Revisiones Bibliográficas

Sistemas cerámicos puros parte 2: materiales, propiedades ópticas y consideraciones clínicas

  • Milko Villarroel, Maestría en Clínica Integrada UEPG, Doctorado en Dentística Restauradora Universidad Estadual Paulista Facultad de Odontología Araraquara.

  • Matheus Coelho Bandéca, Maestría e Residente del curso de Doctorado en Dentística Restauradora Universidad Estadual Paulista Facultad de Odontología Araraquara.

  • Víctor Clavijo, Maestría e Residente del curso de Doctorado en Dentística Restauradora Universidad Estadual Paulista Facultad de Odontología Araraquara.

  • William Kabbach, Maestría e Residente del curso de Doctorado en Dentística Restauradora Universidad Estadual Paulista Facultad de Odontología Araraquara.

  • Claudio Jorquera, Profesor de Biomateriales Universidad de Viña del Mar.

  • Osmir Batista de Oliveira Junior, Maestría y Doctor en Dentística Restauradora UNESP-FOAr. Profesor asistente del departamento de Odontología Restauradora UNESP-FOAr. Coordinador de Pós-Graduacion de maestría y doctorado en Dentística Restauradora Universidad Estadual Paulista Facultad de Odontología Araraquara.
Correspondencia
Rua Humaitá 1680, 3 andar Departamento de Dentística, centro CEP 14801-903. Araraquara - SP, Brasil.
Email: milko.villarroel@gmail.com

SISTEMAS CERÁMICOS PUROS PARTE 2: MATERIALES, PROPIEDADES ÓPTICAS Y CONSIDERACIONES CLÍNICAS

Resumen
Mientras la odontología continúa avanzando, las técnicas estéticas han evolucionado en procedimientos más efectivos, funcionales y biocompatibles. Al mismo tiempo, la odontología estética se ha tornado un poco más compleja y técnicamente dificultosa. Con la mejoría de las propiedades (físicas y ópticas) de las cerámicas y el establecimiento de un protocolo de trabajo, las restauraciones cerámicas se han tornado cada día más populares. Actualmente existen diversos sistemas cerámicos que poseen excelentes propiedades ópticas como opalescencia, fluorescencia, translucidez, cromaticidad, que permiten mimetizar la restauración a la estructura dentaria. Desde el punto de vista físico se ha logrado devolver integridad biomecánica y estructural reforzando al remanente dentario.

Todo esto ha llevado a la profesión a experimentar el uso de nuevos sistemas cerámicos que van desde las convencionales cerámicas feldespáticas hasta las modernas cerámicas reforzadas, inyectadas o confeccionadas con auxilio de computadoras. Su selección debe estar basada en la necesidad clínica, exigencias estéticas y funcionales, localización de la restauración, diseño protético y técnicas de laboratorio. Durante este artículo estarán abordadas las características de los materiales, sus propiedades ópticas y consideraciones clínicas para una correcta selección.

Palabras llaves: Cerámicas, Rehabilitación, Coronas, Carillas, Estética.



PURE CERAMIC SYSTEMS PART 2: MATERIALS, OPTICAL PROPERTIES AND CLINICAL CONSIDERATIONS

Abstract
While dentistry continues to advance, the aesthetic techniques have evolved in proceedings more effective, functional and biocompatible. Meanwhile, cosmetic dentistry has become a bit more complex and technically difficult. With improvement of the properties (physical and optical) of the ceramics and the establishment of a working protocol, ceramic restorations have become increasingly popular. Currently there are several ceramic systems have excellent optical properties such as opalescence, fluorescence, translucency, chromaticity, which allow the restoration to mimic the tooth structure. From the physical point of view has restored biomechanical integrity and strengthening the remaining tooth structure.

All this has led the profession to experience the use of new ceramic systems ranging from conventional feldspathic ceramics to modem ceramic reinforced, injected or computer-aid made. The material selection should be based on clinical need, aesthetic and functional requirements, restoration site, prosthetic design and laboratory techniques. In this article we will deal with the characteristics of the materials, their optical properties and clinical considerations for proper selection.

Keywords: Ceramics, Rehabilitation, Crowns, Veneers, Cosmetic.


Introducción

El interés y la valorización de la Odontología estética han sido importantes en la última década. La búsqueda de restauraciones que devuelvan la forma, función y el color natural de los dientes ha aumentado. Así, las cerámicas pueden ser consideradas una excelente alternativa de material restaurador estético. En la literatura se observa que las cerámicas se constituyen en la principal alternativa de tratamiento restaurador para restituir la estructura dentaria, debido a su biocompatibilidad, resistencia compresiva, conductibilidad térmica semejante a los tejidos dentarios, radiopacidad, integridad marginal, estabilidad de color y principalmente el alto potencial para simular la apariencia de los dientes 1.

Básicamente, podemos observar una gran evolución en la utilización de esos materiales de cobertura, en que históricamente su utilización estaba asociada a un refuerzo metálico, debido a su baja resistencia, a la tensión y alta friabilidad. La incorporación de alúmina en la fase vítrea aumento la resistencia a la flexión de ese material, que paso a ser indicado con más seguridad para la confección de restauraciones libres de metal 1,2.

Alcanzar resultados a largo plazo en odontología estética frecuentemente exige la suma de una serie de factores como situación clínica, selección del material, técnica restauradora y mantenimiento, que determinaran el éxito clínico. Esto es más relevante en dientes anteriores, pues esas situaciones clínicas propician un impacto significativo en el auto estima del paciente.

La incesante búsqueda de un material restaurador que contenga las mismas cualidades físicas e estructurales encontradas en el esmalte y la dentina, ha evidenciado que las cerámicas poseen las propiedades que más se aproximan de estas características 3. Los fenómenos ópticos de translucidez, opalescencia y fluorescencia encontrados en los dientes naturales consiguen actualmente ser reproducidos de una manera muy similar en las cerámicas de concepto más moderno 4. En función de lo expuesto, la comprensión de los fenómenos ópticos que ocurren en los dientes naturales es muy importante para el análisis y entendimiento de las características que deseamos ver reproducidas en nuestros tratamientos.

Estos sistemas utilizan distintas formulaciones las cuales otorgan sus propias características, tanto mecánicas, como ópticas 3. Para su confección utilizan diferentes técnicas y métodos de fabricación con el objetivo de obtener restauraciones resistentes, mejor ajustadas y altamente estéticas 5.

La confección de una restauración cerámica completamente integrada a la estructura dentaria, y que cumpla tanto los requisitos funcionales como estéticos, está en la dependencia del conocimiento del comportamiento de los tejidos dentarios, así como también de los materiales restauradores utilizados para la reproducción de estas estructuras. Por este motivo, los criterios de selección de cada sistema deben ser orientados a satisfacer las necesidades de cada caso clínico 6.

Dentro de esta perspectiva, el mercado odontológico ofrece una gama enorme de nuevos materiales indirectos e sistemas libres de metal para la confección de prótesis, lo que proporciona nuevas opciones, más también nuevas interrogantes para decidir entre las alternativas disponibles. Durante este artículo estarán abordadas las características de los materiales, sus propiedades ópticas y consideraciones clínicas para una correcta selección.

  1. Sistemas cerámicos.

    De acuerdo a la gran diversidad de sistemas cerámicos, estos pueden ser estudiados basados en su composición:

    1. Cerámicas con reforzadas con leucita. Las cerámicas reforzadas por leucita presentan aproximadamente 50,6% en peso de cristales de leucita en una matriz de vidrio. Su resistencia flexural está en una media de 110 a 130 MPa, y debido a esos valores, el desempeño clínico es óptimo en inlay, onlay laminados y coronas unitarias, siendo sus principales ventajas la ausencia de subestructura metálica, buena translucidez y alta estética. Entre ellas podemos encontrar, Optec HSP (Jeneric Pentron), IPS Empress (Ivoclar-Vivadent) 7,8.

    2. Cerámicas de vidrios cerámicos a base de disilicato litio. Este sistema cerámico consiste en dos cerámicas de vidrio ceramizado: la primera destinada para la confección de la infraestructura la cual posee 60% de cristales de disilicato de litio como fase cristalina principal y una fase de pequeños cristales de ortofosfato de litio. La segunda cerámica es de cobertura y contiene cristales de flúorapatita 9. La cerámica de infraestructura presenta una resistencia flexura de de 350 a 400 MPa, siendo indicada por su alto potencial estético en la confección de coronas unitarias anteriores y carillas, también es utilizada en inlay onlay, coronas posteriores y plurales de 3 elementos, hasta la región del segundo premolar, sirviendo este como pilar. IPS e.max Press (Ivoclar-Vivadent) 10,11.

    3. Cerámicas infiltradas por vidrio, con contenido de alúmina. Esta cerámica es utilizada como material de infraestructura y combina los procesos de sinterización e infiltración de vidrio, siendo utilizada una cerámica feldespática como cobertura que presenta un coeficiente de expansión térmica compatible con la infraestructura 12. Esta cerámica presenta una resistencia flexural media de 400 MPa y un ajuste marginal de aproximadamente 40 ?m, siendo indicada para coronas anteriores, posteriores y prótesis plurales de 3 elementos hasta el primer molar. El alto porcentaje de alúmina (85 % en volumen) torna la infraestructura altamente opaca. Para la confección, el ceramista puede utilizar el sistema Slip-Casting o la tecnología CAD-CAM. En este grupo encontramos In-Ceram Alúmina (Vita) 13,14.

    4. Cerámicas infiltradas por vidrio, con contenido de alúmina y magnesio. Sistema que utiliza una mezcla de oxido de alúmina y oxido de magnesio, lo que torna la infraestructura aproximadamente dos veces más traslúcida y con una resistencia flexural menor (300 MPa) que las In-Ceram Alúminas 15. Por tanto es indicada principalmente para coronas unitarias anteriores, carillas por su buena estética, también en inlay, onlay y en ciertas situaciones en dientes posteriores. La In-Ceram Spinell (Vita) es parte de este grupo de cerámicas 16,17.

    5. Cerámicas infiltradas por vidrio, con contenido de alúmina e circonio parcialmente estabilizado. Utiliza una mezcla de circonio (20%) y de alúmina (67%), presentado una resistencia flexural de aproximadamente de 750 MPa 14. Puede ser indicada para coronas posteriores unitarias anteriores, posteriores y prótesis plurales de incluyendo dientes posteriores, siendo este su mejor desempeño clínico 18. En términos de translucidez esta cerámica presenta una alta opacidad obteniendo una estética cuestionable en el sector anterior. Aquí encontramos la In-Ceram circonio (Vita) 19.

    6. Óxido de aluminio de alta pureza y sinterizado densamente. El sistema Procera AllCeram (Nobel Biocare), utiliza la tecnología CAD-CAM para la obtención de una infraestructura con un 99,5% de alúmina que entrega una resistencia flexural de 650 MPa aproximadamente, y una adaptación de 70 ?m 20. Posteriormente la infraestructura puede ser cubierta por una cerámica feldespática de baja fusión o con la cerámica de cobertura Nobel Rondo Alúmina entregando estética y resistencia adicional a la restauración. Esta puede ser indicada para la confección de coronas anteriores, posteriores, carillas y prótesis plurales de 3 elementos para la región anterior y posterior 21.

    7. Policristales de circonio tetragonal estabilizados con itrio. Este sistema presenta un alto contenido de circonio, para situaciones que necesitan máxima carga. Es indicado para la fabricación de coronas en el sector anterior y posterior y para prótesis plurales de pocos elementos. Su resistencia se atribuye a un proceso denominado transformación de resistencia y a su estructura compuesta por pequeñas partículas de cristales (0.3 y 05 µm) 22. En estudios In Vitro han demostrado que su resistencia flexural se encuentra en torno de 900 MPa. Pueden ser fabricadas utilizando técnicas CAD-CAM 23. Están disponibles varios sistemas como el Lava (3M-ESPE), Cercon Circonio (Dentsply-Degussa); Cerec InLab (Sirona), IPS e.max ZirCAD e Procera AllZircon (Nobel Biocare).


  2. Propiedades ópticas.

    La estética natural de los dientes está en la dependencia de la interacción de la luz con las estructuras dentarias. Debido a una mejor transmisión de luz de los sistemas metal free en comparación con los sistemas metal cerámicos, el uso ha sido cada vez mayor.

    Para los clínicos que practican Odontología estética, existen tres fenómenos ópticos, que mismo no participando directamente del proceso de generación del color, son parte de la dinámica de la luz del diente natural y por tanto influencia en el resultado final de una restauración. Entre estos fenómenos están la translucidez/opacidad, opalescencia y fluorescencia.

    Translucidez/opacidad
    La translucidez/opacidad es considerada uno de los factores relevantes al momento de la selección del material restaurador. La dentina humana es más opaca que el esmalte, y presenta un mayor grosor a nivel cervical, disminuyendo gradualmente en dirección incisal, donde presenta su área de mayor translucidez.

    Por otro lado, el esmalte es más translúcido que la dentina y se presenta en variadas espesuras en las diversas regiones del diente, variando de 0,3 a 0,5 mm a nivel cervical y de 1,2 a 1,5 mm a nivel incisal 24. Debido a su composición, el porcentaje de luz transmitida en el esmalte es mayor si se compara a la dentina. Basado en estos hechos, la calidad de los sistemas cerámicos debe apuntar a la dirección de los mejores resultados de translucidez/opacidad para reproducir la dentición natural 17.

    De acuerdo con el grado de traslucidez/opacidad del sistema, las infraestructuras pueden ser ordenadas básicamente de las más translucida a la más opaca: IPS Empress, In-Ceram Spinell, IPS Empress 2, Procera, In-Ceram Alúmina e In-Ceram zirconio 7. Cuanto menor el contenido cristalino y el índice de refracción próximo al de la matriz, menor será la dispersión de la luz y consecuentemente mayor translucidez. El índice de refracción de los cristales de leucita y de disilicato de litio utilizado en las cerámicas es de 1,52 y 1,55 respectivamente siendo muy próximo al de la matriz vítrea que es de 1,50. Por otro lado el circonio presenta 2,20, la alúmina 1,76 y el Spinell de 1,72 de índice de refracción entregándoles una mayor dispersión de la luz, por lo tanto una mayor opacidad 25,26.

    Sistemas con una translucidez media como IPS Empress 2, podrían ser indicados sobre núcleos metálicos que ofrecen 2,0 mm de espacio, entre tanto, es muy probable que por la translucidez del sistema, se observe una sombra gris del núcleo metálico bajo la corona. En estas situaciones, sistemas que posean una menor translucidez como Procera o de alta opacidad como In-Ceram puede ser una mejor alternativa. Otra situación sería una preparación dentaria en dientes vitales con un sustrato sin alteración de color, en este caso una alternativa de tratamiento podría ser la utilización de un sistema semitranslúcido como el In-Ceram Spinell. En estos casos otra alternativa es la utilización de un vidrio ceramizado como el IPS Empress Esthetic, con el cual se podría garantizar una fantástica interacción de la luz con el remanente dentario y tejido gingival, promoviendo al conjunto excelentes resultados estéticos.

    Como norma general, cuanto mayor el contenido de vidrio, mejor es la transmisión de luz del material, más sus propiedades mecánicas se ven disminuidas.

    Opalescencia.
    Este fenómeno puede ser observado en el tercio incisal y caras proximales de dientes anteriores, donde la estructura de esmalte se presenta en mayores espesores y de forma aislada, o sea, sin dentina de soporte. Estas áreas de alta translucidez se encuentran constituidas por partículas muy finas altamente mineralizadas y homogéneas en forma de cristales de hidroxiapatita, con una media de 0,16 µm de largo y 0,02 - 0,04 µm de grosor 17,27.

    Los dientes poseen diferentes grados de opalescencia de acuerdo con la distribución de los cristales y de la incidencia de la luz. Esta observación clínica es relevante, pues este fenómeno debe ser reproducido en las cerámicas, para esto los dientes de los pacientes deben ser observados en diferentes ángulos para evidenciar y determinar las áreas opalescentes 28.

    Durante la reconstrucción protética, la estratificación de la cerámica debe ser utilizada masas opalescentes a fin de que el fenómeno acontezca de una manera similar al diente natural.

    El efecto opalescente es obtenido en las cerámicas por la adición de cristales menores que la longitud de onda de la luz (0,4?m), en algunas masas bastante translúcidas, porque para que ocurra el fenómeno hay necesidad de que haya un completo paso de luz 29. Los cristales adicionados normalmente son el oxido de titanio, oxido de zirconio (zirconia) y oxido de estaño.

    Fluorescencia
    La fluorescencia es la propiedad de algunas sustancias para emitir luz cuando son expuestas a radiaciones de alta energía como la ultravioleta. Estas radiaciones son absorbidas por las moléculas que componen el material, excitando los electrones, este exceso de energía es transformado y eliminado por las moléculas en forma de luz visible. Todo el proceso es muy corto con un tiempo inferior a 10-5 segundos 30.

    Los dientes naturales emiten una fuerte fluorescencia bajo la acción de una emisión de luz UV. Estas propiedades los hacen ser más blancos y más brillantes bajo la luz del día, dando al diente natural un aspecto más vivo. La emisión de luz se encuentra en la longitud de onda entre 440 - 455nm28. La fluorescencia es una característica inherente al diente y contribuye con la naturalidad y minimiza el efecto metamérico, permitiendo la apariencia vital del diente humano 17,30.

    Este fenómeno es una característica importante del punto de vista estético, porque está directamente relacionado a la respuesta de la luz cuando interactúa con los dientes naturales o la cerámica 31. Mismo así siendo parte de las características estéticas necesarias en un material y que dice relación a la calidad del material restaurador, no todas las cerámicas poseen estos componentes fluorescentes en su composición.

  3. Consideraciones clínicas
    La preparación dentaria es una etapa crítica en la confección de coronas cerámicas, una correcta planimetría es indispensable para favorecer un correcto comportamiento biomecánico de la restauración, permitir un grosor uniforme de cerámica y para evitar la presencia de cerámica sin sustento dentario, lo que sería un punto de riesgo de fractura 32.

    Además las restauraciones totalmente cerámicas necesitan de un mayor cuidado, siendo la principal causa de los fracasos las diferencias en las preparaciones, tanto en su planimetría como en la calidad de la terminación, la presencia de irregularidades serán puntos de estrés y posibles puntos de fracasos.

    Los sistemas de cerámica pura más modernos requieren de preparación dentaria de una profundidad marginal de 1mm, con reducción axial de 1,5 a 2 mm, reducción incisal/oclusal de la corona clínica de aproximadamente 2mm y una expulsividad máxima de 6° a 12°. Estas características permiten una superficie de apoyo apropiada para la restauración 1,6,32.

    Para evitar puntos de riesgo de fractura es necesario que todos los ángulos deban ser redondeados, eliminar todas las puntas con filos, siendo recomendada la terminación manual de los márgenes mediante el uso de recortadores, que dejan una superficie más regular y lisa 33. La terminación en chaflán amplio es fácil de realizar y no produce un efecto traumático sobre los tejidos biológicos adyacentes. Es recomendable que el margen de la preparación este a nivel o levemente bajo el margen gingival, para mantener la salud periodontal y facilitar la cementación.

    En función de la diversidad de composiciones de los productos cerámicos, se han planteado diferentes protocolos de cementación basados en el tratamiento específico para cada sistema de cerámica 34. De manera simple se pueden clasificar los sistemas cerámicos en dos grandes grupos: sistemas ricos en sílice o sistemas ácido sensibles y los sistemas ricos en alúmina y circonio o sistema ácido resistentes 35.

    Un protocolo ampliamente aceptado para el primer grupo consiste en un microarenado con oxido aluminio y condicionamiento con acido fluorhídrico entre el 9 y 12% que posee la capacidad de actuar en la sílice (SiO2) de la fase vítrea de la cerámica. Estos dos procedimientos tienen como objetivo obtener una superficie rugosa y altamente reactiva, ideal para permitir retención micromecánica 35. Luego deben ser silanizadas 36 favoreciendo la promoción de enlaces químicos y posteriormente la aplicación de sistema adhesivo del cemento adhesivo seleccionado 1,3,5.

    Las cerámicas reforzadas con alto contenido de alúmina (In-Ceram y Procera) no son posibles de ser condicionadas debido a la baja cantidad de sílice presente en su estructura 35.Un protocolo adecuado para estos sistemas debe comenzar por un microarenado con oxido de aluminio, asociado al uso de cementos resinosos modificados que contengan monómeros adhesivos fosfatados (Panavia, Kuraray; C&B Luting Composite, Bisco) es necesario para obtener una unión duradera y estable. También fue propuesto la silicatización (incorporación de sílice) como protocolo en la cementación de estas cerámicas, mediante la aplicación sistemas específicos como el Rocatec (3M-ESPE) 35. Estos sistemas también permiten una cementación convencional con ionómero de vidrio, la cual debe ser considerada cuando se sabe que el paciente es alérgico a alguno de los componentes presentes en los cementos adhesivos. Si bien esto es posible se debe tener cuidado pues puede afectar el resultado estético final.

    La técnica de cementación adhesiva debe ser preferida ante la presencia de una corona clínica corta, que puede ser más susceptible de pérdida de retención por la poca superficie de contacto. Consideraciones estéticas pueden desempeñar un papel importante. El caso ideal es utilizar aislamiento absoluto, más en determinados casos el uso de hilo separador y un eyector de alta potencia pueden ser utilizados como aislamiento relativo de buena calidad.

    El color del sustrato dentario es de suma importancia al momento de considerar la realización de una corona cerámica, pues determina el grado de opacidad necesario para la confección de la restauración 5,7. Diariamente en la clínica nos podemos enfrentar a diferentes situaciones como: trabajar en dientes vitales sin alteración de color, sobre núcleos estéticos, en dientes tratados en odónticamente altamente oscurecidos o sobre núcleos metálicos, cada una de estos escenarios influye directamente en la selección del material 27.

    El espacio, que corresponde a la cantidad de desgaste durante la etapa de preparaciones dentarias determina el espacio de trabajo para la confección de la restauración protética. Los espacios de trabajos deben ser adecuados para la confección de la infraestructura y la estratificación de la cerámica de cobertura 5,19,32,37. Este punto también tiene relación con el color del sustrato v/s translucidez/opacidad del sistema cerámico.

    Según la función que va a desempeñar la restauración cerámica también es una consideración a tener en mente. Cerámicas vítreas inyectadas son apropiadas para restauraciones unitarias como laminados, coronas, inlay y onlay cementadas adhesivamente, pues tienen demostrado propiedades físicas y ópticas aceptables, pudiendo ser utilizadas de forma confiable en dientes anteriores 7, 8,10,11. En áreas que deben soportar altas cargas masticatorias, esto es de premolares a molares, restauraciones cerámicas puras asociadas a una infraestructura de alta resistencia ofrecen una alta confiabilidad, pues han demostrado mejores propiedades mecánicas 13,14,21,23.

    Muchos son los aspectos que están involucrados al momento de la selección del material restaurador que en conjunto permitirán la realización de una restauración totalmente integrada a la sonrisa del paciente.

Comentario Final.
Entre los avances que han experimentado los sistemas cerámicos y sus técnicas asociadas tanto en su confección como en su aplicación clínica, han permitido la consolidación de una odontología restauradora estética verdaderamente excepcional en cuanto a su calidad.

Los diferentes sistemas cerámicos puros fueron diseñados para responder a las demandas de indicaciones específicas y deben ser seleccionados según las necesidades de cada caso clínico. Esta indicación debe ser realizada en forma minuciosa, teniendo en consideración no solo las propiedades mecánicas del material, sino más bien un conjunto de aspectos clínicos como región a restaurar, tipo de cementación, preparación dentaria, aspectos estéticos y técnica de laboratorio. Tanto su diseño como su manipulación pueden parecer delicados e incluso complicados; la necesidad de un protocolo clínico claro y racional parece evidente y es la garantía de resultados favorables y confiables a lo largo del tiempo.

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