Manfredo ZAMPOni1, Giovani de Oliveira CORRÊA2, Cléverson de Oliveira e siLVA2, Fabiano Carlos MARsOn2, silvia Masae de Araujo MiCHiDA3
1. Mestrando em Prótese Dentária, Faculdade ingá, uninGá, Maringá, PR, Brasil.
2. Professor do Programa de Mestrado em Prótese Dentária, Faculdade ingá, uninGá, Maringá, PR, Brasil. 3. Professora do Programa de Mestrado em Prótese Dentária, Faculdade ingá, uninGá, Maringá, PR, Brasil. Recebido: 16/11/2011
Aceito: 05/03/2012
Endereço para correspondência:
Manfredo Zamponi
Avenida Rio Branco, 923 - Zona 05 87015-380 – Maringá – Paraná – Brasil E-mail: manfredozamponi@hotmail.com
AbstrAct
As an aesthetic factor in the success of rehabilitation with im-plant prosthodontics, this review aims to assess the evolution of aesthetic ceramic pillars and their possible clinical applications. We reviewed work on the evolution of the zirconia composite, its biocompatibility, structural strength and its use in implantolo-gy. Zirconia does not occur in nature as pure oxide is a necessary stage of mineral processing as baldeita zircon or to obtain a zir-conium oxide. The pure zirconia has a monoclinic structure at room temperature and is stable up to 1170 °C. Between this tem-perature and 2370 °C it becomes tetragonal zirconia, and above 2370 °C in cubic zirconia, the addition of varying amounts of stabilizers cubic as CaO, MgO, and Y2O3, allow to obtain zir-conia partially stabilized with excellent mechanical properties with flexural strength of approximately 1200 MPa. Zirconia has been shown to be a biocompatible material with low adhesion and biofilm. Zirconia has been shown to be a promising mate-rial for use as prosthetic abutments on implants with excellent aesthetics, and resistance to fracture compatible with the occlu-sal loads and should be used with the exception of patients with parafunction. Although further studies are needed and long-term in vivo evaluation of the material for better conditions in the oral environment.
Key words: Dental implants. Dental prosthesis.Dental materials.
RESUMO
sendo a estética um fator importante no sucesso de reabilita-ção com prótese sobre implante, essa revisão tem por objetivo retratar a evolução dos pilares estéticos cerâmicos e suas pos-síveis aplicações clínicas. Foram revisados trabalhos referentes à evolução do compósito de zircônia, sua biocompatibilidade, resistência estrutural bem como sua utilização na implanto-dontia. A zircônia não ocorre na natureza como oxido puro sendo necessária uma fase de processamento de minérios como a baldeita ou a zirconita para obtenção do oxido de zir-cônia. A zircônia pura tem a estrutura monoclínica na tempera-tura ambiente e é estável até 1.170 ºC. Entre esta temperatempera-tura e 2.370 ºC, ela se transforma em zircônia tetragonal, e, acima de 2.370 ºC em zircônia cúbica, a adição de quantidades variáveis de estabilizadores cúbicos como CaO, MgO e Y2O3, permitem a obtenção de zircônias parcialmente estabilizadas com ex-celentes propriedades mecânicas, com resistência flexural de aproximadamente 1200 MPa. A zircônia tem se mostrado ser um material biocompativel e com baixa aderência de biofil-me. A zircônia tem se mostrado ser um material promissor na utilização como pilares em prótese sobre implante, com exce-lente estética, e resistência a fratura compatível com as cargas oclusais, devendo ser utilizada com ressalva em pacientes com parafunção. Ainda são necessários mais estudos in vivo e a lon-go prazo para melhor avaliação do material nas condições do meio bucal.
Palavras-chave: implantes dentários. Prótese dentária. Mate-riais dentários.
INTRODUÇÃO
Com o grande sucesso dos implantes osseointegrados, tornou-se possí-vel a substituição da dentição perdida, seja ela total ou unitária, que gerou uma grande preocupação em solucionar esteticamente o tratamento res-taurador, principalmente nos casos anteriores. Na implantodontia a estética esta intimamente ligada aos pilares, emergentes ou abutments que, vem sofrendo modificações proporcionando assim, uma melhor estética3.
Para se obter estética e funcionalidade em áreas ântero-superiores, dependemos de restaurações protéticas de boa qualidade e também do posicionamento e estabilidade dos tecidos peri-implantares, tornando--se assim, um dos maiores desafios para o clínico12. Procurando atender a
exigência estética dos pacientes, que vem aumentando cada vez mais nos últimos anos, os profissionais da odontologia e da indústria vêm desenvol-vendo novas técnicas e materiais.
Normalmente, os pilares de implantes utilizados são confeccionados em metal puro, o qual demonstra excelente biocompatibilidade e propriedades mecânicas. Apesar do empenho da indústria em melhorar a fabricação e o formato do metal, ainda existe a possibilidade do aparecimento dos compo-nentes metálicos, tornando uma restauração não estética, isso pode ocorrer mesmo quando o pilar é colocado sob a gengiva, no qual, poderá aparecer uma base cinza, dando uma aparência azulada no tecido mole1. Esse
escu-recimento na região cervical se deve a fina espessura do tecido gengival em torno do pilar que é incapaz de bloquear a luz refletida do pilar de metal. Com o propósito de adquirir uma melhora na estética, houve a introdução dos materiais cerâmicos na odontologia, sendo utilizados como revesti-mento para subestruturas metálicas ou cerâmicas e mais recentemente para estruturas de coroas unitárias e próteses fixas, com as vantagens de a cerâmica ser altamente biocompatível e pelo fato de possuir uma superfície lisa, tornando a restauração desfavorável ao acúmulo de biofilme8.
O pilar de em alumina fabricado com óxido de alumínio densamente sin-terizado e de alta pureza, foi o primeiro pilar cerâmico utilizado na implan-todontia, desenvolvido em 1993 pela Biocare com o nome de CerAdapt sen-do utilizasen-do em próteses unitárias e próteses parciais fixas19-20. Em seguida
sugiram os pilares de cerâmica baseado em alumina reforçado com zircônia infiltrada por vidro, e pilar de óxido de zircônia estabilizado com ítrio22,25.
Tanto o pilar de zircônia quanto de alumina, tem grande aceitação es-tética, podendo ser realizadas restaurações com resultados satisfatórios. O pilar de zircônia tem duas vezes mais resistência a fratura comparando-se com o pilar de alumina, essa resistência pode ser explicada pela diferen-ças micro-estruturais, como partículas de menor tamanho, alta densidade e mecanismo polimórfico contra propagação de trincas, sendo, portanto muito indicado nos tratamentos estéticos atuais8.
A zircônia estabilizada com ítrio 3% é caracterizada por grânulos finos de microestruturas tetragonais de policristais. O requisito mínimo para a utilização em pilares de implantes está descrito pelo padrão na ISO 13.356. A zircônia possui uma característica única a qual é a transformação de sua microestrutura acarretando seu endurecimento promovendo numerosas vantagens em sua aplicação, no qual, a zircônia é muito mais resistente que as demais cerâmicas diminuindo as complicações durante o tratamento4.
Frente a esta barreira, de promover estética na região cervical de próte-ses sobre implantes, a indústria começou a desenvolver pilares a base de cerâmicas, onde, a zircônia estabilizada por ítrio 3% tem sido descrita como
pilar de implantes possibilitando restaurações de alta qualidade e grande aceitação estética25.
Com levantamento bibliográfico o presente trabalho apresentará uma análise sobre o pilar de zircônia, desde sua composição, biocompatibilidade, resistência, utilizando o método de revisão bibliográfica.
REVISÃO DE LITERATURA
COMPÓSITO ZIRCÔNIA
A zircônia (ZrO 2) não ocorre na natureza como óxido puro sendo en-contrada nas formas de Badeleita e Zirconita (ZrSiO4). Dos dois minérios, a Zirconita é a mais abundante, porém menos pura e necessita de quan-tidade significativa de processamento para se obter zircônia. A zircônia é uma cerâmica polimorfa que possui três estruturas cristalinas: monoclí-nica, cúbica e tetragonal. A zircônia pura tem a estrutura monoclínica na temperatura ambiente e é estável até 1.170 ºC. Entre esta temperatura e 2.370 ºC, ela se transforma em zircônia tetragonal, e, acima de 2.370 ºC em zircônia cúbica2.
A badeleita é uma ocorrência natural de zircônia. Sua maior fonte é a mina de Palabóra na África do Sul. Este mineral pode ser usado como precursor de zircônia de alta pureza, mas é usado frequentemente como fonte direta de zircônia comercial. Para a obtenção da zircônia, são neces-sárias etapas para a decomposição do minério, isto é, por processamento químico ou térmico. A zircônia obtida através de processamentos térmicos tende a serem mais puras, porém, geram maiores impurezas que aquelas obtidas através de processamentos químicos. A decomposição química da Zirconita requer elevadas temperaturas e o uso de agentes agressi-vos, onde as rotas mais utilizadas são a carbo-cloração e fusão alcalina. O processamento químico é um procedimento que resulta na zircônia es-tabilizada. A decomposição química é utilizada em processos comerciais adotados pela Tosoh Corporation - Japão, na produção de zircônia e zir-cônia previamente estabilizada com ítrio (Y-PTZ). Tais processos exigem a precipitação aquosa de hidróxido de zircônia e ítrio a partir do oxicloreto de zircônia e do cloreto de ítrio, respectivamente. Estes precipitados são submetidos a uma operação de secagem para se obter o Y-PTZ que é sin-terizado a temperatura de 1.400 ºC13.
A zircônia tem mostrado grande destaque entre as cerâmicas avançadas, atraindo muito interesse de seus pesquisadores em seus vários campos de atuação. As aplicações mais promissoras são como cerâmicas estruturais (partes de motores de combustão, palhetas de turbina, ferramentas de corte, partes de implantes ortopédicos, próteses odontológicas) e como eletrólitos sólidos (sensores de oxigênio, células de combustível, bombas de oxigênio)10.
Para produzir componentes de zircônia, é necessário bloquear o material totalmente na fase cúbica utilizando aditivos ou agentes estabilizantes. A adição de quantidades variáveis de estabilizadores cúbicos como CaO, MgO e Y2O3, permitem a obtenção de zircônias parcialmente estabilizadas, que combinadas com variações de processos, podem resultar em cerâmicas que demonstrem propriedades excepcionais tais como: alta resistência a fratu-ras, alta dureza, excelente resistência química, bom refratário, bom condu-tor de íons de oxigênio2.
lo de biofilme é uma das principais causas na perda de um implante através da peri-implantite, onde são observadas quantidades significativas de bactérias anaeróbias e gram-negativas associadas. A composição do pilar sobre o im-plante influencia bastante na formação e aderência epitelial na região onde o pilar se conecta com o implante3.
A zircônia é um material propício para a fabricação de pilares para implan-tes com um baixo potencial de colonização bacteriana. O titânio comercial-mente puro é biocompativel, porém, no momento, discute-se a importância da utilização de pilares que possam minimizar os processos inflamatórios e favorecerem a aderência epitelial. Em análise, a zircônia mostrou resultados promissores, não apresentando citotoxidade, com isso, afirmou-se que a zir-cônia não causa morte ou prejuízo à população celular, podendo ser caracteri-zado como material não citotóxico5, 21.
RESISTÊNCIA DA ZIRCÔNIA
A zircônia pura não demonstra aplicabilidade prática como material de engenharia, isso de deve à elevada variação volumétrica associada à transição das fases polimórficas. Para tornar-se estável, a adição de óxidos estabilizantes é imprescindível para manter as fases polimórficas, em tem-peraturas ambientes. A itria (Y2O3) é um dos aditivos que se destaca como estabilizante mais utilizados para estabilização de fase tetragonal do ZrO2, conhecida como fase tenaz e dura, em temperatura ambiente, possibilitan-do a utilização deste material como cerâmica avançada, e notadamente como ferramenta de corte10.
Adicionando ítria à zircônia, inibimos a transformação martensítica. O de-créscimo da temperatura de transformação com adições de ítria produz uma menor mudança na temperatura e menor deformação térmica7.
A estabilidade dos polimorfos de ZrO2 depende fortemente da
quan-tidade de óxidos que é adicionada para diminuir a temperatura da transformação das fazes polimórficas, este fenômeno trata-se de uma transformação de natureza martensítica, acompanhada por um aumento volumétrico da ordem de 4%18.
O preparo da zircônia provoca, na superfície, uma transformação da fase tetragonal em monoclínica. A expansão volumétrica provoca o re-forço da matriz pelo mecanismo de formação de microtrincas e rere-forço por transformação induzida por tensão, no qual, o pilar de zircônia exibe maior tenacidade à fratura e grande resistência mecânica, quando com-parado às cerâmicas convencionais9.
A mudança da fase tetragonal para monoclínica ocorre associada ao campo de tensão de uma trinca em propagação. Grandes tensões ativas são geradas ao redor de uma trinca, principalmente na ponta da trinca. Estas tensões relaxam a restrição elástica imposta pela matriz às par-tículas de zircônia tetragonal e, se elas são suficientemente grandes, a tensão ativa atuando sobre as partículas de ZrO2 irá favorecer a trans-formação das mesmas para a fase monoclínica. A expansão volumétrica (3% a 5%) e a deformação cisalhante (1% a 7%) desenvolvida durante a transformação resultam em uma deformação compressiva na matriz. Tais tensões fecham a trinca e agem como uma barreira energética para o crescimento da trinca. Como esses fenômenos ocorrem associados à trinca em propagação, um trabalho extra é requerido para propagar a
para o sucesso de uma restauração, o suporte deve apresentar valores de resistência maiores que tais forças, devendo manter esses valores por pelo menos 5 anos de função clinica8.
Os pilares à base de zircônia podem receber ajustes realizados em ins-trumentos rotatórios com brocas diamantadas, dando forma a contornos gengivais, angulação e forma do pilar. O desgaste do pilar de zircônia com ou sem refrigeração a água não tem influência na resistência do material. O calor e a influência mecânica gerada durante o preparo não têm qualquer consequência à zircônia4.
A resistência à flexão de pilares em zircônia, em peça única e em duas peças com e sem base metálica, sobre implantes de titânio com conexão externa e interna, foram avaliadas e observou que as conexões internas fo-ram mais favoráveis em relação à distribuição de forças e resistência que as conexões externas assim como as conexões em duas peças com base metálica também obtiveram um resultado significantemente melhor, mas necessitando de melhores avaliações em estudos in vivo23.
DISCUSSÃO
Devido aos avanços significativos dessas cerâmicas de nova geração, a partir de 1990, tornou-se possível a execução de próteses dentais totalmen-te cerâmicas. Há uma totalmen-tendência natural de substituição da subestrutura metálica por cerâmicas de maior resistência mecânica17.
A incerteza da utilização de pilares cerâmicos e não dos pilares conven-cionais de metal quanto à resistência, à fratura e à tenacidade, levou a in-dústria a buscar materiais resistentes, biologicamente compatíveis e boas propriedades mecânicas, como os pilares de titânio. Os pilares cerâmicos devem possuir boas qualidades mecânicas podendo garantir um bom tra-tamento restaurador, e uma das qualidades mais importantes são à tenaci-dade à fratura e resistência flexural. No inicio era utilizado pilar cerâmico a base de Alumina pura, após Alumina/Zircônia e atualmente esta utilizando Óxido de Zircônia estabilizada com ítrio 3%3.
A zircônia é significamente mais forte que as demais cerâmicas, o que de-monstra menores complicações quando comparadas as demais, mostrando índice insignificante de fratura. Dessa forma, a zircônia é uma excelente opção protética utilizada como pilar sobre implante, permitindo ainda a sua individualização sem rigorosas restrições, devido à grande excelência física apresentada, na qual, poderão ser realizados restaurações mais estéticas e com funcionalidade de 100% por períodos de 4 a 6 anos3,8.
Podemos encontrar no mercado pilares cerâmicos personalizados e pré-fabricados. Os pilares pré-fabricados estão disponíveis em diferen-tes tipos (angulados ou retos), onde poderá ser preparado frente à ne-cessidade clinica, no qual esses procedimentos são simplificados quando ajustados a nível laboratorial, evitando assim, a moldagem definitiva tradicional com afastamento gengival11.
Outra possibilidade é a confecção de prótese fixa de 3 elementos com pôntico, entretanto, com pilares em zircônia simulando uma conexão rígida entre os pilares, implante-implante e implante-dente a
perso-nalização dos pilares pode reduzir o índice de fraturas, porem cone-xões entre implante-dente tiveram um maior índice de fratura que a conexão implante-implante. Nos casos onde são necessários é possível a utilização de pilares angulados para correção estética relacionada ao incorreto posicionamento do implante em regiões anteriores, com va-lores de fratura superiores aos vava-lores sugeridos para o padrão de for-ças oclusais na região, dedicando maior atenção nos casos de pacientes com parafunção14-15.
Como um método para manter a coloração natural dos tecidos moles ao redor do implante, podemos substituir pilares metálicos por pilares de zircônia melhorando assim a condição estética peri-implantar, sendo ainda possível com os sistemas CAD/CAM a confecção de pilares sem a perda das coroas pré existentes24.
Foram verificadas a condições dos tecidos peri-impantares, de 40 im-plantes unitários instalados na região posterior e reabilitados com pilares de zircônia Y-TZP. Observaram que após 12 meses não houve a perda de nenhum implante nem falha mecânica de nenhum pilar e que os tecidos peri-implantares, mole e duro se mantiveram sadios sem qualquer sinal de inflamação16.
CONCLUSÃO
O processamento da zircônia com adição metais, como o ítrio, tem gera-do maior estabilidade na sua estrutura a temperatura ambiente, elevangera-do a resistência quanto à formação de trincas e ocorrência de fratura.
Sendo a zircônia um material com ótima biocompatibilidade, excelente estética e resistência flexural acima das cargas oclusais, possibilita a sua uti-lização como pilar protético em reabilitação com implantes, em áreas com elevada exigência estética mesmo quando necessitamos lançar mão de pi-lar angulado para correção de problemas na posição do implante. Com o uso de sistemas CAD/CAM pode-se obter pilares personalizados para cada caso.
Como a utilização da zircônia para pilares sobre implante tem um uso recente ainda são necessários mais estudos in vivo com períodos de controle mais longos.
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