les lampes à photopolymériser

LES LAMPES À
PHOTOPOLYMÉRISER :
HALOGÈNES OU DIODES
ÉLECTROLUMINESCENTES
Nicolas LEHMANN1
DCD, Ancien interne, AHU
Catherine BESNAULT2
DCD, MCU-PH
Stéphane LE GOFF2
Agent technique de laboratoire
Laboratoire de biomatériaux
Michel DEGRANGE2
DCD, PU-PH
1
2
Université Lyon
Université Paris 5
MOTS CLES
Polymérisation
des composites
Lampes à polymériser
Lampes halogènes
Lampes à diodes
électroluminescentes
KEY WORDS
Resins composite curing
Light-curing lamps
Halogens lamps
Electroluminescent diodes
L
a photopolymérisation compte
parmi les révolutions les plus importantes qu’a connues la dentisterie au
cours des trente dernières années.
Les générateurs de photopolymérisation trônent aujourd’hui en bonne
place dans tous les cabinets dentaires, en partie du fait du confort que
procure ce mode de prise des matériaux résineux. La photopolymérisation a en effet apporté au clinicien un
formidable degré de liberté en lui
ouvrant un espace de temps de travail quasi illimité et lui permettant de
figer la forme donnée au matériau de
manière instantanée. C’est la photopolymérisation qui autorise aujourd’hui, par le jeu des combinaisons de
couches successives de matériaux
de teintes et d’opacités différentes,
de réaliser des restaurations dont les
propriétés optiques sont toujours plus
proches de celles des tissus dentaires naturels.
Grâce à la technologie halogène, les
principes régissant l’amorçage photochimique des matériaux résineux
semblaient bien établis jusqu’à ces
dernières années ; de même les critères de choix d’une lampe halogène
et son mode d’utilisation bien codifiés. Mais, à la fin des années 1990,
des générateurs Laser et à arc plasma émettant un faisceau lumineux de
haute énergie (> à 1000 mW/cm2) ont
été p ro posé s e n alte rn ative a ux
REALITES CLINIQUES Vol. 11 n° 3, 2000 pp. 365-376
lampes halogènes. La technologie
plasma semblait séduisante par sa
puissance et par la réduction notable
des temps d’insolation annoncée par
les concepteurs de ce nouveau type
de générateur.
Cependant, très rapidement, cette
technologie a révélé ses limites et
ses défauts : impossibilité de photopolymériser certains adhésifs et composites, dégradation rapide des restaurations réalisées, instabilité colorimétrique, percolation marginale associée à des récidives carieuses (7, 9,
14). Ces effets indésirables pouvaient
s’expliquer par :
• un spectre d’émission étroit, inadapté aux longueurs d’onde d’absorption
Photopolymérisation
Polymérisation initiée par un ou plusieurs photoinitiateurs. Un matériau photopolymérisable ne
nécessite pas de mélange et doit bien évidement
être conservé à l’abri de la lumière.
Polymérisation duale
Polymérisation résultant du mélange de deux
composants qui vont permettre une initiation
chimique de la réaction et qui après la phase de mise
en œuvre clinique du matériau est accélérée par
irradiation photonique venant exciter le ou les photoinitiateurs.
et d’activation des photo-initiateurs
autres que la camphoroquinone, inhibant de ce fait la prise de ces matériaux,
• pour les autres matériaux, à base de
camphoroquinone, la polymérisation
rap ide et b rut ale indu isan t de s
contraintes importantes, suffisamment intenses pour altérer l’interface
tissus dentaires/matériau,
• des temps d’exposition proposés
insuffisants. Il est établi aujourd’hui
que le degré de polymérisation en
profondeur d’un matériau dépend
principalement du temps d’insolation
(25).
Un e aut re te chno logie vis e
aujourd’hui à se substituer aux générate urs halo gènes : il s’ag it d es
diodes électroluminescentes (LED).
Ces diodes, que l’on associe le plus
souvent aux voyants lumineux équipant la plupart des dispositifs électroniques, connaissent un essor considérable dans notre quotidien. On dit
qu’elles seront l’éclairage du 21 e
siècle. Leur utilisation dans le domaine de la photopolymérisation a été
proposée au milieu de la dernière
décennie (22), et depuis 5 ans, la plup art des f abricant s ont doté leur
gamme de ce nouveau type de générateurs de photopolymérisation à
diodes électroluminescentes. Le but
de cet article est de faire un point sur
les performances procurées par cette
t echn olog ie “LED” récen te e t e n
constante évolution, afin de déterminer si celle-ci peut aujourd’hui égaler,
voire supplanter la technologie halogène.
Photo-initiateur
Subsance qui sous l’action d’une énergie photonique
(rayonnement lumineux) se transforme en radical
libre qui initie une réaction de polymérisation.
LA PHOTOPOLYMÉRISATION
Radical libre
Molécule qui a perdu un électron. C’est une entité
instable et très réactive.
Principe général
de la photopolymérisation
Irradiance
C’est le flux énergétique reçu par unité de surface,
exprimé généralement en watts par centimètre carré.
Syn : éclairement énergétique
La réaction de prise des résines composites (matériaux résineux) se fait
par polymérisation des monomères
au niveau de leur double liaison vinyle
GLOSSAIRE DES TERMES TECHNIQUES
TERMES TECHNIQUES DÉFINITION
Polymérisation
Mécanisme aboutissant à la formation, à partir d’un
monomère ou de chaînes de polymères, d’un
polymère de plus haut poids moléculaire par
l’ouverture de doubles liaisons carbone-carbone.
Chémopolymérisation Polymérisation initiée par amorçage chimique
résultant de la mise en contact de deux éléments :
un amorceur et un initiateur (peroxyde de benzoyle
etamine tertiaire) contenus dans deux composants
qui seront mélangés par spatulation le plus souvent.
366
REALITES CLINIQUES Vol. 16 n° 4 2005
terminale. C’est une polymérisation
radicalaire. En dentisterie, la plupart
des résines composites sont des
matériaux photopolymérisables, dont
la polymérisation est induite par un
faisceau de photons lumineux de longueur d’onde déterminée (nous ne
traiterons pas dans cet article des
matériaux chémo-polymérisables,
dont l’amorçage est strictement chimique et ne requiert pas d’apport
lumineux).
L’énergie photonique fournie au matériau amène un de ses composés,
appelé photo-amorceur, à un état
électronique excité. A l’état excité,
celui-ci se transforme en radical libre
qui peut alors directement ou indirectement amorcer la polymérisation
(31).
Les résines composites actuelles
polymérisent grâce aux photons de la
lumière visible. Plus précisément, les
longueurs d’ondes efficaces sur la
prise des matériaux que nous utilisons se situent dans la bande du bleu
de la lumière visible, de 400 à 500
nanomètres.
Le photo-amorceur est généralement
une di-cétone, et la plus communément présente dans les composites
dentaires est la camphoroquinone.
Cette cétone ne pouvant pas amorcer
seule la réaction, l’amorçage radicalaire impose alors la présence d’un
co-amorceur. Ce co-amorceur est une
amine tertiaire, généralement aromatique (31).
Paramètres influençant
la photopolymérisation
Le degré de conversion d’un matériau
photopolymérisable, c’est-à-dire le
taux d’efficacité de la réaction de
transformation des monomères en
polymère, est sous la dépendance à
la fois :
• de la na ture et d e l’én erg ie du
rayonnement photonique émis (énergie),
• de la nature chimique et de la structure de la résine composite.
L’efficacité globale du photo-amorçage est le produit de l’efficacité de
chaque étape :
• fraction de lumière incidente absorbée par le photo-amorceur (fraction
des états excités transformés en triplets),
• temps d’irradiation,
• la température d’irradiance,
• fraction de radicaux amorçant la
réaction.
Une photopolymérisation efficace doit
respecter les règles suivantes :
• la source lumineuse doit émettre dans
une gamme de fréquences recouvrant
la bande d’absorption des différents
photo-initiateurs (camphoroquinone et
autres) située à 468-470 nm,
• une photopolymérisation du composite couche par cou che. Ch aque
couche aura une épaisseur maximale
de 2 mm, profo ndeur au -delà de
laquelle le degré de conversion obtenu est réduit. En effet, la profondeur
de polymérisation est une fonction
La réaction se fait selon la chronologie suivante :
Énergie photonique + camphoroquinone → camphoroquinone *
L’énergie lumineuse excite la molécule photo-initiatrice (camphoroquinone) qui génère la formation de radicaux libres (*)
C’est le point de départ d’une réaction en chaîne.
Camphoroquinone* + amine → amine *
L’amine (co-amorceur) cède un atome d’hydrogène à la cétone et devient un radical libre.
Amine * + monomère de résine composite → monomère * (amorçage)
Les radicaux libres du co-amorceur initient l’ouverture des doubles liaisons des monomères, ce qui permet l’élongation
du polymère composite, matrice du matériau, donc sa polymérisation.
N. LEHMANN et coll.
367
logarithmique de l’intensité lumineuse
émise et du temps d’exposition. Elle
est également fonction de la puissance inverse de la distance séparant
l’embout de la fibre de la surface du
matériau à photopolymériser. Par
ailleurs, l’absorbance du composite
peut être modifiée en fonction de la
nature de ses charges et de la teinte.
CAHIER DES CHARGES
D’UN GÉNÉRATEUR DE
PHOTOPOLYMÉRISATION
Fig. 1 - Spectre d’émission de
quelques lampes à photopolymériser.
Le spectre des lampes halogènes
(de forme trapézoïdale) couvre
une plus grande surface d’absorption
que le spectre des LED
(de forme gaussienne).
1
Aujourd’hui, un générateur de photopolymérisation doit répondre à des
critères de performance, de sécurité
biologique, ou de confort d’utilisation.
Il doit :
• produire un spectre adapté à l’amorçage de la polymérisation de tous les
matériaux photopolymérisables proposés sur le marché. Les paramètres
de ce spectre sont déterminés en
termes d’irradiance et de longueur
d’onde (fig.1),
• ne pas induire d’altération des tissus
mous, en particulier pulpaires. En
effet, malgré la faible conductivité
thermique de la dentine (6), lors de la
photopolymérisation de restaurations
composites volumineuses, une élévation thermique peut être observée au
niveau de l’organe dentaire. Cette
élévation de température, lorsqu’elle
dépasse 42,5°C, peut induire des
lésions irréversibles du complexe pulpaire (27, 36),
• présenter une flexibilité d’emploi par
l’intermédiaire de programmes conviviaux variés,
• générer le moins de bruit possible,
• être fiable et durable,
• être maniable. Les lampes doivent
aujourd’hui offrir, par leur légèreté et
leur ergonomie, une manipulation
facile et permettre une excellente visibilité du champ opératoire, quelle que
soit la situation clinique.
Etant donné les inconvénients rencontrés avec la technologie plasma
que nous avons cités précédemment,
il semble qu’aujourd’hui une comparaison des performances et propriétés
des générateurs halogènes et LED
puisse être faite afin de déterminer
des critères de choix entre ces deux
types de générateurs.
LES LAMPES HALOGÈNES
L’énergie photonique produite par ces
lampes est induite par le passage
d’un courant électrique à travers un
filament de tungstène contenu dans
une ampoule en quartz remplie de
gaz halogène. La lumière émise est
une lumière blanche, contenant l’intég ra lité du spe ctre de la lum ière
visible. Trois filtres permettent de
sélectionner le spectre dans le domaine du bleu ( 400-500 nm) et de
réduire la quantité d’infrarouges (donc
de chaleur) et d’ultraviolets. Le faisceau lumineux est ensuite conduit par
une fibre optique.
Les lampes halogènes présentent un
spectre d’émission large, ce qui leur
permet de polymériser la plupart des
résines composites, quelle que soit la
nature du photo-initiateur qu’elles
contiennent. L’irradiance en bout de
REALITES CLINIQUES Vol. 16 n° 4 2005
2a
fibre de ces lampes est comprise
entre 600 et 1000 mW/cm2 (fig. 2).
LES LAMPES À DIODES
ELECTROLUMINESCENTES
(LED)
Contrairement à toutes les autres
sources de lumières employées pour
la photopolymérisation (ampoules,
tubes), ces diodes sont des micro-plaqu ett es so lides qu i transf orm ent
directement l’énergie électrique en
énergie photonique. Ce sont des
semi-conducteurs qui génèrent une
émission lumineuse stimulée par un
courant électrique de basse tension
(quelques volts). Selon la nature de ces
semi-conducteurs, la lumière émise
peut être poly-chromatique ou, au
contraire, spécifique. Les lampes à photopolymériser exploitent aujourd’hui des
diodes inorganiques qui émettent dans
les longueurs d’onde du bleu (entre 440
et 490 nm). Ces micro-plaquettes sont
coiffées de lentilles pour concentrer et
diriger le flux lumineux.
Les lampes ”LED” présentent un certain nombre d’intérêts :
• grâce à leur nature solide, ces générateurs sont très résistants aux chocs,
contrairement aux ampoules,
N. LEHMANN et coll.
2b
• leur émission spécifique permet de
s’affranchir des filtres et des réflecteurs,
• leur durée de vie est 10 fois supérieure à celle des ampoules et tubes,
du fait de leur alimentation à basse
tension,
• cette alimentation basse tension
permet leur fonctionnement sur batteries. Les lampes, non reliées au secteur par un fil électrique, sont alors
très maniables,
• leur rendement est supérieur à celui
des arcs plasma et des générateurs
halogènes,
• elles émettent moins de chaleur,
l’échauffement en sortie de fibre est
très faible. Il n’y a donc pas de risque
d’altération thermique,
• il n’y a généralement plus lieu de les
coupler à un système de refroidissement par ventilation ; elles sont donc
pour la plupart silencieuses,
• elles supportent sans dommage les
allumages fréquents,
• le coût de la diode est modéré.
La première génération commercialisée des générateurs LED avait une
faible puissance d’émission (< 300
mW/cm2) malgré l’association de plusieurs diodes (jusqu’à 64 !) dans le
Fig. 2 - Exemples de lampes
halogènes.
a) Astralis 5®
b) Optilux 501®
369
3a
3c
3b
Fig. 3 - Exemples de
LED
a) Elipar FreeLight II®
b) Coltolux®
c) Bluephase®
370
générateur. Par ailleurs, leur spectre
d’émission relativement étroit rendait
problématique la polymérisation des
matériaux contenant un photo-initiateur différent de la camphoroquinone.
Les a va ncé es te chn ologiques
récentes de la nouvelle génération de
diodes sont très importantes. Une
seule micro-plaquette permet d’obtenir
un flux photonique d’énergie supérieure à 1000 mW/cm2. Les derniers générateurs dentaires sont aujourd’hui tous
munis de ce même type de diode inorganique, dont la puissance d’émission
autorise les constructeurs à proposer
différents modes de photopolymérisation (progressive, en palier, irradiance
totale et constante, etc.).
Les avantages des nouvelles diodes
électroluminescentes semblent probants : énergie du flux lumineux suffisante pour obtenir un bon degré de
polymérisation, fiabilité de l’irradiance
à moyen et long terme, résistance de
la source. Seul, le point faible de
l’autonomie limitée des batteries reste
à résoudre, même si le branchement
secteur basse tension par un cordon
permet de résoudre partiellement ce
problème avec de ce fait une perte de
maniabilité (fig. 3) (tableau I). Certaines lampes sont aujourd’hui vendues avec deux batteries au lithium,
l’une d’elles restant en charge lorsque
l’autre fonctionne.
REALITES CLINIQUES Vol. 16 n° 4 2005
COMPARAISON
DES PERFORMANCES
DES LAMPES HALOGÈNES
ET LED
Degré de conversion des résines
composites
Le degré de conversion des monomères des résines composites est un
bon indicateur de la qualité d’une
polymérisation. C’est le paramètre le
plus souvent mis en avant pour évaluer l’efficacité d’une lampe à photopolymériser. Selon la norme ISO
404 9, t oute lampe à po lym ériser
devrait permettre d’obtenir un taux de
conversion des monomères à 2 mm
de profondeur, au moins égal à 80 %
de ce qu’il est en surface. Ce taux de
conversion peut être mesuré directement par des méthodes spectroscopiques (spectroscopie infra-rouge), ou
au contraire indirectement par des
tests de microdureté, plus simples à
mettre en œuvre. Ferracane a en
effet montré une corrélation linéaire
positive entre la microdureté des
composites et le degré de conversion
des monomères po ur u n type de
matrice donnée (11).
Les données de la littérature sur le
degré de conversion des composites
sont souvent contradictoires. Ainsi,
certaines études ont montré que la
microdureté des composites est supérieure lorsque les monomères sont
TABLEAU I - Comparaison de quelques caractéristiques de lampes LED de 2e génération (d’après le CRA, 2004)
Lampes
Fabricant
Polymérise
toutes les
résines*
Irradiance
mW/cm2
Puissance
constante
Sans
Durée de
cordon la batterie
(min)
Radiomètre
intégré
Faisceau
Plusieurs
guide
modes de
autoclavable polymérisation
Allegro
Den-Mat
non
1250
oui
oui
66
oui
oui
non
Bluephase
Ivoclar
non
1150
oui
oui
66
oui
oui
oui
non
900
oui
oui
63
non
non
non
Vivadent
Coltolux LED
Coltène
Whaledent
Elipar Free Light 2
3M/ESPE
non
900
oui
oui
50
oui
oui
non
Flashhite 1001
Discus
non
700
oui
oui
33
oui
non
non
non
1400
oui
oui
55
oui
oui
non
non
950
oui
oui
64
oui
oui
oui
non
800
oui
oui
127
oui
oui
non
non
600
oui
oui
28
non
non
non
Dental
LE Demetron
Demetron
Kerr
Mini LED
Acteon
Satelec
SmartLite IQ
Dentsply
Caulk
SmartLite PS
Dentsply
De Trey
Ultra-Lume LED 2
Ultradent
non
500
oui
oui
?
non
non
non
Ultra-Lume LED 5
Ultradent
oui
750
oui
non
?
non
oui
non
UniLite II
Bien Air
non
200
oui
non
?
oui
oui
non
(*) Les lampes à diodes électroluminescentes dont le spectre est étroit ne polymérisent pas toutes les résines en particulier celles qui ne
contiennent pas de camphroquinone comme initiateur (ex : Biscover® Bisico ne contient de camphroquinone. Le fabricant conseille d’utiliser une lampe halogène). Néanmoins, la grande majorité des résine composites et des systèmes adhésifs commercialisés aujourd’hui
possèdent la camphroquinone comme photo-initiateur.
N. LEHMANN et coll.
371
4
5
Fig. 4 - L’embout turbo induit une
divergence plus marquée du faisceau
incident qui crée un trou noir dans
l’axe optique de la lampe à l’origine
d’une diminution du degré de
conversion dans cette zone.
Fig. 5 - Représentation schématique
de différents modes
de polymérisation.
1) Polymérisation constante.
2) Polymérisation progressive
ou exponentielle.
3) Polymérisation pulsée.
4) Polymérisation «Soft-Start».
polymérisés avec une lampe halogène par rapport à une LED ou une
lampe à plasma (1, 13, 17, 18, 32,
35). A l’inverse, d’autres approches
n’ont pas trouvé de différence significative (10, 15, 31).
Il f aut cepen dant re marquer qu e
toutes ces expérimentations étaient
conduites avec des lampes LED de
première génération (aujourd’hui, la
majorité des LED de première générations ont été retirées du marché).
Les résultats contradictoires selon les
auteurs peuvent s’expliquer par la
grande différence entre les générateurs testés. Plus récemment, les
études réalisées avec des lampes
LED de deuxième génération montrent de très bons résultats, supérieurs ou égaux à ceux obtenus avec
les lampes halogènes (2, 33).
D’autres paramètres sont susceptibles d’influencer le degré de convers i o n : l’irradiance en bout de fibre
(30), la température, le temps d’irradiation (13, 18) et l’épaisseur du
matériau polymérisé (29, 35).
Influence de la chaleur
Il a été clairement démontré que les
lampes halogènes sont génératrices
de chaleur, malgré leur couplage à
des ventilateurs ou autres systèmes
372
de refroidissements intégrés. Cette
élévation thermique contribue à améliorer le degré de polymérisation des
matériaux composites, puisque le rendement de toute réaction chimique
est amélioré par la chaleur.
Une étude récente de Bouillaguet et
coll. (3) a comparé l’élévation de température à la surface d’une dent et au
niveau de la chambre pulpaire lors de
la polymérisation par deux lampes
halogènes et une LED de 2e génération. Ces auteurs ont montré qu’en ce
qui concerne la température à la surface de la dent, le pic maximum est
atteint après 10 secondes d’insolation. Puis, une décroissance rapide
est observée avec une diminution de
moitié de la température 40 secondes
après la fin de l’insolation, la température initiale étant retrouvée après 4
minutes. Au niveau de la chambre
pulpaire, l’augmentation de température se fait progressivement jusqu’à
a tte indre un p late au ap rès 2 0
secondes d’exposition. La température demeure élevée pendant 20 à 40
secondes, puis retrouve sa valeur initiale après 4 minutes. Cette étude
montre de plus, que la température la
plus élevée n’est pas mesurée à la
surface de la dent, mais au sein
même du composite, probablement
REALITES CLINIQUES Vol. 16 n° 4 2005
dû à l’exothermie de la polymérisation. Alors que la température au sein
du composite se stabilise, la température interne augmente, illustrant ainsi
un phénomène d’accumulation de
chaleur dans la dent, alors qu’en surface, la dissipation de chaleur est
facilitée. Les effets biologiques de
cette augmentation de température
interne ne sont pas encore totalement
élucidés, mais on sait que les températures élevées affectent le métabolisme cellulaire et la micro-circulation
pulpaire (5, 13, 23, 27, 32, 34, 35).
Ces effets sont majorés si la lampe
est couplée à un embout turbo (19).
En effet, Loney et Price ont observé
une augmentation de 42 % de la température intra-dentinaire lorsqu’on utilise un embout turbo (20). Outre une
température en sortie de fibre plus
élevée, l’utilisation de ces embouts
turbo induit également une divergence plus marquée du faisceau incident
qu i crée un t rou n oir da ns l’axe
optique de la lampe à l’origine d’une
diminution du degré de conversion
dans cette zone (28) (fig. 4).
Influence d’un mode
de polymérisation, rapide
ou progressif, sur la qualité
des interfaces dent/restauration
Le mode de polymérisation, rapide ou
au contraire progressif, est un paramètre essentiel déterminant la qualité
des joints de nos restaurations. On
sait aujourd’hui qu’une polymérisation
progressive est préférable à une polymérisation rapide (7, 9, 12, 19, 24).
Les lampes halogènes modernes et
les LED de dernière génération proposent ces différents programmes
d’irradiation (fig. 5). En ce qui concerne la qualité marginale des restaurations, la nature du générateur n’est
plus le principal paramètre : le temps
et le mode d’irradiation sont essentiels. On parle de densité d’énergie
qui correspond, pour la plupart des
auteurs, au produit de l’irradiance par
N. LEHMANN et coll.
le temps. Or, dans une étude récente,
Peutzfeldt et Asmussen montrent qu’il
n’existe pas de relation linéaire simple
entre ces deux facteurs du fait de la
complexité de la cinétique de polymérisation (25). Pour une densité d’énergie donnée, un temps d’exposition
POLYMÉRISATION : QUELQUES RECOMMANDATION CLINIQUES
Afin d’obtenir une meilleur qualité
du joint dent/obturation une polymérisation progressive doit être
privilégiée. Si la lampe ne possède
pas de programme permettant ce
type de polymérisation, l’embout
de la fibre sera tenu à distance (8 à
9 cm) de la restauration en début
de polymérisation puis progress ivement l’embout sera rapproché
de la dent (fig. 6).
Petites obturations de classe I et II
Fig. 6 - Si la lampe ne possède pas de
(lésion de site 1, 2 ; stade 1, 2)
programme permettant une polymérisation
Pratiquer une polymérisation proprogressive, l’embout de la fibre sera tenu
gressive. Chaque couche de comà distance (8 à 9 cm) de la restauration en
posite est polymérisée depuis la
début de polymérisation puis progressivement
face occlusale (fig. 7).
l’embout sera rapproché de la dent.
Obturations de classe I et II de
moyennes et grandes étendues (lésion de site 1, 2 ; stade 3, 4)
Pratiquer une polymérisation progressive. Chaque couche de composite
est polymérisée de façon à guider les vecteurs de polymérisation (fig. 8).
Fig. 7 - Pour les petites obturations, une
polymérisation progressive sera pratiquée.
Chaque couche de composite est
polymérisée depuis la face occlusale
(D’après Dietschi et Spreafico) (8).
Fig. 8 - Pour les obturations de moyennes
et grandes étendues, une polymérisation
progressive sera pratiquée. Chaque couche
de composite est polymérisée de façon
à guider les vecteurs de polymérisation
(D’après Dietschi et Spreafico) (8).
373
long et une irradiance faible induisent
un taux de conversion plus élevé
qu’un temps d’exposition court avec
une irradiance importante.
DISCUSSION
Suite à l’avènement et au succès des
matériaux de restauration et de collage photopolymérisables, les générateurs de photopolymérisation sont
devenus des éléments indispensables
dans les cabinets dentaires. Le choix
d’une lampe est donc important. En
effet, l’irradiance de la lampe, mais
aussi la chaleur dégagée par celle-ci
lors de la p olymérisatio n, ou les
modes de polymérisation proposés
(rapide, progressif) sont autant de
facteurs qui vont conditionner le succès clinique en termes d’adaptation
marginale (4), de pérénité de la teinte,
de résistance à l’usure et à la fracture
des restaurations (30) ou encore, de
respect de l’intégrité de l’organe
pulpo-dentinaire (16).
E N P R AT I Q U E
Une photopolymérisation efficace des résines composites nécessite :
- un générateur lumineux. Sa gamme de fréquence regroupe la bande
d’absorption des différents photoinitiateurs (en général de 468 à 470nm),
- des couches de 2mm maximum de résine (la nature des charges et la
teinte modifient l’absorbance),
- un mode progressif.
Les avantages des LED : leur durée de vie, une résistance des diodes
supérieure à celle des ampoules, l’absence de fil, elles n’émettent pas
de chaleur et ont un meilleur rendement.
Leurs inconvénients : le coût, un spectre étroit (vérifier la compatibilité avec la résine). Les lampes halogènes et les LED de 2e génération
permettent un taux de conversion (en relation directe avec la microdureté du matériau) de la résine à 2 mm de profondeur au moins égal
à 80 % de ce qu’il est en surface (norme ISO 4049).
Attention aux embouts turbo : une élévation de chaleur peut affecter
le métabolisme cellulaire et la microcirculation pulpaire.Les
ampoules des lampes halogènes doivent être changées tous les 6 mois
pour maintenir leur performance.
Au vu de la littérature, il apparaît
aujourd’hui clairement que les lampes
halogènes et les LED de deuxième
génération permettent d’obtenir un
degré de conversion du composite comparable sur une profondeur de 2 mm.
Il faut rappeler d’autre part qu’il est
impossible de polymériser vite et bien.
Les lampes plasma et laser argon,
dont les atouts commerciaux étaient
un gain de temps lors de la polymérisation, sont aujourd’hui abandonnés.
Enfin, comme tout dispositif, les générateurs de polymérisation nécessitent
un entretien et des contrôles réguliers.
Pourtant, cela ne semble pas être le
cas en pratique courante. En effet, de
nombreuses études montrent que 50
% des lampes présentes dans les
cabinets dentaires nécessitent un remplacement (21, 26). Un entretien et le
remplacement régulier des ampoules
halogènes (idéalement tous les 6
mois) permettent de maintenir les performances des lampes halogènes.
Les lampes halogènes ne sont pas
obsolètes face aux nouvelles technologies. Leur spectre large offre une
fiabilité de polymérisation, quel que
soit le matériau à polymériser. Elles
présentent aujourd’hui un recul évident en terme de qualité et de sécurité. De plus, leur coût d’achat les rend
tout à fait attractives.
Les générateurs à diodes électroluminescentes de deuxième génération
présentent des performances tout à
fait intéressantes qui leur permettent
d e rivalise r a ujou rd’ hui a vec le s
lampes halogènes. Leur coût à l’achat
reste cependant encore relativement
important. Toutefois, cette technologie est en constante évolution. Les
progrès de demain sont déjà annoncés avec notamment les diodes organiques plus polyvalentes et plus performantes encore et qui sont déjà
introduites dans le domaine industriel.
On peut donc penser qu’il en sera de
même en Odontologie dans un avenir
proche.
REALITES CLINIQUES Vol. 16 n° 4 2005
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Correspondance :
Nicolas Lehmann
Faculté d’Odontologie
11 rue Guillaume Paradin
69372 Lyon Cedex 08
FRANCE
email : [email protected]
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RÉSUMÉ
LES LAMPES À PHOTOPOLYMÉRISER : HALOGÈNES OU DIODES ÉLECTROLUMINESCENTES ?
Après quelques rappels fondamentaux sur la polymérisation des résines composites, cet article aborde les caractéristiques de deux familles de générateurs de photopolymérisation couramment utilisés en médecine dentaire: les lampes
halogènes et les lampes à diodes électroluminescentes. La synthèse de données de la littérature indique que les
lampes halogènes ne sont pas obsolètes face aux nouvelles technologies. Leur spectre large offre une fiabilité de
polymérisation, quel que soit le matériau à polymériser. Elles présentent aujourd’hui un recul évident en terme de qualité et de sécurité. Les générateurs à diodes électroluminescentes de deuxième génération, quant à eux, présentent
des performances tout à fait intéressantes qui leur permettent de rivaliser aujourd’hui avec les lampes halogènes.
ABSTRACT
LIGHT-CURING LAMPS: HALOGENS OR ELECTROLUMINESCENT?
After a fundamental review of the curing of composite resins, this article discusses the characteristics of two families
of light-curing generators widely used in dental medicine: the halogen lamps and the electroluminescent diode lamps.
A review of findings in the literature indicates that the halogen lamps are not obsolete when compared with newer
technologies. Their large spectrum offers reliable curing regardless of the material to be cured. They present, today,
an evident step backwards in terms of quality and of security. As for the second generation of electroluminescent
diodes, their performance, today, rivals that of halogen lights.
RESUMEN
LAS LAMPARAS DE FOTOPOLIMERIZAR: ¿HALOGENAS O DE DIODOS ELECTROLUMINESCENTES?
Después de algunos recordatorios fundamentales sobre la polimerización de las resinas compuestas, este artículo
aborda las características de dos familias de generadores de fotopolimerización corrientemente usados en medicina
dental : las lámparas halógenas y las lámparas de diodos electroluminescentes. La síntesis de datos de la literatura
odontológica indica que las lámparas halógenas no están obsoletas frente a las nuevas tecnologías. Su amplio
espectro ofrece una fiabilidad de polimerización cualquiera sea el material por polimerizar y se dispone actualmente
de una perspectiva importante respecto de su calidad y seguridad. En cuanto a los generadores de diodos
electroluminescentes de segunda generación, presentan rendimientos realmente interesantes, que les permiten
rivalizar actualmente con las lámparas halógenas.
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