L’analyse de la dent naturelle montre qu’elle est constituée de tissus différents sur le plan optique : Elle représente une zone plus opaque riche de plusieurs masses de couleurs généralement assez saturées. Elle renferme des caractérisations éventuelles. Elle est lumineuse par nature.
Cette luminosité est plus ou moins abaissée par la couche d’émail en surface dont l’épaisseur, la translucidité, la transparence et l’opalescence vont créer une diversité de caractères donnant le ” naturel ” de la dent. Son état d’usure, de craquelure, de rugosité de surface fait varier ces paramètres. Pour le Dr Decup “la teinte est composée à la fois de la couleur, de la saturation et de la luminosité.. ” (Franck DECUP, Paris V, F 99). Selon lui la dentine donnerait la teinte principale de la dent et sa luminosité laquelle serait “est plus ou moins abaissée par la couche d’émail en surface dont l’épaisseur, la translucidité, la transparence et l’opalescence vont créer une diversité de caractères donnant le ” naturel ” de la dent.” A ceci il faudrait ajouter l’état de surface “Son état d’usure, de craquelure, de rugosité de surface fait varier ces paramètres.”

Pour le Dr Terry Douglas enseignant au Centre de Dentisterie Esthétique de l’université de Californie à Los Angeles il existe des propriétés optiques primaires et secondaires
-Propriétés optiques primaires – Teinte Chroma et luminosité
-Propriétés optiques secondaires – Translucidité, opacité, opalescence, irisations, fluorescence et brillant de surface
Selon Novakovic “la couleur est déterminée par 3 dimensions qui active son expression dans le matériaux solide”.

Ces dimensions sont :

H (Hue = ton) le “ton” est un élément important de la qualité d’une couleur qui permet la différenciation entre les familles de couleurs. Shématiquement les tonalité sont placées sur une cercle fermé (Ellipse du shéma)

V (Value=Luminosité) la Luminosité est la dimension qui rend possible la différenciation entre les couleurs sombre et clair et elle est représenté sur un axe vertical noir blanc sur le schéma. La Valeur de la luminosité varie de 0 (noir) à 100% (blanc)

C (Chroma= saturation) c’est la qualité de la couleur qui rend possible les différences entre une couleur pâle et une couleur vive. Elle est représentée comme la distance à partir de l’axe vertical (achromatique) Afin de comprendre correctement la notion de couleur, en plus de la connaissance de ces dimensions être attentif aux interrelations. Une impression définie d’une couleur spécifique résulte d’une interaction entre ces 3 dimensions.

II Les recherches de Vanini

Lorenzo Vannini préfère lui, s’intéresser aux 5 dimensions chromatiques de la dent naturelle qu’il restaure grâce aux masses de matériaux composites développées spécifiquement.

Les composites HFO sont des composites microhybrides photopolymérisables pour les restaurations esthétiques dans les secteurs antérieurs et postérieurs et pour restaurer la dent par des inlays ou onlays composites ou encore pour la reconstitution par facettes.

Vanini quand à lui développa les études de ses prédécesseurs jusque dans l’élaboration d’un matériau composite idéal d’un point de vue de la palette chromatique dentaire. Dans ses conférence, grâce à une série de diapositive de dents illuminées et photographiées en lumière polarisée il nous introduit dans son système de “charting chromatique”. Tout ce dont nous avons besoin pour reconstituer la dent est décrit par une série de teinte correspondant à des masses de matériaux composites bien spécifiques que ce soit pour la dentine et pour l’émail et ses zones de caractérisation.

C’est également à Vanini que l’on doit la première reconstitution artificielle de la fine couche de protéine entre l’émail et la dentine grâce à un matériau spécifique (le Glass Connector) que nous aborderons dans la suite de notre exposé.
Dr Vannini expose dans ses conférences les caractéristiques des composites et la façon dont la polymérisation change les propriétés optiques des composites.

Dans le cas de reconstitution complète d’une dent sur moignon, la charte Chromatique du Dr Vannini permet d’établir les informations précises sur la teinte du moignon restant, la couleur, la teinte, les différentes caractérisation etc..les techniques HFO permettent également la constitution de facette très résistante. Pour les cas complexes qui requièrent en plus des traitements endodontiques et des techniques de blanchiment. Diverses techniques sont proposées par Vanini comme le blanchiment des moignons, la sélection et l’utilisation de tenons et leur scellement. Vannini expose aussi des recherche récentes sur l’etching la préparation marginale le collage etc…

III Reconstitution en stratification avec les matériaux HFO

Les techniques de montage en strates utilisent de petits instruments des techniques manuelles nouvelles et même l’utilisation de pinceau en silicone pour les finitions.
Le modelage des résines composites pose toujours le problème de l’accès aux zones de travail et celui de l’adhésion des composites sur les instruments métalliques. Pour éviter que le composite ne colle à l’instrument, Bisico propose dans sa gamme Enamel plus HFO des instruments en silicone. Les spatules présentent un manche métallique sous deux formes : 90°/180° et 45°D/45°G auquel sont fixés des embouts en silicones. 5 formes différentes d’embouts en silicone permettent un travail aisé quelque soit la morphologie à obtenir. Les embouts en silicone supportent une température maximale de 120°C ou tout autre procédé de nettoyage et/ou de désinfection à froid. Des pinceaux en silicones de différents formats pour les finitions sont également disponibles

Le corps de dentine Enamel HFO possède un haut degré d’opacité et de fluorescence calibré sur la dent naturelle. Les Emails générice (GE1 GE2 GE3) on moins d’opacité que ceux du corps de dentine. et on une translucidité calibrée pour permettre aux tons de dentine de briller à travers sans diminuer (à cause de la translucidité) la qualité de la resturation. Les émail Opalescent (bleu (OB), gris (OG), ambre (OA), blanc (OW) ont une translucidité très importante et ont été développé pour achever l’opalescence du bord incisal interne. En Septembre 2001 Bisico présentait son nouveau coffret de 12 seringues basé sur la classification chromatique de Vanini composé des teintes dentine de série A, des teintes “émail générique” 1, 2 et 3 (luminosité croissante) et des teintes “émail” opalescent (OG, OA, OB, OW) pour permettre au plus grand nombre de praticiens d’obtenir des résultats hautement esthétiques en méthode de stratification. Ce coffret est livré avec un teintier unique à section triangulaire et superposable qui permet l’appréciation du résultat final en faisant varier les épaisseurs.
Chez Bisico le coffret HFO est constitué des 12 teintes :
Coffret de 12 teintes Réf : MC 118 – Contenu :
– 5 seringues teintes dentine (5 g) : A2, A3, A4, IR5, IR6
– 3 seringues teintes émail générique (5 g) : GE1, GE2, GE3
– 3 seringues teintes émail opalescent (5 g) : OG, OB, OW, OA
Ces teintes correspondent logiquement aux 5 dimensions de la teinte naturelle présentée par Vanini

IV les 5 dimensions chromatiques de Vanini appliqué à la technique de stratigraphie

1/SHADE ou CHROMA : c’est la saturation de la couleur. Elle prend en compte les notion d’opacité et la fluorescence qui dans le cas des masses de dentine doivent s’harmoniser avec la dentine naturelle. La dentine qui occupe les zones internes donne le ” ton ” général de la dent (traduction du mot anglais “hue”)
–>On utilise pour cela des masses A et B : le corps de dentine
Le corps de dentine a une opacité importante et une fluoresence calibrée sur la dent naturelle. Ils sont disponibles en 7 teintes avec une couleur dominante rouge :A1, A2, A3, A3,5, A4, rouge intensif 5 (IR5), rouge intensif 6 (IR6) et en 5 teintes dérivées avec une dominante dans les tons jaunes.B1, B2, B3, B4, jaune intensif (IY5).

2/ VALUE ou LUMINOSITE : la luminosité permet de distinguer une couleur claire d’une couleur foncée. le choix de la masse générique tient compte de cette appréciation de la luminosité de la dent qui dépend en partie de l’age du patient C’est en fait la réaction de la dent à la lumière naturelle qui est ici prise en compte. Cette réaction de la dent à la lumière détermine aussi la translucidité.
–>On utilise pour cela des masses d’Email générique
GE1: patient agé GE2: patient adulte GE3: patient enfant

3 / OPALESCENCE Modification du spectre lumineux au passage dans un milieu opalin (de opale = pierre précieuse). (opalesscence). Aspect laiteux et irisé d’une matière. (Vocabulaire professionnel de l’Académie Nationale de Chirurgie Dentaire) Selon d’autres définitions c’est aussi la faculté d’un matériau à apparaitre bleuté en lumière réfléchie et orangé en lumière transmise.
–>On utilise pour cela des masses opalescentes O.W. (white), O.B. (Blue) O. G. (grey), O.A. (amber)

4 / INTENSIFICATION – C’est une technique permettant d’intensifier la teinte à certains endroit à l’aide de masse de masses de dentine ou d’émail en brisant l’uniformité de la teinte.
les masses Intensives existent pour la dentine en deux couleur Intensive Red (Rouge Intensif) et Intensive Yellow (Jaune intensif). Dans le cas d’une reconstitution complète de la dents les teintes “Intensives” IR ou IY sont appliquées sur le noyeau comme couche initiale. Pour l’émail il existe
2 teintes de Blanc Intensif. Il ne s’agit pas de
coloration mais de rajouter des zones mimant des
tâches blanches de l’émail. Ces zones intensives sont rajoutés avant d’apposer la couche d’émail générique sur la surface vestibulaires.

5 / CARACTÉRISATION
C’est une technique permettant d’ajouter des masses de blanc Intensif sur l’émail : Intensive White ou Intensive Milk dans le but de briser l’uniformité de la translucidité des masses d’émail en créant des zones plus opaques qui miment des taches blanches sur l’émail.
D’autres procédés de maquillage de surface peuvent être utilisés dans le but de reproduire des défauts fictifs comme de légères fêlures afin de donner un aspect encore plus naturel à la dent reconstituée en composite.

V Fluorescence de l’HFO
En lumière ultraviolette, les dents reconstituée avec les matériaux HFO ont une fluorescence beaucoup plus proche de la dent naturelle que ne peuvent présenter les matériaux composites classique. La fluorescence est même reproduite différement selon les diverses strates ce qui optimise encore le rendu esthétique

En ce qui concerne la Fluorescence, une comparaison avec d’autres matériaux composites esthétiques a montré un avantage pour l’HFO

VI Le ‘Glass Connector’

Il existe un produit vendu séparément, le ‘Glass Connector “. il permet de mimer la couche de protéïne entre l’émail et la dentine. C’est l’utilisation de ce matériaux qui peut produire l’apparence naturelle de la dent. Il s’applique sur la surface interne de la couche d’émail générique et sur le corps de dentine (A1 A2 A3) juste avant application finale de la couche d’Opalescent sur le bord incisal
Le Glass Connector est de consistance quasi liquide liquide avec une viscosité faible, une élasticité élevée une fois polymérisé et une diffusion de lumière coordonnée qui reproduit la couche de protéine de la dent naturelle. Il augmente la dispersion de lumière interne, renforce la fluorescence du corps de dentine et atténue les différences de couleurs entre les masses. Une couche flexible est ainsi apposé entre les matériaux d’Email et de Dentine ce qui permet de réduire les tensions internes, provoqué par la polymérisation. Le Glass Connector peut être utilisé avec des restaurations directes et indirectes (Inlays, Onlays, facette) et doit être appliqué dans en couche ultra mince (moins de 0,1 mm) au moyen d’un des pinceaux qui se trouve dans le coffret.
Le glass connector correspond à la couche de diffraction sous amélaire. Biologiquement, elle correspond au reliquat de la double couche de départ des cellules qui vont générer en s’éloignant le tissus adamantin d’une part et dentinaire d’autre part .

Conclusion : Si la méthode de stratifcation peu paraitre au premier abord quelques peu complexe dans son approche coloréimétrqiue et fastidieuse dans sa mise en oeuvre( bien que le fabriquant Bisico soit allé récement vers une plus grande simplification du coffret…) mais elle permettra aux praticiens les plus soucieux de l’esthétique à accorder à leur patient, des reconstitutions “life like” comme disent les Américains, c’est à dire en redonnant à la dent une véritable apparence vivante et naturelle.

Sites consultés :
http://www.adf.asso.fr/congres/quintessence/quintessence99/A7.html
http://www.uksmiles.co.uk/courses/hfo00.htm
http://cidemeeting.com/
http://www.bisico.fr
http://www.db.uth.tmc.edu/Biomaterials/rparavina/Part1.htm
http://www.micerium.it/
Documentaion iconographique COPYRIGHT Dr. Lorenzo Vanini