Caractéristiques idéales des modèles en plâtre: l’importance d’une base solide

La réalisation de modèles en plâtre est une pratique courante pour la fabrication de tout type d’artefact prothétique ou orthodontique [1]. Les modèles en plâtre représentent la reproduction positive de la situation intra-orale du patient.  Ils sont réalisés à partir d’un moule négatif obtenu par des empreintes intra-buccales avec des matériaux d’empreinte (alginates, polyvinylsiloxanes, etc.), puis placés dans l’articulateur pour la fabrication des artefacts [2]. Les modèles sont généralement réalisés en plâtre, car c’est un matériau peu coûteux, très polyvalent et facile à travailler par le prothésiste dentaire [3]. Sur les modèles en plâtre, le prothésiste construit l’armature prothétique qui sera ensuite insérée dans la bouche du patient.

Les modèles en plâtre en odontologie

En fonction de leur utilisation, on peut distinguer deux types de modèles en plâtre en odontologie [4] :

• Les modèles d’étude ou de diagnostic, qui permettent au clinicien d’observer directement et de manière extra-buccale la situation intra-buccale du patient. Ces modèles peuvent être cirés ou apposés de cire pour simuler des reconstructions dentaires qui rétablissent les conditions physiologiques pour une première évaluation esthétique et fonctionnelle ;
• Modèles de travail ou maîtres modèles, sur lesquels seront réalisés le modelage et la réalisation de l’armature prothétique ou de la prothèse finale elle-même, qui sera ensuite cimentée dans la bouche du patient. Les artefacts orthodontiques sont également réalisés sur les maîtres modèles.

Pour que les modèles en plâtre conviennent à ces utilisations, il est essentiel de connaître les caractéristiques idéales qu’un modèle doit avoir. Parmi ceux-ci, citons [3] :

• Exactitude et précision
• Stabilité dimensionnelle
• Résistance mécanique
• Résistance à l’usure
• Compatibilité avec les matériaux d’empreinte
• Temps de fabrication du modèle
• Couleur
• Sécurité des opérateurs
• Rentabilité

Exactitude et précision du plâtre

L’exactitude et la précision du modèle sont des caractéristiques essentielles pour reproduire fidèlement l’état intrabuccal du patient sans aucune distorsion [5, 6]. En effet, lors de la construction d’un artefact prothétique fixe, tel qu’un bridge ou une couronne, celui-ci doit s’adapter le plus possible aux moignons prothétiques [1].

Il est donc nécessaire que le plâtre reproduise avec précision et exactitude les moindres détails des préparations dentaires. La précision est particulièrement cruciale au niveau du bord de la préparation, qui est toujours le point le plus critique de la réhabilitation prothétique [7] ; l’épaisseur du matériau d’empreinte dans cette zone est parfois insuffisante ou même inexistante et, de plus, des bulles de salive ou d’autres liquides peuvent être présentes, générant des surfaces inégales sur lesquelles il est difficile pour le technicien de travailler [8].

Stabilité dimensionnelle du plâtre

La stabilité dimensionnelle, quant à elle, est la caractéristique utile pour préserver les propriétés d’exactitude et de précision du plâtre dans le temps après la réaction initiale de prise [9]. Idéalement, une fois coulé, le modèle en plâtre doit rester stable dans le temps sans absorber de molécules d’eau dans les conditions ambiantes humides, puis se dilater ou se contracter en raison de la perte de liquides [10, 11].

Ce n’est que de cette manière que le prothésiste dentaire pourra travailler ou modifier plus longtemps les artefacts sur le modèle en plâtre, tout en permettant au clinicien de tester l’artefact avec plusieurs essais dans la bouche du patient.

Résistance mécanique du plâtre

La résistance mécanique et la résistance à l’usure sont d’autres caractéristiques importantes pour les modèles en plâtre, car tous les travaux effectués sur les modèles en plâtre sont insérés et retirés à plusieurs reprises par le technicien pendant la phase de préparation [12]. Il est donc nécessaire que les modèles aient une certaine résistance à l’usure mécanique afin d’éviter que des changements dimensionnels ne se produisent.

La compatibilité avec les matériaux d’empreinte, d’autre part, est une caractéristique essentielle pour produire des modèles exacts et précis. Bien que les matériaux d’empreinte actuels soient plus ou moins tous compatibles avec le plâtre, les modes de cristallisation des plâtres au contact des matériaux sont différents, et les performances des plâtres utilisés peuvent également être différentes [13].

Cela est dû au fait que le plâtre est un matériau hydrophile, alors qu’il existe des matériaux d’empreinte tant hydrophiles qu’hydrophobes. Il en résulte des angles de contact différents lors du glissement du plâtre sur le matériau d’empreinte lui-même, avec des différences possibles dans le modèle final obtenu à partir d’un matériau hydrophobe ou hydrophile [14].

Avec les matériaux hydrophiles, un échange de molécules d’eau a également lieu entre le plâtre et l’empreinte elle-même, ce qui provoque une expansion puis une contraction pendant la réaction de prise. En ce sens, les temps nécessaires pour la réalisation du modèle et les propriétés mécaniques peuvent également changer [15].

Temps de construction et couleurs pour les modèles en plâtre

Le temps de construction du modèle influence par ailleurs le temps de fabrication de l’artefact prothétique ainsi que le degré de détail du modèle en positif [16]. En général, il suffit de quelques minutes à quelques heures pour réaliser des modèles en plâtre que le technicien peut ensuite travailler ; cependant, la littérature actuelle suggère que des temps de moulage plus longs peuvent générer des modèles plus détaillés [9, 16].

La couleur est un autre aspect qui peut influencer la construction de l’artefact [17]. Ceci est particulièrement vrai si l’on considère la translucidité de certaines restaurations prothétiques, ce qui constitue toujours une difficulté pour le technicien, surtout lorsque les moignons sont fortement décolorés. L’ajout d’additifs pendant le mélange du plâtre permet également de produire des modèles colorés ou de teintes différentes, qui peuvent aider le technicien dans la fabrication des restaurations prothétiques.

Sécurité des opérateurs

En revanche, en ce qui concerne la sécurité des opérateurs et la rentabilité du matériau, il est évident que ces caractéristiques sont désormais communes à la grande majorité des plâtres sur le marché. Cependant, il ne faut pas oublier que la sécurité des opérateurs dépend également de la désinfection correcte des matériaux d’empreinte [18, 19].

Ceci est important tant dans le cadre de la contamination croisée entre le cabinet et le laboratoire que par le fait que cela peut influencer de manière décisive sur la compatibilité avec le matériau d’empreinte lui-même et la reproduction des détails offerte par le plâtre lui-même [20].

Produits professionnels pour les modèles en plâtre

En conclusion, on peut affirmer que les modèles en plâtre représentent des éléments indispensables pour le dentiste et le technicien pour la fabrication d’artefacts prothétiques et orthodontiques. Aujourd’hui, l’avènement des technologies numériques permet également des flux de travail entièrement virtuels, c’est-à-dire sans modèles physiques, mais ceux-ci ne sont applicables qu’à quelques cas cliniques simples.

Cependant, la réalisation de modèles en plâtre aux caractéristiques bien définies reste une référence pour les réhabilitations complexes, où même les modèles produits numériquement (imprimés en 3D ou fraisés) ne sont pas toujours capables d’en reproduire les avantages [21,22].

Pour la réalisation des modèles en plâtre, Zhermack propose plusieurs produits très performants. Elite Dental Stones est la vaste gamme de plâtre Zhermack, à faible expansion même à 48h, capable de satisfaire les différentes exigences du prothésiste dentaire, engagé dans la réalisation de prothèses fixes et amovibles. Avec ses plâtres de type 3 et de type 4, Elite Dental Stones fournit des solutions spécifiques et distinctes, allant de la réalisation de modèles antagonistes ou diagnostiques au développement de maîtres modèles.

---

Bibliographie

[1]       Shillinburg HT, et al. Fundamentals of fixed prosthodontics. Quintessence Publishing Company, 1997 n.d.

[2]       The Glossary of Prosthodontic Terms: Ninth Edition. J Prosthet Dent 2017;117: e1-e105 n.d.

[3]       Breschi L, et al. Materiali e tecnologie odontostomatologiche. (2011): 95-117. n.d.

[4]       Seong W, Polack MA, Delima LF, Lee J. Technique to Maintain the Correct Spatial Orientation of the Maxillary Diagnostic Cast to that of the Master Cast in a Full-Mouth Rehabilitation Case. J Prosthodont Off J Am Coll Prosthodont 2021;30:271–5. https://doi.org/10.1111/jopr.13300.

[5]       Potran M, Štrbac B, Puškar T, Hadžistević M, Hodolič J, Trifković B. Measurement of the accuracy of dental working casts using a coordinate measuring machine. Vojnosanit Pregl 2016;73:895–903. https://doi.org/10.2298/VSP150105089P.

[6]       Millstein PL. Determining the accuracy of gypsum casts made from type IV dental stone. J Oral Rehabil 1992;19:239–43. https://doi.org/10.1111/j.1365-2842.1992.tb01098.x.

[7]       Nesse H, Ulstein DMÅ, Vaage MM, Øilo M. Internal and marginal fit of cobalt-chromium fixed dental prostheses fabricated with 3 different techniques. J Prosthet Dent 2015;114:686–92. https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2015.05.007.

[8]       Laufer BZ, Baharav H, Ganor Y, Cardash HS. The effect of marginal thickness on the distortion of different impression materials. J Prosthet Dent 1996;76:466–71. https://doi.org/10.1016/s0022-3913(96)90002-5.

[9]       Sayed ME, Gangadharappa P. Three-dimensional evaluation of extended pour alginate impression materials following variable storage time intervals and conditions. Indian J Dent Res Off Publ Indian Soc Dent Res 2018;29:477–86. https://doi.org/10.4103/ijdr.IJDR_426_17.

[10]     Tian B, Cohen MD. Does gypsum formation during sulfate attack on concrete lead to expansion? Cem Concr Res 2000;30:117–23. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00211-2.

[11]     Yang X, Zhu G, Chen L. [Dimensional accuracy of dental gypsum casts after immersion in stable chlorine dioxide disinfectant]. Zhejiang Xue Xue Bao Yi Xue Ban J Zhejiang Univ Med Sci 2010;39:318–21. https://doi.org/10.3785/j.issn.1008-9292.2010.03.017.

[12]     Duke P, Moore BK, Haug SP, Andres CJ. Study of the physical properties of type IV gypsum, resin-containing, and epoxy die materials. J Prosthet Dent 2000;83:466–73. https://doi.org/10.1016/s0022-3913(00)70043-6.

[13]     Kioleoglou I, Pissiotis A, Konstantinos M. Accuracy of fit of implant-supported bars fabricated on definitive casts made by different dental stones. J Clin Exp Dent 2018;10:e252–63. https://doi.org/10.4317/jced.54603.

[14]     Butta R, Tredwin CJ, Nesbit M, Moles DR. Type IV gypsum compatibility with five addition-reaction silicone impression materials. J Prosthet Dent 2005;93:540–4. https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2005.04.006.

[15]     Ibrahim AA, Alhajj MN, Khalifa N, Gilada MW. Does 6 Hours of Contact With Alginate Impression Material Affect Dental Cast Properties? Compend Contin Educ Dent Jamesburg NJ 1995 2017;38:e1–4.

[16]     Sharif RA, Abdelaziz KM, Alshahrani NM, Almutairi FS, Alaseri MA, Abouzeid HL, et al. The accuracy of gypsum casts obtained from the disinfected extended-pour alginate impressions through prolonged storage times. BMC Oral Health 2021;21:296. https://doi.org/10.1186/s12903-021-01649-2.

[17]     Tan F-B, Wang C, Dai H-W, Fan Y-B, Song J-L. Accuracy and reproducibility of 3D digital tooth preparations made by gypsum materials of various colors. J Adv Prosthodont 2018;10:8–17. https://doi.org/10.4047/jap.2018.10.1.8.

[18]     Matalon S, Eini A, Gorfil C, Ben-Amar A, Slutzky H. Do dental impression materials play a role in cross contamination? Quintessence Int Berl Ger 1985 2011;42:e124-130.

[19]     Owen CP, Goolam R. Disinfection of impression materials to prevent viral cross contamination: a review and a protocol. Int J Prosthodont 1993;6:480–94.

[20]     King BB, Norling BK, Seals R. Gypsum compatibility of antimicrobial alginates after spray disinfection. J Prosthodont Off J Am Coll Prosthodont 1994;3:219–27. https://doi.org/10.1111/j.1532-849x.1994.tb00159.x.

[21]     Kim S-Y, Lee S-H, Cho S-K, Jeong C-M, Jeon Y-C, Yun M-J, et al. Comparison of the accuracy of digitally fabricated polyurethane model and conventional gypsum model. J Adv Prosthodont 2014;6:1–7. https://doi.org/10.4047/jap.2014.6.1.1.

[22]     Etemad-Shahidi Y, Qallandar OB, Evenden J, Alifui-Segbaya F, Ahmed KE. Accuracy of 3-Dimensionally Printed Full-Arch Dental Models: A Systematic Review. J Clin Med 2020;9:E3357. https://doi.org/10.3390/jcm9103357.