L Ossido di Zirconio Traslucido: Aiuto reale per l aumento delle potenzialità dei nostri laboratori.

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1 L Ossido di Zirconio Traslucido: Aiuto reale per l aumento delle potenzialità dei nostri laboratori. Viaggio nel complesso mondo dell ossido di zirconio evidenziando i rischi dati da una incauta e non corretta lavorazione e i benefici invece ottenuti grazie alla conoscenza approfondita del materiale e delle proprie dinamiche operative. Sguardo rivolto anche ai centri di fresaggio in grado di garantire serietà dei processi operativi ottimizzando ed esaltando le caratteristiche fisico-meccaniche del materiale al momento più hi-tec: La zirconia. La zirconia è sicuramente il materiale di ultima generazione più accattivante e allettante se si pensa di fare dell estetica metal-free anche nelle protesi a ponte e nel settore latero-posteriore. Un materiale spesso lavorato con superficialità sia dal team odontoiatrico che dai centri di fresaggio. Leggere ed informarsi è sicuramente il modo migliore per evitare inconvenienti deleteri ad un flusso di lavoro ottimali. Inconvenienti come la LTD (low temperature degradation) che può essere evitata solo se il centro di fresaggio utilizza una zirconia di alta qualità fresandola in modo adeguato e competente e sinterizzandola nel pieno rispetto delle criticità del materiale. (Fig. 1) (1 e 2) Un erronea lavorazione porta nel grezzo alla formazione di stress, marcato aumento della ruvidità, deformazione plastica e formazione di difetti. (3,4,5 e 6) Stretta correlazione tra la tenacità e alcuni parametri di fresaggio. In particolare i parametri ruvidità della superficie interna ottenuta e tenacità del materiale dipendono l uno dall altro e all aumentare della prima la seconda diminuisce. Un centro di fresaggio che abbia quindi rispetto del proprio e del lavoro altrui. (Fig. 2) Studi multidisciplinari dimostrano come una corretta lavorazione del materiale portano ad una percentuale di insuccesso da frattura decisamente ridicola: solo lo 0,29 %. (Fig. 3) (7) Fig 1: Schema del processo LTD. Reazione tra acqua e reticolo cristallino. La trasformazione t m inizia in un singolo grano per poi procedere a cascata ai grani limitrofi. Fig 3: Studio di comparazione pluriennale a dimostrazione delle ottimali proprietà fisicomeccaniche dell ossido di zirconio se ben utilizzato. Fig 2: Un centro di fresaggio all altezza del nome deve fresare i materiali nel rispetto della merceologia degli stessi e nel rispetto dei file inviati dal laboratorio. Accoppiata vincente sono un ottimale software di modellazione CAD e un Centro di Lavoro performante. 1

2 Il continuo sviluppo di questi materiali ci porta ad avere oggi a disposizione delle zirconie sempre più hi-tech non solo per quanto riguarda le proprietà meccaniche di resistenza biassiale alla flessione, di resistenza allo stress da lavoro e del rispetto verso i materiali antagonisti ma anche per le proprietà ottiche come rifrazione e diffrazione per arrivare alla traslucenza. Stiamo parlando della nuova generazione di ossidi di zirconia sempre più simili alle ceramiche leucitiche o al disilicato di litio. Ecco perché lo sviluppo delle metodiche lavorative che prevedono la realizzazione di protesi monolitiche totali o parziali sta prendendo sempre più piede. Grande aiuto da parte anche dei software di progettazione CAD ma solo di quelli all altezza di questo compito: Eseguire protesi di alto livello diminuendo i tempi di lavorazione.(fig. 4,5 e 6) Altro aspetto su cui focalizzare la nostra attenzione è l utilizzo delle zr ad alta traslucenza come strutture interne da rivestire in modo totale o parziale in modo da ottenere, normocromaticità dei monconi permettendo, dei risultati estetici ai massimi livelli senza che la luce venga frenata e questo anche con spessori di stratificazione ridotti. L opacità delle zirconie tradizionali vs le zirconie traslucide è in percentuale 73 a 65. Le proprietà ottiche di questa zirconia ben si prestano all integrazione nei protocolli operativi di molte procedure clinico-protesiche non convenzionali come quelle del Dott. Ignazio Loi dove è previsto un profilo di emergenza angolato e non stratificato. (Fig. 7) Come primo step prendiamo in considerazione la zirconia traslucida da utilizzarsi in forma monolitica, completa o parziale. La tecnica monolitica completa nasce per abbattere i tempi di lavorazione ottenendo comunque un risultato accettabile. Utilizzabile prevalentemente nei settori latero-posteriori sfrutta l elevata resistenza del materiale nei casi di travate o nei casi di ridotto spessore strutturale. Rilevanza va data al software di progettazione CAD: Più questo è efficente e performante e più il grosso del lavoro si conclude nelle fasi di progettazione a computer. (Fig. 8,9 e 10) Ricordiamo che le zirconie post sinterizzate non Fig 4, 5 e 6: Esempio di come una buona progettazione CAD porti con facilità ad un successo clinico-protesico seguendo la filiera: sw CAD, CDL, ottimale rivestimento estetico. Fig 7: Potenzialità e vantaggi della zirconia: elevata precisione e possibilità di rientrare in protocolli operativi particolari come quello dettato dalla competenza del Dott Ignazio Loi. Fig 8,9 e 10: Progettazione, risultato post fresatura e sinterizzazione e post colorazione di un molare realizzato in zirconia traslucida monolitica. 2

3 devono subire ridimensionamenti volumetrici da lavorazione meccanica pena la trasformazione del substrato superficiale da tetragonale cristallino a monoclino (LTD) e non vi è trattamento termico di ricondizionamento che serva a rimediare completamente al danno. Grande attenzione va invece riservata alla colorazione pre-sinterizzazione con l infiltrazione individuale dei colori chroma ed effect. Ideale la colorazione individuale non per completa immersione ma con applicazione di colorante, tramite pennellino, di singole zone o porzioni di protesi in modo da ottenere risultati ottimali e naturali. Da ricordare che le nuove zirconie traslucide vengono sinterizzate a temperature che non permettono l ingrossamento dei grani (1450 C) e di conseguenza non vi è perdita di proprietà meccaniche. Grande vantaggio se pensiamo alla diminuzione delle stesse proprietà dopo cicli di fatica e stress da lavoro dati da anni di permanenza in cavo orale. Nei settori anteriori il fatto di poterci permettere una stratificazione individuale unicamente vestibolare degli elementi protesici consente, oltre ad un risparmio di tempo e all aumento della produttività dei nostri laboratori, di avere delle strutture lavoranti solide e robuste nelle parafunzioni anche in situazioni di spazio ridotto. (Fig. 11) Caso numero uno: Valido esempio la riabilitazione del primo quadrante da 1.2 a 1.6 tramite due ponti: uno tradizionale con zr opaca nel settore latero-posteriore e uno frontale, laterale e canino, in zr traslucida monolitica parziale con sola stratificazione vestibolare. (Fig. 12,13 e 14) Buon passaggio di luce a lavoro terminato e ottimale risposta cromatica. Soddisfazione del team protesico: clinico, tecnico e paziente. (Fig. 15,16 e 17) Fig 11: Esempio di progettazione tipo veener in monolitico parziale utilizzando dell ossido di zirconio traslucido. Qualità abbassando i tempi di lavorazione. Fig 12: Progettazione CAD di due ponti: uno frontale in zr traslucida e uno posteriore in zr tradizionale. Fig 13: Da notare come la zt traslucida permetta il passaggio di luce evidenziando il colore del moncone in questo caso del modello master. Fig 14: Lavoro terminato ancora sul modello master. Fig 16 e 17: Integrazione dei ponti in zr traslucida e piena soddisfazione del team tecnico, clinico e paziente. Fig 15: Il caso come si presenta prima dell apposizione delle protesi. 3

4 Altra applicazione principe della zirconia traslucida è la costruzione di protesi su impianti siano esse cementate, abutment individuali, che avvitate. Facciamo subito delle congrue valutazioni: Profilo di emergenza personalizzato ed adattabile alla singola situazione anatomica. Colorazione individuale della parte transmucosa con possibilità di simulazione del cemento radicolare. Scomparsa della fastidiosa colorazione grigia delle mucose, specialmente quelle più sottili, dando loro una resa ottica più vitale. Ottima integrazione data dalla completa biocompatibilità e non citotossicità oltre che una migliore resistenza all attacco batterico ( Ti vs Zr in % 17 a 12) (8,9 e 10) Con geometrie delle fixture a connessione interna è sicuramente consigliato l abbinamento di entrambi i materiali visto il modulo elastico simile: Connessione in titanio e sovrastruttura in zirconio. Per la loro unione vi sono kit cementizi dedicati sia per le prove intraorali (cementi provvisori) che per l adesione definitiva.(fig. 18,19 e 20) Caso numero due: In questo caso sono stati sostituiti nel settore anteriore l 11 ed il 12 utilizzando delle cappe in Zr Tr, sempre in zona 11 è stato inserito un impianto a connessione interna. Dopo aver rispettato i tempi di guarigione, e del corretto condizionamento dei tessuti, viene progettato il moncone in zirconio al CAD e di seguito vengono realizzate, sempre dal centro di fresaggio, le due cappe in Zr Tr. Come possiamo notare l abbinamento dei due materiali ( zirconio sia sulle cappe che sull abutment), crea grossi benefici sia dal punto di vista meccanico che da quello estetico. (Fig ) Fig 18: Abutment in zr ancora senza connessione in titanio. Fig 19: Accoppiamento tra Ti-Base e abutment in zr per permettere al clinico di provare direttamente in cavo orale la compressione delle mucose e la posizione del finish-line che nel caso fosse troppo coronale potrà essere corretto in sito con una semplice fresa da preparazione. Fig 20: Abutment completi di connessione in titanio e relative corone. Fig 22: moncone in zirconio disegnato sul profilo di emergenza ricavato dal precedente provvisorio. Fig 22: moncone in zirconio disegnato sul profilo di emergenza ricavato dal precedente provvisorio. Fig 23: cappe in zirconio durante la prova nel cavo orale. Fig 24: cappe in zirconio ceramizzate Fig 25: le ceramiche posizionate in bocca (parte clinica a cura del dott.vittorio Farina) Fig 26: controllo ad un anno 4

5 Nei settori anteriori infatti, o dove vogliamo avere un miglior approccio estetico, riteniamo oppurtuno l uso di questo materiale attraverso la tecnica di stratificazione. La zirconia traslucida combina la massima traslucenza con eccellenti proprietà meccaniche, come la resistenza alla flessione superiore alla media ed un miglior comportamento all invecchiamento idrotermale. Stratificare la ceramica ci porta perciò un innegabile vantaggio estetico, possiamo lavorare con masse di differente fluorescenza e colore in modo da avvicinarci il più possibile al modello naturale, (Fig )naturalmente queste masse vanno dosate in funzione del colore e del loro grado di luminosità, oltre che agli spessori a disposizione e, occorre tenere in considerazione la differenza di opacità di questi grezzi rispetto a quelli tradizionali. (Fig ) Caso numero tre: Insoddisfazione del paziente portano alla sostituzione a livello dell 11 e del 21 di una vecchia ceramica e di una ricostruzione in composito ormai incongruo. Sul 21 abbiamo deciso per una Veneer in ceramica, mentre a livello dell 11 si è preferito mantenere il perno in metallo, rifinendo la preparazione esistente utilizzando per la parte protesica un grezzo in Zr Tr poi rivestito in ceramica, grazie al suo elevato grado di traslucenza abbiamo potuto ottenere un buon compromesso estetico nonostante il difficile abbinamento dei due tipi di materiali. (Fig ) Fig 27: caso iniziale Fig 28: dopo il trattamento ortodontico il 12 è stato ricostruito con una ceramica in zirconio traslucente stratificata, ottima l integrazione estetica (parte clinica a cura del dott.vittorio Farina) Fig 29: anche i grezzi in zirconio tralucente non sono fluorescenti, per un estetica migliore occorre avvalersi di masse ceramiche per la tecnica delle stratificazione con differenti gradi di fluorescenza. Fig 31: situazione iniziale dopo le terapie d igiene. Decidiamo di risolverlo con una zr tr stratificata sul 11 e sul 21 con una veneer in ceramica su refrattario Fig 32: lavorazione al CAD della cappa in zirconio. Fig 33: In questo caso il grado di traslucenza del grezzo in zirconio è risultato un ottimo compromesso che ci ha permesso di mascherare il perno in metallo Fig 34,35: e nello stesso tempo di ottenere una buona integrazione in bocca ( parte clinica a cura del dottor Giovanni Pisoni) Fig 36: situazione iniziale, la pz non era soddisfatta del risultato estetico funzionale della precedente protesi. 5

6 Caso numero quattro: In questo ultimo caso infine, la paziente, di circa 30 anni, non è soddisfatta del suo sorriso e desidera cambiare i 6 incisivi frontali, in zona 22 nonostante ci sia la possibilità, non vuole procedere con l inserimento di un impianto. Riteniamo che questa sia una delle principali indicazioni per l utilizzo della Zr Tr, l ottima resistenza del materiale e la possibilità di stratificare una struttura ad alta traslucenza ci offre garanzie a livello estetico-funzionale. Completate le terapie cliniche e dopo aver condizionato in modo corretto i tessuti attraverso i provvisori decidiamo di avvalerci del centro di fresaggio ZFX per la costruzione dei grezzi. Successivamente procediamo con le tecniche di stratificazione fino ad arrivare al completamento del lavoro ed alla sua integrazione nella bocca della paziente. (Fig ) Conclusioni: Alla luce di quanto esposto si evince che: L ossido di zirconio deve essere fresato e lavorato in strutture serie e affidabili oltre che trattato con cura nei nostri laboratori, coscienti della merceologia del materiale. Grandi potenzialità e gratificazioni dall ossido di zirconio traslucido sia esso utilizzato in modalità tradizionale che in una delle varie forme monolitiche. Dal punto di vista della resa estetica possiamo certamente dire che l elevata traslucenza crea un diverso passaggio di luce rispetto ai tradizionali grezzi, garantendo notevoli vantaggi per la tecnica della stratificazione completa. Solo se rispetteremo questi semilavorati potremo contare su un materiale affascinante, oltre che redditizio, in grado di farci esprimere a pieno la nostra creatività, collante per l ottenimento di un successo clinicoprotesico. Ringraziamenti: Doverosi ringraziamenti ai professionisti tramite i quali sono stati eseguiti i lavori presentati in questo articolo: Dott. Oscar Da Costa (Studio dentistico DC2) Dott. Vittorio Farina Dott. Michele Jacotti e Giovanni Pisoni (studio Jacotti) Dott. Alessio Rizzello (Centro Dentistico Panighini Luca) Fig 37: progetto sviluppato al CAD Fig 38: le zirconia traslucide stratificate con le sole masse dentina... Fig 39:...completate con le masse smalto e trasparenti Fig 40: il lavoro ultimato in laboratorio sul modello in gesso per il controllo dei tessuti. Fig 41: cementazione nella bocca della paziente ( parte clinica a cura dei dottori Michele Jacotti e Giovanni Pisoni) Fig 42: controllo a 6 mesi dalla cementazione 6

7 Bibliografia: 1. Deville, Gremillard, Chevalier, Fantozzi Sato, Shimada, Yoshimura Luthard RG et al. Reliability and properties of ground Y-TZP zirconia ceramics Kosmac T, Oblak C, Jevnikar P, Funduk N, Marion L strength and reliability of surface treated Y-TZP dental ceramics. J Biomed Mater Res 5. Sundh A, Molin M, Sjogren G. Fracture resistance of yttrium oxide partiality-stabilized zirconia all-ceramic bridges after veneering and mechanical fatigue testing. DentMater 2005;21: Denry I.L., Holloway A.J. Microstruttural and crystallographic surface changes after grinding zirconia-based dental ceramics. Journal of Biomedical materials Sep; Vol 76(2) Koutayas SO, Vagkopoulou T, Pelekanos S, Koidis P, Strub JR. Zirconia in dentistry: part 2. Evidence-based clinical breakthrough. Eur J Esthet Dent Raidgoski AJ, Chiche GJ The safety an efficacy of anterior ceramic fixed partial dentures rewiev of the literature JPD Rimondini L, Cerroni L, Carrassi A, Torricelli P Bacterial colonisation of zirconia ceramic surfaces: an in vitro and in vivo study IJOMI Scarano A, Piattelli M, Caputi S, Favero GA, Piattelli A Bacterial adhesion on commercially pure titanium and zirconium oxide disks: an in vivo human study JP 2004 Paolo Antonelli, Ugo Antonelli Via Marengo Chiari (BS) Italia Tel Paoloantonelli64@yahoo.it Luca Gazzola Via Roma Brebbia (VA) Italia Tel luca.gazzola@libero.it 7