Protesi in metallo-ceramica

Sin degli anni 60, in coincidenza con l'evoluzione della tecnologia, si sono realizzati dispositivi protesici di grande livello.

Proprietà delle ceramiche dentali:

Le principali caratteristiche delle ceramiche dentali sono classificabili in proprietà chimiche, fisico-meccaniche, termiche ed elastiche.

Classificazione delle ceramiche dentali:

le ceramiche dentali sono generalmente classificate in base all'utilizzo e alla relativa temperatura di lavorazione e di cottura. Esse si dividono in:

Ceramiche ad alta temperatura di cottura (1290/1370 ° C); sono normalmente utilizzate a livello industriale per la costruzione di denti artificiali per protesi mobile.

Ceramiche a media temperatura di cottura (1090/1260 ° C); sono quelle utilizzate per la costruzione di intarsi, faccette e corone integralmente in ceramica; quelli per rivestimento estetico di ponti e corone nella tecnica della metallo-ceramica cuociono a temperature meno elevate (870/1065 ° C)

Ceramiche a bassa temperatura di cottura (450/680 ° C); sono utilizzate per il rivestimento estetico di ponti e corone nella tecnica della metallo-ceramica, vengono anche impiegate per effettuare piccoli interventi correttivi sulle ceramiche tradizionali a media e alta temperatura.

Le ceramiche ad alta temperatura di cottura sono composte principalmente da feldspati (80%circa), silice(15%) e caolino(5%circa).

Nelle ceramiche a media temperatura di cottura, risultano composte approssimativamente per il 60% da feldspati, per il 25% da silice e per il 15% da caolino.

Le ceramiche a bassa temperatura di cottura hanno una composizione simile a quella delle ceramiche a media temperatura di cottura, ma presentano l'aggiunta di leuciti, che ne riducono notevolmente il punto di fusione e quindi la temperatura di cottura.

Legame metallo-ceramica

Nella tecnica della metallo-ceramica, ovvero della ceramica cotta su metallo, la coesione tra i due materiali e garantita dall'insieme di tre legami : meccanico, compressivo e chimico.

Legame meccanico : è dato dalla presenza di microscopiche ritenzione offerte dalla superficie della struttura metallica in conseguenza di rifinitura e sabbiatura.

Legame compressivo : è dato dal diverso comportamento termico di ceramica e metallo e dal disegno della struttura metallica . A seguito di cotture e raffreddamenti , metallo e ceramica si comportano in maniera diversa; il metallo si dilata, mentre la ceramica si contrae. Quindi, dopo il raffreddamento, la ceramica risulta sempre in fase di compressione sul metallo.

Legame chimico : e il principale legame tra ceramica e metallo. Si forma tra un primo strato di ceramica, detto opaco, e l'ossido del metallo che compone la lega. L'ossidazione delle superficie del metallo avviene in seguito a un processo di surriscaldamento in forno della struttura metallica. Questa fase precedente all'applicazione di opaco e ceramica, risulta di importanza fondamentale per la buona riuscita del manufatto.

Estetica del dente:

La forma, il colore, la stratificazione e la struttura superficiale del dente sono infatti alla base del successo estetico di ogni lavoro odontotecnico.

Forma e colore :

Sono le due caratteristiche più evidenti nell'esame dell'organo dentale.

Forma : è necessario approfondire le proprie conoscenze in teme di linee di analisi, proporzioni, prospettiva e altro ancora. E importante anche osservare scrupolosamente i modelli in gesso e le dentature naturali, rilevandone le caratteristiche morfologiche

Colore : stabilire con esattezza il colore dei denti non è facile; essenzialmente nella dentatura permanente e presente una tonalità di giallo chiaro, oltre alla quale se ne posso individuare altre, per esempio l'arancione dovute a particolari pigmentazioni e alla diversa posizione e spessore degli strati di smalto e dentina. I fattori che influenzano il colore base dei denti sono l'etnia di appartenenza e le abitudini igieniche e alimentari. Il colore del dente può anche essere modificato da fattori esterni quali il tipo di luce presente durante la rilevazione, l'ambiente circostanze, quale il colore di gengive, labbra, pelle, vestiario ecc. . La scelta del colore del dente nella tecnica della ceramica come in quella delle resine viene effettuata con particolari campionari detti scale-colori. Nei denti possono essere presenti dei particolari, definiti caratterizzazione (macchie, decalcificazioni, zone di dentina esposta, influenze cromatiche dovute a interventi di conservativa ecc..)

Colore: teorie fondamentali

La luce naturale bianca può essere scomposta in 7 colori, lo spettro visibile (indaco, blu, verde, giallo, arancione, rosso e viola), ognuno dei quali corrisponde a una diversa lunghezza d'onda .

Saturazione : è la misurazione della quantità di tinta

Tinta : è la proprietà che permette di distinguere i colori, cioè il nome del colore: giallo, rosso, arancione, blu ecc..

Croma : può essere definito come unità di misura della quantità di colore

Valore : è la quantità di grigio presente in colore

Teoria sottrattiva del colore:

Secondo questo principio, vengono identificate 3 tinte primarie cioè 3 tinte che miscelate tra loro permettono di ottenere i vari colori desiderati

Con il sistema sottrattivi, miscelando tra loro le tinte primarie, si ottengono le tinte secondarie:l'unione di giallo e blu darà origine al verde, quella di giallo e rosso darà arancione, quella di blu e rosso darà il viola.

Verde, arancione e viola sono quindi definiti colori secondari.

Rilevazione del colore:

Il dente umano si presenta di norma con colore giallo chiaro con variazione di croma e valore che vanno dall'arancione al grigio.

Le minime variazioni di colore, se male interpretate, comportano l'immediato contrasto del manufatto con la dentizione naturale residua.

Alcuni fattori esterni influenzano la rilevazione del colore; uno dei principali elementi da considerare e il tipo di luce presente nell'ambiente. Per la rilevazione del colore con luce naturale, la fascia oraria più indicata e quella che va dalle 10,00 alle 14,00 circa.

Per avere una buona resa del colore in un luogo chiuso bisogna optare per un'illuminazione con dei tubi al neon che garantiscano una resa cromatica di circa 5000 kelvin .

Stratificazione

È l'aspetto tridimensionale interno del dente, ovvero il disegno formato dai vari strati organici che lo compongono (smalto, dentina, ecc.).

E' compito dell'odontotecnico di interpretare la corretta stratificazione del dente naturale è riprodurre le caratteristiche nel dente artificiale.

Questa particolare abilità si acquisisce gradualmente, esercitandosi, osservando i denti naturali.

Tessitura superficiale

Con il termine tessitura superficiale si intende l'aspetto della superficie esterna del dente, può presentarsi lucida, opaca, liscia, rigata, ecc..

Nelle protesi in ceramica, hanno una particolare importanza la lucidatura termica (glasatura) e la lucidatura manuale (o meccanica).

Funzione ed età del dente

Vi sono alcuni aspetti morfologici - funzionali legati profondamente all'età del dente.

Il trascorrere del tempo, unitamente al lavoro e alla funzione delle arcate dentarie, tende a modificare forma, colore e tessitura superficiale dell'elemento dentario.

Aspetto della dentizione nel bambino Aspetto della dentizione in età adolescenziale Aspetto della dentizione in età media

Aspetto della dentizione in tarda età Particolare abrasione della dentatura dovuta a . età, usura e lavoro degli elementi dentari

Sta alle conoscenze e all'esperienza del tecnico riuscire a percepire i cambiamenti e trasmetterli al dispositivo protesico rendendolo più somigliante e naturale rispetto alla dentizione residua del paziente.

La ricostruzione deve essere adatta alla tipologia del paziente,

la forma del dente deve armonizzarsi, oltre che con i denti presenti, con la caratteristica forma del viso e con la personalità del paziente.

Realizzazione di protesi in metallo-ceramica

La struttura metallica (travata), come in quasi tutti i dispositivi protesici in metallo, viene realizzata tramite la modellazione in cera e la successiva fusione con tecnica a cera persa.

Ricevuta l'impronta dallo studio, si deve verificare che la stessa permetta di ottenere un modello che riproduca fedelmente la situazione dentale del paziente.

Dopo aver realizzato e articolato all'antagonista il modello master, si dovrà verificare se la preparazione del pilastro risulta idonea al tipo di dispositivo da realizzare.

La preparazione a lama di coltello può comportare, già in fase di prova o cementazione del corpo protesico, la rottura della ceramica posta a livello del margine di chiusura. Questo è dovuto al fatto che questo tipo di preparazione costringe il tecnico, onde garantire un adeguato spessore del rivestimento estetico, ad alcuni inevitabili compromessi: eccessiva riduzione dello spessore del metallo, determina una tendenza alla deformazione del metallo a livello del colletto vestibolare durante le cotture della ceramica e le conseguenti espansioni e contrazioni; ciò diminuisce la precisione della chiusura.

In oltre, anche in assenza di deformazioni a causa della sottigliezza della struttura metallica questa porzione risulterebbe particolarmente fragile, poiché la travata sarebbe caratterizzata da uno spessore minimo proprio nella zona più sollecitata

Eseguiti questi elementari controlli, si procede alla modellazione in cera dell'elemento, che deve essere eseguita in modo da riprodurre il più fedelmente possibile la forma del dispositivo ultimato.

Questo permette al tecnico di definire con precisione, anche a livello funzionale, la morfologia completa del dente.

Terminata la modellazione dell'elemento, si procede alla sua riduzione, scavandone le zone che dovranno accogliere il rivestimento estetico.

Per garantire la riuscita della fusione nella scavatura dell'elemento si dovrà prestare attenzione affinché lo spessore minimo del modellato non scenda al di sotto di 0,5 mm.

La scavatura della cera deve rispettare 2 fondamentali esigenze: da un lato si ha la necessità di disporre di uno spazio sufficiente a garantire l'estetica del manufatto; dall'altro si richiede di non creare spazi eccessivi o non uniformi che potrebbero comprometter la resistenza della ceramica.

E' errato realizzare un dente protesico sovra contornato per porre rimedio alla mancanza di spazio. Anche spazi eccessivi o non uniformi comportano da parte del metallo una ridotta azione protettiva nei confronti della ceramica.

Infatti differenze notevoli di spessore della massa ceramica determinano, nella fase di raffreddamento successiva alla cottura una contrazione disomogenea delle diverse zone del rivestimento estetico producendo nel materiale tensioni latenti e fratture.

Per evitare questo inconveniente risulterà di grande aiuto una mascherina in silicone della modellazione ultimata; la sua funzione di controllo permette di ottenere e mantenere, durante la scavatura, spazi sufficienti e uniformi per il rivestimento estetico

Le metodiche tradizionali prevedono che nella parte cervicale - linguale della corona sia mantenuta una piccola porzione del modellato, da conservarsi in metallo anche dopo le operazioni di ceramizzazione.

La bandina, oltre ad aumentare la robustezza della struttura metallica, offre sostegno verticale alla massa ceramica e permette all'operatore grazie all'uso di pinzette e strumenti, di maneggiare il modellato più agevolmente durante il lavoro.

La bandina e i punti di contatto non dovranno ovviamente compromettere l'estetica del dispositivo finale.

Talvolta per motivi estetici può essere richiesto all'odontotecnico la creazioni di dispositivi protesici privi di bandina metallica ( spesso corone singole o denti posteriori singoli ) in questo caso, per rendere agevole la manipolazione del dispositivo durante le prove cliniche o le lavorazioni in laboratorio, si può dotare la corona di un venting, ovvero un piccolo filo linguale sporgente, che una volta terminato il dispositivo viene tagliato e lucidato in modo che risulti a filo della superficie della ceramica.

Nella scavatura, si deve prestare la massima attenzione a non creare, sulla superficie della travata, angoli vivi o asperità di nessun genere, poiché tali irregolarità comprometterebbero solidità e omogeneità del rivestimento ceramico. Vanno valutati gli eventuali punti di contatto, verificando che siano sufficientemente robusti (soprattutto se si prevedono saldature).

E' buona norma utilizzando leghe per metallo-ceramiche, rigenerare sempre il metallo, cioè utilizzare una quantità di metallo nuovo non inferiore a quello del matarozze provenienti da vecchie fusioni.

Una volta avvenuta la fusione e si è raffreddato il cilindro si procede rimuovendo il rivestimento, si sabbia la fusione e la si pulisce con cura, quindi si tagliano le mandate e si inizia la rifinitura. Con il trapano si esegue una rifinitura preliminare, controllando attentamente che le fusioni calzino con adeguata precisione sui monconi di appartenenza.

Successivamente, con speciali frese non inquinanti si provvede a ridurre eventuali spessori anomali e a migliorare la precisione anatomica di bordi di chiusura e bandina.

Infine si invia la struttura al clinico per la prova-metallo e la rilevazione del colore.

Dopo la prova -metallo, la struttura torna al laboratorio, quindi si procede a un'ulteriore rifinitura con frese non contaminate, verificando con uno spessimetro l'eventuale presenza di zone da assottigliare.

Lo spessimetro è un particolare calibro micrometrico che permette di controllare con precisione lo spessore della struttura metallica, la quale non deve mai risultare di spessore inferiore a 0,3 - 0,4 mm. Valori più bassi potrebbero comportare un eccessivo indebolimento della travata.

La rifinitura del metallo con dischi e frese, dopo la rifinitura stessa, dovrebbe presentarsi regolare, priva di asperità e di aspetto satinato.

La struttura va ora sabbiata con biossido di alluminio, quindi perfettamente detersa mediante bollitura o vaporizzazione.

In seguito, la si asciuga con un getto d'aria compressa purificata.

Anche nei passaggi successivi, la struttura non deve essere mai toccata con le dita, ma manipolata esclusivamente con pinzette metalliche precedentemente deterse.

Si deve comunque ricordare che tutte le operazioni relative alla costruzione di un dispositivo in ceramica devono sempre garantire che metalli da rivestire e masse ceramiche da cuocere non entrino mai in contatto con materiali che ne potrebbero pregiudicare struttura e adesione.

Rivestimento estetico della travata

La realizzazione del rivestimento estetico della travata segue una procedura ben determinata, che può essere sintetizzata nei seguenti passaggi : rifinitura, sabbiatura, ossidazione, applicazione dell'opaco, stratificazione di colletto, dentina e smalto, applicazione degli intensivi, glasatura.

Ossidazione

Terminata la preparazione della struttura, si provvede a generare sulla superficie metallica lo strato di ossido necessario all'adesione chimica della ceramica.

La formazione degli ossidi avviene ponendo la struttura metallica nel forno da ceramica e sottoponendola a un ciclo termico in atmosfera, cioè senza la creazione del vuoto nella camera di cottura.

Questo trattamento deve necessariamente avvenire in atmosfera, poiché è proprio la presenza dell'aria (e quindi dell'ossigeno) che permette l'ossidazione del metallo.

Opaco

L'opaco si presenta all'operatore (cosi come le altre masse ceramiche) sotto forma di polvere da miscelare con acqua distillata o appositi liquidi.

Individuato l'opaco del colore selezionato, lo si miscela con il liquido su una piastra in vetro,

sino a raggiungere quantità e consistenza desiderata.

Per la miscelazione, si dovranno preferire strumenti in vetro, poiché quelli in metallo potrebbero lasciare residui contaminanti. Queste contaminazione potrebbe sugli strumenti e sulle piastre di impasto avere un effetto abrasivo.

Le poveri metalliche prodotte da questa abrasione potrebbero essere inglobate nell'impasto,

alterando le proprietà meccaniche o cromatiche del rivestimento estetico.

Le normali metodiche prevedono la cottura di due o tre strati di opaco; si inizia con un impasto molto fluido che è distribuito uniformemente con un pennello sulle zone da ceramizzare.

Questa prima applicazione, detta wasbbrand, ha l funzione di creare uno strato di materiale coprente.

L'applicazione di uno strato coprente più spesso potrebbe originare, infatti, un opaco alterato e con evidenti screpolature.

In ogni cottura ceramica, prima dell'inserimento in forno, il pezzo da cuocere deve preventivamente condensato e asciugato. Ciò riguarda, ovviamente, anche l'opaco.

Esistono molti sistemi per la condensazione delle masse ceramiche : la più elementare e diffusa consiste nello strofinare il manico zigrinato di uno spatolino sulle pinzette che trattengono la bandina o il venting. Poiché il manico, passando sulle pinzette, produce una vibrazione, queste ultime origineranno al loro volta una vibrazione del manufatto.

Si ricorda che a ogni leggere vibrazione deve corrispondere una successiva asciugatura del manufatto e che vibrazioni eccessive potrebbero modificare forma e stratificazione del modellato. La prima cottura dell'opaco, come le seguente, dovrà avvenire sotto vuoto.

Per la gestione del parametri di cottura del forno, si raccomanda di seguire le indicazioni del produttore del materiale ceramiche.

Stratificazione delle masse

Le masse base sono rappresenta teda colletto, dentina e smalto.

Esse sono fornite, come l'opaco sotto forma di polveri suddivise a seconda della colorazione del campionario.

Le masse del colore selezionato vanno miscelato sulle piastra di impasto con acqua distillata o liquidi plastificanti.

Le tecniche di ceramizzazione più utilizzate prevedono la stratificazione e cottura delle diverse masse in un'unica soluzione (colletto, dentina e smalto) mentre alla seconda cottura e affidato soprattutto il compito di permettere al tecnico di compensare la normale contrazione del materiale e applicare eventuali smalti modificati sui margini incisali.

E' sempre utile, durante la stratificazione, modellare il manufatto leggermente sovradimensionato, per compensare l'effetto di contrazione della ceramica. Si applicherà la massa colletto con un pennello sintetico, sfumandola da margine cervicale sino al terzo medio.

In seguito, con la massa dentina, si abbozza la forma definitiva del dente da realizzare.

Si dovrà sempre mantenere il giusto grado di umidificazione delle masse nella stratificazione del modellato.

Per "fermare" e asciugare una massa troppo umida, sarà sufficiente appoggiarvi un fazzoletto di carta; per umidificarla si potrà invece umettarne la superficie con un pennello umido.

Ultimati tutti i passaggi di stratificazione, l'elemento viene asciugato leggermente e sfilato con attenzione dal modello di lavoro, quindi reggendolo sul moncone in gesso (o trattenendone la bandina o il venting ) con le pinzette si provvede a rendere più precisa la modellazione, in particolare nelle zone prossimali.

In questi passaggi si dovrà prestare molta cura a non deformare quanto fatto in precedenza.

La prima cottura della ceramica avviene sottovuoto a una temperatura leggermente inferiore (40-50°C) a quella dell'ultimo strato di opaco.

Dopo aver cotto la ceramica si attenderà che il manufatto abbia raggiunto temperatura ambiente. Il brusco raffreddamento della ceramica potrebbe causare la frattura del manufatto a causa del diverso comportamento termico del metallo e rivestimento estetico.

Dopo aver sabbiato e deterso perfettamente il manufatto, si potranno aggiungere gli eventuali smalti differenziati e le masse di compensazione, come tralucenti e trasparenti colorati.

La seconda cottura della ceramica è effettuata, sempre sottovuoto, a una temperatura più bassa di circa 20°C rispetto a quella della prima cottura. Dopo aver atteso il raffreddamento, si procede a una rifinitura ulteriore della protesi.

Dopo aver controllato di aver raggiunto colorazione e tessitura previste, si potrà inviare al clinico il manufatto per la prova grezza. Il clinico controllerà che non sia stata alterata la precisione della struttura metallica , che il dispositivo risponda ai requisiti funzionali di occlusione e disclusione e che i punti di contatto con i denti naturali attigui siano fisiologici e realizzati nel rispetto dell'anatomia.

Quest'ultimi dovranno permettere il passaggio del filo interdentale senza creare ricettacoli per il cibo.

A livello estetico andranno invece verificate fedeltà cromatica, corretta stratificazione e forma del dispositivo protesico, che deve risultare armonizzato con la dentizione residua del paziente.

Tornato nuovamente in laboratorio, il dispositivo verrà sottoposto, se necessario, a eventuali cotture di correzione.

La glasatura consiste in una cottura in atmosfera del manufatto, eseguita a temperatura leggermente più alta di quella della prima cottura.

Terminato il raffreddamento, verrà effettuata , se necessario, anche la lucidatura meccanica tradizionale (con gommini, pomice e paste lucidanti).

Bandine e altre porzioni esterne del metallo devono comunque essere lucidate , soprattutto per impedire che la placca batterica possa aderirvi.