En el ámbito de los materiales restauradores, el dióxido de zirconio ha ganado un gran interés en los últimos años. Este material tiene el potencial de reemplazar las construcciones metalocerámicas como estándar en la prótesis fija.
Evolución Histórica de la Cerámica Dental
La cerámica es, probablemente, el primer material artificial desarrollado por el hombre. La aparición de las primeras porcelanas se remonta al año 100 a.C., pero fue hacia el año 1.000 d.C., en China, cuando se consiguió un material cerámico más resistente. En 1728, Pierre Fauchard (1678-1761), “padre de la Odontología moderna”, pensó en la utilización de las porcelanas para la sustitución de dientes perdidos. En 1903, Charles H introdujo las primeras coronas de porcelana cocida sobre una lámina de platino.
Los principales problemas que presentaban estas restauraciones eran la fragilidad y los inadecuados ajustes marginales, consecuencia de los grandes cambios volumétricos que se producían tras la cocción de la porcelana. En 1965, McLean y Hughes introducen en el mercado la porcelana aluminosa, que era más resistente que la feldespática convencional. Estas porcelanas presentaban el problema de una mayor opacidad y de ser más blanquecinas, por lo que para conseguir una estética aceptable se necesitaba un tallado muy agresivo.
Sistemas Cerámicos Integrales
Los sistemas íntegramente cerámicos desarrollados en los últimos años resultan especialmente adecuados para imitar la conductividad lumínica y la translucidez de los dientes naturales y presentan, por tanto, ventajas estéticas con respecto a las restauraciones ceramometálicas convencionales.
A continuación se presentan diferentes materiales que pueden ser usados para la confección de puentes totalmente cerámicos, llevándose a cabo un estudio comparativo de los mismos basándose en el análisis de ocho parámetros.
Entre los sistemas cerámicos integrales, destacan:
- In Ceram® (Vita® Zahnfabrik, Bad Säckingen, Alemania)
- PROCERA® ALL CERAM (Nobel Biocare, Göteborg, Suecia)
- CERCON® SMART CERAMICS (Degussa Dental, Hanau, Alemania)
- LAVA® SYSTEM (3M ESPE AG, St. Paul, MN, EEUU)
Tipos de Cerámica Dental y sus Componentes
Cerámica de Alúmina Infiltrada con Vidrio y Reforzada con Zirconio: Sistema VITA® IN CERAM ZIRCONIA
El sistema Vita® In Ceram Zirconia (Vita® Zahnfabrik, Bad Säckingen, Alemania) consta de dos porcelanas:
- Núcleo: Compuesto por una mezcla de óxido de aluminio (Al2O3) al 67 por ciento y óxido de zirconio (ZrO2) en forma tetragonal metaestable en el 33 por ciento restante. Esta mezcla, una vez sinterizada, se infiltra con un vidrio de lantano.
La confección de las restauraciones de Vita® In Ceram Zirconia es similar a las de Vita® In Ceram Alumina por lo que el técnico familiarizado con ésta no tendrá ninguna dificultad.
Estructura Vita® In Ceram Zirconia infiltrada con vidrio.
Cerámica de Óxido de Zirconio Parcialmente Estabilizada: Sistemas CERCON® y LAVA®
La cerámica de óxido de zirconio parcialmente estabilizada (“tetragonal zirconio polycristals” [TZP como también se la conoce]) es, actualmente, el material cerámico más resistente y estable del mercado. Este material presenta unas propiedades mecánicas excelentes (resistencia a la flexión superior a 900 MPa y tenacidad de rotura entre 7-10 MPa x m1/2) que le permiten ser usado para la confección de puentes en sectores posteriores de la cavidad bucal mediante el empleo de técnicas CAD/CAM.
A diferencia de la cerámica Vita® In Ceram Zirconia, que contiene un 67 por ciento de óxido de aluminio (Al2O3) y un 33 por ciento de óxido de zirconio (ZrO2), la cerámica de óxido de zirconio parcialmente estabilizada está formada exclusivamente por partículas de zirconio, parcialmente estabilizadas con óxido de itrio (95 por ciento de ZrO2 estabilizado con 5 por ciento de Y2O3).
Para el revestimiento final del armazón se emplea una porcelana feldespática convencional, que en el caso del sistema Cercon® es la Cercon® Ceram (Degussa Dental, Hanau, Alemania) y en el del sistema Lava®, la Lava® Ceram (3M ESPE AG, St. Paul, MN, EEUU]).
Propiedades Mecánicas del Zirconio
Resistencia a la Flexión
Se define como la capacidad de un material para evitar ser deformado elásticamente, es decir, para evitar ser doblado. Es la propiedad mecánica más comúnmente considerada y depende del examen y del método de análisis empleado, así como de las condiciones de acabado de las superficies.
Según los autores consultados, el material que presenta una mayor resistencia a la flexión es la cerámica de óxido de zirconio, con valores superiores a los 900 MPa.
Tenacidad de Rotura
Se define como la resistencia de un material a la propagación de grietas. Según la bibliografía consultada, la cerámica de óxido de zirconio es la que presenta la mayor tenacidad de rotura con unos valores que oscilan entre 9-10 MPa x m1/2.
Ello es debido, en parte, a un proceso denominado refuerzo de transformación. La configuración cristalina del óxido de zirconio parcialmente estabilizado es tetragonal. Si sobre el óxido de zirconio tetragonal incide una tensión externa puede provocar la transformación a otra configuración cristalina (fase monoclínica). El cristal monoclínico es de un 3 a un 5 por ciento mayor que el cristal tetragonal del que se ha originado.
En las regiones donde existen fisuras microscópicas en el material, la transformación de fase tiene el potencial para restaurar grietas microscópicas sellándolas con el volumen adicional de cristal monoclínico.
Tenacidad de Rotura de diferentes materiales cerámicos.
Fractura del Puente
Cuando una prótesis parcial fija (PPF) ceramometálica de tres unidades fracasa sólo sufre grietas en la capa de cerámica mientras que la subestructura metálica permanece intacta. En cambio, cuando una PPF totalmente cerámica se fractura lo hace completamente, es decir, hay una fractura global (del armazón y de la porcelana de revestimiento).
Además, dicha fractura siempre se produce de un modo característico: parte del lado gingival del conector y discurre en forma de curva hasta el intermediario central o póntico.
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El Zirconio en la Vida Cotidiana
La forma más común de compuestos de circonio en la vida es la presencia de diversas cerámicas en forma de óxidos. El circonio es el principal material nuclear, por lo que a la población le preocupa mucho que las dentaduras postizas totalmente de porcelana contengan elementos nucleares radiactivos, que son perjudiciales para el cuerpo humano.
Sin embargo, los expertos han confirmado que los materiales de dióxido de circonio son muy estables y que no se disocian. Su afinidad y compatibilidad con el tejido bucal humano son muy altas. Es, con diferencia, el material de reparación más seguro para la fijación de prótesis orales.
Tabla Comparativa de Materiales Cerámicos
| Material | Composición | Resistencia a la Flexión (MPa) | Tenacidad de Rotura (MPa x m1/2) | Aplicaciones |
|---|---|---|---|---|
| Porcelana Feldespática | SiO2, Al2O3, K2O, Na2O | 60-70 | N/A | Carillas, Coronas (con subestructura metálica) |
| Porcelana Alúminosa | Al2O3 | N/A | N/A | Coronas, Puentes |
| Vita® In Ceram Alumina | Al2O3 infiltrada con vidrio de lantano | 400-600 | 5 | Puentes anteriores de tres unidades |
| Vita® In Ceram Zirconia | 67% Al2O3, 33% ZrO2 | N/A | N/A | Coronas, Puentes |
| Óxido de Zirconio (TZP) | 95% ZrO2 estabilizado con 5% Y2O3 | >900 | 7-10 | Puentes posteriores, Coronas |
Conclusión
Los espejos dentales de zirconio representan un avance significativo en la odontología moderna, ofreciendo una combinación ideal de resistencia, estética y biocompatibilidad. Su capacidad para ser utilizados en diversas aplicaciones, desde coronas individuales hasta puentes complejos, los convierte en una opción versátil y confiable para los profesionales dentales y sus pacientes.