Filtek Supreme XT Sistema da restauro universale. Profilo tecnico del prodotto. Filtek Supreme XT

Transcript

1 Filtek Supreme XT Sistema da restauro universale Profilo tecnico del prodotto Filtek Supreme XT TM

2 2

3 Indice Introduzione Descrizione del prodotto Composizione Colori Elementi fondamentali del colore Indicazioni d uso Informazioni generali Nanotecnologia Sviluppo dei riempitivi Sviluppo guidato dai dentisti Sviluppo dei colori Proprietà fisiche Mantenimento della lucentezza Contrazione volumetrica Usura Resistenza alla frattura Modulo di flessione Resistenza alla flessione Resistenza alla compressione e alla trazione diametrale Indagini indipendenti Contrazione da polimerizzazione Usura Studi clinici Guide tecniche Istruzioni per l uso Garanzia Limitazione di responsabilità

4 4

5 Introduzione Descrizione del prodotto 3M ESPE Filtek Supreme XT è un nanocomposito fotopolimerizzabile per restauri diretti concepito per garantire ottime proprietà estetiche in restauri con tecnica di stratificazione ad uno o più colori. Come il suo predecessore Filtek Supreme, Filtek Supreme XT è disponibile nei colori Dentina, Body, Smalto e Translucenti. Tutti i colori, ad eccezione di quelli Translucenti, Bianchi ed Extra bianchi, sono stati perfezionati per facilitare il dentista nella riproduzione dell aspetto dei denti naturali. Come illustrato a pagina 12, il sistema di colorazione è stato ottimizzato analizzando approfonditamente il modo in cui le tre proprietà del colore (valore, tinta e croma) contribuiscono alla percezione visiva di un restauro estetico in composito. Ciò ha permesso di ottenere restauri più vibranti e naturali, creati in parte aumentando leggermente il valore o luminosità di questi colori. Per aiutare nella fase di selezione, è disponibile un disco guida con i consigli per l uso nei restauri privi di supporto dentale (ad esempio, classe III e IV) e con supporto dentale (ad esempio, classe I, II e V). Tutti gli altri parametri della composizione di Filtek Supreme XT sono identici a quelli della formula originaria. Le proprietà del materiale, come la facilità d uso, la resistenza, il mantenimento della lucentezza e la contrazione da polimerizzazione, sono rimasti invariati. Pertanto, molti dati relativi a tali proprietà, illustrati nel profilo tecnico di Filtek Supreme, sono stati mantenuti come nella presentazione originaria. Filtek Supreme XT è concepito per l uso nei restauri per settori anteriori e posteriori. Tutti i colori, ad eccezione di quelli Translucenti, sono radiopachi. ggi è disponibile anche un colore Translucente trasparente. Composizione La matrice resinosa è la stessa utilizzata nei compositi a bassa contrazione 3M ESPE Filtek Z250 composito universale e Filtek P60 composito per posteriori: bis-gma, bis-ema(6), UDMA con una piccola percentuale di TEGDMA. Il riempitivo dei colori Translucenti è costituito da una combinazione di particelle primarie nanomeriche di biossido di silicio non agglomerate/non aggregate della dimensione di 75 nm e da nanocluster con dimensioni variabili da 0,6 a 1,4 micron. Il carico di riempitivo è pari al 72,5% del peso. I colori Translucenti non sono radiopachi. Tutte le altre opacità contengono una combinazione di nanoriempitivi non agglomerati/non aggregati di biossido di silicio della dimensione di 20 nm, e di nanocluster di ossido di zirconio/biossido di silicio (aggregazioni di nanoparticelle ossido di zirconio/biossido di silicio di dimensioni variabili da 5 a 20 nm). Le dimensioni dei cluster variano da 0,6 a 1,4 micron. Il carico di riempitivo è pari al 78,5% del peso. Tutti i colori sono radiopachi. Colori Dentina (opacità massima): A1D, A2D, A3D, A4D, A6D, B3D, C4D, C6D. Body: A1B, A2B, A3B, A3.5B, A4B, B1B, B2B, B3B, C1B, C2B, C3B, D2B Smalto: A1E, A2E, A3E, B1E, B2E, D2E. Colori speciali: WE (bianco Smalto), WB (bianco Body), WD (bianco Dentina), XWB (extra bianco Body), XWD (extra bianco Dentina). Translucenti: V(iola), G(rigio), G(iallo), C(hiaro). Per la selezione dei colori, fare riferimento alla scala classica VITAPAN. Il disco guida è uno strumento sviluppato appositamente per Filtek Supreme XT, per aiutare nella selezione dei diversi colori per i restauri con tecnica di stratificazione a più colori. 5

6 Elementi fondamentali del colore Colore La tinta indica il colore: rosso, giallo, blu, e così via. I seguenti gruppi sono determinati seguendo una classificazione della tinta: Gruppo A tonalità rosso-marrone Gruppo B tonalità rosso-giallo Gruppo C tonalità grigio (valore minore) Gruppo D tonalità rosso-grigio (valore minore) Il croma esprime l intensità del colore. Maggiore è il numero (ad esempio, A3 rispetto ad A1) nell ambito dello stesso gruppo di colori, più intenso è il colore (A3 è più intenso di A1). Il valore si riferisce alla quantità di bianco o di nero: è maggiore (più bianco) per i colori A e B. I colori C e D possiedono valori inferiori (più grigi) rispetto ai colori equivalenti indicati con A e B. Alcuni studi hanno dimostrato che il colore dei denti nei soggetti adulti è determinato principalmente dalla dentina. Lo strato di smalto svolge un Aree dei colori ruolo molto meno importante nel determinare il colore del dente. Nei pazienti giovani i denti sono più luminosi (valore maggiore) e meno Translucenti. Con l età lo strato di smalto si assottiglia, diventando più traslucido ed esponendo maggiormente la dentina, in modo tale che il dente appare più scuro (valore minore), soprattutto sul terzo gengivale. Gengivale Corpo Incisale L area gengivale del dente ha una maggiore intensità di colore (croma), a causa della presenza di uno strato più sottile di smalto che rende la dentina maggiormente visibile. Il colore del corpo è dato dalla combinazione del colore della dentina, dello strato di smalto (in minima parte) e della morfologia superficiale del dente. La letteratura suggerisce che l intensità del colore del corpo è più chiara di 1-2 tonalità rispetto a quella dell area gengivale. Dentina Body Smalto Translucenti L area incisale mostra un grado elevato di traslucenza, poiché la quantità di dentina diminuisce in prossimità del margine incisale. pacità I colori Dentina sono i più opachi (minima traslucenza), quelli Body sono meno opachi (più traslucidi). I colori Smalto hanno una traslucenza maggiore, e infine i colori Tralucidi sono quasi trasparenti. Sorgente luminosa Riflessione diffusa Trasmissione 1. Quando la luce colpisce il dente: Lucentezza Lo smalto diffonde e trasmette la luce. Nel caso in cui lo strato di dentina sia molto sottile, o non vi sia dentina dietro lo strato di smalto (ad esempio, nel margine incisale), parte della luce attraversa il dente e raggiunge la cavità orale. Questa, a sua volta, può riflettere la luce attraverso lo smalto. 6 Anche lo smalto disperde prevalentemente la luce blu, producendo un effetto opalescente a livello del margine incisale.

7 Quando la luce entra in contatto con la dentina, parte di essa viene assorbita e parte viene riflessa attraverso lo smalto. La luce riflessa e rifratta verso l osservatore determina la percezione del colore del dente. La struttura della superficie del dente svolge un ruolo importante nella percezione del colore; una superficie più liscia apparirà più bianca (o con un valore maggiore) rispetto ad una superficie irregolare. Consigli e suggerimenti per la selezione dei colori di Filtek Supreme XT 1. Il colore del restauro deve essere selezionato prima della preparazione del dente o dell applicazione della diga di gomma, dopo aver pulito la superficie con pomice per rimuovere eventuali macchie. ccorre considerare che un dente asciutto appare più chiaro di un dente allo stato normale. Ecco perché un colore selezionato prendendo a riferimento un dente asciutto risulterà più chiaro del dente naturale reidratato. 2. Durante la selezione del colore, Se viene utilizzata un solo colore: Selezionare l opacità Body esaminando la porzione centrale (corpo) del dente. Scegliere il colore del composito più vicino possibile a quello della parte centrale del campione classico della scala VITAPAN. Nel caso in cui vengano utilizzati più colori (tale tecnica può simulare la vera struttura del dente ed aumentare la vitalità del restauro finale): Selezionare l opacità Dentina (o Body) esaminando la dentina esposta o l area gengivale del dente. Scegliere il colore di composito più vicino possibile a quello della parte cervicale (è stato suggerito di tagliare la parte del colletto del campione) del campione classico della scala VITAPAN. Selezionare l opacità Body esaminando la porzione centrale (corpo) del dente. Scegliere il colore di composito più vicino possibile a quello della parte centrale del campione classico della scala VITAPAN. Scegliere l opacità Smalto esaminando l area prossimale o incisale dei denti anteriori o delle cuspidi dei denti posteriori. Scegliere il colore di composito più vicino possibile a quello della parte incisale del campione classico della scala VITAPAN. È possibile utilizzare un colore Traslucido appartenente allo stesso gruppo di colori per conferire una traslucenza elevata ed aumentare la profondità del restauro. 3. Effettuare una simulazione del restauro prima di procedere alla mordenzatura. Il colore di un restauro in composito dipende dal suo spessore. Il colore dei compositi può variare in seguito alla polimerizzazione. Applicare e polimerizzare il materiale composito nello spessore e nell area dove occorre realizzare il restauro. Concordare il colore insieme al paziente. Rimuovere la simulazione del restauro esercitando pressione sul dente con una sonda. 4. Valutare la corrispondenza cromatica del restauro simulato con quella dei campioni in condizioni di illuminazione differenti. 5. Dopo aver eseguito la rifinitura e la lucidatura del restauro, cercare di riprodurre la morfologia superficiale dei denti adiacenti. 7

8 Disco guida Per facilitare l operazione di selezione dei colori, 3M ESPE Filtek Supreme XT è fornito di un esclusivo disco guida (con richiesta di brevetto). Dopo aver selezionato un colore secondo la scala Vita Classic, il disco guida fornisce consigli per i restauri con tecnica di stratificazione ad uno, due o più colori. La figura riportata a destra indica le combinazioni cromatiche consigliate per un restauro di classe IV il cui colore stabilito sia A1. Sono fornite diverse opzioni, e la scelta finale dipende dalle dimensioni e dalle esigenze estetiche del restauro. I suggerimenti cromatici più semplici si riferiscono ai restauri supportati da struttura dentale, come illustrato nella figura in alto a destra. I restauri nei settori posteriori sono ideali per cominciare ad esplorare le possibilità estetiche offerte dalla tecnica di stratificazione cromatica. ccorre notare che questo strumento ha esclusivamente una funzione di guida. I risultati finali sono influenzati dallo spessore degli strati di composito, dalla struttura dentale circostante, dai denti adiacenti, e così via. Inoltre, i diagrammi di stratificazione riportati sul disco guida sono concepiti per offrire possibili soluzioni per la realizzazione di determinati effetti estetici. Il colore Traslucido, ad esempio, può essere applicato internamente come indicato per produrre l effetto di traslucenza sul terzo incisale di un restauro di classe IV. In alternativa (non riportato nel diagramma), il colore Traslucido può essere applicato come ultimo incremento per conferire maggiore profondità. Poiché questa modalità di impiego del colore Traslucido può tendere a ridurre il valore complessivo del restauro, la scelta di un colore più chiaro di una tonalità per l incremento immediatamente al di sotto del colore Traslucido può contribuire a moderare questo effetto. 8

9 Indicazioni d uso 3M ESPE Filtek Supreme XT è indicato per i seguenti tipi di restauro: Restauri diretti nei settori anteriori e posteriori Tecnica a sandwich con vetroionomeri Ricostruzione di cuspidi Ricostruzione di monconi Splintaggi Restauri indiretti nei settori anteriori e posteriori, inclusi inlay, onlay e faccette Informazioni generali Nanotecnologia La nanotecnologia ci offre la possibilità di realizzare materiali con caratteristiche del tutto nuove (ttilia Saxl, direttore generale dell Istituto di Nanotecnologia). I governi di tutto il mondo che sponsorizzano le attività di ricerca e sviluppo in questo settore sono in costante aumento. Nell Europa occidentale, in Giappone, negli Stati Uniti e in altri Paesi, gli investimenti nella ricerca sono cresciuti di quasi 3,5 volte tra il 1997 e il 2002, l anno in cui è stato introdotto Filtek Supreme. Nel 2005, gli investimenti negli stessi Paesi sono aumentati di 5 volte rispetto al 97, con gli Stati Uniti in testa con oltre un miliardo di dollari stanziati per la ricerca nell ambito delle nanotecnologie da parte della National Science Foundation per il Un nanomero è 1/ (un miliardo) di metro, o 1/1.000 di micron, circa 10 volte il diametro di un atomo di idrogeno, o 1/ di un capello umano. La nanotecnologia viene spesso utilizzata nell ambito della ricerca o di prodotti i cui componenti fondamentali possiedano dimensioni dell ordine di grandezza di 0,1-100 nanomeri. In teoria, la nanotecnologia può essere utilizzata per rendere i prodotti più leggeri, più resistenti, meno costosi e più precisi. Se questo tipo di materiale fosse utilizzato per realizzare un aereo al posto del metallo, tale aereo peserebbe fino a 50 volte in meno, ma avrebbe uguale resistenza. Uno dei principali obiettivi di questa tecnologia è di realizzare materiali pregiati. Dalle vernici antigraffio ai rivestimenti di protezione UV per l industria automobilistica agli indumenti antimacchia, la nanotecnologia contribuisce a migliorare le qualità dei prodotti destinati all uso quotidiano. L obiettivo di 3M ESPE era di utilizzare la nanotecnologia per creare un composito che abbinasse il mantenimento della lucentezza di un composito microriempito alla resistenza di un composito ibrido. Il risultato di questa ricerca è stato lo sviluppo di Filtek Supreme. Sviluppo dei riempitivi Le immagini al TEM mostrano la differenza tra le dimensioni delle particelle di riempitivo dei compositi ibridi tradizionali e quelle dei nanoriempitivi utilizzati in Filtek Supreme XT. Nei compositi ibridi, le particelle relativamente grandi consentono di ottenere un carico di riempitivo elevato che conferisce maggiore resistenza al composito. 3M ESPE, grazie alla chimica sol-gel, ha messo a punto riempitivi partendo dallo stato liquido fin da quando è stato utilizzato il riempitivo di ossido di zirconio/biossido di silicio per lo sviluppo del composito 3M ESPE P50. ggi, il nanocomposito universale Filtek Supreme XT contiene un esclusiva combinazione di due tipi di nanoriempitivi (5-75 nm) e nanocluster. I nanoriempitivi sono particelle separate non agglomerate e non aggregate delle dimensioni di nm. I nanocluster sono invece costituiti da agglomerati di particelle nanomeriche mantenuti in questo stato da un legame debole. Gli agglomerati si comportano come un gruppo unico che permette di ottenere un carico di riempitivo elevato, conferendo maggiore resistenza. 9

10 (da sinistra a destra) Composito ibrido, nanoparticelle, nanocluster. I compositi microriempiti tradizionali sono costituiti da particelle di silicio pirogenato con dimensioni medie di 40 nm ottenute tramite processo pirogenico. Generalmente, le particelle primarie tendono ad aggregarsi (il grado di aggregazione varia in base al tipo di riempitivo utilizzato nel prodotto microriempito) e l ulteriore disgregazione delle particelle aggregate in elementi di minori dimensioni è difficile, se non impossibile. La struttura dei compositi microriempiti possiede un carico di riempitivo relativamente basso. Al fine di aumentare il carico di riempitivo, la maggior parte dei produttori aggiunge ai compositi anche particelle di resina prepolimerizzata. La miscela viene polimerizzata, quindi triturata per ridurla in particelle di piccole dimensioni, alle quali vengono aggiunte ulteriore resina e riempitivo di silicio. Nonostante tale processo, i compositi microriempiti possiedono un carico di riempitivo notevolmente inferiore rispetto ai compositi ibridi, risultando quindi meno resistenti. I gruppi residui di metacrilato legano le particelle prepolimerizzate alla matrice resinosa. Sull efficacia di questo legame influisce la quantità di legami doppi residui presenti sulla superficie di tali particelle. Durante la polimerizzazione del riempitivo prepolimerizzato, la reazione viene quasi completata. Il legame tra le particelle di riempitivo prepolimerizzate e la resina risulta quindi più debole del dovuto, e spesso è causa di frattura a livello dell interfaccia. I compositi microriempiti che contengono solo riempitivo di biossido di silicio non sono radiopachi. Tali proprietà ne hanno limitato la validità di impiego, soprattutto nei settori posteriori. I compositi ibridi e microibridi, contenendo particelle di diverse dimensioni, possono avere un elevato carico di riempitivo e ad una resistenza elevata. Mentre è possibile che contengano una minima percentuale di particelle di riempitivo di dimensioni nanomeriche, essi contengono anche particelle di dimensioni notevolmente più ampie, cosa che influisce sulle proprietà ottiche di questo tipo di compositi e ne riduce il mantenimento della lucentezza. Le dimensioni medie delle particelle dei compositi ibridi e microibridi è solitamente inferiore ad 1 micron, ma superiore a 0,4 micron. Tuttavia, il limite massimo può andare ben oltre il micron, come rivelano le seguenti immagini al SEM. Ultramicrofotografie al SEM di compositi ibridi e microibridi (su gentile concessione del dott. J. Perdigao, Università del Minnesota). 4 Seasons, EsthetX, Premise, Tetric Evo Ceram e Grandio, x (su gentile concessione del dott. J. Perdigao, Università del Minnesota). 10

11 Le immagini al SEM e i disegni rivelano il meccanismo di abrasione e di perdita di lucentezza dei compositi. Quando i compositi ibridi sono sottoposti ad abrasione, viene a mancare la resina intorno alle particelle e tra una particella e l altra, e questo provoca la protrusione delle particelle di riempitivo (gobbe). Infine, le particelle vengono asportate dalla superficie, lasciando dei veri e propri crateri. Le gobbe e i crateri rendono più ruvida la superficie del composito e ne diminuiscono la capacità di riflettere la luce (scarso mantenimento della lucentezza). È stato dimostrato che i compositi microriempiti sono in grado di mantenere la loro lucentezza (riflessione superficiale) nel tempo. Nel momento in cui la superficie di un composito microriempito viene sottoposta ad abrasione, si verifica una perdita di particelle primarie di riempitivo (particelle di biossido di silicio della dimensione di 40 nm) in percentuale simile a quella della resina circostante. Tuttavia, poiché le particelle prepolimerizzate di riempitivo sono poco più resistenti della matrice, nel complesso il composito risulta poco resistente alla frattura. Il disegno in basso a sinistra rappresenta un composito riempito con soli nanocluster. Poiché i nanocluster di riempitivo sono costituiti da agglomerati di particelle nanomeriche con legame debole, è possibile che, durante l abrasione, le particelle primarie (di dimensioni nanomeriche), e non i cluster stessi, subiscano un usura. Ciò garantisce un mantenimento della lucentezza del composito polimerizzato, non possibile con i compositi ibridi tradizionali. 3M ESPE Filtek Supreme XT è formulato utilizzando sia riempitivi nanomerici che nanocluster (in basso a destra, su gentile concessione del dott. J. Perdigao, Università del Minnesota). La combinazione di particelle nanomeriche e nanocluster consente di ridurre gli spazi interstiziali tra le particelle di riempitivo, con un conseguente aumento del carico di riempitivo e un miglioramento delle proprietà fisiche e del mantenimento della lucentezza rispetto ai compositi che contengono esclusivamente nanocluster. La formulazione delle opacità Dentina, Smalto e Body contiene nanocluster di ossido di zirconio/biossido di silicio, che conferiscono radiopacità, ma non la traslucenza sufficiente a soddisfare le esigenze estetiche di molte aree incisali. L uso di nanocluster di biossido di silicio al posto di quelli in ossido di zirconio/biossido di silicio nella formulazione dei colori Translucenti assicura invece un elevata traslucenza del composito. Inoltre, la combinazione di nanoparticelle di biossido di silicio e nanocluster di biossido di silicio garantisce un grado di mantenimento della lucentezza ancora maggiore rispetto alle opacità Dentina, Smalto e Body. Matrice resinosa Dall analisi della composizione del composito 3M ESPE Z100 si è osservato che, modificando i componenti della miscela di resine, il materiale ne avrebbe tratto un notevole miglioramento. La matrice resinosa di Z100 è costituita da bis-gma (bisfenolo H H bis-gma A diglicidil etere dimetacrilato) e TEGDMA (tri[etilenglicole] dimetacrilato). Molti altri compositi presen- ti sul mercato contengono questi due componenti in TEGDMA concentrazioni variabili. 11

12 L elevata concentrazione di un componente con basso peso molecolare (TEGDMA) conferisce al sistema i seguenti vantaggi: L elevato numero di legami doppi per unità di peso allineati su una struttura flessibile rende possibile l elevato grado di conversione di tali legami durante la polimerizzazione. La bassa viscosità della resina permette un maggiore carico di riempitivo rispetto all uso del solo bis-gma. L elevato grado di reticolazione e la compattezza della molecola assicurano un elevata resistenza della matrice resinosa. Tuttavia, la concentrazione di TEGDMA lascia ancora spazio ad ulteriori miglioramenti. Il peso molecolare relativamente basso del TEGDMA accelera l invecchiamento del composito non polimerizzato, soprattutto nel materiale confezionato in capsule nelle quali esiste un elevato rapporto tra superficie e volume di pasta. Il materiale è sufficientemente labile da migrare all interno delle pareti della capsula, rendendo il composito più denso. Il basso peso molecolare e il conseguente elevato numero di legami doppi per unità di peso creano un elevato livello di reticolazione, dando origine ad un composito molto rigido e resistente, con una percentuale di contrazione relativamente elevata. bis-ema(6) EMA6 N H UDMA N H La matrice resinosa di Filtek Supreme XT è la stessa già utilizzata in 3M ESPE Filtek Z250 composito universale. La resina è costituita da tre componenti principali. La maggior parte di TEGDMA (già presente anche nel sistema da restauro Z100 ) è stata sostituita da una miscela di UDMA (uretano-dimetacrilato) e bis-ema(6) 1 (bisfenolo A polietilenglicole dietere dimetacrilato). Il TEGDMA viene utilizzato in percentuali minori per la regolazione della viscosità. Le resine UDMA e bis-ema(6) hanno un peso molecolare maggiore, e quindi possiedono un numero inferiore di legami doppi per unità di peso. L elevato peso molecolare delle resine incide inoltre sulla viscosità; tuttavia, esso determina una minore contrazione, una riduzione dell invecchiamento e un leggero ammorbidimento della matrice resinosa. Sviluppo guidato dai dentisti Sviluppo dei colori Una serie di indagini effettuate tra i dentisti ha confermato il loro desiderio di una maggiore corrispondenza del colore del composito alla scala classica VITAPAN. In fase di sviluppo del precedente composito 3M ESPE Filtek Supreme, è stato svolto un lavoro approfondito per stabilire i colori in base alla scala VITAPAN per soddisfare queste richieste espresse. Questo sforzo si è dimostrato utile, come è stato accertato dalla valutazione sul campo, poiché la corrispondenza cromatica di Filtek Supreme alla scala classica VITAPAN è stata valutata superiore a quella di altri compositi che fanno riferimento alla scala Vita o a dischi guida sviluppati dai vari produttori. Inoltre, l effetto mimetico di Filtek Supreme è stato valutato migliore di quello del composito abitualmente utilizzato. Nell arco di due anni dalla sua introduzione sul mercato nel 2002, Filtek Supreme è diventato uno dei compositi più venduti sul mercato statunitense e uno dei più importanti compositi in tutto il mondo. I dentisti hanno apprezzato l ampia gamma di colori e opacità, gli ottimi risultati estetici e il mantenimento della lucentezza, così come le indicazioni universali di questo nanocomposito. Filtek Supreme XT fa affidamento su questo successo, ma semplifica ulteriormente il raggiungimento di ottimi risultati estetici Bis-EMA(6) contiene, in media, 6 gruppi di ossido di etilene per raggruppamento di bisfenolo A.

13 Misurazione del colore Il colore di un composito può essere descritto secondo la teoria tricromatica del colore, una teoria basata sulla risposta fisiologica di tre principali tipi di recettori dei colori presenti nell occhio umano, e sulla trasformazione di tale risposta in 6 canali di percezione cromatica. Due canali sono acromatici e rappresentano la luminosità (o valore) dal bianco al nero (L*). Gli altri quattro canali sono cromatici, e sono rappresentati in basso a sinistra dall asse rosso-verde (a*) e da quello giallo-blu (b*).il colore di una superficie può essere misurato e descritto in questi termini dal punto di vista spettroscopico. Il modello per la caratterizzazione dei colori più utilizzato dalle varie industrie è il modello CIE- LAB (in basso a sinistra). Il colore di qualsiasi superficie può essere definito nello spazio cromatico dalle coordinate L*a*b*, come illustrato nella figura. Questo modello può anche rappresentare le tre proprietà del colore precedentemente descritte di tinta, valore e croma (in basso a destra). Malgrado molti compositi in commercio utilizzino sigle dei colori basate sul sistema Vita, non è vero che colori simili di produttori diversi abbiano le stesse coordinate cromatiche misurate mediante spettroscopia. Il diagramma a destra evidenzia la notevole variazione rilevata nei colori A3, rappresentata dal piano cromatico a*b*. Le differenze in questo caso possono essere espresse calcolando il valore E, che indica la differenza tra due serie di coordinate L*a*b*. Generalmente, per la maggior parte delle persone, la percezione delle differenze tra due colori viene avvertita per un valore E pari a 3. Per il colore A3 esaminato, il massimo E miurato era superiore a 14, una differenza estremamente evidente. Consultazione con i dentisti Nonostante le caratteristiche di corrispondenza cromatica di 3M ESPE Filtek Supreme abbiano avuto riscontri favorevoli da parte dei dentisti, 3M ESPE si è prefissa l obiettivo di aumentare il grado di soddisfazione di chi già utilizzava Filtek Supreme e di aiutare chi lasciava il proprio composito abituale per passare a Filtek Supreme. In un lasso di tempo di 2 anni, 3M ESPE ha lavorato insieme ai dentisti negli Stati Uniti e in Europa per ottimizzare la gamma di colori di Filtek Supreme. Il fattore determinante in questa fase era la traduzione della caratterizzazione percettiva dei dentisti relativamente alle proprietà cromatiche tinta, valore e croma, nei termini colorimetrici L*a*b*. Questa interazione tra i dentisti e il nostro laboratorio 3M ESPE ha portato ad un ottimizzazione dei colori, ripetibile per varie indicazioni, dai restauri privi di supporto dentale (di classe III e IV) a quelli con supporto dentale (di classe V, I/II). Come illustrato nella figura a destra per le opacità Body A, i risultati di questa collaborazione si sono concretizzati principalmente in un leggero aumento del valore, un ampia differenziazione del croma e, per gli stessi colori, leggere variazioni della tinta. 13

14 L ottimizzazione può essere apprezzata nella figura a destra, in cui i colori attuali e quelli nuovi sono stati applicati su un campione della scala colori Vita. Il miglioramento è chiaramente evidente nelle aree prive di supporto (le aree del restauro non sostenute da struttura dentale, come nel caso dei restauri di classe III e IV). Le figura illustra la differenza tra 3M ESPE Filtek Supreme e Filtek Supreme XT applicati su un campione. Il miglioramento è evidente, specialmente sulle aree del campione prive di supporto. Ciò permette di ottenere migliori risultati nei restauri difficili di classe III e IV. La seconda illustrazione è stata realizzata con l uso di un filtro per far sì che l immagine fosse costituita da soli 4 colori. Questa tecnica, nota come posterizzazione, evidenzia la differenza tra i due prodotti e il mimetismo dei colori ottenuta con Filtek Supreme XT. Definiti gli obiettivi cromatici, è stata condotta una valutazione sul campo su più di 250 dentisti negli Stati Uniti e in Europa che utilizzavano abitualmente Filtek Supreme. È stato chiesto loro di applicare i nuovi colori nei restauri su settori anteriori e posteriori con la tecnica di stratificazione ad uno e a più colori. ltre restauri erano di classe III, IV e V, cosa che ha permesso di effettuare una valutazione critica delle capacità estetiche dei nuovi colori. Analizzando i risultati, la maggior parte dei dentisti ha dichiarato che i colori ottimizzati avevano permesso di ottenere risultati estetici complessivi migliori e con maggiore facilità, sia con la tecnica di stratificazione ad un colore che con quella a più colori. Sistema cromatico, selezione dei colori e utilizzo definito dall utente Per definire il sistema cromatico e l utilizzo di Filtek Supreme sono stati utilizzati vari strumenti orientati all utente. Di seguito è sintetizzata la ricerca condotta sugli utenti applicabile a Filtek Supreme XT. Gruppo di orientamento e studio congiunto Lo studio ha coinvolto 104 dentisti di tre località degli Stati Uniti. Essi sono stati selezionati verificando che il risultato estetico fosse un fattore determinante nella loro attività. Questa attività di ricerca iniziale si prefiggeva tre obiettivi: Determinare e comprendere gli elementi che contribuivano al risultato estetico e il modo in cui i dentisti esprimevano queste proprietà. Determinare le procedure seguite dai dentisti per ottenere risultati estetici accettabili. Progettare un prodotto che rispondesse alle loro esigenze. Nei gruppi di orientamento è stato subito evidente che vi erano 2 categorie di dentisti che sostenevano che la propria attività si basasse sul risultato estetico. Entrambi i gruppi di dentisti offrivano il livello di risultati estetici richiesto dai loro clienti. Tuttavia, i dettagli e il tempo impiegato per ottenere questi risultati estetici era estremamente vario. Un gruppo considerava l odontoiatria quasi come una forma di arte, aveva l esigenza di disporre di molte opzioni di colori e opacità e utilizzava più colori (e opacità) nello stesso restauro. L altro gruppo utilizzava più frequentemente uno o eventualmente due colori all interno di un restauro. Entrambi i gruppi di dentisti utilizzavano compositi ibridi, microibridi e microriempiti come compositi estetici di elezione. Le differenze consistevano nel metodo di utilizzo dei prodotti per la realizzazione dei restauri. La maggior parte dei dentisti intervistati ha dichiarato di essere soddisfatto del proprio livello di conoscenza e comprensione della scala classica VITAPAN. Le scale attualmente disponibili dei produttori di compositi presentavano aspetti positivi e negativi. Spesso, proprietà considerate positive da alcuni dentisti (istruzioni sull uso dei colori per la realizzazione di un restauro) erano ritenute negative da altri. La maggior parte dei dentisti intervistati, inoltre, concordava sul fatto che la maggioranza delle scale dei produttori di compositi non corrispondesse ai compositi stessi. 14

15 Infine, è stato utilizzato uno studio congiunto per assistere i dentisti nella progettazione del prodotto. È stato interessante notare come le loro preferenze espresse nell utilizzo dei compositi non rispecchiassero necessariamente l importanza delle proprietà indicate dallo studio. Un esempio significativo: la contrazione da polimerizzazione è stata indicata come la proprietà più importante; per contro, molti partecipanti utilizzavano compositi con un grado di contrazione da loro ritenuto inaccettabile. Tuttavia, era evidente che i dentisti desiderassero un prodotto universale che offrisse migliore mantenimento della lucentezza, bassa contrazione e tempi di polimerizzazione brevi. pinion Leader Diciotto pinion Leader sono stati invitati a illustrare i loro punti di vista riguardo casi presentati (cosa avrebbero fatto e in che modo), metodi di formazione, punti di forza e debolezze dell attuale composito e alle scale colori offerte, e infine al sistema di nanocomposito in fase di sviluppo. Di seguito sono illustrate le osservazioni principali. È importante concordare insieme al paziente il livello del risultato estetico desiderato. Le scale possono essere utilizzate nella fase iniziale della procedura di selezione dei colori; tuttavia, le simulazioni in vivo con l uso del composito sono il modo migliore per stabilire i colori necessari per mimetizzarsi con quelli dei denti circostanti. L accettabilità dei restauri ottenuti può essere influenzata da molti fattori, tra cui i colori selezionati, la profondità del colore e la riproduzione dell aspetto del dente naturale (ad esempio, mediante la stratificazione di materiali translucenti su materiali meno translucenti, o con la creazione di una traslucenza adeguata lungo il margine incisale), la lucentezza e la morfologia superficiali, nonché le preferenze di dentista e paziente. Durante l intera fase di sviluppo sono stati consultati diversi pinion Leader perché fornissero indicazioni circa i colori e l opacità, l utilizzo e le esigenze relative al disco guida. Dibattiti sulle scale colori Nel corso della fase di sviluppo si sono svolti dibattiti con i dentisti sull uso delle scale. In generale, le attuali scale fornite dai produttori di compositi non soddisfano le esigenze dei dentisti. Le scale colori in plastica non possono garantire una perfetta corrispondenza con il composito, e quindi con il restauro finale. La maggior parte di esse sono costituite da campioni monocromatici (ad 1 colore) di plastica. La mancanza di corrispondenza tra il composito e il campione è dovuta al metamerismo (il colore dei materiali può apparire corrispondenti in determinate condizioni di illuminazione, ma non in altre). Spesso, la plastica utilizzata non rappresenta i diversi gradi di opacità che possono influire sulla percezione del colore. I campioni realizzati in composito comportano costi elevati per i produttori. Infine, si è notato che i dentisti non percepiscono il rapporto qualità/prezzo delle scale colori. Alcune scale sono dotate di campioni policromatici, che possono contenere o meno indicazioni stampate per la riproduzione del colore effettivo. Far corrispondere esattamente i colori di questi campioni policromatici a quelli di un materiale monocromatico è difficile. Il colore finale di un restauro viene influenzato dai colori selezionati, dallo spessore degli strati e dal colore di fondo (il dente o la bocca). Quindi, malgrado il dentista tenti di riprodurre i colori del campione con quelli indicati dal produttore, è verosimile che vi sarà una mancanza di corrispondenza. Secondo quanto dichiarato frequentemente dai dentisti, essi avevano dimestichezza con la scala classica VITAPAN, quella a cui i dentisti fanno riferimento persino in presenza di una scala colori fornita del produttore. Questi campioni si compongono di 3 strati differenti applicati su un fondo opaco. Pertanto, un campione di colore A2 in realtà è formato da 3 colori differenti di materiale. 15

16 Valutazione clinica È stata condotta una valutazione clinica per determinare le caratteristiche finali di utilizzo di 3M ESPE Filtek Supreme. ttantaquattro dentisti hanno preso parte ad uno studio in cieco (i dentisti non erano a conoscenza dei materiali da loro utilizzati). I dentisti selezionati utilizzavano abitualmente una serie di materiali per realizzare i loro restauri estetici (Figura 1). Meno del 30% dei dentisti coinvolti nello studio faceva già uso dei compositi 3M ESPE. I materiali esaminati nello studio erano 6 materiali sperimentali, 3M ESPE Filtek Z250 composito universale, EsthetX e Point 4. gni partecipante ha valutato 4 dei 9 materiali applicandoli in restauri su settori anteriori e posteriori di un manichino riscaldato a 37 C. Dopo l applicazione di ciascun materiale nei restauri sui settori anteriori, è stato chiesto ai dentisti se l utilizzo fosse loro piaciuto o meno, insieme ad una serie di domande volte a valutare proprietà di utilizzo specifiche. La stessa procedura è stata ripetuta per i restauri sui settori posteriori. La scala di valutazione per la viscosità, l appiccicosità allo strumento, la fluidità e il mantenimento della forma andava da 1 a 7; la valutazione ideale era data dal valore 4. Sulla scala di valutazione da 1 a 7 per la facilità di modellazione vencering, la facilità di adattamento cavitario e marginale, il valore 7 indicava il massimo grado di soddisfazione o di facilità. Per la capacità di compattazione, maggiore era il valore, più il composito era compattabile. Ad ogni dentista è stato chiesto di esprimere la propria preferenza di formulazione (tra le 4 testate) per le applicazioni nei settori anteriori, posteriori e universali, nonché per la forza di estrusione. Figura 1. Compositi più utilizzati. TPH /TPH Spectrum EsthetX Herculite XRV/Prodigy Point 4 Filtek Z250 Più utilizzati Altri utilizzati Z100 composito Silux Plus /Filtek A110 Tetric /Tetric Ceram Heliomolar Carisma /Carisma F Vitalescence Renamel Altro Non specificato La formulazione di Filtek Supreme, che ha ottenuto le migliori valutazioni, è illustrata nei grafici che seguono (Figure 2-6). L accettabilità complessiva di Filtek Supreme è stata superiore a quella di altri prodotti inclusi nello studio (Filtek Z250, EsthetX e Point 4) nei restauri su settori anteriori o posteriori. I dentisti hanno giudicato ideali la fluidità e la capacità di mantenere la forma; la viscosità e il grado di appiccicosità allo strumento è stato giudicato quasi ideale. I compositi 3M ESPE Filtek Z250 e Filtek Supreme sono stati preferiti, in tutte le categorie, a EsthetX e Point 4 (Figura 7). Figura 2. Utilizzo - opacità Dentina, Smalto e Body. Anteriori piace Anteriori non piace EsthetX Point 4 Posteriori piace Posteriori non piace Filtek Z250 Filtek Supreme 16

17 Valutazione Bassa Insufficiente Insufficiente Non fa presa Alta Eccessiva Eccessiva Non si leviga Viscosità Incollosità Fluidità Resistenza al distacco Valutazione Facilità di modellatura Facilità di rivestimento Figura 3 (a sinistra). Dentina, Smalto e Body. Settori anteriori: 4 indica il valore ideale. Figura 4 (a destra). Dentina, Smalto e Body. Settori anteriori: 7 indica la massima preferenza. Filtek Supreme EsthetX Point 4 Filtek Z250 Valutazione Bassa Insufficiente Insufficiente Non fa presa Alta Eccessiva Eccessiva Non si leviga Viscosità Incollosità Fluidità Resistenza al distacco Valutazione Adattamento Facilità di modellatura Facilità di rivestimento Figura 5 (a sinistra). Dentina, Smalto e Body. Settori posteriori: 4 indica il valore ideale. Figura 6 (a destra). Dentina, Smalto e Body. Settori posteriori: 7 indica la massima preferenza. Filtek Supreme EsthetX Point 4 Filtek Z250 Preferenza - anteriori Preferenza - posteriori Filtek Z250 Point 4 EsthetX Filtek Supreme Figura 7. Preferenze di utilizzo - Dentina, Smalto e Body. Preferenza - universale Preferenza - est. Infine, è stato chiesto ai dentisti di valutare la formulazione dei colori Translucenti. Per questa fase dello studio sono stati inclusi tre materiali sperimentali, EsthetX e Vitalescence. Ciascun dentista ha valutato 3 dei 5 materiali applicando i compositi su restauri di classe V e faccette (su manichini riscaldati a 37 C). Dopo l applicazione di ciascun materiale nei restauri sui settori anteriori, è stato chiesto ai dentisti se l utilizzo fosse loro piaciuto o meno, insieme ad una serie di domande volte a valutare proprietà di utilizzo specifiche. Ad ogni dentista è stato chiesto di esprimere la propria preferenza di formulazione (tra le 3 testate) relativamente all utilizzo. L accettabilità complessiva dei colori Translucenti di 3M ESPE Filtek Supreme è stata paragonabile a quella di altri prodotti inclusi nello studio (EsthetX e Vitalescence ), così come il grado di appiccicosità (Figure 8-11). Vitalescence Anteriori - piace Anteriori - non piace Figura 8. Utilizzo - colori Traslucidi. EsthetX Filtek Supreme 17

18 Figura 9 (a sinistra). Colori Translucenti. 4 indica il valore ideale. Bassa Insufficiente Insufficiente Non fa presa Figura 10 (a destra). Colori Translucenti. 7 indica la massima preferenza. Valutazione Alta Eccessiva Eccessiva Non si leviga Viscosità Incollosità Fluidità Resistenza al distacco Valutazione Facilità di modellatura Facilità di rivestimento Filtek Supreme Vitalescence EsthetX Figura 11. Preferenze di utilizzo - colori Translucenti. Filtek Supreme EsthetX Vitalescence Proprietà fisiche Nella progettazione dei compositi, l obiettivo di 3M ESPE è sempre stato quello di offrire resistenza elevata e il miglior risultato estetico possibile. La tecnologia delle resine e dei riempitivi, tuttavia, ha limitato la nostra capacità di soddisfare entrambi i requisiti in un unico prodotto. I compositi microriempiti sono noti per le loro ottime caratteristiche di lucidabilità e, forse più importanti, di mantenimento della lucentezza. Mentre questi si rivelano ottimi per determinate applicazioni, la maggior parte dei produttori ne limitano le indicazioni d uso poiché le caratteristiche di resistenza dei compositi microriempiti non raggiungono i livelli di eccellenza degli odierni compositi ibridi. Per contro, i compositi ibridi vantano un esperienza dimostrata in ogni settore del restauro diretto. Mentre i nuovi compositi ibridi offrono ottime prestazioni cliniche, tra cui un grado di usura molto basso, la buona lucidabilità iniziale può ridursi nel tempo in un contesto clinico. 3M ESPE ha scelto un approccio radicalmente differente nella progettazione di Filtek Supreme, utilizzando le tecniche innovative (e brevettate) della nanotecnologia per creare un composito che presenti il grado di lucidabilità e di mantenimento della lucentezza di un composito microriempito, pur conservando le caratteristiche di resistenza e usura moderata di un moderno composito ibrido. Mantenimento della lucentezza Metodo standard di test per la lucentezza speculare (ASTM D ) Un campione rettangolare di materiale è stato polimerizzato con lampada Visilux 2 per 80 secondi. È stata poi eseguita un ulteriore polimerizzazione della durata di 90 secondi all interno di un dispositivo per polimerizzazione Dentacolor XS (Kulzer Inc., Germania). I campioni sono stati quindi montati su un supporto mediante nastro biadesivo (Scotch Brand Tape, Core Series , St. Paul, MN) e sono stati lucidati utilizzando il sistema lucidante Coefficiente di riflessione diffusa superficiale Composito Fondo/Parete della cavità Coefficiente di riflessione diffusa interna 18

19 Buehler ECMET 4 con testina lucidante AUTMET 2. Su ogni campione sono stati utilizzati i seguenti materiali abrasivi in successione: abrasivo al carburo di silicio con grana 320 e 600, pasta lucidante diamantata da 9 micron, pasta lucidante diamantata da 3 micron, e infine una Master Polishing Solution. È stato utilizzato uno strumento micro-tri-gloss (BYK Gardner, Columbia, MD) per eseguire misurazioni fotoelettriche della luce riflessa per effetto speculare dalla superficie del campione in seguito a lucidatura e spazzolatura del dente. È stata seguita la procedura descritta nel metodo standard di test per la lucentezza speculare, ASTM D (riapprovato nel 1994), per misurazioni effettuate su geometria 60A1. Per quanto riguarda il primo campione, è stato misurato il grado di lucentezza iniziale in seguito alla lucidatura e, successivamente, è stato registrato di nuovo dopo 500 cicli di spazzolatura. gni campione è stato spazzolato con uno spazzolino diritto a setole medie RAL B 40 (ral B Laboratories, Belmont, CA), utilizzando il dentifricio CREST Regular Flavor (Procter & Gamble, Cincinnati, H). Lo spazzolino e il campione erano montati su un dispositivo che controllava la corsa e l intensità di spazzolatura sulla testa dello spazzolino. Il mantenimento della lucentezza di 3M ESPE Filtek Supreme è equivalente ai compositi microriempiti tradizionali. Il mantenimento della lucentezza di Filtek Supreme è superiore ai compositi ibridi e microibridi (Figure 12 e 13). % Filtek Supreme - colori Traslucidi Filtek Supreme - tutte le altre opacità Filtek A110 Durafill Heliomolar Renamel Microfill Figura 12. Mantenimento della lucentezza. % % Filtek Supreme - colori Traslucidi Filtek Supreme - tutte le altre opacità EsthetX EsthetX Point 4 Vitalescence Renamel Hybrid Tetric Ceram TPH Herculite XRV Filtek Z250 Filtek Supreme - opacità Dentina, Smalto e Body Filtek Supreme - colori Traslucidi Compositi microriempiti Compositi microibridi Compositi ibridi Figura 13. Mantenimento della lucentezza

20 Immagini al SEM in seguito ad abrasione dovuta a spazzolatura Le immagini al SEM di seguito riportate sono state realizzate sulle superfici dei campioni sottoposti a spazzolatura. Tali immagini sono fornite a supporto dei dati relativi al mantenimento della lucentezza indicati nelle tabelle precedenti. Filtek Supreme formulazione colori Traslucidi La superficie mantiene la sua levigatezza nonostante l abrasione. Tale superficie risulta addirittura più liscia di quella dei compositi microriempiti sottoposti ad abrasione. Le singole nanoparticelle dei nanocluster di biossido di silicio si sono staccate in percentuale simile alla matrice resinosa circostante, riempita con nanoparticelle di biossido di silicio. Filtek Supreme formulazione opacità Dentina, Smalto e Body La superficie non appare liscia come nel campione di colore traslucido. Sembra comunque che le singole nanoparticelle si siano staccate dai nanocluster di ossido di zirconio/biossido di silicio. Le superfici colorate dei cluster sono rimaste piane. Non si osservano particelle di riempitivo asportate, non vi sono crateri evidenti. Compositi microriempiti (Filtek A110 composito per anteriori, Durafill, Renamel Microfill, Heliomolar ). Le superfici sono rimaste relativamente lisce. I segni dovuti all abrasione da spazzolatura risultano comunque più evidenti rispetto alle formulazioni dei colori Translucenti di Filtek Supreme. Sono individuabili le particelle prepolimerizzate di riempitivo, poiché maggiormente resistenti all abrasione rispetto alla matrice resinosa circostante. Filtek A110 composito per anteriori, Durafill Renamel Microfill, Heliomolar Compositi ibridi e microibridi (EsthetX, TPH Spectrum, Vitalescence, Renamel Hybrid, Point 4, Herculite XRV, Tetric Ceram) Le superfici di tali compositi sono molto diverse da quelle di Filtek Supreme o dai compositi microriempiti. Le superfici appaiono ruvide e le particelle di riempitivo protrudono dalla matrice resinosa. Conseguentemente all asportazione delle singole particelle di riempitivo, i crateri che si creano generano lacune ben visibili. Chiaramente, la matrice resinosa viene perduta in percentuale diversa dai riempitivi. 20

21 EsthetX, TPH Spectrum, Vitalescence Renamel Hybrid, Point 4, Herculite XRV Tetric Ceram sservazione al microscopio a interazione atomica L obiettivo era di misurare il mantenimento della lucentezza di vari compositi tramite osservazione al microscopio a interazione atomica e di confrontare i dati con quelli ottenuti con il metodo di test per la lucentezza speculare. I campioni precedentemente lucidati sono stati sottoposti a 2000 cicli di spazzolatura e successivamente è stato misurato il grado di mantenimento della lucentezza a 60 con uno strumento micro-tri-gloss. Gli stessi campioni sono stati successivamente sottoposti a studio topografico con l uso di un microscopio a forza atomica (atomic force microscope, AFM) operante in modalità con contatto. I dati topografici dell AFM per ciascun campione sono stati utilizzati per determinare quale sarebbe il modello dell intensità ottica farfield qualora i campioni fossero illuminati con un onda piana ordinaria. L intensità totale del picco centrale corrisponde alla riflessione speculare. Il valore dell intensità totale del picco centrale è stato confrontato con il picco corrispondente conseguito su un campione perfettamente levigato, per ottenere il rapporto di Strehl. Risultati La tabella illustra il grado di mantenimento della lucentezza dopo 2000 cicli di spazzolatura e il rapporto di Strehl, entrambi misurati a 60. Campione Filtek Filtek TPH Tetric EsthetX Filtek Supreme Supreme Spectrum A110 Traslucidi opacità standard Ceram Lucentezza dopo 2000 cicli Rapp. di Strehl Il massimo grado di mantenimento della lucentezza è stato osservato sui colori Translucenti di 3M ESPE Filtek Supreme rispetto ai compositi microriempiti. Sia i colori Traslucidi che le opacità standard di Filtek Supreme hanno mantenuto la lucentezza più dei compositi microibridi. sservazione all'afm utilizzata per riprodurre le immagini delle superfici di un composito microibrido (a sinistra) e di Filtek Supreme, colore Traslucido, dopo abrasione dovuta a spazzolatura. 21