Critиre de choix d’un composite, d’un adhйsif, et d’une lampe а polymйriser

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Critère de choix dun composite, dun adhésif, et
dune lampe à polymériser
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Plan

• Introduction
• I/ Définition dun composite et de ses
  composants, leur rôle sur la polymérisation
• II/ La Polymérisation (définition, réaction,)
• III/ Critère de choix dun adhésif
• IV/ Les lampes à polymériser
• Conclusion

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Introduction

• La photopolymérisation compte parmi les
  révolutions les plus importantes quà connues la
  dentisterie au cours des trente dernières années.
• Les générateurs de polymérisation trônent
  aujourdhui en bonne place dans les cabinets
  dentaires, en partie du fait du confort apporté
  au praticien lui permettant de figer la forme
  donnée au matériau de manière instantanée.
• Cest la photopolymérisation qui autorise, 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 aujourdhui plus proches de celles
  des tissus dentaires naturels.

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I/ DEFINITION DUN COMPOSITE ET DE SES COMPOSANTS

• Leur rôle sur la polymérisation

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Définition dun composite

• Apparu en 1962, à la suite des travaux de bowen
• Cest un matériau dobturation esthétique composé
  dune matrice et dune charge matériau
  hétérogène à 2 composants
• Combinaison 3D dau moins 2 matériaux différents
  avec une interface distinct liaison
  physico-chimique entre les différents
  constituants

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3 composants principaux dun composite

• 1- on a une phase organique cest la matrice.
  (40 du volume)
• (la matrice la plus répandue est la matrice de
  BIS-GMA)
• 2- on a une phase inorganique particules
  minérales ou organo-minérales, ce sont les
  charges. (60 du volume)
• (elles confèrent au composite ses qualités
  mécaniques, physiques et esthétiques)
• 3- entre les 2, un agent de liaison (le plus
  fréquemment employé méthacryle oxypropyle
  triméthyle silane)

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• Les résines composites actuelles polymérisent
  grâce aux photons de la lumière visible.
• Plus précisément, les longueurs dondes
  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.

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LES ADJUVANTS

• A ces 3 composants, il faut ajouter les
  adjuvants ce sont des substances qui
  influencent, et ont un rôle essentiel dans la
  réaction de polymérisation.
• Les photo - amorceurs
• Les photo - sensibilisateurs
• Les inhibiteurs
• Les retardateurs
• Les stabilisants

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LES PHOTO - AMORCEURS

• Celui-ci, sous leffet dun rayonnement, engendre
  des radicaux libres capables de réagir ensuite
  directement sur le monomère et déclencher la
  réaction de polymérisation (ouverture des doubles
  liaisons).
• Dans le visible, la camphroquinone (une di
  cétone) absorbe la lumière bleue (430-450nm).
• La réaction ne se produit quen présence dun
  amine (tel que le DAM).
• Cest le complexe formé par la camphroquinone et
  lamine qui se fractionne en deux radicaux libres
  qui vont alors initier la réaction de
  polymérisation des résines type BIS-GMA.
• Lefficacité de la polymérisation est sous
  létroite dépendance de la réactivité
  particulière des photo amorceurs.

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LES PHOTO - SENSIBILISATEURS

• Généralement, les photo amorceurs absorbent la
  lumière dans un domaine étroit de longueur
  donde.
• Les photo sensibilisateurs sont ajoutés pour
  élargir leur spectre de réponse et accroître leur
  rendement quantique.
• Ceux-ci facilitent le transfert dénergie aux
  espèces susceptibles de générer des radicaux.
• La mise au point des mélanges amorceur/ résine/
  sensibilisateur, visant a améliorer les qualités
  des composites, est fort complexe.

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LES INHIBITEURS

• Ces substances chimiques consomment les radicaux
  amorceurs à des vitesses stoppant lamorçage.
• Pour être efficace un inhibiteur doit avoir une
  vitesse de réaction assez grande pour consommer
  tous les radicaux amorceurs aussi vite quils se
  forment.
• Une fois linhibiteur consommé, la polymérisation
  peut démarrer à vitesse normale.
• Le rôle des inhibiteurs est donc de différer le
  démarrage de la réaction de réticulation
• Les inhibiteurs les plus souvent utilisés sont
  ceux qui forment avec les radicaux amorceurs des
  radicaux de faible réactivité, tel est le cas des
  quinones et des dérivés du phénol.

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LES RETARDATEURS

• Leur but nest pas de stopper la réaction, mais
  de diminuer sa vitesse.

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LES STABILISANTS

• Tous les matériaux polymères subissent une
  dégradation au cours du temps.
• Le vieillissement se traduit par des craquelures,
  des changements de coloration, des pertes de
  propriétés physiques et mécaniques du matériau.
• Les stabilisants auront pour rôle de supprimer
  ou de retarder ces phénomènes.

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II/ LA POLYMERISATION

• Définition, la réaction de polymérisation, la
  rétraction de polymérisation,

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Définition de la polymérisation

• Mécanisme aboutissant à la formation, à partir
  dun monomère ou de chaînes de polymères, dun
  polymère de plus haut poids moléculaire par
  louverture de doubles liaisons carbone carbone.

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LES REACTIONS DE POLYMERISATION Cette réaction
comporte 3 étapes successives

• Énergie photonique camphroquinone
  camphroquinone
• Lénergie lumineuse excite la molécule photo
  initiatrice (camphroquinone) qui génère la
  formation de radicaux libres ()
• Cest le point de départ dune réaction en
  chaîne.
• Camphroquinone amine amine
• Lamine (co amorceur) cède un atome dhydrogène
  à la cétone et devient un radical libre.
• Amine monomère de résine composite
  monomère (amorçage)
• Les radicaux libres du co amorceur initient
  louverture des doubles liaisons des monomères,
  ce qui permet lélongation du polymère composite,
  matrice du matériau, donc sa polymérisation.

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Facteurs qui influencent la polymérisation

• Intensité de la source lumineuse
• -distance embout/matériau (I 1/d2 )
• -composantes de la lampe (nature et énergie du
  rayonnement photonique émis)
• Durée de lexposition 30s 60s
• Matériau de restauration
• - nature chimique (charges) et structure de la
  résine composite
• - grosseur des particules
• - teinte du composite
• - épaisseur de la couche (maximum de 2mm,
  au-delà le degré de conversion obtenu est réduit)

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Rétraction de polymérisation

• Mode de polymérisation
• photopolymérisation rétraction en direction
  de la source lumineuse, prise rapide, contrainte
  forte.
• autopolymérisation rétraction au centre de
  la masse, perte de volume sur toute la surface,
  prise lente.

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La polymérisation Effet de
rétraction, entraîne

• Tension au niveau des tissus dentaires
  (fragilisation cuspide)
• Déchirure au niveau du joint (percolation,
  dyscoloration)
• Contraintes internes du matériau (rupture liaison
  résine/particules, fractures cohésives)
• Diminution de la résistance mécanique
• Contraction minimale 0.2-0.5

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Facteurs de variation de la rétraction

• Effet du type de résine Bis-GMA si Bis-GMA
  faible, rétraction
• Effet des charges charges, rétraction
  finale
• Effet du volume du matériau polymériser hiatus
  faible avec une quantité faible

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Avantages de la polymérisationils sont nombreux

• Maîtrise du temps de travail
• Reconstitution couche par couche
• Alternances de teintes
• Retouches, maquillage
• Combinaison de matériaux de densités différentes

• De plus, du fait que les photocomposites se
  présentent sous la forme dune seule pâte prête à
  lemploi permet den tirer les avantages suivants
  
• Matériau homogène
• absence de bulles dair et donc de porosités qui
  sont responsables dune diminution des qualités
  mécaniques et esthétiques des composites
• Économie des matériaux dutilisation
• Éventail de teinte vaste
• Meilleures propriétés physico-chimiques

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Inconvénients Ils sont beaucoup moins nombreux

• Il ne faut pas exposer le matériau aux sources
  lumineuses ambiantes trop intenses. Ceci pouvant
  provoquer une réticulation précoce du composite
• La température de la dent a tendance à augmentée
• Éblouissement potentiel du patient et surtout du
  praticien suite à une utilisation fréquente
• Le coût de la lampe nest pas à négliger

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IV/ Critère de choix dun adhésif
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1) Rôle

• Ils font la liaison entre composites et support
  dentaire amélaire ou dentinaire.
• On cherche à établir un lien idéalement adhérent
  et étanche entre les tissus dentaires calcifiés
  et les biomatériaux de restauration ou
  dassemblage.
• Hormis les ciments verres ionomères, et quelques
  exceptions, tous les biomatériaux employés en
  dentisterie restauratrice et en prothèse fixée
  requièrent leur emploi.

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2) Propriétés recherchées

• Biocompatibilité
• Assurer de manière immédiate un joint adhérent
  suffisamment fort pour sopposer aux contraintes
  de polymérisations
• Adhésion aux structures dentaires émail et
  dentine
• Cohésion - Etanchéité
• Répartition uniforme
• Polymériser en présence dO2
• Coller en milieu humide
• Pérennité du collage

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3) Composants

• Un acide permet la déminéralisation,
  louverture des tubulis et lexposition
  des fibres de collagène
• Un primer Favorise le mouillage, permet de
  configurer les fibres de collagène empêche
  leur effondrement par déshydratation
• Un siler Résine qui sinsert dans la matrice
  partiellement déminéralisée elle complète
  lintérieur des tubulis et sancre avec les
  fibres de collagène.

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• On a vu se succéder de nombreuses générations
  dadhésifs de plus en plus efficaces.
• Nous nous intéresserons seulement aux 4ème,
  5ème, 6ème et 7ème générations car à partir de la
  4ème génération , ce na sont pas les performances
  mais le conditionnement et lergonomie qui ont
  changés.

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On peut les répartir en deux groupes

• Les MR Mordançage et Rinçage
• ? 3 temps 4ème génération
• ? 2 temps 5ème génération
• Les SAM Systèmes Auto-Mordançants
• ? 2 temps 6ème génération
• ? 1 temps 7ème génération

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(No Transcript)
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5) AvantagesMR SAM

• Mordançage à lacide orthophosphorique souvent
  plus profond permet un nanoclavetage qui donne
  un très bon joint
• Boue dentinaire éliminée? pas de risque de
  contamination
• On peut utiliser séparément les différents
  composants (utile pour la restauration dun
  composite par exemple)

• Etanchéité immédiate garantie car le front de
  déminéralisation front de pénétration du
  monomère
• Simplification de la procédure clinique limite
  les risques derreur à chaque étape
• Pas de rinçage limite les risques de
  contamination par saignement ou par fluides
  gingivaux
• Pas ou peu de sensibilités post-opératoires grâce
  au bouchon de boue dentinaire
• Travail sur dentine ou émail sec donc pas de
  gestion de lhumidité

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6) InconvénientsMR SAM

• Boue dentinaire rebouche plus les tubulis donc
  plus de risques de sensibilités post-opératoires
• Il faut maîtriser lhumidité sécher sans
  dessécher, attention à leffet de piston avec
  leffet osmotique
• Mais, lacide fort requiert la présence deau ?
  utilisation dalcool ou dacétone pour léliminer
• Au moment du rinçage, risque de brûlure des
  tissus buccaux et de saignement dun parodonte
  marginal (notamment en labsence de digue)

• Adhésion à lémail moins favorable sur émail non
  préparé
• Pas toujours compatible avec les composites
  chémopolymérisables
• Risque dhydrolyse à long terme des monomères
  hydrophiles
• Durée dutilisation plus courte
• Risque au niveau de la boue dentinaire non
  totalement éliminée présence possible de germes

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7) Résumé

• Les SAM sont plus simples à utiliser- présentent
  moins de risques de contamination par le sang et
  les fluides- présentent moins de sensibilités
  post-opératoires- mais ont un pouvoir adhésif
  inférieur
• Remarques
• - attention à la photopolymérisation-
  attention à lincompatibilité des adhésifs avec
  certains composites

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8) Conclusion

• Malgré les progrès observés chez les adhésifs et
  les composites, on ne peut pas encore parler de
  joint parfait
• De plus, lefficacité des adhésifs dépend
  principalement de leur mise en œuvre car la
  technique adhésive savère très sensible à la
  manipulation
• Le choix du praticien se fera donc en
  fonction du tableau clinique et de ses
  compétences

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9) Exemples cliniques

• Reconstitution dun composite
• ? MR pour refaire le joint
• Obturation dune dent postérieure - cavité de
  taille moyenne - fortes contraintes occlusales
• ? MR car plus efficace
• Dent jeune (grosse pulpe) - cavité importante
• ? SAM car risque sensibilité post-opératoire
• Patient chez qui on ne peut pas poser la digue -
  cavité modérée
• ? SAM pour limiter les risques de contamination

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V/ Les lampes à polymériser
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Propriétés de la lampe idéale

• Peu coûteuse
• Esthétique
• Ne pas induire daltération des tissus mous, en
  particulier pulpaire
• Produire un spectre adapté à lamorçage de la
  polymérisation de tous les matériaux
  photopolymérisables proposés sur le marché
• Facile dutilisation Durable, fiable
• Insonore
• Légère et compacte (maniable
  et ergonomie)
• Propriétés techniques de la lampe idéale
• Temps opératoire rapide
• Degré de conversion final
• en profondeur 100
• en surface monomère résiduel
• Contraction de polymérisation nulle
• infiltration marginale nulle
• Douleur post-opératoire aucune

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LAMPE CONVENTIONNELLEou Lampe halogène classique

• Lénergie photonique est induite par le passage
  dun courant électrique à travers un filament de
  tungstène contenu dans une ampoule de quartz
  remplie de gaz halogène.
• Temps de polymérisation 40secondes
• Distance embout-matériau lt 1 cm
• Spectre 400-520 nm ( lumière du visible bleue)
  large, donc leur permet de polymériser la
  plupart des résines composites.
• Irradiance (en bout de fibre) 600 - 1000 mW/cm2
• Avantages
• Meilleure intégrité marginale (vs PAC et
  laser)
• Polymérisation qui se poursuit un certain temps
• Pour 2 mm dépaisseur
• Désavantages
• I 1/d2 quand d gt1 cm (perte de 40 )
• Spectre large
• Degré de conversion faible en profondeur
  (nécessite strat.)

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Exemples de lampes halogènes
Optilux 501
Astralis 5
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LASER

• Temps de polymérisation ¼ du temps requis par
  la lampe conventionnelle
• Distance embout-matériau aucune restriction
• Spectre 450-490 nm
• Irradiance 1000 mW/cm2

• Désavantages
• Contraction de polymérisation
• Intégrité marginale
• Douleur post-opératoire
• Dégagement important de chaleur affectant la
  pulpe et le parodonte
• Effets inconnus sur les tissus biologiques
• Dommages aux yeux
• Encombrant
• Ventilation bruyante
• Coût

• Avantages
• Aucune perte dintensité
• Moins de monomère résiduel
• Meilleures propriétés physiques
• Puissance et rapidité
• Polymérisation à travers la dent
• Image publique intéressante
• PEU UTILISE !!!!

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LAMPE A HAUTE INTENSITE (PAC LIGHT)Plasma Arc
Curing

• Nommée également Lampe à polymérisation rapide
  
• Technologie semblable au laser
• Source lumineuse gaz ionisé à haute pression
  traversé par un courant électrique
• Utilisée pour de nombreuses applications
  médicales
• Temps de polymérisation 3 secondes (faible)
• Distance embout-matériau peu dimpact clinique
• Spectre 430-500 nm (étroit)
• Irradiance gt600 mW/cm2

Avantages Spectre spécifique à lexcitation de
la camphoroquinone Degré de conversion Temps à
la chaise Réglage automatique pour une
intensité lumineuse constante
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• Désavantages
• Contraction de polymérisation très
• Impossibilité de photopolymériser certains
  adhésifs et composites
• Stress et contraintes très
• - microfractures nombreuses
• - instabilité colorimétrique
• - dégradation rapide des restaurations
  réalisées
• - percolation marginale associée à des récidives
  de caries
• - douleur post-opératoire
• Achat très coûteux

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LES LAMPES A DIODES ELECTROLUMINESCENTES (LED)

• Cest le dernier type de source en cours
  dexpérimentation
• Ce sont des micro-plaquettes solides qui
  transforment directement lénergie électrique en
  énergie photonique
• Temps de polymérisation 440 à 490 nm (dans la
  longueur donde du bleu)
• Irradiance 1ère génération inf. à 300 mW/cm2
• 2eme génération 1000 mW/cm2 en
  moyenne
• Avantages
• Elles sembles idéales car elles émettent une
  lumière bleue correspondant au spectre
  dabsorption de la camphroquinone
  dégagent très peu de chaleur
• Ont des durées de vie supérieures à 100 000
  heures avec une très faible perte de puissance
  avec le temps ( lampes halogènes)
• Dun point de vue ergonomique, elles sont
  équipées dune batterie et sont donc sans fil
• Elles supportent sans dommage les allumages
  fréquents
• Grâce à leur nature solides, ces générateurs sont
  très résistants aux chocs ( des ampoules des
  lampes halogènes)

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• Inconvénients
• les 1ères génération avaient un spectre
  démission relativement étroit, rendait
  problématique la polymérisation des matériaux
  contenant un photo- initiateur différent de la
  camphroquinone (amélioré avec la nouvelle
  génération)
• Leur coût
• Point faible de lautonomie limitée des
  batteries, même si le branchement sur secteur
  basse tension par un cordon permet de résoudre
  partiellement ce problème avec de ce fait une
  perte de maniabilité !!!

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Exemples de LED
Bluephase
Coltolux
Elipar FreeLight II
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Spectre démission de quelques lampes à
photopolymériser

• Le spectre des lampes halogènes (de forme
  trapézoïdale) couvre une plus grande surface
  dabsorption que le spectre des LED (de forme
  gaussienne)

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DISCUSSION

• Il faut rappeler quil est impossible de
  polymériser vite et bien Les lampes
  plasma et laser dont les atouts commerciaux
  étaient un gain de temps lors de la
  polymérisation, sont aujourdhui abandonnés
• Il apparaît aujourdhui clairement dans la
  littérature que les lampes halogènes et les LED
  de 2e génération permettent dobtenir un degré de
  conversion du composite comparable sur une
  profondeur de 2mm
• Les lampes halogènes
• Un entretien et un remplacement irrégulier des
  ampoules halogènes (tous les 6mois pour maintenir
  leurs performances)
• Leur spectre large offre une fiabilité de
  polymérisation quelque soit le matériau à
  polymériser
• Leur coût dachat les rend également attractives
• Les LED de 2e génération présentent des
  performances tout à fait intéressantes
• Leur permettent de rivaliser aujourdhui avec les
  lampes halogènes
• Leur coût à lachat reste relativement important
• Toutefois cette technologie est en constante
  évolution. Les progrès de demain sont déjà
  annonciateurs de diodes organiques plus
  polyvalentes et plus performantes encore A voir
  !!!

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• Les applications cliniques
• Dans lobturation de la cavité la
  photopolymérisation exige un travail par couches
  nexcédant pas 2mm.
• Dans le choix des matrices sont préconisées les
  matrices transparentes car elles laissent passer
  les rayonnements lumineux, même si elles en
  absorbent une partie (5). De ce fait le matériau
  doit être polymérisé quelques secondes après la
  dépose de la matrice.
• Dans le choix des coins le choix se porte
  majoritairement sur les coins transparents qui
  transmettent la lumière latéralement. Ils sont en
  plus conçus pour reproduire la convexité des
  faces proximales. Cependant, ils absorbent une
  partie de la lumière et seulement 20 parviennent
  aux faces proximales.

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CONCLUSION
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(No Transcript)
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• En conclusion, il faut avant tout retenir quil
  nexiste pas de règles strictes.
• Chaque cas clinique amène son propre
  raisonnement, qui induit son propre choix
  thérapeutique !!
• Quelque soit la solution retenue, un suivi
  régulier est nécessaire
• Car, il faut considérer que cest un domaine très
  récent (1962), en constante évolution, qui a
  encore ses limites

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BIBLIOGRAPHIE

• Réalités cliniques les composites- dec. 2005
• Information dentaire vol. 85, 86 et 87
• Thèse sur la contribution à létude de la
  photopolymérisation des composites par Stéphane
  LECUYER
• Thèse sur la lampe halogène et lampe LED par M.C.
  VALATS
• Faire la lumière sur la polymérisation de FMD
  (formation continue)