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PORCELANAS DENTALES.
(Artículo publicado en Revista de la Fundación Odontológica de la Patagonia – Neuquén, Argentina. Mes de Agosto-2007).
Autor: Dr. ALEJANDRO BERTOLDI HEPBURN - Profesor Adjunto Cátedra de Materiales Dentales. Escuela de Odontología. USal – AOA. Buenos Aires. Argentina. - Director de la Carrera de Especialización Estética en Odontología. Facultad de Odontología. Universidad del Desarrollo. Concepción. Chile. 1. INTRODUCCIÓN Las restauraciones fabricadas con porcelanas dentales y materiales cerámicos ocupan un lugar muy importante en la Odontología Restauradora y Rehabilitadora actual. Se analizarán en este capítulo las características principales de las restauraciones de este tipo, su indicación clínica y distintas cuestiones técnicas relacionadas con ellas. 2. DESARROLLO 2.1 GENERALIDADES DE LOS MATERIALES CERÁMICOS. Los materiales cerámicos se caracterizan por:
• Contener átomos metálicos y no metálicos • Poseer uniones covalentes y/o iónicas • Formar estructuras donde los átomos se ordenan espacialmente (estructuras cristalinas o
cristales) y/o donde lo hacen de forma irregular (estructuras amorfas o vidrios).
2.2 PORCELANA La porcelana es un tipo especial de material cerámico con algunas características particulares:
• Forma una estructura bifásica al contener una fase compuesta por un vidrio y otra por cristales. • Los componentes básicos son el feldespato, cuarzo y caolín. • Se necesitan altas temperaturas para la fusión de los componentes y elaboración de la
estructura. • Posee buena resistencia a la compresión, pero muy baja a la tracción y flexión lo que
comúnmente conduce a fracturas. • Es un material inherentemente frágil y prácticamente nada tenaz: no posee capacidad de
deformación permanente. • Existen defectos en su interior y superficie externa que se trasladan a manera de rajadura (o
crack) a través de su estructura cuando reciben fuerzas que superan su resistencia.
2.3 PORCELANA DENTAL Es similar en muchos aspectos a la porcelana que se emplea para usos generales (por ejemplo, en la confección de vajilla) pero se han variado o eliminado algunos componentes para imitar de mejor manera a los tejidos dentarios que pretende reemplazar. Es así que se elimina el caolín (una especie de arcilla) que genera el color blanco opaco característico de este tipo de materiales, consiguiendo un producto más translúcido. El cuarzo se conserva o no, siendo a veces reemplazado por otros cristales. Entonces, al igual que la porcelana en general, la porcelana dental contiene una matriz vítrea reforzada con cristales dispersos.
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2.3.1 Refuerzo con cristales La presencia de cristales en el vidrio dificulta la propagación de defectos o dislocaciones, reforzando la estructura y otorgando mayor resistencia a la fractura pero ante todo un aumento de la resistencia a la flexión. El aumento del refuerzo dependerá de la cantidad de cristales incorporados y de la resistencia del mismo; cuanto más duro (resistente a la indentación) sean y cuanta mayor cantidad exista, menos probablemente podrá la dislocación o rajadura atravesar la estructura del material evitándose así su colapso. Es por ello que se emplean materiales de variada resistencia y dureza como cristales de refuerzo. Al ya mencionado cuarzo se agregan otros cristales como la leucita, el disilicato de litio, la mica, hidroxiapatita, óxido de aluminio (alúmina), óxido de zirconio (zirconia) y otros. Los cristales se agregan durante la fabricación industrial o pueden formarse durante el proceso de fusión de los componentes originales, y tienen una relevancia fundamental en las propiedades del material cerámico o porcelana en cuestión. El cristal y la fase vítrea deben estar íntimamente unidos para que el refuerzo sea tal: deben ser compatibles y especialmente contar con un coeficiente de variación dimensional térmica (CVDT) similar para no separarse o generar tensiones durante el calentamiento o enfriamiento al elaborar la estructura. La presencia de cristales de refuerzo determina normalmente una opacificación de la masa obtenida ya que refractan la luz en forma diferente a la del vidrio. Existe empero mucha diferencia según la cantidad y tipo de cristal presente, así como por el índice de refracción del mismo. Se puede afirmar entonces que el tipo y cantidad de los cristales determinarán las propiedades mecánicas y ópticas de las porcelanas y a partir de ello sus diferentes aplicaciones clínicas. 2.3.2 Propiedades generales de las restauraciones cerámicas. Uno de los aspectos más interesantes de las restauraciones fabricadas con porcelanas es la posibilidad de imitar el aspecto óptico del diente en forma natural, especialmente respecto a su translucidez y brillo. Son materiales de extraordinaria estabilidad en el medio bucal. No sufren solubilidad, desintegración ni corrosión, asegurando un aspecto óptico y propiedades mecánicas duraderas. Por la misma razón no irritan a los tejidos duros ni blandos siendo considerados altamente biocompatibles. Por diversas razones (lisura superficial, cargas eléctricas) la placa bacteriana ve dificultada su adherencia sobre la superficie, generándose así un beneficio biológico adicional. Algunas porcelanas pueden adherirse e integrarse a su subsuperficie con los consiguientes beneficios mecánicos, ópticos y biológicos. Las propiedades mecánicas serán muy diferentes en las distintas porcelanas. Este aspecto fundamental será mejor comprendido a partir del análisis de las clasificaciones que se harán a continuación. 2.4 DISTINTAS PORCELANAS DENTALES 2.4.1 Diferencias entre las porcelanas dentales – Diferentes parámetros de clasificación. Las porcelanas dentales son muy diferentes en varios aspectos:
• Composición y estructura • Forma en que refuerzan la estructura • Proceso de fabricación • Propiedades mecánicas alcanzadas
Estas diferencias generan distintas clasificaciones.
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2.4.2 Clasificación según composición y estructura: Según Roulet JF (2001) se las puede clasificar en:
• Porcelana feldespáticas • Porcelanas de óxido de aluminio (alúmina). • Porcelanas de óxido de zirconio (zirconia). • Vitrocerámicas • Híbridas
Muy relacionada con esta clasificación se puede hacer otra considerando las propiedades mecánicas o físicas. Según Fradeani, M (2005) se podría clasificar a las porcelanas dentales en:
• Porcelana de baja resistencia o basadas en silicio (feldespáticas – vitrocerámicas). • Porcelanas de alta resistencia (alúmina, zirconia).
2.4.2.1 Porcelanas feldespáticas Pueden a su vez dividirse en:
• Feldespáticas para porcelana fundida sobre metal (PFM). • Feldespáticas reforzadas con cristales.
Las feldespáticas para PFM son las porcelanas más difundidas. Por sus bajas propiedades físicas se emplean como revestimiento sobre un núcleo o base metálica que actúa como infraestructura. El feldespato (alúmino - silicato con potasio y/o sodio) es el componente principal. De la composición general de una porcelana, se conserva el cuarzo (aunque no siempre) pero no el caolín. La fusión de los componentes del feldespato da origen a un vidrio feldespático (fase o matriz vítrea) y cristales de leucita. Eso implica obtener un producto traslúcido (estética) ya que ambos componentes tienen índice de refracción de la luz similar, pero de bajas propiedades mecánicas en especial la resistencia a la flexión que ronda los 70 MPa. Se agregan pigmentos y opacificantes (óxidos de estaño, de titanio, hierro, cobre, circonio). Se pueden incorporar distintos cristales para mejorar en algo las propiedades físicas en detrimento de las propiedades ópticas fundamentalmente la translucidez. Existen así porcelanas feldespáticas reforzadas con cristales que serán empleadas para revestimiento de núcleos (metálicos o cerámicos) o uso exclusivo sin núcleo o base.
Figura 1 y 2: Ejemplo de porcelana feldespática a manera de revestimiento de núcleo metálico, técnica de PFM, en corona para pieza 4.6
Se clasifica también a las porcelanas feldespáticas reforzadas con cristales según el cristal que poseen:
• Alto contenido de leucita. • Disilicato y ortofosfato de litio
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• Óxido de aluminio. • Otros cristales (fluorapatita, mica, etc.).
Como será explicado luego, estas porcelanas pueden dar origen a restauraciones por diferentes métodos: sinterizado, inyección, colado y maquinado.
Figura 3 y 4: Inlay elaborado con porcelana feldespática reforzada con alúmina (VM7, Vita) instalado en pieza 3.6. 2.4.2.1.1 Porcelanas con alto contenido de leucita: Son básicamente feldespáticas donde se modifica ligeramente la composición y el tratamiento térmico, dando como resultado una mayor concentración de cristales. El aumento del contenido de leucita (hasta el 40%) mejora en algo la resistencia a la flexión que puede llegar a 100 -120 MPa. Se conserva gran parte de la translucidez lo que permite su empleo como material exclusivo para realizar la restauración. El aumento de contenido cristalino aumenta empero un tanto la capacidad abrasiva. El sistema Empress clásico (Ivoclar) (hoy llamado Empress Esthetic) y el sistema Finesse All Ceramic (Ceramco – Dentsply) son muy populares. Por sus excelentes resultados estéticos pero bajas propiedades físicas, su empleo se limita a la confección de frentes estéticos, algunas coronas anteriores (con muñones sin decoloración importante) e incrustaciones (inlays / onlays). En todos los casos la fijación de estas estructuras debe ser adhesiva. Se presentan normalmente en el comercio en forma de lingotes (ingots, en inglés) o pastillas que se funden e inyectan bajo presión en un molde de material refractario obtenido por la técnica de cera perdida. Se emplea para ello una tecnología medianamente compleja (se amplía más adelante).
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Figuras 5, 6, 7, 8 y 9: Ejemplo de restauraciones elaboradas con sistema Empress Esthetic: coronas para ambos incisivos centrales superiores y un onlay para un molar inferior. Obsérvese en el molar la translucidez a nivel marginal haciendo poco perceptible la interfaz diente – incrustación. Empress Esthetic que data de 1991, se emplea como material para conformar completamente la restauración, empleando luego porcelanas de baja fusión para caracterizarla o “maquillarla”. Un aspecto fundamental es que en virtud de poseer una importante fase vítrea pueden ser grabadas con ácidos (fluorhídrico del 7 al 10% durante 60 segundos), y por lo tanto adheridas e integradas a su subsuperficie. De esta forma, como se explicará más adelante pueden mejorar sustancialmente su comportamiento mecánico, estético y de retención. 2.4.2.1.2 Porcelanas feldespáticas reforzadas con disilicato y ortofosfato de litio: Porcelanas similares a las anteriores con mayor resistencia a la flexión y opacidad. Al incorporar mayor contenido cristalino con cristales con otro índice de refracción son sustancialmente más opacas que las anteriores. Es por ello que se emplean sólo para núcleos o copings que posteriormente se revisten con una porcelana feldespática más translúcida. Al mismo tiempo conservan importante fase vítrea y pueden ser grabadas con ácidos. La resistencia a la flexión llega hasta 350 MPa (5 veces más que una porcelana feldespática para PFM), por lo que su aplicación clínica sirve para bases o núcleos para coronas anteriores y premolares, hasta incluso puentes cortos (un tramo) en zona anterior. Pero son limitadas por sus propiedades físicas para la confección de coronas en zona de molares. El sistema más difundido ha sido el EMPRESS 2 (Ivoclar), hoy con distintas alternativas dentro del sistema IPS e.max (e.max Press, e.max ZirPress, e.max CAD). Porcelanas feldespáticas reforzadas con cristales – Distintas posibilidades
• IPS Empress Esthetic, Ivoclar (Vitrocerámica feldespática con alto contenido de leucita). • IPS e.max Press, e.max ZirPress, e.max CAD, Ivoclar (Vitrocerámica feldespática con cristales
de disilicato de litio y ortofosfato de litio). • Finesse All Ceramic, Dentsply – Ceramco (Vitrocerámica feldespática con alto contenido de
leucita) • Optec OPC y HSP, Jeneric Pentron • Vitadur Alpha, Vident (Feldespática con bajo contenido de cristales de óxido de aluminio), hoy
VM7 y VM9. • Vitablocs Mark II, Vident (Feldespática con bajo contenido de cristales de óxido de aluminio en
bloques maquinables). Hoy en día se emplean porcelanas feldespáticas reforzadas con cristales diversos para elaborar restauraciones empleando procesos de sinterización, inyección, colado y maquinación. 2.4.2.2 Porcelanas de alto contenido de óxido de aluminio (alúmina) – Porcelanas de alta resistencia.
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Presentan cristales de mayor dureza (más refuerzo) en porcentajes que pueden superar según el sistema y la forma de elaboración, el 80% de su masa. Dada la opacidad que genera el alto contenido de alúmina se las emplea para elaborar núcleos (copings) que son posteriormente revestidos con porcelanas feldespáticas. Esta opacidad aumenta conforme el contenido de alúmina. Lo mismo ocurre con la resistencia a la flexión, que va de 200 hasta los 600 MPa. Estas porcelanas de alto contenido de alúmina dan origen a restauraciones por procesos de sinterización o infiltración. Según Roulet JF (2003) las posibilidades disponibles con alúmina son las siguientes:
1. Alúmina sinterizada en modelo refractario después infiltrado con vidrio (Ej.: Sistemas In-Ceram, VITA – Vitrocera, Angelus).
2. Alúmina con zirconia sinterizada en modelo refractario después infiltrado con vidrio (Ej.: Sistema In-Ceram, VITA).
3. Alúmina y óxido de Mg (Spinell) sinterizada en modelo refractario después infiltrado con vidrio (Ej.: Sistema In-Ceram, VITA).
4. Alúmina modificada con vidrio (Ej.; Cicero, Cicero Dental System). 5. Alúmina Pura (Ej. Sistema Procera AllCeram, Nobel Biocare).
Se amplía al respecto más adelante.
Figuras 10,11 y 12: Coronas de base de porcelana de alto contenido de alúmina (Sistema In-Ceram, Vita) en un caso de rehabilitación del sector ántero superior. 2.4.2.3 Porcelanas de alto contenido de dióxido de zirconio (zirconia) – Porcelanas de alta resistencia. Son las porcelanas más recientes y han ampliado el universo de las restauraciones cerámicas para completar todo el espectro de la Odontología Restauradora y Rehabilitadora. Se emplean como bases (núcleos o copings) para coronas (por lo general posteriores) y puentes de hasta dos y tres tramos que posteriormente se recubren con porcelana feldespáticas. También son empleadas como emergentes para implantes y postes radiculares. Los sistemas más difundidos emplean la sinterización en hornos especiales (Procera Zirconia) o la sinterización de un precursor con posterior infiltración de un vidrio (In Ceram Zirconia), de forma similar al trabajo con la alúmina. Recientemente se han ampliado las posibilidades empleando al Y-TZP (Yttrium stabilized Tetragonal Zirconia Polycristals ceramic, nombre en inglés para óxido de zirconio tetragonal estabilizado con itrio). Los núcleos o copings se obtienen a partir del tallado (maquinado)mediante un proceso CAD CAM de bloques cerámicos presinterizados en forma parcial. El diseño del núcleo es realizado por un software específico luego de escanear, según el sistema, un encerado o directamente la preparación dentaria. Luego, por un proceso de maquinación de un bloque parcialmente sinterizado se fabrica el núcleo precursor. Posteriormente éste es sometido a sinterización final en hornos especiales, para finalmente ser revestido con porcelanas feldespáticas. El Y-TZP se basa en cristales con forma tetragonal que varían a hexagonales cuando son sometidos a tensiones. De esa manera la dislocación o crack que se propaga por su estructura se detiene.
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Los valores de resistencia a la flexión van desde 1100 MPa hasta 2000 MPa (Chiche G, 2005) según el sistema y la forma de elaboración (sinterización, infiltración, o maquinación / sinterización). Otras consideraciones sobre porcelanas de alta resistencia (alúmina – zirconia). El elevado contenido cristalino (y consecuente falta de fase vítrea) hace a las restauraciones ópticamente más opacas y no permite el pasaje de luz como las porcelanas feldespáticas reforzadas con cristales. Una corona de base de alúmina deja pasar el 72% de luz (bloquea el 28%) mientras que con zirconia pasa el 48% (se bloquea el 52%) (Sadan A-Blatz MB-Lang B, 2005). Esta particularidad debe ser tenida en cuenta por razones estéticas (mayor o menor translucidez) pero también al intentar fotoactivar medios cementantes resinosos duales o fotocurables a través de las restauraciones. Las restauraciones con base de zirconia son empleadas normalmente para el sector posterior, o bien infraestructuras para puentes. Se aprovechan de esta manera sus buenas propiedades físicas considerando su menor translucidez. Otra particularidad relacionada con el alto contenido cristalino es que no pueden ser grabadas con ácidos. Algunos investigadores como Awliya W et al (1998) reconocen incluso una disminución de la adhesión cuando estas porcelanas son grabadas. Tanto por las propiedades físicas como por la imposibilidad de grabado, el criterio de fijación en este grupo de restauraciones cerámicas es similar al de los metales. Pueden ser fijadas en forma convencional ya que no hace falta adherir e integrar estas porcelanas a su subsuperficie para darles mayor resistencia (Roulet JF – Janda R, 2001), pero por otras ventajas la opción semiadhesiva (empleo medios cementantes resinosos sin obtener importantes valores de adhesión) es más recomendable.
Figuras 12 a 15: Ejemplo del empleo de un núcleo de porcelana de alto contenido de zirconia (Procera zirconia) para la elaboración de una corona en un premolar inferior. La porcelana de revestimiento es feldespática con CVT compatible con la zirconia (Nobel Rondo Zirconia). 2.4.2.4 Vitrocerámicas (glass ceramics) Se las puede definir como sólidos policristalinos obtenidos por la cristalización controlada de vidrios. En una vitrocerámica los cristales no se incorporan en el momento de su elaboración, sino que se forman como resultado de la fusión de los componentes a consecuencia de posteriores ciclos térmicos de calentamiento y enfriamiento. Según esta definición algunas de las porcelanas consideradas como feldespáticas con cristales de refuerzo son vitrocerámicas. A ciencia cierta sistemas como Empress o Empress 2 entran también dentro de este grupo de porcelanas. Pero el término vitrocerámica se emplea fundamentalmente para nombrar a un vidrio parcialmente cristalizado donde existen cristales de mica y una matriz vítrea. Distintos tratamientos térmicos logran la nucleación y crecimiento de los cristales de mica. El sistema más representativo fue el Dicor (Dentsply). Las vitrocerámicas pueden ser maquinadas (son posibles de desgastar con instrumentos rotatorios sin inducir fracturas), coladas o inyectadas. 2.4.2.5 Porcelanas híbridas
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Poco difundidas, combinan los componentes cerámicos con orgánicos. Presentan una matriz de polivinilsiloxano que mejora la inserción y manipulación. Al llevar al horno, esta matriz se destruye. El tratamiento térmico es de 6 horas a 1150 grados en atmósfera de nitrógeno. Empleadas sólo para núcleos. 2.4.3 Proceso de fabricación Conviene recordar cómo se elaboran industrialmente las porcelanas para luego comprender como se fabrican las restauraciones en el laboratorio o centros de producción. Los componentes básicos (feldespato, cuarzo, óxidos, distintos cristales de refuerzo, etc.) son fusionados a alta temperatura (1200 – 1250 grados). Una vez enfriado el producto, se obtiene un bloque cerámico llamado frita. Ésta puede ser pulverizada, o elaborada como un bloque sólido en forma de lingotes o pastillas, envasada y luego ofrecida comercialmente. En el caso de emplear la porcelana en forma de polvo, en el laboratorio se la mezclará con un líquido y la masa resultante se emplea para confeccionar la restauración mediante un proceso de sinterizado o cocción en hornos. Siendo bloques sólidos (pastillas o lingotes) servirán para ser fundidas y coladas / inyectadas o bien desgastadas mecánicamente (maquinadas). Estos dos últimos procedimientos involucran el empleo de tecnología más compleja y pueden ser ejecutados en laboratorios especializados o bien en centros de producción centralizados donde el odontólogo (u otros laboratorios) envían información. En virtud de lo explicado es que se suele clasificar a las porcelanas dentales según el modo de fabricación en:
1. Sinterizadas o cocidas 2. Infiltradas 3. Coladas 4. Inyectadas 5. Maquinadas
2.4.3.1 Porcelanas sinterizadas o cocidas El polvo es la frita pulverizada a la que se agregaron pigmentos y opacificadores. El técnico dental la mezcla con agua destilada u otro líquido especial y carga la masa obtenida sobre un núcleo metálico o cerámico, o directamente sobre un troquel de material de revestimiento. La masa es llevada al horno donde es sometida a altas temperaturas (900 a 1000 grados aproximadamente). Diferentes porcelanas (feldespáticas, aluminosas) pueden ser sinterizadas. Es así que el proceso de sinterizado se emplea para elaborar restauraciones (o parte de ellas) en distintas instancias: - Elaboración de restauraciones finales (frentes estéticos, incrustaciones) sin infraestructuras o bases de refuerzo empleando para ello porcelanas feldespáticas reforzadas con cristales y realizando el sinterizado sobre modelos refractarios. - Revestimiento con porcelana feldespática con o sin refuerzo con cristales sobre núcleos o bases metálicas o cerámicas. - Fabricación de bases o núcleos de refuerzo para coronas o puentes, incrustaciones y hasta frentes estéticos. Para ello se emplean porcelanas con alúmina o zirconia y se utilizan hornos especiales. El proceso de sinterización implica transformar una pasta (polvo de la porcelana más agua destilada) en una masa sólida empleando altas temperaturas. Se produce una fusión parcial de las partículas de polvo que genera la unión al enfriarse. Tomando en cuenta lo anterior, el técnico puede cargar la masa (polvo y líquido) sobre distintas superficies:
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• Núcleos o bases metálicas • Núcleos o bases cerámicas • Troqueles refractarios • Foils de platino (u otro metal).
Al emplear un núcleo o base de metal o cerámica se lo aprovecha para dar mayor resistencia a la restauración obtenida. También se pueden elaborar las restauraciones (incrustaciones, frentes estéticos) sin bases o núcleos directamente sobre modelos. Éstos deben ser de un material que soporte altas temperaturas como el material de revestimiento (material refractario). Las técnicas de sinterizado sobre modelo (o foils metálicos) van siendo reemplazadas por otras que serán descriptas más adelante que ofrecen mayor simplicidad y por lo tanto logran mayor aceptación por los técnicos. Sistema Procera AllCeram (Nobel Biocare). Un tipo especial de porcelana (o material cerámico) sinterizada es el sistema Procera AllCeram. Se trata de un material cerámico de altísimo contenido de distintos cristales (más de 80%) de alùmina o zirconia. Dependiendo de la aplicación clínica de la estructura se emplean las diferentes posibilidades. El sistema original elabora núcleos para coronas y frentes estéticos de alúmina, alúmina/óxido de magnesio (espinela) o alúmina/zirconia empleando un sistema de sinterizado o cocción en hornos especiales. Hoy en día con el empleo de otra tecnología y otro tipo de porcelana (alto contenido de zirconia / Y-TZP) se elaboran también infraestructuras para puentes y emergentes estéticos para implantes. El sistema en general presenta una particularidad que lo hace muy distinto al resto y es la producción centralizada de las restauraciones. El proceso comienza en el consultorio o laboratorio dental donde se escanea con un dispositivo (escáner) especial la preparación dentaria. La información se convierte en un archivo que es enviado por correo electrónico a un centro de producción situado en EUA (New Jersey) o en Suecia (Gotemburgo). En el centro de producción y con aparatología muy compleja y desarrollada tecnológicamente se obtienen dos muñones - troqueles que reproducen al escaneado en el consultorio o laboratorio. Uno de ellos, de material refractario, es 20% más grande que el original y servirá para cargar la porcelana y llevarla al horno. El aumento en sus dimensiones se hace para compensar la contracción que sufrirá la porcelana al ser cocida. Una vez cargada la porcelana sobre ese muñón y sinterizada, se prueba el coping sobre el otro muñón elaborado en grafito con las dimensiones originales. Asimismo se evalúa al microscopio la integridad estructural. Así terminado el coping es empacado y devuelto por correo postal al remitente (el consultorio o laboratorio). Luego de ser probado en la boca del paciente, se le carga porcelana de revestimiento para finalizar la restauración.
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Figuras 16 a 19: Núcleo Procera alúmina empacado tras ser recibido por correo postal, probado en la boca del paciente y con la corona finalizada e instalada en un incisivo central superior. El sistema original presenta, sin embargo, limitaciones para la confección de bases para puentes y emergentes para implantes que fueron superadas con el empleo de un nuevo material y nueva tecnología en el escaneado. En el apartado de porcelanas maquinadas se ampliará sobre este tema. 2.4.3.2 Porcelanas infiltradas Comercialmente este grupo de porcelanas dentales se encuentra representado por el sistema In Ceram (Vident). In-Ceram es usada como núcleo que posteriormente se reviste con una porcelana feldespática (figuras).
Figuras 19 a 21: Núcleo o base In Ceram alúmina (Vident) probado sobre muñón y luego revestido con porcelana feldespática (Vitadur Alfa, Vita) dando origen a la corona sobre diente 1.1 fotografiada dos años después de ser instalada. El núcleo se obtiene a partir de un precursor de óxido de aluminio sinterizado llamado “barbotina” (eventualmente con óxido de zirconio o magnesio) que luego es infiltrado con vidrio de lantano fundido por acción capilar. Como resultado de la infiltración con el vidrio se reduce la porosidad, al tiempo que los cristales inhiben la propagación de defectos y fracturas, mejorando notablemente las propiedades físicas de la estructura. El fundamento de obtener un precursor sinterizado (barbotina) y luego infiltrarlo con vidrio radica en que la sinterización del precursor se realiza con temperaturas relativamente bajas que permite conseguir estructuras con muy buena adaptación marginal al genera baja contracción. El precursor de óxido de aluminio con un sinterizado parcial se obtiene sobre un troquel (duplicado del modelo original) de material refractario, resultando una estructura muy porosa y bajas propiedades. Posee sólo fase cristalina, la fase vítrea es aportada luego por el mismo vidrio que lo infiltra.
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La versión con óxido de zirconio es aún más resistente y la de óxido aluminio con magnesio (llamada “espinela”), más translúcida. Por lo tanto, In Ceram es una estructura muy densa compuesta de óxido de aluminio, óxido de aluminio y magnesio u óxido de aluminio y zirconio, más vidrio. Las porcelanas de revestimiento de la misma línea son feldespáticas y poseen cristales de óxido de aluminio como refuerzo. Actualmente Vita dispone de dos posibilidades: - VITA VM7: Indicada para bases de alúmina incluso de otros sistemas (Ej.; Procera). Reemplaza a Vitadur Alpha. Posee partículas más pequeñas con menor índice de desgaste de antagonista. - VITA VM9: Para bases de zirconia. Mayor compatibilidad de CVDT que VM7 sobre copings de zirconia.
Figura 22: Tabla de indicaciones de porcelanas VITA (tomado de Web site de Vident). 2.4.3.3 Porcelanas Coladas: El sistema comercial que introdujo esta tecnología fue Dicor (Dentsply) hace ya varios años. Como con los metales, un precursor construido en cera es incluido en material de revestimiento y una vez eliminada la cera, se cuela un vidrio especial. El resultado es un elemento transparente (sólo fase vítrea) que debe “ceramizarse” o desarrollar cristales. A partir de un tratamiento térmico en otra unidad especial se generan cristales de mica, convirtiendo el vidrio en una porcelana. El elemento transparente es ahora opaco, de mayor resistencia por la formación de cristales y debe ser posteriormente “maquillado” con porcelanas de baja fusión (ver secuencias de figuras a continuación). Dicor es una vitrocerámica ya que los cristales se generan en una etapa posterior (ceramización) como resultado de un tratamiento térmico, habiendo partido de una estructura sólo con fase vítrea (un vidrio). Hoy en día esta tecnología es superada y reemplazada por otras más complejas donde el proceso de colado es mejorado por una inyección al vacío (porcelanas inyectadas). Este sistema aportó importantes mejoras en la fabricación de restauraciones de porcelana. Uno de los aspectos más importantes es que la elaboración de un patrón de cera y su posterior inclusión y colado es costumbre y tiene muy buena aceptación entre los técnicos dentales.
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2.4.3.4 Porcelanas Inyectadas: Los sistemas comerciales más representativos de este grupo son Empress Esthetic (clásico) y Empress 2 (Ivoclar) y Finesse AllCeramic (Ceramco). Empress Esthetic data de 1991 y se emplea como material para conformar completamente la restauración, empleando luego porcelanas de baja fusión para caracterizarla o “maquillarla”. Está compuesto por una vitrocerámica feldespática con alto contenido de cristales de leucita (40%) (figura 23). Para más detalles de la estructura y composición, leer apartado 2.4.2.1 (Porcelanas feldespáticas / Porcelanas de alto contenido de leucita). Figura 23: Microfotografía de porcelana Empress Esthetic mostrando su estructura con presencia de cristales de leucita en fase vítrea (Tomado de web site de Ivoclar, Schaan, Liechtenstein). Empress Esthetic presenta en la actualidad dos posibilidades:
1. Empress Esthetic Pastilla (INGOT): elaboración de coronas anteriores, incrustaciones y algunos frentes con técnica de maquillaje.
2. Empress Esthetic Veneer: elaboración de frentes estéticos, y coronas anteriores donde no se
haga un revestimiento total. Sólo en 1/3 incisal de caras vestibulares. Presenta gran variedad de masas de estratificación.
Empress 2 data de 1998 y se emplea como núcleo o coping que posteriormente se reviste. Es una vitrocerámica feldespática con cristales de disilicato de litio y ortofosfato de litio. Para más detalles de la estructura y composición, leer apartado 2.4.2.1 (Porcelanas feldespáticas / Porcelanas feldespáticas reforzadas con disilicato y ortofosfato de litio). Alcanza valores de resistencia a la flexión de 350 MPa, por lo que pueden elaborarse hasta puentes de tres piezas en el sector anterior. La porcelana de recubrimiento contiene cristales de fluorapatitia. La presentación de las porcelanas de base (de un sistema u otro) es en pastillas o lingotes que se funden e inyectan bajo presión en un molde de material refractario obtenido por la técnica de cera perdida.
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Figuras 24 y 25: Pastillas de porcelana Empress y unidad de inyección al vacío.
Figuras 26,27, 28 y 29: Inclusión del patrón de cera en cilindro de revestimiento. La cera será posteriormente eliminada, la porcelana fundida e inyectada en el cilindro. Completado el ciclo, la porcelana inyectada en el cilindro es retirada, eliminándose el revestimiento y la estructura mejorada. Posteriormente se perfecciona la
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anatomía y se “maquilla” con porcelanas de baja fusión. Finalmente se glaseará. En el caso de emplear Empress 2, el núcleo resultante debe ser estratificado con porcelana feldespática de revestimiento. En la actualidad dentro del sistema IPS e.max se puede emplear la porcelana Empress 2 para la fabricación de núcleos en versión maquinable. 2.4.3.5 Porcelanas Maquinadas: Constituyen la modalidad más novedosa para la confección de restauraciones de porcelana. Diferentes porcelanas pueden ser maquinadas: feldespáticas reforzadas con cristales o porcelanas de alta resistencia con alto contenido cristalino. Los primeros sistemas tales como el Cerec trabajaron con bloques de porcelanas feldespáticas reforzadas con cristales (ej; Vitablocks Mark II) para la confección de incrustaciones y otras restauraciones a partir de una impresión digital de la preparación dentaria con un escáner similar a una cámara intraoral. La información obtenida es digitalizada y procesada. Luego se transfiere esa información al tallado del bloque cerámico empleando discos de diamante. Este sistema se ha perfeccionado y hoy se dispone de la 3ª generación (Cerec III).
Figuras 30 y 31: Vitablocks Mark II y Vitablocks Mark II con mayor translucidez para coronas anteriores y frentes estéticos (tomado de Web site de Vident). Pero sin lugar a dudas la tendencia en porcelanas es el de elaborar infraestructuras para coronas y puentes anteriores y posteriores así como emergentes para implantes con materiales de alta resistencia. Las bases para coronas y puentes se deberán revestir luego con porcelanas feldespáticas. Es así que han aparecido diferentes sistemas que emplean materiales cerámicos de Y-TZP (dióxido de zirconio estabilizado con itrio) a manera de infraestructura. Normalmente se maquina un precursor presinterizado de ese material (estado de “tiza”) para facilitar el proceso y preservar la integridad de las unidades de maquinación. Una vez completada la maquinación se procede a un sinterizado final y posterior recubrimiento con porcelana feldespática.
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Figura 32: Maquinación de un precursor de Y-TZP. La información que permite el maquinado de los bloques cerámicos presinterizados no proviene directamente de la boca del paciente sino del escaneo de la preparación dentaria sobre el modelo o bien de un encerado de la restauración. Esta modalidad de trabajo se resume a:
Escaneo (modelo o encerado) ---- Procesamiento de información con software específico ---- Maquinado de precursor de Y-TZP para obtener la infraestructura ---- Sinterización final de la
infraestructura ---- Pruebas en boca ---- Revestimiento con porcelana feldespática ---- Fijación de la estructura.
Varios sistemas CAD CAM emplean al Y-TZP para la elaboración de núcleos para coronas y puentes anteriores y posteriores:
• Procera AllCeram Zirconia (Nobel Biocare). • Vita In Ceram YZ (Vident) – InLab (Sirona). • Cercon (Dentsply - Ceramco). • IPS e.max ZirCAD (Ivoclar) – InLab (Sirona). • Lava (3M/Espe). • Everest (KaVo).
Sistemas como Procera (Nobel Biocare) amplían con el empleo del Y-TZP maquinable sus posibilidades y superan así algunas limitaciones: - La insuficiente resistencia de la alúmina limita su empleo en el sector posterior y en la elaboración de puentes: El Y-TZP brinda mayor resistencia a la flexión que la alúmina (puede llegar a 2000 MPa) lo que permita la construcción de puentes de más de un tramo. - Dificultad para individualizar el coping (generar espesores adecuados y no estándar), o para elaborar emergentes para implantes: El empleo de un novedoso escáner (Procera Forte) permite escanear más de un pilar (necesario para puentes) e individualizar con un software apropiado el espesor de la infraestructura.
Figura 33: Escáner Procera Forte.
También acompañaron este desarrollo con novedosas porcelanas de revestimiento (para alúmina y zirconia) llamada NobelRondo. Otros sistemas también incorporan al Y-TZP maquinable ampliando sus posibilidades. Vita presenta su In Ceram YZ que trabaja con sistema de escaneo y maquinado InLab (Sirona). Además de bloques de Y-TZP (YZ Cubes) también presenta bloques de alúmina (AL Cubes,) parcialmente sinterizada para obtención del precursor.
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Figuras 34, 35 y 36 : Bloques preformados de In Ceram zirconia e infraestructura con posterior revestimiento (tomado de Web site de Vident). Con el sistema CAD-CAM InLab CEREC, Sirona, se escanea el muñón y se diseña el núcleo en computadora. Se maquina luego el precursor y se termina de sinterizar en horno específico: como en los demás sistemas se ahorra tiempo y se evita el desgaste de los instrumentos de maquinado al sólo desgastar el precursor.
Figuras : Bloques preformados presinterizados de alúmina (base para coronas) y zirconia (base para puentes). El escaneado y tallado del bloque con el sistema CEREC InLab (Sirona) para la obtención del núcleo genera una estructura más grande que compensa la contracción en el proceso final de sinterización. Las porcelanas de revestimiento son VM7 (sobre alúmina) y VM9 (sobre zirconia). Se reemplaza a Vitadur Alpha sobre alúmina. Ivoclar presentó su sistema IPS e.max con diferentes posibilidades, reemplazando al anterior sistema Empress 2:
- E.max Press: pastilla del anterior Empress 2 para fundir e inyectar. Ahora con una versión más opaca.
- E.max ZirPress: pastillas de vitrocerámica Empress 2 para revestir ZirCAD. - E.max ZirCAD: precursor maquinable de Y-TZP - E.max CAD: es el anterior Empress 2, en versión maquinable para CAD CAM - E.max Ceram: porcelana feldespática con fluorapatita para revestir a los anteriores.
Al igual que Vita, el sistema empleado para escaneo y maquinado es el InLab CEREC de Sirona. También son difundidos Cercon (Dentsply, Ceramco), Lava (3M) y Everest (KaVo) que emplean sus propios sistemas de escaneo, maquinación y sinterización. Lectura recomendada:
- Macchi R (2000). Materiales Dentales. 3a edición. Ed Médica Panamericana. Buenos Aires. Argentina. - Garber-Goldstein (1994) Porcelain and Composites Inlays and Onlays. Esthetic Posterior Restorations.
Editorial Quintessence. - Peumans M, Van Meerbeek B, Lambrechts P, Vanherle G (2000). Porcelain Veneers: A Review of the
Literature. Journal of Dentistry 28 163-177. - Peutzfeldt A (2001). Indirect Resin and Ceramic Systems. Operative Dentistry Supplement 6. 153-176. - Roulet JF, Janda R (2001). Future Ceramic Systems. Operative Dentistry Supplement 6. 153-176.
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- Fradeani M (2005). Empleo del sistema PROCERA para restauraciones individuales y múltiples. Conferencia dictada en Las Vegas, EUA. Sitio Web Nobel Biocare.
- Chiche G (2005). Requerimientos Para Una Restauración Ideal. Conferencia dictada en Las Vegas, EUA. Sitio Web Nobel Biocare.
- Kelly R (1997). Ceramics in Restorative and Prosthetic Dentistry. Annu.Rev.Mater.Sci. 27:443-68. - Sadan A - Blatz MB - Lang B (2005). Clinical considerations for densely sintered alumina and zirconia
restorations. Int J Per Rest Dent 25(3). - Unterbrink G (1994). Clinical aspects of full ceramic systems. Report Ivoclar-Vivadent. 10:21-30
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