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29 Aprile 2019

Affaticamento e resistenza all’usura dei compositi, il punto da recenti ricerche


di Lorenzo Breschi


I denti sono sottoposti a sollecitazioni cicliche che si ripetono più di 300.000 volte all’anno per la persona media. Quando i restauri dei compositi dentali vengono eseguiti, sono costantemente sottoposti a un ambiente ostile in cui forze provenienti da masticazione, bruxismo o serramento e la presenza di saliva e attacchi acidi possono minare la longevità delle ricostruzioni.

In questo contesto, è fondamentale avere una profonda conoscenza di come e perché i materiali da restauro reagiscono allo stress ciclico e all’affaticamento, al fine di rendere la scelta clinica corretta per il paziente.

I processi di affaticamento e usura sono strettamente correlati alla propagazione delle cricche sotto la superficie e sono considerati fattori chiave di guida nei meccanismi di usura dei materiali compositi. Inoltre, il carico ciclico meccanico può intensificare la ruvidità dei restauri, aumentando la capacità dei batteri di colonizzare la superficie del materiale e potenzialmente creare un ambiente favorevole per la carie secondaria, che è la ragione più comune per la sostituzione dei restauri in composito.

Inoltre, è ben noto che l’idratazione dell’acqua influenza le proprietà meccaniche dei compositi dentali influenzando le interfacce matrice, riempitivo o matrice-riempitivo.

Alcuni potenziali effetti dell’acqua che possono accelerare la crescita delle fessure da fatica includono:

  • plastificazione e ammorbidimento della matrice di resina;
  • degradazione idrolitica dell’agente di accoppiamento silanico che favorisce l’indebolimento interfacciale.

Un recente articolo pubblicato sul Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, Kruzic et al. hanno sottolineato l’importanza di considerare la microstruttura dei materiali compositi durante l’analisi del comportamento di usura dei materiali per restauro dentale. L’aumento della resistenza all'usura dei polimeri a base di resina è generalmente correlato a:

  • volume delle particelle di riempimento;
  • diametro delle particelle di riempimento;
  • grado e profondità del tasso di conversione della matrice polimerica;
  • qualità dell'interfaccia di legame.

L’antagonista svolge anche un ruolo importante nel modo in cui un restauro composito si comporta sotto affaticamento. In effetti, è stato dimostrato che un’usura significativamente maggiore si verifica quando l’antagonista contiene cariche grandi dure (per esempio ~ 3,5 μm di zirconia) rispetto alla ricostruzione a base di resina eseguita con un materiale di riempimento nanometrico e/o più morbido.

Inoltre, anche l'immediata spazzolatura dei denti dopo l'esposizione a una soluzione alcalina si è dimostrata responsabile dell’aumento dell’usura in un range compreso tra il 60 e il 1400% (Sarkar, 2000).

Recenti scoperte sul campo indicano che l’ambiente orale del paziente influenza sostanzialmente la quantità di perdita di materiale e la qualità della superficie e indica che i compositi ibridi e micro-ibridi hanno subito un danno superficiale maggiore (aumento della ruvidità/usura), mentre i nano-compositi hanno una migliore resistenza all’assalto chimico e meccanico.

Per approfondire

Kruzic J, Arsecularatner JA, Tanaka CB, Hoffman MJ, Cesar PF. Recent advances in understanding the fatigue and wear behavior of dental composites and ceramics. J Mech Beh Biom Mat 2018;88:504-33.

Versione inglese disponibile su Dentistr33 a questo link:

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