05 Febbraio 2019

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Gli impianti in zirconia sono stati introdotti sul mercato dentale come alternativa valida a quelli in titanio, inizialmente per soddisfare una richiesta da parte dei pazienti per l’inserimento di materiali non metallici e maggiormente estetici.

Sebbene la zirconia sia un materiale meno duro del titanio, la frattura di questi impianti sembra essere un evento raro (Gahlert, 2012; Osman, 2013), ma comunque importante da analizzare, in quanto può fornire informazioni utili su problematiche relative alla progettazione dell'impianto, al diametro e al trattamento della superficie.

Tra le cause più probabili della frattura dell'impianto in zirconia si annoverano i diametri stretti sfavorevoli, i trattamenti superficiali dannosi risultanti da una sabbiatura di allumina troppo aggressiva e il sovraccarico occlusale correlato.

Tipologia di ricerca e modalità di analisi
In uno studio pubblicato su Dental Materials di febbraio 2019, gli autori hanno eseguito analisi frattografiche di 15 parti di impianti di zirconia fratturati (11 posteriori e 4 anteriori) con le loro corone in ceramica integrale ancora cementate. Gli impianti appartenevano a quattro diversi produttori (AXIS Biodental, Z-Systems, Straumann, Swiss Dental Solutions). Il periodo intercorso per la frattura fallimentare è risultato variare tra le 2 settimane e i 9 anni.

La frattografia è stata eseguita identificando l'origine dell'insuccesso e le caratteristiche della frattura superficiale. In base alle immagini digitali in 2D e 3D ricavate dalla porzione corona-impianto sono state ottenute le coordinate spaziali ancoranti i contatti occlusali della corona con l'asse centrale dell'impianto e il piano di riferimento.

Queste coordinate spaziali sono state quindi integrate in un foglio di calcolo del modello. Carichi di 500 N in totale sono stati selettivamente distribuiti sui contatti occlusali identificati dai modelli di usura.

Sono stati calcolati i momenti di flessione e di torsione risultanti, la corrispondente resistenza al taglio, alla trazione, al massimo sforzo e alla sollecitazione di von Mises.

Sono state condotte analisi frattografiche per tutti i campioni.

Risultati

Tutti gli impianti si sono fratturati dalla periferia al diametro interno più piccolo entro la seconda spira dall'ingresso della fixture nell’osso, a eccezione di un impianto che si è fratturato a metà dell’altezza ossea di inserimento. Dalle analisi eseguite è emerso che sia il rivestimento poroso (AXIS Biodental) che la sabbiatura di allumina a grana ampia (Sistema Z) possono creare difetti superficiali direttamente correlati all'origine delle fratture successive nel tempo degli impianti in questione.

Il foglio di calcolo del modello ha mostrato come il carico occlusale rispetto all'asse centrale dell'impianto possa influire sul momento di flessione e sull’insorgenza della frattura. Carichi dominanti distribuiti su contatti con usura importante hanno fornito una posizione calcolata per l'insorgenza di crack in buon accordo con le analisi frattografiche.

Conclusioni
Dai dati ottenuti da questo studio si può concludere che il carico occlusale masticatorio influenza la posizione dell’inizio della frattura clinica in impianti in zirconia.

Implicazioni cliniche
Le parti di impianto in zirconia rotti recuperati con le loro corone cementate possono fornire utilissime informazioni non solo sull'origine della frattura, utilizzando la frattografia, ma anche sul carico occlusale della corona rispetto all'asse dell'impianto.

Per approfondire

• Gahlert M, Burtscher D, Grunert I, Kniha H, Steinhauser E. Failure analysis of fractured dental zirconia implants. Clin Oral Implants Res 2012;23:287-93.
• Osman RB, Ma SY, Duncan W, De Silva RK, Siddiqi A, Swain MV. Fractured zirconia implants and related implant designs: Scanning electron microscopy analysis. Clin Oral Implants Res 2013;24:592-7.
• Scherrer SS, Mekki M, Crottaz C, Gahlert M, Romelli E, Marger L, Durual S, Vittecoq E. Translational research on clinically failed zirconia implants. Dent Mater 2019 Feb;35(2):368-88.