Dalla ricerca una nuova ceramica ibrida per impianti in zirconio

di Lara Figini

Recentemente, come alternativa agli impianti dentali in titanio ormai consolidati, è stato introdotto il biossido di zirconio. La zirconia è un ossido di metallo inerte, non riassorbibile e biocompatibile (Piconi 1999), e sotto forma di zirconio tetragonale policristallino al 3-5% di ossido di ittrio (Y-TZP) offre osteointegrazione (Schultze-Mosgau 2000) (fig,1).

Fig 1: immagine al microscopio della sezione longitudinale di una corona in ceramica cementata su impianto in zirconia con ingrandimento 6x. (foto tratta integralmente dall'articolo originale).

Principalmente sono motivazioni estetiche a indicare l'uso del biossido di zirconio invece del titanio, e i tassi di successo clinici a breve termine sembrano essere promettenti ((Adreiotelli 2009, Borgonovo 2012, Payer 2013).

Tuttavia, a causa della mancanza di dati a lungo termine l'uso di impianti in zirconia nella pratica clinica di routine non viene ancora raccomandato.

La ceramica potrebbe essere il materiale di scelta per i restauri implantari grazie alle sue eccellenti caratteristiche come le ottime proprietà estetiche, stabilità chimica, biocompatibilità, e un coefficiente di espansione termica simile al dente naturale . Purtroppo, sotto stress tensili la ceramica è suscettibile a frattura a causa della sua fragilità.

Per migliorare l'affidabilità della ceramica è stato sviluppato un nuovo polimero ceramico ibrido. Per questo nuovo materiale in letteratura viene riportata una resistenza alla frattura di 1.21 MPa, superiore a quella di una tipica ceramica dentale feldspatica (0,92-1,12 MPa). Inoltre la ceramica ibrida ha mostrato un valore tre volte più basso di durezza (2,92 ± 1,92 GPa) rispetto alla ceramica feldspatica (10,64 ± 0,46 GPa) . Grazie al suo basso modulo di elasticità di 31,72 ± 1,43 GPa il materiale ibrido può funzionare come area buffer per controbilanciare la rigidità degli impianti in zirconia, che possiedono un elevato modulo elastico nell'intervallo di 200 GPa. Va anche poi sottolineato che quando si analizzano le prestazioni dei restauri in ceramica ibrida deve essere sempre considerata l'influenza del cemento come strato intermedio.

In uno studio pubblicato sul numero di dicembre 2015 di Dental Materials si analizza proprio questa nuova metodica innovativa e quasi provocatoria che prevede la riabilitazione di un elemento dentale singolo mancante mediante impianto in zirconia e corona sovrastante in ceramica ibrida.

L'obiettivo di questo studio è quello di confrontare i valori di carico di frattura del nuovo materiale ceramico ibrido a paragone con la ceramica feldspatica su impianti in zirconia utilizzando diversi tipi di cementi e di individuare una correlazione tra i valori di carico di frattura delle ceramiche e le proprietà meccaniche dei cementi.

Da questo studio in vitro emerge che la resistenza di carico delle corone singole in ceramica ibrida su singoli impianti in zirconia è superiore a quella delle ceramiche in feldspato. Per ottenere la massima resistenza al carico devono essere usati per la cementazione permanente di ceramiche integrali su impianti in zirconia, cementi autoadesivi o adesivi ad alta resistenza alla compressione.

Per l'analisi in vitro gli autori hanno preso in considerazione dieci impianti in zirconia (impianto in ceramica, VITA Zahnfabrik, Bad Säckingen, Germania) con un diametro di 4,0 mm, e lunghezza di 10 mm .Tutti gli impianti sono stati inseriti secondo la norma ISO 14801: 2008 in resina epossidica (Rencast CW 20 / Ren HY 49, Huntsman Advanced Materials, Duxford, UK) per simulare l'elasticità dell'osso umano. Gli impianti sono stati inseriti rispettando i 3 mm tra collo dell'impianto e la superficie della resina come richiesto dalla norma.

Sono stati valutati: resistenza alla flessione, modulo elastico, resistenza alla trazione indiretta e alla compressione dei cementi. L'analisi statistica è stata effettuata utilizzando ANOVA a due vie (p = 0,05).

I risultati ottenuti dagli autori sono stati i seguenti:

- La ceramica ibrida ha mostrato valori superiori statisticamente significativi di resistenza alla frattura rispetto alla ceramica in feldspato.

- E' stata riscontrata correlazione tra i valori di frattura di carico e i valori di resistenza alla compressione e i vari tipi di cementi utilizzati.

- I più alti valori di frattura di carico sono stati raggiunti con un cemento adesivo (1253 ± 148 N).

- La mordenzatura della superficie di cementazione non ha apportato miglioramenti della resistenza alla frattura.

A cura di: Lara Figini, Coordinatore Scientifico Odontoiatria33

Bibliografia:

- C. Piconi, G. Maccauro :Zirconia as a ceramic biomaterial ;Biomaterials, 20 (1999), pp. 1-25

- S. Schultze-Mosgau, H. Schliephake, M. Radespiel-Tröger, F.W. Neukam: Osseointegration of endodontic endosseous cones: zirconium oxide vs titanium;Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 89 (2000), p. 91

- M. Andreiotelli, H.J. Wenz, R.J. Kohal: Are ceramic implants a viable alternative to titanium implants? A systematic literature review; Clin Oral Implants Res, 4 (2009), pp. 32-47

- A.E. Borgonovo, A. Fabbri, V. Vavassori, R. Censi, C. Maiorana :Multiple teeth replacement with endosseous one-piece yttrium-stabilized zirconia dental implants ;Med Oral Patol Oral Cir Bucal, 17 (2012), pp. 981-987

- M. Payer, V. Arnetzl, R. Kirmeier, M. Koller, G. Arnetzl, N. Jakse: Immediate provisional restoration of single-piece zirconia implants: a prospective case series - results after 24 months of clinical function; Clin Oral Implants Res, 24 (2013), pp. 569-575

- Nadja Rohr^, Andrea Coldea, Nicola U. Zitzmann ,Jens Fischer : Loading capacity of zirconia implant supported hybrid ceramic crowns ; Dental MaterialsVolume 31, Issue 12, December 2015, Pages e279-e288