Materiale dentare pentru restaurările estetice cu sprijin implantar

Originally published in Compendium, an AEGIS Publications Property. All rights reserved.

Dental Materials for Esthetic Implant-Supported Restorations by Conrad J. Rensburg, ND, NHD. Originally published in Compendium of Continuing Education in Dentistry 42(7) July/Aug 2021. © 2021 AEGIS Publications, LLC. All rights reserved. Reprinted with permission of the publishers.

Articol publicat în Actualități Stomatologice nr. 91/sept. 2021

Această recenzie discută cele mai recente materiale de ultimă generație utilizate în restaurarea cazurilor cu implanturi și modul în care acestea se încadrează în fluxurile de lucru digitale moderne.

Alături de numeroasele progrese tehnologice în sfera restaurărilor susținute de implanturi care au influențat stomatologia în ultimii ani, se remarcă o evoluție a fluxurilor de lucru clinice și a materialelor pentru a veni în sprijinul lor. Ca rezultat, întrebarea privind alegererea materialelor pentru restaurările dentare a devenit mai complexă.

Materialele dentare contemporane nu mai sunt evaluate doar după capacitățile sau rezistența estetică, ci și prin cât de bine se adaptează în cadrul unui flux de lucru de procesare digitală. La începutul acestei evoluții digitale, în numele progresului au fost necesare compromisuri estetice și, uneori, chiar și în privința rezistenței.² Astăzi, asistăm la o dezvoltare rapidă a unei sinergii în industria dentară între proiectarea digitală, echipamentele de prelucrare și materialele restaurative.¹ Unul dintre cele mai mari beneficii oferite de fluxurile de lucru digitale este predictibilitatea clinică sporită.¹ Acest lucru se dovedește a fi deosebit de relevant în cazurile mai ample și complexe susținute de implanturi. Abilitatea de a prototipa un caz înainte de a trece la proteza finală este esențială în simplificarea livrării finale a acestor cazuri, inițial foarte complicate.

În contextul stomatologic actual de înaltă tehnologie, restaurarea eficientă a cazurilor susținute de implanturi necesită fluxuri de lucru digitale simplificate și materiale finale excepționale, împreună cu opțiuni superioare de prototipare temporară și de tranziție.

Tehnici de fabricație

Materialele dentare moderne pot fi segmentate în trei procese distincte de fabricație: prelucrate manual, aditive/tipărite și reductive/frezate. Fiecare dintre aceste procese are avantaje și dezavantaje unice.

În urmă cu un deceniu, materialele restauratoare erau judecate în principal după estetica și rezistența lor. Astăzi, cu o lipsă de forță de muncă calificată în laboratorul dentar și cu o cerere tot mai mare de fluxuri de lucru digitale mai eficiente, însoțite de materiale mai previzibile, a apărut un al treilea criteriu esential: compatibilitatea digitală. Dacă este implementată corect, tehnologia poate îmbunătăți măiestria și poate elimina procesele manuale inutile. Această combinație de factori poate duce la necesitatea unei interpretări umane mai reduse și a unei comunicări digitale îmbunătățite cu o colectare îmbunătățită a datelor clinice, rezultând în livrări mai predictibile. ³

PMMA de tranziție

În aplicațiile susținute de implanturi, în locul unei probe intraorale tipărite de unică folosință, se pot utiliza materiale de polimetil-metacrilat (PMMA) de tranziție pentru o soluție mai estetică și funcțională.⁴ Acest lucru oferă pacientului o proteză de probă mai realistă și un timp adecvat pentru a evalua atât funcția, cât și estetica (fig. 1, 2).

După aprobarea din partea pacientului, hibridul de tranziție este indexat digital cu un scaner intraoral sau amprentat analog și digitalizat pentru fabricarea hibridului final. Laboratorul va asorta datele hibride aprobate cu proiectul original, va face ajustări pentru a încorpora orice modificări necesare și pentru a freza protezele finale pe baza datelor aprobate (fig. 3).

Acest „salt” digital foarte precis între proba intraorală aprobată de pacient și hibridul final (fig. 4, 5) permite livrări eficiente și raționalizate ale acestor cazuri deseori complexe. Cu acest flux de lucru se reduce mult necesitatea ajustării zirconiei post-sinterizate, care s-a dovedit că scade longevitatea hibrizilor de zirconia⁵.

Acest hibrid PMMA de tranziție, care este o copie exactă a restaurării finale, poate fi, de asemenea, livrat ca hibrid de urgență pe termen lung cu proteza definitivă (fig. 6). Hibrizii de tranziție sunt produși digital și, prin urmare, relativ ieftini, făcând acest dispozitiv o opțiune excelentă din punct de vedere al costurilor în cazul unei urgențe ulterioare.

Procesarea PMMA aditivă versus reductivă

Deși tehnologii foarte diferite, metodele de fabricație aditive și reductive au revoluționat modul de fabricație a produselor în industria dentară. Fabricarea aditivă este un proces care adaugă straturi succesive de material pentru a crea un obiect; acest proces este adesea denumit imprimare 3D. Fabricarea subtractivă, așa cum sugerează și numele, este opusul. În opoziție cu adăugarea de straturi, fabricarea reductivă implică îndepărtarea secțiunilor unui material în cursul prelucrării sale.

În general, procesele aditive sunt mai eficiente decât cele reductive și generează produse cu detalii mai fine, în special în ceea ce privește contururile complexe și retentivitățile (fig. 7). De obicei, imprimantele necesită mai puțină întreținere decât mașinile de frezat și nu sunt la fel de predispuse la uzura componentelor, ceea ce duce la diminuarea oboselii echipamentelor și a pierderii progresive a calității produsului.⁷ În prezent, se pare că industria dentară se află în stadiile incipiente ale dezvoltării materialelor, concentrându-se spre tehnologia aditivă.

Din punct de vedere istoric, materialele PMMA comparabile cu fotopolimerii de astăzi erau disponibile în primul rând sub forma unui puc frezabil.⁸ Îmbunătățirile tehnologiei de imprimare 3D, combinate cu dezvoltarea materialelor, au deschis acum o cale către materialele polimerice intraorale funcționale, iar o viitoare tranziție dinspre frezare spre tipărire pare inevitabilă.

În prezent, PMMA dublu încrucișat (double cross-linked) frezabil este în continuare cel mai estetic și mai puternic material disponibil pentru prototipurile de tranziție și aplicaţiile temporare⁹, dar și polimerii mai noi infiltrați cu sticlă încep să concureze în această arenă (fig. 8).

Fabricarea digitală

Pe măsură ce industria dentară continuă să progreseze în acest viitor incitant neexplorat și tehnologia continuă să avanseze rapid, nu poate fi exagerată importanța procesării într-un flux de lucru complet digital, tehnic și clinic. Astfel, este esențială minimizarea proceselor manuale, cum ar fi stratificarea ceramicii, utilizând materiale care susțin aceste procese digitale.

De la introducerea tehnicii All-on-4^® în 2004, cea mai slabă verigă din acest protocol care este de altfel de mare succes a fost restaurarea cu dinți de proteză susținută de o substructură din titan, acoperită cu acrilat.¹⁰ Această opțiune tradițională de restaurare necesită prelucrare manuală extinsă și nu oferă flux de lucru digital sau posibilitatea de arhivare a datelor. Mai mult, pot fi problematice diferențele de flexiune și lipsa legăturii chimice între componentele acrilice și cele din aliaj. În plus, în comparație cu un hibrid de zirconia, aceste opțiuni acrilice par a fi mai susceptibile la absorbția fluidelor și la pigmentații.

Nanoceramica susținută de tehnopolimeri

Deși produsele din zirconia din secolul XXI s-au dovedit a fi rezistente la forțele ocluzale puternice, chiar și la pacienții cu bruxism, mulți medici aleg în continuare să prescrie o proteză care să ofere o ocluzie mai slabă.¹¹ Acest lucru este valabil mai ales atunci când se restaurează opozanții unei dentiții antagoniste fragile sau chiar opus unei alte zirconii hibride. Din această cauză, este important să se poată oferi o ceramică netradițională care să fie, în același timp, o soluție monolitică funcțională și estetică.

Proiectarea substructurii de sprijin cu un tehnopolimer¹² în locul unui cadru din titan permite structurii să reproducă îndeaproape microflexiunea în osul natural (tabelul 1). În plus, această combinație de materiale permite o compatibilitate flexurală mult mai bună între baza acrilică și cea din tehnopolimer. Compatibilitatea flexurală, combinată cu avantajul suplimentar al adeziunii chimice între materiale, contribuie la o bază bine stabilizată pentru a susține structura dintelui.

Ca o alternativă la fixarea dinților individuali ai protezei, care sunt predispuși la dezlipire,¹³ suprapunerea dinților este concepută digital pentru a se integra perfect în tehnopolimer ca o structură monolitică (fig. 9). Învelișul dinților este frezat dintr-un material PMMA nanoceramic sau de culoarea dinților. Aceasta permite o acoperire monolitică foarte estetică a dinților, personalizată, susținută de materialul tehnopolimer mai puternic (fig. 10). În funcție de design, tehnopolimerii sunt, în general, disponibili sub forma unui puc frezabil roz sau de culoarea dintelui.

Un material nanoceramic se poate utiliza și în cazul protezelor digitale de tipul celor susţinute de clip-bar sau LOCATOR^®. Acest material monolitic, asemănător sticlei, cu matrice rășinică, prelucrat într-o bază de proteză tipărită, se poate potrivi cromatic mai eficient cu un material de zirconia antagonist decât unii dinți de proteză din compozit hibrid (fig. 11).

Designul digital cuplează intim componentele de suport și de acoperire. Combinația dintre o structură dentară monolitică susținută de un cadru tehnopolimeric personalizat și învelit într-un acrilat injectabil cu impact ridicat oferă o adevărată restaurare dentară hibridă acrilică-polimerică contemporană. Pentru a facilita o conexiune brevetată la interfața implantului, tehnopolimerul este frezat individualizat pentru a fabrica un bont pe bază de titan. Interfața patentată din titan este cimentată în cadrul substructurii pe un model verificat, fiind singura parte a acestui protocol restaurator care nu poate fi realizat încă într-un flux de lucru digital. Prin urmare, este importantă salvarea modelului analog verificat pentru eventuale modificări ulterioare necesare.

Fișierele de substructură și ale învelișului sunt arhivate digital pentru posibilele reconstituiri ulterioare. Această caracteristică reduce semnificativ ședințele clinice suplimentare post-livrare și permite refaceri simplificate.

Zirconia monolitică

Cu o istorie lungă și bogată, zirconia a început să concureze cu materialele ceramice precum oxidul de aluminiu și disilicatul de litiu odată ce a devenit mai estetic.¹⁴ Pentru aplicațiile dentare, zirconia este un material policristalin de zirconia tetragonală stabilizată cu ytria și este clasificat pe baza concentrației molare de ytria (% Y). Valorile de 3Y, 4Y și 5Y definesc atât proprietățile mecanice, cât și pe cele fizice ale materialului.

Produsele inițiale de zirconia erau în mare parte clasificate ca fiind produse 3Y (3 moli% ytria pentru a stabiliza parțial faza tetragonală) și au prezentat o rezistență ridicată la rupere și rezistență la flexiune, cuprinsă între 1200-1500MPa.¹⁶ Deși aceste produse pioniere erau extrem de puternice, erau şi foarte opace. Datorită opacității, aceștia nu au putut concura estetic cu oxizii de aluminiu și disilicații de litiu de la începutul anilor 2000, chiar și atunci când erau acoperiți cu pulberi de nanofluorapatită.¹⁷

Pentru a crea mai multe soluții estetice, producătorii au condus piața către produsele 4Y și, în cele din urmă la 5Y. Deși aceste produse erau mai transparente, materialele au prezentat o pierdere a rezistenței la flexiune și rezistență la rupere,¹⁸ materiale originale de zirconiu 4Y având o rezistență la flexiune între 600-900Mpa, iar cele 5Y prezentau o rezistență la flexiune de 700-800MPa.

La fel ca majoritatea celorlalte cicluri materiale evolutive, viitorul zirconiei va fi ghidat de cerere. Piața solicita un material monolitic capabil să elimine ceramica stratificată.¹⁹ Mai mult, a fost necesar un material mai estetic care să ofere o tranziție naturală de la gingie la muchia incizală și o rezistență mare la flexiune (≥1000MPa) pentru aplicațiile sub forma punților.¹⁶

Astăzi, tehnicile de prelucrare a materialelor de zirconia au deschis calea clasificărilor extinse ale produselor. Materialele nu mai sunt clasificate și comercializate doar în funcție de procentul molar de ytria. Materialele moderne, cu caracteristici multistrat, cu rezistență ridicată și cu transparență ridicată, sunt acum clasificate cu un accent mai mare pe proprietățile tranzitorii și pe caracterizarea distribuției luminii.²⁰

În ceea ce privește dezvoltarea produselor din zirconia, atunci când modifică proprietățile aliajului, metalurgiștii manipulează compoziția aliajului, potrivit lui Paul Cascone, vicepreședinte senior de cercetare și dezvoltare la Argen Corporation, pe care autorul l-a intervievat. Este important să înțelegem modul în care interacționează diferite metale în cadrul aliajelor. Atunci când se încearcă manipularea proprietăților de distribuție și refracție a luminii ale zirconiei, manipularea și nu numai compoziția materialului brut de oxid de zirconiu determină în cele din urmă proprietățile mecanice și fizice ale produsului final. Pentru a crea materiale cu rezistență ridicată (≥1000MPa), transparente contemporane, materia primă este dizolvată în acid clorhidric și se adaugă clorură de ytria.²¹ După uscare cu spray, se formează oxid, iar ytria se angajează intim pentru a forma zirconia dentară. Acest proces echilibrează cristalitele pentru a se alinia mai bine și pentru a reduce limitele granulelor care sunt responsabile pentru opacitatea zirconiei.²²

Prin manipularea manevrării materiei prime a unui material 4Y, acum este posibilă producera unei zirconii 4Y monolitice, transparentă, cu o rezistență la flexiune de 1200MPa la 1300MPa. În aplicațiile unidentare, suportate de bontul din titan, aceste materiale oferă o capacitate excepțională de a bloca culoarea bontului subiacent, oferind în același timp o estetică monolitică excelentă (fig. 12).²³

Alte filozofii de pe piața dentară de astăzi se concentrează pe presarea sau combinarea diferitelor straturi din puc. Zirconia multistratificată este o abordare nouă pentru combinarea rezistenței și a esteticii, iar producătorii au dezvoltat produse extrem de inovatoare.²⁰ Acest lucru se realizează în principal prin combinarea 5Y pentru transluciditate și 3Y pentru rezistență.

Dezvoltarea contemporană a zirconiei a evoluat către combinarea chimiei patentate, a echipamentelor specializate și a tehnicilor secrete de presare. În prezent, zirconia (în numeroasele sale forme) rămâne un material de restaurare preferat în industrie (fig. 13), dar dezvoltarea produselor noi pare că se ivește imediat după colț.

Biocompatibilitate

Deși accentul acestui articol este pus pe rezistența și estetica materialelor prezentate, importanța biocompatibilității materialelor nu poate fi niciodată exagerată. Materialele prezentate în acest articol au fost aprobate de Administrația pentru Alimente și Medicamente din SUA pentru uzul intraoral și au fost supuse unor studii ample, iar biocompatibilitatea a fost bine stabilită și documentată.

CONCLUZII

A fi la curent cu aceste schimbări este esențial pentru clinicieni. Laboratorul dentar al viitorului trebuie să evolueze pentru a deveni un partener cu soluții complete, ajutându-și partenerii medici să navigheze în acest peisaj în continuă schimbare. În cele din urmă, adevărata valoare în procesele de ultimă generație se regăsește în actualizările din cadrul fluxului de lucru clinic. Aceste îmbunătățiri ajută clinicienii să restaureze mai eficient și să ofere pacienților produse de calitate superioară.

Tabelul 1. Substructuri rigide versus tehnopolimeri.

Fig. 1. Prototip de probă PMMA double cross-linked frezat.

Fig. 2. Prototip PMMA tranzitoriu al unei proteze fixe (FP1).

Fig. 3. Compararea designului digital: mov = prototip, alb = hibrid final.

Fig. 4. Zirconia monolitică de înaltă rezistență.

Fig. 5. FP1 finală din zirconia de înaltă rezistență.

Fig. 6. Restaurarea finală din zirconia (stânga), care a fost frezată prin copiere pe baza prototipului PMMA (dreapta).

Fig. 7. Prototip fotopolimeric imprimat cu detalii minuțioase.

Fig. 8. Hibrid de tranziție imprimat din sticlă polimerică.

Fig. 9. Substructură tehnopolimerică cu structură dentară gravată în mod personalizat.

Fig. 10. Învelișul dentar nanoceramic susținut de tehnopolimer.

Fig. 11. Proteza digitală nanoceramică susținută de Atlantis® CONUS care este opusă unei zirconii hibride.

Fig. 12. Coroana monolitică de zirconia susținută de bontul de titan în poziția dentară 2.1.

Fig. 13. Zirconia monolitică, cu rezistență și transparență crescută.

Referințe bibliografice: