RelyX Unicem Aplicap TM. / Maxicap TM. Cemento composito universale autoadesivo. Profilo tecnico del prodotto

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1 3 RelyX Unicem Aplicap TM / Maxicap TM Cemento composito universale autoadesivo Profilo tecnico del prodotto

2 Introduzione Un po di storia Motivazione Descrizione dei materiali Utilizzo di RelyX Unicem nell ambito clinico Indicazioni Colori Composizione Risultati dei test Valore di adesione alla dentina umana Valore di adesione alla dentità bovina Test di tenuta del legame alla dentina e allo smalto Test di adesione ai materiali per restauro Valore di adesione alle ceramiche vetrose (IPS-Empress 2 ) Valore di adesione alla ceramica all ossido di zinco (LAVA) Valore di adesione a lega aurea (Targis Gold) Qualità marginale in seguito a masticazione simulata Qualità del margine degli inlay in ceramica, in seguito a masticazione simulata Qualità del margine di ponti e corone in ceramica, in seguito a masticazione simulata Proprietà mecchaniche Sperimentazioni effettuate da 3M ESPE Istrruzioni per l uso: RelyX Unicem Istruzioni per l uso: Attivatore e applicatore di capsule Guida illustrata Domande e risposte Sommario Letteratura Dati tecnici

3 Introduzione RelyX Unicem è un cemento composito autoadesivo universale a polimerizzazione duale, confezionato in capsule e adatto per il fissaggio definitivo di restauri indiretti in ceramica integrale, in composito, in metallo o di perni in fibra. Con l uso di RelyX Unicem, non è necessario effettuare alcun passaggio di mordenzatura della dentina e successiva stesura di uno strato di adesivo per compositi. La sua tecnologia permette di ottenere un legame fra il restauro e la struttura del dente, simile a quello ottenuto tramite la tecnologia adesiva a più passaggi. Le proprietà meccaniche di RelyX Unicem sono di molto superiori rispetto a quelle del fosfato di zinco e dei cementi vetro-ionomerici. Il rischio di formazione di gap marginale è inoltre molto ridotto. Il cemento RelyX Unicem è caratterizzato da una notevole resistenza all umidità, tale da potersi utilizzare anche senza l applicazione della diga di gomma. Il rischio di sensibilità post-operatoria è molto basso e in più, RelyX Unicem, rilascia ioni fluoro ed è disponibile in svariati colori. La sua notevole stabilità dimensionale, frutto della sua bassa permeabilità e solubilità, costituisce una caratteristica indispensabile per la cementazione dei restauri indiretti estetici in ceramica. Un po di storia La storia dei cementi dentali risale al diciannovesimo secolo. Già nel 1856, Sorel mise a punto formulazioni di cementi al cloruro di magnesio. La ricerca verso materiali migliori, portò ad una serie di innovazioni, atte a soddisfare le esigenze del momento. I cementi vengono classificati in base alla loro composizione chimica. Qui di seguito discuteremo dei vari tipi di cementi standard utilizzati ai giorni nostri: Tipi di cemento cementi zinco fosfato cementi carbossilati cementi vetroionomerici cementi ibridi (compomeri e cementi vetroionomerici modificati con resina) cementi compositi I così detti cementi vetroionomerici ibridi, vengono sempre più utilizzati per cementare corone, ponti, inlay e onlay. I cementi ibridi risultano essere relativamente semplici da utilizzare e sono particolarmente adatti all applicazione ordinaria con corone e ponti in metallo e metallo-ceramica. Finora il loro utilizzo nell applicazione puramente adesiva dei manufatti in ceramica con superficie a bassa ritenzione, è stato piuttosto limitato. A seconda del materiale, l adesione alla dentina e al restauro indiretto, risultava essere scarsa e l assorbimento di acqua eccessivo, con conseguente formazione di fratture all interno del dente e della ceramica. Un ampia gamma di materiali, alcuni dei quali si differenziano notevolmente per le particolari proprietà, sono quindi a disposizione del dentista, sia per la cementazione definitiva di corone, ponti, inlay e onlay e perni in fibra, sia per la cementazione provvisoria. 5

4 Table 1: classificazioni correnti dei cementi vetro ionomerici Punti di forza Ambito di utilizzo Punti deboli Cemento zinco Più di 100 anni di Applicazioni standard Possibile fosfato esperienza nell ambito su ponti e corone con sensibilità clinico supporto in metallo post operatoria Scarsa durezza Elevata solubilità Cemento 25 anni di esperienza Accettabile per il Elevata solubilità policarbossilato nell ambito clinico fissaggio di ponti e corone in metallo, Bassa emissione ma con rischio di Scarsa durezza di ioni di fluoro solubilità nel tempo Adesione molecolare ai tessuti dentali Assenza di sensibilità post operatoria Cementazione provvisoria di lunga durata Cementi vetro 20 anni di esperienza Applicazione di Sensibilità post ionomerici nell ambito clinico routine su corone e operatoria ponti con supporto occasionale Emissione di ioni in metallo di fluoro Applicazioni limitate Sensibilità all acqua Adesione con ceramiche ad e al carico molecolare ai elevata resistenza meccanico durante tessuti dentali la fase di polimerizzazione Modificazione dimensionale minima Pochi passaggi necessari Durezza del materiale media Ottimo cemento di routine 6

5 Punti di forza Ambito di utilizzo Punti deboli Cementi vetro Ottimo cemento Cementazione di Scarsa adesione ionomerici di routine routine di ponti e alla struttura ibridi corone con dentinale supporto in metallo Emissione di ioni Sensibili all umidità di fluoro Limitata applicazione Resistenza intermedia con lavori in Swelling composito realizzati Sufficiente adesione in laboratorio Non indicati per uso molecolare ai con la maggior tessuti dentali Applicazioni limitate parte delle con ceramiche ad ceramiche Bassa solubilità elevata resistenza Minore sensibilità tecnica rispetto ai cementi in composito Minore sensibilità post operatoria Cementi in Facilità di utilizzo Lavori con supporto Breve esperienza compomero in metallo d utilizzo Buona adesione (con pretrattamento, La maggior parte dei Sensibili all umidità mordenzatura, sistemi in ceramica priming, bonding) Scarsa emissione Restauri in di ioni di fluoro composito realizzati Bassa solubilità in laboratorio Buona resistenza meccanica Materiale da sottofondo Restauri d emergenza provvisori Cementi in Più di 10 anni di Tutti i lavori Difficoltà d impiego resina utilizzo con realizzati in (Cemento successo laboratorio: in Troppo resistenti Composito) composito in per alcune parti- Elevate capacità metallo e ceramica colari applicazioni adesiva (con pretrattamento) Difficoltà nel rimuovere le parti Elevate durezza eccesso Bassa solubilità Nessuna emissione di ioni di fluoro Occasionale sensibilità post-operatoria 7

6 Nell applicazione clinica, i cementi zinco fosfati in particolare (ma anche i cementi carbossilati e vetro ionomerici), sono stati utilizzati con successo per anni. Bisogna comunque notare che le proprietà di questi prodotti sono, in alcuni casi, al di sotto degli standard. La ricerca verso restauri bio-compatibili e la crescente domanda di estetica da parte dei pazienti, hanno portato allo sviluppo di restauri in ceramica integrale. I cementi compositi si adattano particolarmente alla cementazione dei restauri indiretti in ceramica integrale. Il successo clinico, può tuttavia venire compromesso dalla complessità di utilizzo tipica di questi materiali che richiedono una manualità tecnica non indifferente. Fig. 1: esistono svariati tipi di cemento, da scegliersi a seconda delle singole indicazioni ed esigenze Materials Diversification of Luting materials metal ceramic composite Indications Inlays Onlays Crowns Bridges Posts carbon-/ glassfiber posts Ideal cement Zinc phosphate Composite Composite Carboxylate Compomer Compomer Glass ionomer 8

7 Motivazione Lo scopo dello sviluppo di RelyX Unicem, è stato quello di combinare il semplice utilizzo dei cementi convenzionali alle elevate caratteristiche meccaniche, adesive ed estetiche dei cementi compositi. L adesione ai tessuti dentali doveva potersi effettuare senza bisogno di pretrattamenti o utilizzo di sistemi adesivi. L obiettivo era quello di ottenere queste caratteristiche in un cemento universale senza nessun compromesso riguardo la durata e la stabilità dimensionale. Inoltre RelyX Unicem doveva essere auto e fotopolimerizzabile per poter indurire in modo affidabile anche in assenza di luce. Vantaggi dei cementi convenzionali Vantaggi dei materiali adesivi vetro ionomerici J Semplicità di utilizzo J Eccellenti proprietà meccaniche Table 2: Vantaggi dei cementi convenzionali e dei cementi compositi J Resistenza all umidità J Elevate proprietà di adesione con appropriato pre-trattamento J Nessun pre-trattamento necessario J Elevate proprietà estetiche / traslucenza J Cemento di routine per i lavori J Adatto anche a restauri in con supporto in metallo ceramica e composito Descrizione dei materiali La cementazione convenzionale si basa su forze di carattere puramente ritentivo. Ciò può essere paragonato alle radici di una pianta, le quali conferiscono notevole stabilità grazie alla ritenzione meccanica. Il dentista crea i requisiti necessari per una buona ritenzione, preparando una preparazione ottimale (vale a dire lunghe pareti assiali, e angoli di circa 6 ) e ponendo le basi per un buon adattamento (~ mm). I cementi convenzionali supportano questo tipo di adesione andando a riempire lo spazio e andando a sigillare la dentina. La cementazione adesiva è invece diversa. In questo caso il restauro solitamente un manufatto in ceramica viene fissato tramite un legame adesivo. Anche in questo caso l esempio può essere preso dalla natura: pensiamo ad un geco, il quale può muoversi liberamente su superfici verticali grazie all adesione Da un punto di vista chimico, la differenza essenziale fra la cementazione convenzionale e quella adesiva, si riflette nel così detto continuum composito vetro ionomero. 9

8 Fig. 2: Continuum composito vetro ionomero; composizione delle classi di materiali Classes of materials: Glass-Ionomer- Cement (GIC) GIC-Composite Continuum Resin Modified Glass-Ionomer- Cement (RMGIC) Compomer Composite Hybrids Basic Filler Acid Water Basic Filler Acid Water (Meth)acrylates Initiators Silanized Filler Acidic (Meth)acrylates (Meth)acrylates Initiators Silanized Filler (Meth)acrylates Initiators conventional adhesive L acqua e i riempitivi alcalini reattivi costituiscono le principali componenti dei cementi convenzionali, i quali includo i cementi zinco fosfato, e i cementi vetro ionomerici convenzionali e ibridi. Al contrario, i compomeri e i materiali in resina utilizzati per l adesione sono invece anidri e possiedono riempitivi silanizzati non reattivi. Qual è il principio chimico di RelyX Unicem? I vantaggi delle tecniche convenzionali, delle tecniche adesive vengono combinati integrando in modo ottimale le componenti chimiche derivanti dalle diverse classi di materiali. Fig. 3: combinazione dei vantaggi chimici dei cementi convenzionali e dei cementi adesivi Classes of materials: Glass-Ionomer- Cement (GIC) Combining Chemistry Resin Modified Glass-Ionomer- Cement (RMGIC) Compomer Composite Hybrids Basic Filler Acid Water Basic Filler Acid Water (Meth)acrylates Initiators Silanized Filler Acidic (Meth)acrylates (Meth)acrylates Initiators Silanized Filler (Meth)acrylates Initiators Basische Füller/Silanisierte basische Füller (Meth)acrylates Initiators Acidic (Meth)acrylates 10

9 Lo studio più approfondito del profilo di questo prodotto rivoluzionario rende evidente che il cemento resinoso universale autoadesivo RelyX Unicem non è stato sviluppato solo ricombinando elementi chimici già conosciuti. E stato necessario applicare nuove tecnologie per mettere a punto il nuovo sistema di monomeri, riempitivi ed iniziatori di polimerizzazione che saranno descritti qui di seguito. Nuovi monomeri L autoadesione viene generata utilizzando principalmente i metacrilati fosforilati. Solo però tramite l ottimizzazione complessa del sistema monomerico e l utilizzo di monomeri multifunzionali, possono essere garantiti buoni risultati estetici, basso assorbimento e elevate caratteristiche meccaniche, requisiti fondamentali per l impiego del cemento con le ceramiche estetiche. I monomeri di RelyX Unicem includono almeno due gruppi di acido fosforico ed un minimo di due doppi legami C=C per molecola, ciò garantisce un elevato grado di reattività, nonché un elevato grado di reticolazione. Questo assicura eccellenti proprietà meccaniche ed un legame adesivo molto forte senza la necessità di alcun pre-trattamento oltre che a una stabilità del sistema nel tempo. Fig. 4: Rappresentazione schematica dei monomeri multi-funzionali in RelyX Unicem Tecnologia del riempitivo Al fine di garantire la stabilità duratura di un sistema acido, è necessario che si verifichi, durante il processo di formazione, un aumento del ph fino ad un valore neutrale. In caso contrario, la conseguenza più logica sarebbe il processo di idrolisi. La neutralizzazione avviene prendendo spunto dalla tecnologia dei vetro-ionomeri. Attraverso la reazione dei gruppi acidi con le particelle di riempitivo di natura basica, si verifica sia l aumento del ph che il rilascio di fluoro, senza bisogno di alcuna aggiunta di sali solubili di fluoro. 11

10 Fig. 5: rappresentazione schematica del meccanismo di adesione e della reazione di neutralizzazione in RelyX Unicem Neutralization Neutralization Tooth structure Complexation Reactive glass Fluoride release Polymerization Tecnologia di polimerizzazione Poiché, per quanto riguarda l autopolimerizzazione, si utilizza principalmente una reazione su base amminica, si possono verificare delle incompatibilità con i sistemi acidi. Per poter sviluppare un cemento, autoadesivo e a polimerizzazione duale, è stato quindi indispensabile mettere a punto un meccanismo di polimerizzazione del tutto innovativo, che potesse funzionare sia in presenza che in assenza di luce, e che rendesse il materiale estremamente resistente all umidità, anche in un ampio range di ph. Al fine di assicurare un adesione duratura e stabilità nel tempo, è stato quindi necessario realizzare un maggiore grado di reticolazione della matrice monomerica. Un compito decisamente complesso che, grazie a RelyX Unicem, siamo riusciti per la prima volta a portare a termine. Reazioni di indurimento e adesione alla struttura dentale La reazione di legame, che favorisce l indurimento del materiale ed è responsabile delle sue elevate proprietà meccaniche è una polimerizzazione radicalica. Questa reazione assicura la notevole stabilità dimensionale del materiale e si verifica tramite esposizione alla luce o tramite una reazione di ossidoriduzione, in modo analogo a quanto avviene nei materiali compositi. Utilizzando i sopraccitati monomeri, si genera un elevato grado di reticolazione che porta ad ottenere polimeri ad elevato peso molecolare. I vantaggi che ne risultano sono costituiti dalla minore solubilità, dal minor rigonfiamento e dalla maggiore biocompatibilità. 12

11 Setting Reactions and Adhesion A) Radical polymerization reaction Fig. 6: reazione di polimerizzazione di RelyX Unicem e incorporamento dei riempitivi silanizzati all interno della matrice resinosa Mechanical strength Low expansion Monomers Polymers Per meglio comprendere il funzionamento di RelyX Unicem, è comunque indispensabile osservare anche altre reazioni chimiche relative al cemento, le quali sono rappresentate in modo semplificato nel seguente schema: Setting Reactions and Adhesion B) Cement reactions Fig. 7: Reazioni del cemento RelyX Unicem Phosphoric-acid methacrylate + basic filler/apatite - Adhesion - Increase of ph-value H 2 O methacrylated calzium phosphate + ion leachable glass + residual phosphoric acid methacrylate methacrylated phosphates Fluoride release I monomeri utilizzati non sono soggetti soltanto alle reazioni di polimerizzazione sopra descritte. Tramite i gruppi funzionali modificati con acido fosforico all interno della stessa molecola, si sviluppa una reazione con i sali basici e l apatite della struttura dentale. Durante questa reazione di neutralizzazione si ha produzione di acqua. Questo processo favorisce l idrofilia e, di conseguenza, un buon adattamento del cemento alla struttura dentale, ma anche una buona tolleranza all umidità, cosa che dovrebbe portare alcuni vantaggi nell ambito dell applicazione clinica nelle aree sottogengivali. L acqua che si è venuta a formare, viene riutilizzata tramite la reazione con i gruppi acidi in eccesso e tramite la successiva reazione del cemento con i riempitivi basici che emettono ioni. Due sono i principali vantaggi in questo caso: il passaggio ad una matrice idrofobica ed il rilascio di fluoro. 13

12 Fig. 8: Passaggio dal comportamento idrofilo prima dell indurimento alle proprietà di idrofobia dopo l indurimento di RelyX Unicem Intelligent Property Switch Hydrophilic Adaptation to tooth structure Polymerization reaction + cement reactions Hydrophobic Low expansion Quali sono le differenze rispetto ai sistemi ibridi? I sistemi vetro-ionomerici ibridi, rimangono molto idrofili anche in seguito alla reazione di polimerizzazione, a causa dei monomeri idrofili e della presenza di acqua anche dopo l indurimento. Questo può portare in alcuni materiali degli svantaggi come solubilità e rigonfiamento. Nell ambito di tale classe di materiali, vengono utilizzati monomeri monofunzionali, i quali producono una bassa reticolazione. I compomeri ottengono un più alto grado di reticolazione, ma la reazione dei poliacidi con i riempitivi vetro-ionomerici viene inibita. Questa è la causa di una incompleta neutralizzazione del sistema ed una tendenza all idrolisi del sistema nel tempo. Grazie alla nuova chimica di RelyX Unicem, il verificarsi di tali svantaggi non è più possibile. Applicazione di RelyX Unicem nell ambito clinico La cementazione adesiva dei restauri indiretti in ceramica o in composito, costituisce una sfida sia per i dentisti che per gli assistenti. Nella tabella sottostante sono stati riportati alcuni casi clinici in cui è stata impiegata la tecnica adesiva. La cementazione adesiva di una corona in ceramica con RelyX Unicem viene paragonata alla cementazione adesiva con un cemento composito tradizionale (quindi con tutte le fasi di mordenzatura e utilizzo di un adesivo separato). 14

13 Procedimento Cementazione adesiva Cementazione adesiva con cemento composito con RelyX Unicem Situazione iniziale: Rimuovere il restauro provvisorio e lavare la cavità preparata Mordenzare con un gel di acido fosforico Non richiesta Tabella 3: descrizione della cementazione adesiva di una corona in ceramica e confronto tra il sistema convenzionale con mordenzatura acida e il sistema RelyX Unicem. Risciacquare con acqua Non richiesta Asciugare con aria asciutta, priva di olii. Si consiglia di non asciugare eccessivamente, al fine di evitare l essiccatura Non richiesta Applicare il primer Non richiesta Asciugare il primer tramite un leggero getto d aria. Evitare di utilizzare un getto diretto, poiché si potrebbero formare dei coaguli. Applicare l adesivo Non richiesta Non richiesta 15

14 Asciugare l adesivo tramite getto d aria. Cercare di evitare la formazione di coaguli di adesivo Non richiesta Miscelare il cemento e applicarlo nel restauro e/o nella cavità. Il sistema a capsule Aplicap non richiede alcuna miscelazione manuale e rende possibile l applicazione diretta. Posizionare il restauro Rimuovere eventuali eccessi di materiale Fotopolimerizzare Opzionale Situazione finale: corona in ceramica cementata con tecnica adesiva, rifinita e lucidata. 16

15 Indicazioni RelyX Unicem è un cemento resinoso universale autoadesivo a polimerizzazione duale, per il fissaggio di restauri indiretti in metallo, composito e ceramica: inlay onlay ponti corone perni e perni moncone (inclusi perni in fibra) RelyX Unicem é auto e foto polimerizzabile Colori RelyX Unicem è disponibile nei seguenti colori A1 A2 Universale A3 Opaque Bianco opaco Traslucente Tutti i colori sono radiopachi Composizione RelyX Unicem è un sistema in polvere e liquido; predisposto in capsule Aplicap e Maxicap La matrice organica di RelyX Unicem è costituita da metacrilati polifunzionali di acido fosforico. In questo modo viene assicurato un maggior grado di reticolazione nell ambito della polimerizzazione dei radicali. La conseguenza è un elevata stabilità meccanica e una buona stabilità dimensionale. Le unità fosforilate sono inoltre utili ai fini del condizionamento della dentina e dell autoadesione. La percentuale di riempitivo, corrisponde a circa il 72% in peso. La dimensione delle particelle (d[90] = 90% del riempitivo) è inferiore a 9.5 mm. La carica di riempitivo assicura la radiopacità del cemento in tutti i colori disponibili. Si tratta di particelle di riempitivo di natura basica, le quali sviluppano una reazione con gli acidi dei monomeri determinando l adesione alla sostanza dentinale, l aumento di ph ad un livello neutro ed il rilascio di fluoro. 17

16 La composizione di RelyX Unicem è indicata nella tabella 4: Table 4: Composizione di RelyX Unicem Polvere polvere di vetro iniziatore biossido di silicio pirimidina modificata idrossido di calcio perossido pigmento Liquido estere fosforico metacrilato dimetacrilato acetato stabilizzatore iniziatore Risultati dei test Proprietà Oltre che dall abilità tecnica del dentista e dalle proprietà di restauro del materiale, il successo clinico del restauro, dipende anche dal comportamento del cemento. Le proprietà qui di seguito elencate, sono di particolare importanza per il cemento universale utilizzato per il fissaggio dei manufatti in metallo, composito e ceramica: Elevata capacità di adesione alla struttura del dente e al restauro Elevata qualità marginale Notevoli proprietà meccaniche Assenza di sensibilità post-operatoria Qui di seguito abbiamo raccolto una serie di risultati di studi effettuati in tutto il mondo, con la cooperazione di esperti. I primi risultati dell applicazione in ambito clinico sono stati descritti nel capitolo test di applicazione effettuati da 3M ESPE. All interno della bibliografia del presente dossier si trovano inoltre numerose pubblicazioni relative a RelyX Unicem, nonché una vasta letteratura sulla cementazione in genere, così da fornire al lettore interessato le fonti bibliografiche più rilevanti. Test di adesione alla struttura dentale L adesione allo smalto, alla dentina e alla ceramica, costituiscono i requisiti indispensabili per ottenere il successo clinico, specialmente quando si tratta di cementazione di manufatti ceramici. Il legame fra dente, cemento e restauro, assicura la stabilizzazione del tessuto dentale residuo e del restauro stesso. L utilizzo dei cementi compositi, combinati ad un processo di adesione a mordenzatura totale, che richiede tempo ed è sensibile alla manualità dell operatore, costituisce la migliore tecnica oggi a disposizione. Gli studi riportati qui di seguito dimostrano che RelyX Unicem può essere paragonato a tali sistemi, con in più il vantaggio di non necessitare di alcun pre-trattamento del dente. 18

17 Valori di adesione alla dentina umana (Shear Bond Strength) M. Irie et al., Università Okayama, J. Dent. Res. 81 (spec Iss A) 2002, A-415 Durante un esperimento svoltosi presso l università Okayama in Giappone, è stata testata la forza di adesione di RelyX Unicem alla dentina umana. A questo scopo sono stati cementati, su preparati di dentina umana dei campioni di composito che simulassero degli inlay; dopo essere stati immersi in acqua per un giorno, questi campioni sono stati forzatamente staccati. Panavia F e Calibra, i materiali compositi da cementazione più diffusi sul mercato, utilizzati in combinazione ai loro rispettivi adesivi, sono serviti come controllo. Tutti i materiali sono stati fotopolimerizzati Fig. 9 Resistenza al taglio sulla dentina imana. M. Irie ed al. [MPa] 10 5 Shear bond strength 0 Unicem Calibra Panavia F 16,2 12,1 13,4 I risultati dei test mostrano che RelyX Unicem assicura l adesione alla dentina umana, senza necessità di alcun pre-trattamento adesivo, con un risultato in termini di tenuta che è paragonabile al quello ottenuto dai cementi compositi abbinati ai loro sistemi adesivi. L utilizzo di RelyX Unicem è quindi decisamente più semplice ed il tempo dedicato al processo di cementazione viene ridotto considerevolmente, senza rinunciare all elevata capacità adesiva tipica dei sistemi compositi. Adesione alla dentina bovina R. Hecht et al., J. Dent. Res. 81 (Spec Iss A) 2002, A-75 Secondo la maggior parte degli studi oggi pubblicati, la massima adesione dei restauri indiretti in composito alla struttura del dente, si ottiene utilizzando un sistema di cementazione mediati da un sistema adesivo applicato sulla dentina e sullo smalto mordenzati. Nel corso di questo studio, RelyX Unicem (senza bisogno di alcuna mordenzatura del dente), è stato confrontato con un cemento commerciale standard, appartenente alle seguenti classi: vetro-ionomero ibrido, compomero e composito. Per il test sono stati preparati campioni di dentina bovina. [MPa] Shear bond strength 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Dyract Cem Plus (sc) Fuji Plus (sc) Variolink II (lc) 0,9 1,6 3,4 RelyX Unicem (lc) 4,4 Fig. 10: Test di adesione alla dentina bovina (Shear bond strength). R. Hecht et al. 19

18 Senza necessità di pre-trattare la struttura dentale, RelyX Unicem fornisce valori di adesione alla dentina bovina paragonabili o addirittura superiori rispetto a quelli forniti dai prodotti disponibili in commercio. Da ciò si deduce che RelyX Unicem rappresenta l alternativa ideale alle odierne tecnologie utilizzate dal dentista, facendogli risparmiare tempo e risultando essere più semplice nell utilizzo. Test di tenuta del legame alla dentina e allo smalto: micro-tensile test B. Van Meerbeek, J. De Munck, P. Lambrechts, Leuven BIOMST Research Cluster, Università Cattolica di Leuven, Belgio, Industry Report Fig. 11: preparazione del campione per test m TBS. I più recenti adesivi dentali hanno valori di adesione molto elevati, infatti, se misurati in laboratorio attraverso una serie di test di trazione e di taglio, sono così elevati da impedire che si generino fratture a livello dell interfaccia adesiva (il punto di frattura durante il test avviene nella dentina). Questi test di forza di trazione e di taglio, hanno lo svantaggio di produrre una distribuzione scatter molto alta. Le diverse varianti dell esperimento di micro-tensione hanno lo scopo di evitare questo inconveniente (vedere la rappresentazione schematica nella Fig. 11). E questo il motivo per cui sono stati effettuati dei test campione in simultanea su un dente pre-trattato con un restauro diretto o indiretto (preparazione liscia, senza ritenzione) e, dopo aver ridotto nuovamente l interfaccia, è stato ottenuto il campione finale da sottoporre al test di resistenza alla tensione. Z 100 a. RelyX Unicem b. 2 mm Z 100 RelyX Unicem Enamel Dentin 2 mm 9 mm c. a. Per la preparazione dei campioni di dentina, è stato rimosso il terzo occlusale della corona utilizzando una fresa diamantata a bassa velocità. A questo punto è stato rimosso un ulteriore sottile strato di dentina. Per quanto riguarda i campioni di smalto tagliati con la fresa, lo smalto è stato lisciato utilizzando la fresa diamantata stessa. b. un blocco di Z100 è stato cementato sullo smalto o sulla dentina, utilizzando RelyX Unicem. c. sono state tagliate le barrette rettangolari, utilizzando uno scalpello diamantato. A livello dell interfaccia è stata poi realizzata una incisione circolare utilizzando un tornio realizzato su misura. (Iowa MicroSpecimen Former). Lo schema seguente mostra i risultati dei test effettuati da B. Van Meerbeek et al (Fig. 12). I campioni utilizzati per questo esperimento sono stati realizzati cementando blocchi di composito Z100. RelyX Unicem fornisce valori di adesione alla dentina umana equivalenti a quelli di Panavia F. I bassi valori di adesione di Variolink II sono attribuibili alla polimerizzazione incompleta del materiale al di sotto del restauro indiretto, causata probabilmente dal limitato passaggio di luce attraverso il restauro stesso. Sullo smalto, RelyX ha fornito valori di adesione più bassi rispetto ai campioni appartenenti al gruppo di controllo, mordenzati con acido fosforico (Variolink II) o trattati con il primer ED (Panavia F), il che non deve sorprendere se ci si riferisce ad un cemento. Sullo smalto preparato si ottengono comunque valori di adesione di circa 20 MPa. Si è verificato un solo errore di pre-trattamento su 14 campioni preparati. 20

19 [MPa] µ-tbs Dentin Fig. 12: test di adesione micro-tensile alla dentina e allo smalto, effettuato da B. Van Meerbeek et al., RelyX Unicem Variolink II Panavia F [MPa] µ-tbs Enamel 10 0 RelyX Unicem Variolink II Panavia F Test di adesione ai materiali per restauro Al fine di ottenere una forza di adesione ottimale fra la struttura dentale, il cemento e il restauro protesico, il materiale per cementazione deve fornire un elevata adesione non solo allo smalto e alla dentina, ma anche al restauro stesso, sia esso in ceramica mordenzabili, ceramica in ossido di alluminio e in ossido di zirconio o in lega metallica.ceramica. L odontoiatria conservativa e la tendenza verso preparazione poco invasive, trova ampio consenso anche nella tecnica di restauro indiretta. Le eccessive riduzioni della struttura dentale adottate in passato per le preparazioni di ampie superfici di ritenzione, vengono oggi sempre meno tollerate; per questo motivo anche i requisiti dei materiali per cementazione sono cambiati. RelyX Unicem, che assicura un utilizzo semplicissimo senza necessità di pre-trattamento, potrebbe dare un notevole contributo allo sviluppo di tale tendenza. Alcuni studi relativi alla forza di adesione dei sistemi di cementazione sui materiali per restauro indiretti, sono elencati qui di seguito. Valori di adesione alle ceramiche vetrose (IPS Empress 2) A. Piwowarczyk, J. Sorensen et al., Università di Francoforte, Germania e Portland, Oregon, USA, J. Dent. Res. 81 (Spec Iss A) 2002, A-401 I restauri altamente estetici in ceramica integrale, sono principalmente realizzati in vetroceramica. Nella maggior parte dei casi vengono fissati tramite la cementazione adesiva, al fine di stabilizzare il restauro in ceramica, nonché la struttura dentale residua. L utilizzo di materiali compositi con la tecnica total etching, rappresenta, in questo caso, la soluzione ideale. Durante un test sulla tenuta dell adesione (shear bond strength), svoltosi presso le università di Francoforte e Portland, è stato confrontato RelyX Unicem come alternativa ai metodi standard presenti in commercio. 21

20 Fig. 13:Test di adesione (shear bond strength) a IPS Empress 2, dopo 14 giornitermicicli e carico alternato; i cementi sono stati fotopolimerizzati [MPa] Shear bond strength 0 Panavia F/ ED Primer Variolink II/ Excite RelyX Unicem 10,4 18,8 18,4 Con RelyX Unicem si ottengono valori di tenuta dell adesione alla vetro-ceramica IPS Empress 2, simili a quelli ottenuti con i due prodotti leader del mercato Variolink II (+H3PO4 +Excite) e Panavia F (+ED Primer). Tale risultato, insieme ai valori relativi all adesione alla struttura dentale già discussi nel paragrafo precedente, dimostrano chiaramente l applicazione potenziale del cemento RelyX Unicem senza necessità di mordenzatura, priming e/o bonding. Valori di adesione alla ceramica all ossido di zirconio (Lava) A. Piwowarczyk, J. Sorensen et al., Università di Francoforte, Germania e Portland, Oregon, USA, J. Dent. Res. 81 (Spec Iss A) 2002, A-413 La cementazione della ceramica all ossido di zirconio rappresenta un alternativa recente e interessante nell ambito dei restauri estetici. Le ceramiche mordenzabili spesso raggiungono il limite delle loro capacità, specialmente in caso di preparazioni multiple nella regione molare o quando sono coinvolte preparazioni nella zona subgengivale. Le ceramiche all ossido di zirconio e di alluminio hanno sollevato la questione su quale cemento sia adatto alla pratica giornaliera. Da una parte possono essere indicati i cementi convenzionali quali il fosfato di zinco, il vetro ionomero o persino il vetro ionomero ibrido. Dall altra invece, risulta essere interessante la cementazione adesiva, grazie alle vantaggiose proprietà del cemento composito. Oltre al fatto della difficoltà nel gestire la tecnica della cementazione adesiva, è da tenere in considerazione anche un altro fattore: la mordenzatura della ceramica all ossido di zirconio non è una pratica molto semplice in quanto non è possibile mordenzare con acido fluoridrico. La cementazione adesiva dovrebbe essere considerata equivalente ad un processo generante adesione chimica tra questi nuovi tipi di materiali. Questo legame deve essere inoltre stabile all idrolisi, al fine di assicurare la durata della sigillatura. Finora solo i sistemi su base 4-META, come il Panavia possono assicurare tale performance, anche se la difficoltà di utilizzo ha spinto gli utenti a optare per la cementazione convenzionale. Così come mostrato dai risultati dei test sulla tenuta dell adesione al Lava qui di seguito riportati, RelyX Unicem sta aprendo nuovi orizzonti nell ambito del restauro. 22

21 [MPa] Fig. 14: Test di adesione (shear bond strength) a LAVA (ossido di zirconio), dopo 14 giorni di termicicli e carico alternato; lc = fotopolimerizzato, sc = buio (auto)polimerizzato Shear bond strength 0 Fleck s Fuji I Fuji Cem Variolink Panavia F II (lc) (lc) (sc) ,78 8,33 5,71 RelyX Unicem (lc) (sc) 12,66 7,08 RelyX Unicem fornisce i migliori valori di adesione alla ceramica all ossido di zirconio, anche in seguito ad un carico termico alternato e alla conservazione in acqua. Un buono standard viene ottenuto sia tramite polimerizzazione alla luce che al buio. I cementi convenzionale non forniscono alcuna forza di adesione. Il loro effetto si basa principalmente su forze meccaniche di ritenzione, le quali devono essere controllate tramite una preparazione ottimale e un buon adattamento del manufatto. Persino i sistemi compositi basati sulla resina di Bowen, mostrano carenze nell ambito dell adesione a lungo termine. Valori di adesione a lega aurea (Targis Gold) A. Piwowarczyk, J. Sorensen et al., Università di Francoforte, Germania e Portland, Meeting CED, Cardiff, Settembre 2002, report industriale 2001 La lega aurea rappresenta un altro caso difficile nell ambito dell adesione ai materiali dentali. I metodi di fissaggio basati su metodi di adesione chimica, risultano essere inefficaci. Ecco perché è stato effettuato un esperimento per valutare l adesione, con svariati cementi su leghe auree, per simulare lo scenario peggiore per i restauri su base metallica. Sono stati utilizzati cementi convenzionali standard, appartenenti alla classe di materiali degli zinco fosfati e dei vetro ionomeri, e paragonati a RelyX Unicem. Il seguente diagramma riproduce i risultati del test. [MPa] Shear bond strength Fleck s Fuji I VariolinkII Panavia F 0,7 0,4 5,4 10 RelyX Unicem 9,2 Fig. 15: test di tenuta dell adesione (shear bond strength) su leghe auree sabbiate, dopo 14 giorni di carico termociclico alternato. Tutti i cementi sono stati polimerizzati al buio Dopo 14 giorni di carico alternato termociclico, RelyX Unicem offre i migliori valori di adesione, insieme a Panavia F. Per concludere, è necessario sottolineare il fatto che RelyX Unicem rappresenta un nuovo standard in termini di adesione a diversi tipi di materiali dentali a disposizione, incluse le ceramiche mordenzabili e le ceramiche ad elevata resistenza, i metalli e i compositi. 23

22 Qualità marginale in seguito a masticazione simulata Il test finale dei materiali dentali è, senza dubbio il test clinico controllato in vivo. E comunque utile cercare metodi alternativi che possano rispondere più rapidamente alle domande dei clinici e dei ricercatori. Sin dagli inizi degli anni 80, c è stato molto interesse per lo sviluppo di bocche artificiali che ricreassero forze masticatorie e movimenti della mascella nel modo più naturale possibile. E stato quindi necessario tenere in considerazione i cambiamenti di temperatura e i processi di tipo microbiologico. Lo sviluppo di un test, tramite il quale possano essere compresi e riprodotti alcuni aspetti degli studi di tipo clinico, può essere un notevole aiuto nella messa a punto di nuovi materiali, i quali possono così essere paragonati abbastanza rapidamente sia a prodotti già presenti sul mercato, sia a prodotti non accettati dal mercato. Il risultato è una conferma basata sui fatti. Un metodo già provato e piuttosto diffuso, utile per effettuare esperimenti di tipo comparativo, è la così detta masticazione simulata in ambiente orale artificiale. A questo scopo, vengono simulate le influenze di carattere meccanico e termico. Tali valutazioni possono fornire informazioni relative alla tenuta del materiale o alla qualità del margine in seguito all affaticamento. Nel paragrafo successivo vengono presentati e discussi i risultati di test effettuati su corone e inlay in ceramica cementata. Qualità del margine degli inlay in ceramica, in seguito a masticazione simulata M. Rosentritt et al., Università di Regensberg, Germania, J. Dent. Res. 81 (Spec Iss A) 2002, A-36 Lo scopo di questo studio è stato quello di verificare la qualità del margine degli inlay in ceramica (IPS Empress I), su denti umani, trattati con svariati sistemi per cementazione e soggetti a test da stress, simulanti periodi di utilizzo corrispondenti a 5 anni. A questo scopo sono stati preparati inlay MOD di II Classe, nei quali i margini cervicali venivano posti prima nella dentina e poi nello smalto. I margini superficiali sono stati analizzati tramite microscopio elettronico (SEM). Il test di penetrazione dell indicatore è stato utilizzato per valutare la compattezza del margine. Come si può vedere nella seguente immagine e nei seguenti diagrammi, i materiali compositi e il cemento universale autoadesivo RelyX Unicem, mostrano un buon adattamento marginale in seguito a masticazione simulata, sia nell analisi della chiusura marginale semiquantitativa, sia nel test di penetrazione del colorante. Il materiale compomero e il vetro ionomero ibrido, mostrano una maggiore penetrazione dell indicatore ed una imperfetta chiusura marginale lungo diverse parti del margine. Gli scarsi risultati forniti da Dyract Cem Plus vengono attribuiti a problemi di indurimento dovuti alla variabilità del prodotto presente nei vari lotti di produzione. 24

23 Perfect margin [in %] Fuji Plus Dyract Cem Plus Panavia F Variolink II RelyX Unicem Enamel before stress trial Enamel after stress trial Dentin before stress trial Dentin after stress trial Fig. 16: valutazione superficiale della qualità del margine con SEM, Fuji Plus/Conditioner, Dyract Cem Plus/Prime &Bond NT/NRC, Panavia F/ED Primer, Variolink II/Syntac Classic, RelyX Unicem; tutti i materiali sono stati fotopolimerizzati Fig. 17: caratteristica foto SEM, realizzata in seguito a carico alternato termico e meccanico, relativo ad un materiale con base resinosa della concorrenza. Fig. 18: : caratteristica foto SEM, realizzata in seguito a carico alternato termico e meccanico, relativo a RelyX Unicem Dye penetration [in %] Fuji Plus Dyract Cem Plus Panavia F Variolink II RelyX Unicem Fig. 19: valutazione della penetrazione dell indicatore, tutti i materiali sono stati fotopolimerizzati 25

24 Qualità del margine di ponti e corone in ceramica, in seguito a masticazione simulata M. Behr et al. Università di Regensberg, Germania, J. Dent. Res. 81 (Spec Iss A) 2002, A- 421 Le corone singole costituiscono la maggioranza dei restauri in ceramica realizzati. Di conseguenza il metodo di test già descritto nel precedente paragrafo è stato ripetuto con corone singole realizzate in Empress 2. Anche con questi restauri, RelyX Unicem ha mostrato di essere migliore rispetto agli altri compositi e cementi presenti sul mercato, ma senza lo svantaggio costituito dalla loro difficoltà di utilizzo. Fig. 20: valutazione della penetrazione dell indicatore: Variolink II/Syntac Classic. Dyract Cem Plus/Prime & BOnd NT/NRC; tutti i materiali sono stati fotopolimerizzati Dye penetration [in %] Variolink II Dyract Cem Plus RelyX Unicem Margin cement-tooth Margin cement-crown Per concludere, è bene ricordare che anche l analogo studio realizzato per valutare i risultati derivanti dall utilizzo di ponti all ossido di zirconio, (Lava), ha dato risultati paragonabili (M. Rosentritt et al., Università di Regensberg, Germania, Meeting CED, Cardiff, Settembre 2002, approvato per la pubblicazione). Dopo aver effettuato il test da stress all interno del simulatore della masticazione, i cementi testati Panavia F/ED Primer, Compolute/EBS Multi e RelyX Unicem senza pre-trattamento, hanno dato buoni risultati relativamente alla qualità del margine e alla densità. Solo Variolink II/Syntac ha dato risultati significativamente inferiori. Nel caso della ceramica all ossido di zirconio, ciò è stato attribuito all indurimento troppo breve e alla scarsa efficacia del meccanismo di fotopolimerizzazione. Proprietà meccaniche Mentre nella cementazione di restauri indiretti in metallo, la stabilizzazione del dente restaurato è influenzata dal restauro stesso, nella cementazione di restauri ceramici la situazione è completamente diversa. In questo caso infatti, è il cemento a giocare il ruolo più importante, al fine di far fronte alle numerose forze dell ambiente orale. E per questa ragione che le proprietà di RelyX Unicem sono state paragonate sia a quelle dei sistemi convenzionali, sia a quelle dei sistemi con base resinosa. I test sono stati effettuati in conformità alle normative ISO 9917 e ISO

25 [MPa] Harvard Cement Fuji I Fuji Plus Panavia F Variolink II Compolute RelyX Unicem sc (self cured) lc (light cured) Nel parametro relativo alla forza di compressione, RelyX Unicem e i materiali compositi mostrano una notevole superiorità, rispetto ai materiali per cementazione convenzionali del fosfato di zinco o rispetto alle classi di cementi vetro ionomeri con resina modificata. Fig 21: forze di compressione; A. Piwowarczyk et al., Università di Francoforte, Germania, J. Dent. Res. 81 (Spec Iss A) 2002, A- 413 [MPa] Harvard Cement Fuji I Fuji Plus Panavia F Variolink II Compolute RelyX Unicem Con 300 MPa, RelyX Unicem assicura risultati sorprendenti non solo rispetto ai cementi convenzionali, ma anche rispetto ai cementi resinosi utilizzati in abbinamento all adesivo. Vi è inoltre una corrispondenza nell efficacia di polimerizzazione, sia per via chimica e tramite fotopolimerizzazione. [MPa] Harvard Cement Fuji I Fuji Plus Panavia F Variolink II Compolute RelyX Unicem sc (self cured) lc (light cured) sc (self cured) lc (light cured) Osservando la resistenza alla flessione, le differenze fra le classi di materiali diventano più evidenti. RelyX Unicem mostra valori più elevati rispetto al cemento Harvard (fosfato di zinco), rispetto a Fuji I (vetro ionomero) e rispetto a Fuji Plus (vetro ionomero ibrido). I cementi compositi in questo caso raggiungono i migliori risultati. Nel caso dei materiali a polimerizzazione duale, le differenze fra la fotopolimerizzazione e la polimerizzazione chimica rimangono scarse. Fig. 22: Durezza superficiale; A. Piwowarczyk et al., Università di Francoforte, Germania, J. Dent. Res. 81 (Spec Iss A) 2002, A- 413 Fig. 23: Resistenza alla flessione: A. Piwowarczyk et al., Università di Francoforte, Germania, J. Dent. Res. 81 (Spec Iss A) 2002, A

26 Fig. 24: spessore del film; A. Piwowarczyk et al., Università di Francoforte, Germania, J. Dent. Res. 81 (Spec Iss A) 2002, A- 413 [µm] Harvard Cement Fuji I Fuji Plus Panavia F Variolink II Compolute RelyX Unicem Un altro vantaggio di RelyX Unicem riguarda lo spessore del film. Il valore più basso corrisponde a 16 mm. Bisogna anche considerare che con RelyX Unicem non è necessario stendere lo strato di primer e di bonding. Uno svantaggio frequente della tecnica adesiva è il fatto che lo spessore del film viene notevolmente aumentato per via dell aggiunta dello strato adesivo, il quale può, nel peggiore dei casi, portare addirittura ad una modificazione del morso, che può richiedere un ritocco occlusale del restauro. sc Fig. 25: Radiopacità; A. Piwowarczyk et al., Università di Francoforte, Germania, J. Dent. Res. 81 (Spec Iss A) 2002, A- 413 [mm] Harvard Cement Fuji I Fuji Plus Panavia F Variolink II Compolute RelyX Unicem La radiopacità del cemento è un requisito importante al fine di poter controllare i restauri in ceramica in seguito alla rimozione del materiale in eccesso. Fatta eccezione per Panavia F, tutti i cementi testati concordano con il limite standard del 100% o 1mm. RelyX Unicem raggiunge il valore di 2mm (o 200%), ritenuto clinicamente desiderabile. Fig. 26: Espansione lineare: 3M ESPE, Inhouse data, 2002 [MPa] 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Harvard Cement Fuji I Fuji Plus Panavia F Variolink II Compolute RelyX Unicem sc 1 month sc 10 months lc 1 month lc 10 months 28

27 La stabilità dimensionale è un requisito molto importante. Il contatto prolungato per svariati mesi con l acqua, può modificare la stabilità dimensionale. La massima espansione si ottiene lasciando che la contrazione abbia un effetto positivo durante la polimerizzazione. Dyract Cem Plus si adatta a tutti i tipi di ceramiche, mentre Fuji Plus va bene solo per gli inlay in ceramica. I valori di espansione relativi a questi materiali possono essere utilizzati quale punto di riferimento per effettuare un confronto. Inoltre, secondo la letteratura, un rigonfiamento lineare corrispondente a 0.8 1%, può essere considerato un limite per determinare la controindicazione dell utilizzo in caso di manufatti in ceramica. I risultati mostrano che RelyX Unicem e i cementi compositi testati RelyX ARC, Variolink II, Panavia 21 e Compolute rispondono a tali criteri. I risultati ottenuti dagli studi effettuati su RelyX Unicem possono essere così riassunti: la tenuta dell adesione ottenuta tra il restauro e la struttura del dente, ha raggiunto valori che potrebbero essere ottenuti, nella moderna tecnologia adesiva, solo utilizzando le procedure che contemplano i passaggi di mordenzatura, priming e bonding. RelyX Unicem ha mostrato avere ottime proprietà meccaniche, molto superiori rispetto a quelle dei cementi al fosfato di zinco e dei cementi vetro ionomerici. L elevata qualità del margine e la stabilità dimensionale può essere paragonata a quella dei cementi compositi standard. RelyX Unicem fornisce una stabilità duratura ed un eccellente qualità a livello del margine. Indagini effettuate da 3M ESPE Nel corso di una indagine effettuata da 3M ESPE, 47 dentisti hanno cementato un totale di 857 restauri utilizzando RelyX Unicem nei colori traslucente e A3 opaco.. Il periodo di osservazione è durato 8 settimane. In un questionario, i dentisti hanno riportato le loro esperienze relative all uso e all applicazione del prodotto. 847 restauri in ceramica, metallo e composito, di cui 163 erano perni e perni moncone, sono stati cementati con RelyX Unicem. Nel 72% dei casi è stata utilizzata la polimerizzazione chimica, mentre il 28% il cemento è stato fotopolimerizzato (inclusi i restauri in metallo, fotopolimerizzati nella zona del margine) Fig. 27: Casi cementati con RelyX Unicem No. 150 DC LC Crown Metal Crown Crown All- Composite Ceramic Inlay Metal Inlay All- Ceramic Inlay Composite Pins Screws Other

28 RelyX Unicem è un materiale tissotropico. Questa caratteristica conferisce notevole stabilità che previene l infiltrazione marginale e permette anche un buon livello di scorrimento sotto pressione, per esempio durante il fissaggio del restauro. Il 42% dei dentisti ha valutato ottimale il livello di scorrimento ottenuto, mentre il 47% accettabile. Fig. 28: valutazione del livello di scorrimento Number of dentists Too liquid OK Optimal acceptable Too hard La valutazione traslucenza costituisce un criterio molto importante in termini di estetica del cemento. Il 58% dei dentisti ha valutato ottimale il livello di traslucenza ottenuto, mentre il 30% quasi ottimale, cosa che si riflette sul risultato estetico ottenuto con RelyX Unicem. La maggior parte dei dentisti ha infatti giudicato l estetica ottenuta, paragonabile a quella dei materiali compositi. Fig. 29: valutazione della traslucenza Number of dentists Too low OK Optimal High Too high Fig. 30: valutazione dell estetica Number of dentists GI Cement Composite Comparable with Rispetto ai cementi al fosfato di zinco e ai cementi compositi, l utilizzo è risultato essere eccellente. In questo caso sono stati presi in considerazione la miscelazione, l applicazione, i tempi di lavorazione, la rimozione del materiale in eccesso e l impressione generale.