Usura e resistenza alla frattura dello zirconio: studio di laboratorio

di Lara Figini

Allo stato attuale per ragioni estetiche e di biocompatibilità molto interesse è rivolto ai restauri metal- free, in ceramica integrale, come lo zirconio. Tuttavia la fragilità di questi materiali rappresenta una vera e propria barriera al loro uso diffuso specialmente nelle regioni posteriori della bocca.

Ma quanto l'usura superficiale dello zirconio, dovuta alla masticazione e alle parafunzioni, influenza la resistenza alla fatica e la frattura di questo materiale ?

In uno studio di laboratorio su provini, pubblicato su Dental Materials di luglio 2016 , si indaga proprio questa problematica.

Gli autori hanno preso in considerazione 120 barre di zirconia e le hanno sottoposte a processi di abrasione con particelle di allumina di 50 micron e di 120 micron. I provini lucidati e non sottoposti ad alcun tipo di abrasione hanno costituito il gruppo controllo. I campioni sono stati sottoposti a fatica dinamica (1.000,000 cicli, a 1 hz e 0,5 sec. come tempo di contatto) o affaticamento statico (a carico costante applicato per 5000 sec) in acqua.

I valori ottenuti per la resistenza alla flessione dopo i cicli di fatica (resistenza alla fatica dinamica) sono stati confrontati con la resistenza alla flessione iniziale . Gli autori hanno quindi osservato ed analizzato al microscopio elettronico a scansione le fratture nelle loro forme e dimensioni.

I risultati ottenuti dagli autori sono stati i seguenti:

- Rispetto alla resistenza di flessione iniziale, la resistenza alla fatica dinamica dei campioni testati è risultata essere del 86,3% per i campioni controllo , del 73,4% per i campioni sottoposti a processi di abrasione con particelle di 50 micron e del 42,3% per i campioni sottoposti a processi di abrasione con particelle di 120 micron.

- la resistenza alla fatica statica è risultata essere del 85,9% per i campioni controllo, del 78,5 % per i campioni sottoposti a processi di abrasione con particelle di 50 micron e del 51,5% per i campioni sottoposti a processi di abrasione con particelle di 120 micron .

- differenze statisticamente significative (F = 223,679, p <0.001) sono state riscontrate tra i diversi trattamenti superficiali, ma non tra la resistenza alla fatica dinamica e statica per lo stesso tipo di trattamento superficiale.

La tabella 1 illustra i valori ottenuti:

In base ai risultati di questo studio si può concludere che l'usura e il danneggiamento delle superfici dell'ossido di zirconio hanno una grande influenza sulla resistenza alla­ fatica di questo materiale e sulla sua probabilità di frattura.

Nella riabilitazione protesica con lo zirconio vanno quindi esaminati con attenzione i carichi masticatori, e le parafunzioni del settore da riabilitare per scongiurare le fratture del materiale.

A cura di: Lara Figini Coordinatore Scientifico Odontoiatria33

Bibliografia:

Fatiguebehaviorofzirconiaunderdifferentloadingconditions. Aboushelib MN, Wang H, Kleverlaan CJ, Feilzer AJ. Dent Mater. 2016 Jul;32(7):915-20