17 Gennaio 2018

Ceramiche in Zirconio, queste le caratteristiche meccaniche, chimiche e ottiche. I dati di una recente revisione sistematica

di Lara Figini

L'odontoiatria moderna richiede sempre più agli operatori di eseguire restauri dentali con la massima estetica quasi fino a pretendere talvolta il mimetismo.

I restauri dentali per garantire un aspetto il maggior naturale possibile necessitano di una adeguata selezione del materiale da utilizzare, ma anche di forma, tessitura superficiale, traslucenza e colore appropriati. Nei settori anteriori in ambito protesico le ceramiche integrali dentali in zirconio presentano buona estetica, con il limite di essere poco tralucenti, sufficiente resistenza meccanica e tenacità per consentirne l'uso in aree a basso carico masticatorio per tempi di durata più lunghi rispetto agli altri tipi di ceramica integrale, come porcellana feldspatica e vetroceramica. Diversi materiali in zirconio policristallino sono stati sviluppati per le applicazioni dentali, tra cui l'ossido di zirconio (ZTA), zirconio parzialmente stabilizzato (PSZ), zirconia tetragonale policristallino (TZP) e zirconia stabilizzata completamente cubica (CSZ) . Quest'ultima CSZ si differenzia dalle altre tre per il suo carattere isotropico, che può migliorare la trasmissione della luce.

In una recente revisione sistematica pubblicata su The Journal of Prosthetic Dentistry di gennaio 2018 sono state valutate le caratteristiche meccaniche, chimiche e ottiche dei restauri dentali in zirconia monolitica.

Gli autori hanno eseguito una ricerca degli articoli pubblicati in letteratura mondiale sull'argomento mediante i seguenti database (dal 2010 al 2015):

ProQuest,
EMBASE,
SciFinder,
MRS Online Proceedings Library,
Medline,
Compendex,
Journal of American Ceramic Society.

La ricerca elettronica ha identificato 96 titoli e abstract possibili pertinenti , di cui 63 sono stati scelti per la valutazione. Altri 6 articoli sono stati esclusi perché di argomento non pertinente con la revisione in questione, quindi in ultima istanza sono stati inclusi 57 studi. Di questi, 8 studi hanno discusso l'interazione della luce con la zirconia 13 studi hanno riportato gli effetti di fattori estrinseci sulle proprietà ottiche della zirconia, 18 hanno considerato le proprietò ottiche nonché il metodo di densificazione , 2 studi hanno indagato gli effetti della granulometria sulle proprietà ottiche, 7 studi riguardavano la sintesi della zirconia; e 10 hanno riportato gli effetti delle impurità sulle proprietà ottiche di questo materiale.

Sulla base dei risultati della presente revisione sistematica, si sono potute trarre le seguenti conclusioni:

Lo zirconio offre vantaggi meccanici rispetto ad altri restauri in ceramica integrale in gran parte a causa del potenziale indurimento durante la fase di trasformazione.

I materiali a base di zirconio che sono stati considerati per applicazioni dentali sono monolitici (ZTA, PSZ, TZP, CSZ), ma ci sono anche quelli specifici per applicazioni estetiche (Tetragonal zirconia polycrysta TZP, Zirconia-toughened lithium silicate ZTLS, Interpenetrating-phase composite zirconia IPCZ) (vedi Tab 1 per composizione dei vari materiali).

ZTA Allumina Zirconia rinforzata : Zirconia tetragonale (t-ZrO2) dispersa come fase minore nella matrice Al2O3

PSZ Zirconia parzialmente stabilizzata Tetragonale ZrO2 dispersa o precipitata in ZrO2 cubico

TZP Zirconia tetragonale policristallina con singola fase tetragonale di ZrO2

CSZ Zirconia stabilizzata cubica con singola fase cubica di ZrO

TZP Policristallo tetragonale in zirconia 3% mol di Y2O3 e ZrO2 (Y-TZP)

ZTLS Silicato di litio Zirconio :ZrO2 temprato (≤20% in peso Y-TZP) vetroso Li2O · SiO2

IPCZ Zirconia composito in fase di compenetrazione :Vita In-Ceram: vetro (20-25% vol) infiltrato in ZTA poroso (≤69% vol Al2O3 + ≤21% vol% Ce-TZP

Tab 1: microstruttura dei vari materiali in zirconio

Di questi lo ZTLS offre il miglior risultato estetico ma la sua resistenza alla flessione è relativamente bassa ed è adatta solo per restauri singoli. TZP e PSZ offrono i migliori risultati meccanici ma sono soggetti a degradazione a bassa temperatura (LTD) dagli effetti della saliva e dell'umidità nonché dallo stress ciclico. Tuttavia, la degradazione a bassa temperatura di TZP può essere evitata con l'uso di particelle di dimensioni molto piccole.

Sebbene lo CSZ non mostri il rafforzamento per la trasformazione, la sua traslucenza lo rende un materiale di scelta quando l'estetica è più importante delle esigenze meccaniche, come nel caso delle condizioni di stress a bassa intensità.

Mentre i parametri intrinseci generalmente non possono essere manipolati, è possibile modificare l'interazione della luce nei restauri dentali in zirconia monolitica attraverso l'alterazione della concentrazione di ossigeno vacante mediante ricottura. È possibile migliorare la trasmissione della luce del CSZ mediante ricottura in aria.

Sebbene i parametri estrinseci possano essere manipolati dal clinico in linea di principio, l'approccio più efficace per migliorare i risultati estetici è attraverso un'adeguata corrispondenza cromatica. In ambito clinico, ciò implica la comunicazione cromatica utilizzando una luce a diodi emettitori di luce di 5500 K (D50). In laboratorio odontotecnico, questo comporta l'uso di luce sia ad alta che bassa intensità durante la fabbricazione.

A cura di: Lara Figini, Coordinatore Scientifico Odontoiatria33

Per approfondire:

Optical properties of zirconia ceramics for esthetic dental restorations: A systematic review. RezaShahmiri, Owen Christopher Standard, Judy N.Hart, Charles Christopher Sorrell The Journal of Prosthetic Dentistry Volume 119, Issue 1, January 2018, Pages 36-46