Características generales y propiedades de las cerámicas sin metal (I)
Introducción
A pesar del éxito innegable que las coronas ceramometálicas han tenido durante las últimas décadas del siglo XX, los esfuerzos por conseguir sistemas cerámicos libres de metal que proporcionen mayor estética no han cesado. La corona totalmente cerámica constituye un modelo estético difícil de imitar por otros medios restauradores ya que permiten una mejor transmisión de la luz a través del mismo. De la importancia del uso clínico de la cerámica dental basta citar que en 1990 se colocaron unos 35 millones de coronas de las cuales el 71% de las mismas tenían porcelana como uno de los componentes que las integraban, total o parcialmente.
Sin embargo, todavía no han sido resueltos algunos de los problemas que presentan los sistemas de restauración metalocerámicos tales como el elevado precio de los metales nobles, el proceso de elaboración, el compromiso estético al disminuir la transmisión de luz a su través y la sensibilidad y alergia a determinados metales que presentan un número no despreciable de pacientes. Todo ello unido a un creciente interés por parte de la sociedad en general y de los odontólogos en particular, de obtener prótesis estéticamente perfectas ha incrementado las investigaciones encaminadas a buscar un material que respondiera a éstas expectativas (fig. 1).
Figura 1. Restauraciones protésicas mediante coronas unitarias en incisivos centrales superiores. a /.Corona metalcerámica en 21; nótese el aspecto cervical antiestético y la tinción provocada en la mucosa por efecto del metal; b/. Corona cerámica sin metal en 11: aspecto muy estético y natural
En éste contexto la perfecta imitación de los tejidos duros dentales en relación a la luz entrante sólo es posible con materiales que se comporten con ella de forma similar a la que presentan los dientes naturales en cuanto a translucidez, vitalidad, coloración, textura, grosor, etc.
De todos los materiales conocidos en la actualidad la porcelana dental es el material de restauración de mejor comportamiento estético de que disponemos en Odontología. Tanto es así que se considera como el material ideal por sus propiedades físicas, biológicas y ópticas que permiten mantener el color con el paso del tiempo, resistir la abrasión, además de poseer gran estabilidad en el medio oral, biocompatibilidad elevada y aspecto natural en cuanto a translucidez, brillo y fluorescencia (fig. 2).
Figura 2. Translucidez que presentan las coronas de cerámica sin metal mucosa por efecto del metal; b/. Corona cerámica sin metal en 11: aspecto muy estético y natural
De ahí que el gran reto para la industria y los profesionales consista en lograr prótesis exclusivamente cerámicas que mejoren o minimicen algunos de los importantes problemas que estas restauraciones aún presentan como la fragilidad y falta de resistencia sin perder sus excepcionales condiciones biológicas y ópticas. En este sentido la evolución histórica de los materiales cerámicos ha sido y es una dura batalla por encontrar el equilibrio entre belleza y resistencia.
La cercanía de nuevos materiales cerámicos con mejores propiedades, el gran desarrollo tecnológico de los sistemas de procesado CAD/CAM (PROCERA por ejemplo) y los medios de adhesión y cementado actuales abren la puerta a un futuro próximo de buenos resultados tanto estéticos como mecánicos mediante coronas y puentes exclusivamente cerámicos y con elevada resistencia, hoy por hoy casi impensables de conseguir.
Nuestro objetivo al presentar ésta revisión es ofrecer una panorámica global de los sistemas cerámicos actuales sin metal intentando aproximarnos a su clasificación, composición, ventajas e inconvenientes de cada una de las porcelanas sin metal más representativas; además de efectuar un análisis comparativo y exponer finalmente las necesidades y expectativas futuras de estos tipos de cerámica.
El esquema organizativo será el siguiente: breve evolución histórica, propiedades deseables, clasificación según diversos parámetros, composición según tipo, discusión crítica, expectativas futuras y conclusiones.
Propiedades deseables en los materiales restauradores cerámicos y su relación con las ventajas e incovenientes de ellos derivado
Los materiales cerámicos dentales deben presentar una serie de propiedades que a continuación destacamos:
- Propiedades ópticas de vitalidad, translucidez, brillo, trasparencia, color (posibilidad de incorporar pigmentos), reflexión de la luz y textura, lo que implica grandes posibilidades estéticas al mimetizar los dientes naturales1.
- Biocompatibilidad local y general. Son los que presentan el mejor comportamiento con los tejidos vivos.
- Durabilidad y estabilidad en el tiempo tanto en integridad coronal como en su aspecto por la gran estabilidad química en el medio bucal.
- Compatibilidad con otros materiales y posibilidad de ser adheridas y grabadas mediante los sistemas cementantes adhesivos actuales.
- Baja conductividad térmica con cambios dimensiónales más próximos a los tejidos dentarios naturales que otros materiales restauradores utilizados9.
- Radiolucidez: cualidad ésta muy interesante pues permite detectar posibles cambios en la estructura dentaria tallada como caries marginales y actuar precozmente especialmente en las porcelanas de alúmina densamente sinterizadas y en las feldespáticas12.
- Resistencia a la abrasión debido a su dureza13. Esta propiedad constituye una seria desventaja y un importante problema clínico cuando se opone a dientes naturales, pues limita las indicaciones y depende directamente de la dureza del material cerámico y de la aspereza del mismo al ocluir sobre las superficies dentarias. Actualmente se considera que la porcelana vitrificada de grano fino es menos abrasiva para el antagonista14.
- Resistencia mecánica. Alta resistencia a la compresión, baja a la tracción y variable a la torsión, lo que las convierte en rígidas pero frágiles. Quizá sea éste el más grave inconveniente que presentan, tanto es así que los mayores esfuerzos investigadores se han dirigido a dotarlas de mayor resistencia. Al respecto, las causas más frecuentemente mencionadas como responsables de la fragilidad son la existencia de grietas en el material cerámico y la propagación de las mismas, así como la presencia de poros por una técnica descuidada durante el procesamiento, cocción, etc. La porosidad y contracción durante la cocción exigen una técnica meticulosa para mejorar los resultados. Un intento de obviar este problema fue el fundirlas sobre metal a expensas de disminuir la estética. También se mejoró la resistencia a la fractura mediante la dispersión de pequeños cristales dentro de la estructura cerámica para impedir la propagación de las grietas. La indeformabilidad que presentan ante deformaciones elásticas también contribuyen a su fragilidad si bien algunas de la actuales cerámicas presentan cierta resistencia a la flexión.
- Procesado simple y coste razonable: la realización de coronas de porcelana no es precisamente fácil de realizar lo cual lleva aparejado un coste elevado. Sin embargo la generalización y automatización de la técnica hacen suponer que a la larga se producirá un abaratamiento de los costes de producción.
Clasificación de las porcelanas dentales
Hacer una taxonomía de las porcelanas dentales es arduo y complicado, pues los criterios de asociación son muy variados y artificiosos. En unos casos se atiende a la temperatura de procesado de la porcelana, en otros a las características estructurales o a la composición, al lugar de aplicación sobre la superficie dentaria, a la forma de elaborar o procesar las restauraciones e incluso a las indicaciones de la misma.
Entre los posibles parámetros de clasificación destacamos:
1. Según el criterio de la temperatura de procesado
La necesidad de calor para su elaboración ha conducido a que tradicionalmente se hayan clasificado en función de la temperatura a la que deben ser procesadas.
Según este criterio las porcelanas se clasifican en porcelanas de alta, media y baja fusión. Recientemente se ha ampliado la clasificación con otras porcelanas que se trabajan a temperaturas muy inferiores e incluso en frío8,9.
En la tabla 1 resumimos las temperaturas de procesado y las principales indicaciones clínicas de este tipo de porcelanas. El lograr porcelanas con temperatura de cocción alta o baja o muy baja presenta una serie de ventajas e inconvenientes13 que se reflejan en la misma tabla.
Hemos de destacar que la principal ventaja sobre el producto final que presentan las porcelanas de medio o bajo punto de fusión es que durante el enfriamiento acontecen menores cambios dimensionales lo que se traduce en menor aparición de grietas y porosidad superficial, así como la posibilidad de que se puedan utilizar en técnicas ceramometálicas con metales con menor temperatura como el titanio y que no son objeto de análisis es este artículo. Sin embargo, la deformación que sufren por cocciones repetitivas por ejemplo por causa de pruebas o reparaciones es un factor limitante en su uso. No obstante hoy por hoy las porcelanas de bajo punto de fusión son casi tan resistentes como las de alto punto de fusión y presentan una solubilidad y translucidez adecuadas13.
Las cerámicas a temperatura ambiente se denominan así porque permiten trabajar en clínica directamente sin necesidad del concurso del laboratorio dental. Aunque hay poca documentación sobre ellas se trata más de una tendencia en alza que de una realidad cotidiana.
2. Según la composición y características estructurales
Pese a tener una composición genérica que se analizará más adelante, el predominio de uno u otro de sus componentes da lugar a un sistema de clasificación que resumimos en la tabla 2.
3. Según el sistema de procesado y presentación
Dado la gran cantidad de clasificaciones de las porcelanas se ha intentado un nuevo sistema de clasificación atendiendo al sistema de procesado1 y obtención que concretamos en la tabla 3.
Características generales y propiedades de las cerámicas sin metal (II)
Composición de las porcelanas dentales. Ventajas e incovenientes
y algunas propiedades
No es nuestro objetivo hacer una presentación ordenada y clara de los distintos componentes que constituyen las cerámicas dentales pues es una tarea casi imposible de lograr por la gran cantidad y variedad de compuestos de que constan actualmente y por la reticencia y secretismo que manifiestan los fabricantes para desvelar los compuestos que las integran; además, conocer aisladamente la composición no tiene gran relevancia si no se sabe exactamente la técnica y la cocción.
Composición básica
Todas las porcelanas, sean del tipo que sean, están formadas por tres materias primas fundamentales cuya proporción varía en función de las propiedades que se quieren obtener o modificar y son feldespato, cuarzo (sílice) y caolín o arcilla blanca10,11,13.
El componente mayoritario es el feldespato seguido del cuarzo (forma cristalina del sílice) y en menor medida del caolín13. La diferencia entre las porcelanas dentales y las no dentales la marcó inicialmente el contenido en caolín11 (> 50% de la masa total en la cerámicas no dentales) responsable último de la manipulación y moldeado de la masa a la que le confiere una gran opacidad y pérdida de transparencia cuando es mayor del 10% de la masa, motivo éste por el que se redujo progresivamente su presencia hasta niveles mínimos en las porcelanas dentales actuales (fig. 4).
- Figura 4. Corona de cerámica sin metal del 46. La proporción equilibrada de componentes en la masa cerámica permite el modelado de la misma sin menoscabo de otras propiedades físicomecánicas
Además de los componentes básicos, otros materiales que se recogen en la tabla 4, aunque en menor proporción, contribuyen a la mejora del aspecto y a brindar propiedades ópticas de fluorescencia15,16.
Conocidos los principales componentes, la composición más pormenorizada según el componente mayoritario es el que sigue.
Porcelanas de concepción clásica, tradicional o convencionales
Porcelanas feldespáticas
Antes de iniciar la descripción de los compuestos que integran las porcelanas dentales, es conveniente hablar, aunque someramente, de la estructura que las constituyen. En cuanto a su estructura, el material cerámico puede ser considerado un material compuesto, dada la diversidad de elementos que la integran, donde la estructura predominante la constituye la matriz amorfa o vítrea mientras que otros compuestos aparecen dispersos en el seno de ellos como estructura cristalina o cristales.
Los átomos o moléculas de los materiales pueden distribuirse en el espacio de manera que se encuentren ubicados a igual distancia con los vecinos, con una distribución completamente regular, ordenada, geométrica y repetitiva. Se constituye así la estructura cristalina. Esta situación estructural es la que se encuentra fundamentalmente en los metales. En los materiales cerámicos puede darse una situación equivalente pero con más de un tipo de reticulado espacial; sin embargo también es posible que en alguno de ellos los átomos no se encuentren ordenados en un retículo cristalino geométrico y repetitivo sino ubicados casi aleatoriamente en el espacio formando una estructura amorfa o vítrea, es decir sin ningún orden geométrico repetitivo, constante o concreto11. La estructura cristalina es por tanto opuesta a la estructura amorfa o vítrea.
Las porcelanas dentales presentan una dualidad estructural. El feldespato, uno de los componentes mayoritarios de las porcelanas, una vez fundido con los óxidos metálicos solidifica en forma vítrea o amorfa y constituyen la fase vitrificada y son por tanto vidrios desde el punto de vista estructural, mientras que el cuarzo, el segundo componente cuantitativamente importante, contribuye a formar la fase cristalina de las cerámicas. En general las porcelanas feldespáticas responden a la composición básica mencionada anteriormente.
El feldespato es el compuesto principal, responsable de la formación de la matriz vítrea formado por silicatos de aluminio combinados con metales. En sus valencias libres se combina con Na, K y Ca que a su vez actúan como fundentes para ayudar a la formación de la fase vítrea. El feldespato no existe puro como tal en la naturaleza sino que se presenta como feldespato potásico o sódico. La función de cada uno de ellos ya ha sido mencionada en la tabla 4. Dentro del amplio grupo de los feldespatos hay un grupo que presenta menor proporción de sílice, como la leucita (silicato de aluminio y potasio) que aparece a ciertas temperaturas durante la fusión de los feldespatos y no suele aparecer como tal mineral en la naturaleza. La presencia de leucita es uno de los sistema de incremento de la resistencia de las coronas de cerámica sin metal17. Las porcelanas que contienen mucha leucita son unas dos veces más resistentes que las que contienen cantidades menores13.
El cuarzo es el mineral más difundido de la corteza terrestre y por tanto muy abundante en la naturaleza es transparente, incoloro, brillante y muy duro. Tiene un elevado punto de fusión, un coeficiente de dilatación lineal muy pequeño y es muy estable químicamente pues apenas es atacado por los ácidos salvo el fluorhídrico. Sirve de estructura sobre la que los otros compuestos pueden acoplarse dando como resultado de la unión un material más resistente. La presencia de alúmina (óxido de aluminio) en distintas proporciones da lugar a un aumento de la dureza y disminuye de forma importante el coeficiente de expansión térmica de la porcelana. Su forma natural de presentación es el corindón.
El caolín es el silicato hidratado de alúmina. Es la más fina de las arcillas y su presencia es necesaria para el moldeamiento de la porcelana. Le confiere plasticidad y facilita la mezcla con el agua manteniendo la forma durante el secado y el horneado, lo que permite, dependiendo de la composición, hacerse densa y resistente sin perder la forma. El mayor problema que presenta es la pérdida de transparencia y el aspecto opaco lo que ha conducido a una disminución progresiva de la proporción en la mezcla o a la sustitución por distintas sustancias fundentes. La técnica dental a diferencia de otros usos de la porcelana, maneja en general formas pequeñas y simples por lo que la reducción del caolín en el total de la masa no altera de forma importante la manejabilidad o plasticidad de la masa y contribuye a mejorar la translucidez y la opacidad que es inherente a la presencia de caolín en las masas cerámicas.
Los distintos colores que puede adquirir la porcelana dependen de la presencia de óxidos metálicos y de su concentración de tal forma que con un mismo óxido se pueden obtener distintas gamas de un color variando las proporciones del compuesto y la temperatura de cocción.
En la actualidad no se realizan coronas feldespáticas como tales sino que los usos actuales son como recubrimiento de otras porcelanas, generalmente con elevado contenido en alúmina o vitrocerámicas, en un intento de combinar las mejores propiedades de resistencia con la caracterización estética que las porcelanas feldespáticas pueden aportar. Marcas comerciales de cerámicas feldespáticas son entre otras la Optec, Mirage, Vintage, IPS Clasic, Ceramco, Creation/ surprise, Vita Omega 900 y Vitadur Alpha 62.
Porcelanas aluminosas
En un intento de mejorar algunos de los más graves problemas que presentaban las porcelanas feldespáticas como su fragilidad, McLean y Hugues1 modificaron las porcelanas anteriores añadiendo un 50% en volumen de alúmina (óxido de aluminio) fusionado en una matriz de vidrio de baja fusión, lo que constituía hasta ese momento el sistema reforzador más eficaz, tanto más cuanto mayor era la cantidad de alúmina incorporada. Los investigadores mencionados anteriormente comprobaron que mejoraba significativamente la resistencia respecto a las porcelanas convencionales hasta el punto que la porcelana aluminosa es el doble de resistente que la porcelana feldespática1 y su módulo de elasticidad es 50% superior al de las porcelanas tradicionales. Se obtiene así un material compuesto, en el que el material que funde primero por tener una temperatura de fusión inferior actúa como matriz mientras que el óxido de aluminio, que tiene un elevado punto de fusión queda repartido por toda la masa del primero en forma de pequeñas partículas dispersas10. Aunque la alúmina ya se utilizaba en las porcelanas de concepción más antigua, el cambio lo constituye no tanto la utilización del compuesto como el alto contenido que presentan éste tipo de porcelanas.
La presencia de alúmina hace que el vidrio disminuya una de sus características propias, que sea menos quebradizo y disminuye el riesgo de desvitrificación proceso que consiste en una cristalización de la cerámica lo que la vuelve frágil y opaca por perder la estructura amorfa o vítrea. Este proceso también se puede producir por un elevado número de cocciones.
Con el paso del tiempo las proporciones iniciales de alúmina han ido aumentando de tal forma que actualmente algunas de las cerámicas más recientes tienen muy elevadas proporciones de óxidos de aluminio combinadas generalmente con vidrios cuyo objetivo es constituir núcleos de gran dureza que reemplacen las estructuras metálicas de las restauraciones metalcerámica y que son recubiertas por porcelanas feldespáticas convencionales10 Sin embargo, a mayor cantidad de alúmina la estética disminuye de ahí que se utilice en proporciones más elevadas en núcleos y en mucha menor cantidad en material cerámico destinado a la dentina y el esmalte10. Si se incorpora alúmina a una porcelana feldespática por encima de un 50% se obtiene una restauración poco estética, mate y muy resistente motivo por el cual en el desarrollo progresivo del material se ha combinado con otras porcelanas que aportan mejores propiedades ópticas para las capas más superficiales de la restauración dejando éste compuesto para las capas más internas.
Actualmente los núcleos de alúmina de alta resistencia están perfectamente establecidos y ha conducido a las cerámicas aluminosas de colado fraccionado. El material se conforma en un capa sólida sobre la superficie de un molde poroso (cofia) que succiona la fase líquida por medio de fuerzas capilares. Esta cofia de alúmina que tiene un tamaño de partícula de 0,5 a 3,5 µm es recubierto con porcelana de tipo aluminosa. Tras el modelado se infunde vidrio de baja fusión de expansión térmica similar que se mezcla y difunde a través de la alúmina porosa por acción capilar produciendo una estructura de composición vitroalúmina muy densa15.
A pesar de su mayor resistencia, uno de los mayores problemas que presentan las cerámicas aluminosas es su contracción durante el procesamiento por calor, por lo que su ajuste marginal es más deficiente comparado al que se obtiene con las coronas ceramometálicas1.
Por otro lado aunque se considera que las coronas alumínicas presentan un aspecto de mayor vitalidad, son muy sensibles a la técnica por lo cual su fractura clínica es relativamente elevada (2% en restauraciones anteriores y 15% en posteriores)2. Actualmente se ha mejorado estas porcelanas buscando un menor índice de fracturas.
Es de destacar que la resistencia de las coronas cerámicas no sólo es imputable a la composición del material sino que depende de otros factores tan diversos como el soporte adecuado de la preparación, el grosor y rigidez de las cofias y de la cerámica de recubrimiento, el tipo de agente cementante, las imperfecciones de la superficie que actúan como desencadenantes de estrés, las microgrietas y porosidades en superficie y que afectan a los distintos tipos de porcelanas y que no se analizaran en éste artículo por escapar a los fines del mismo.
Las primeras porcelanas aluminosas comercializadas (Vitadur-N, NBK 1000, etc.) todavía hoy, casi 40 años después, siguen teniendo indicaciones a pesar de existir en el mercado porcelanas con características superiores en otros aspectos16. Las ventajas e inconvenientes que presentan las cerámicas de concepción clásica o convencional y las más modernas se presentan de modo resumido en la tabla 5. En la tabla 6 presentamos cerámicas con alto contenido en alúmina y la proporción de la misma en la masa cerámica.
3. Según el sistema de procesado y presentación
Dado la gran cantidad de clasificaciones de las porcelanas se ha intentado un nuevo sistema de clasificación atendiendo al sistema de procesado1 y obtención que concretamos en la tabla 3.
4. Según un criterio loco-regional de aplicación de la porcelana y con tan sólo finalidad indicativa, pues es un mismo tipo de porcelana con pequeñas diferencias, tenemos las denominadas:
- Porcelanas para dentina: también denominadas de cuerpo y cervicales, forman la parte principal del diente y de la zona cervical;
- Porcelanas para esmalte: imitan el esmalte y son altamente translúcidas
- Porcelanas incisales;
- Porcelanas opacas: destinadas para enmascarar coloraciones subyacentes sobre las que asientan;
- Porcelanas correctoras: se utilizan para zonas de contacto o después de corregir pequeños defectos tras el ajuste oclusal y morfológico en clínica;
- Porcelanas para glaseado: porcelanas muy transparentes que sirven para tapar los poros y grietas superficiales gracias a su capacidad para fluir a bajas temperaturas de fusión.
- Porcelana de maquillaje.
Las diferencias entre todas ellas estriba más bien en variaciones de color, translucidez, opacidad y temperatura de fusión que en diferencias en su composición.
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Características generales y propiedades de las cerámicas sin metal (III)
Porcelanas de concepción moderna, actual o vitrocerámicas
El desarrollo cerámico dental es actualmente imparable; surgen nuevos materiales así como innovadores métodos de trabajar las mismas o parecidas porcelanas por lo que la composición se explica ahora no sólo por los compuestos que los integran sino más bien por el método de procesado, lo que a su vez permite comprender mejor las características de los nuevos materiales utilizados. Las nuevas técnicas consisten en utilizar las distintas porcelanas aprovechando sus diferentes propiedades. En la tabla 7 se refleja la composición, con las limitaciones propias que presenta éste tipo de síntesis, de algunas cerámicas modernas.
En la actualidad hay varios sistemas de cerámica que han satisfecho las expectativas de la profesión dental17,18 recogidas en las tablas 8 y 9 donde aparecen reseñadas algunas características diferenciales entre las porcelanas vitrocerámicas. Estas porcelanas se fabrican en estado vítreo, no cristalino y se convierten posteriormente al estado cristalino mediante tratamiento calórico15 . Recordemos que se denomina estructura vítrea a todo fundido que solidifica en forma amorfa, mediante redes tridimensionales cuya principal característica es la falta total de simetría y donde ninguna unidad estructural se repite con intervalos regulares ni periódicos, es decir, sin seguir un patrón cristalino. Se denominan vitrocerámicas porque su dureza y rigidez es similar al vidrio (fig. 5). Su variedad es enorme y su composición muy heterogénea con mezclas muy complejas de diversos materiales pero todas o casi todas presentan en distintas proporciones sílice, alúmina, y partículas cristalizadas. El mayor problema que presentan es la necesidad de coloración externa que no es tan natural ni tan duradera como la porcelana convencional con pigmentos dispersos en el seno del material13 Tanto es así que para obtener la coloración definitiva es necesario aplicar vidrio coloreado sobre su superficie.
Figura 5. Secuencia de realización paso a paso de una corona vitrocerámica infiltrada con vidrio. a/.Aplicación del óxido de aluminio; b/.Aspecto de la cofia sinterizada; c/. Colocación del infiltrado del vidrio; d/.Aspecto de la cofia una vez infiltrada; e/. Corona finalizada revestida mediante cerámica convencional
Aunque las características y las composiciones de algunas vitrocerámicas han sido reflejadas en las tablas 7 al 9, no nos es posible evaluar las mismas propiedades en todas las cerámicas revisadas pues los estudios consultados no valoran exactamente los mismos parámetros15,16.
La técnica de elaboración tan sólo se menciona pues no es objeto del presente artículo. Haremos mención a algunos aspectos puntuales dignos de destacar de las distintas porcelanas modernas que nos parecen que presentan algún interés clínico. Ante la imposibilidad de identificar las distintas vitrocerámicas por el componente mayoritario que las integra hemos optado por utilizar nombres comerciales para una mejor caracterización.
El material vitrocerámico se puede obtener por distintos métodos de procesado, se puede fundir, colar, infiltrar y tornear y según el método o forma de trabajarlo surgen nuevas clasificaciones del material más reciente o actual. Haremos un somero recorrido por algunos de ellos haciendo mención al nombre comercial de la genérica del grupo para facilitar la lectura.
1. Vitrocerámicas coladas: como la DICOR® y CERAPEARL®
En las vitrocerámicas coladas, el proceso de colado es similar al que se realiza para colar metales por el método de la cera perdida.
En concreto la cerámica Dicor® es una vitrocerámica colable con cristales de fluormica tretrasilícica y conversión por ceramización19**.
Esta cerámica se presenta como lingotes de vidrio con óxidos de aluminio y zirconio en proporciones variables que producen el bloqueo de los cristales de mica lo que aportan al material una resistencia transversal doble a la de la porcelana convencional con propiedades de comportamiento radiográfico y módulo elástico parecido al del esmalte15.
En las cerámicas coladas Dicor® la translucidez es máxima al carecer de coloración interna por lo que su efecto de mimetismo es importante aunque tiende ligeramente al gris por la formación de cristales de mica durante el proceso térmico; el efecto estético se controla y es sustancialmente mejor y más fácil de caracterizar cuando se fabrica sobre un núcleo aluminoso semiopaco y luego se recubre con cerámicas de alto contenido en leucita como la Optec® o la IPSEmpress ®17; sin embargo la diferencia de difusión térmica o incompatibilidad del vidrio con porcelanas feldespáticas aumenta la posibilidad de fracturas16. Por otro lado la contracción, durante el proceso, es importante, en torno al 16% lo que repercute en el ajuste marginal.
La Cerapearl® es una vitrocerámica de apatita colable que presenta una elevada resistencia pero ningún color inherente, que debe ser aplicado posteriormente16. En su composición el óxido de calcio ocupa un alto porcentaje así como el sílice, el anhídrido fosfórico y el óxido de magnesio. La formación durante el procesamiento de oxiapatita que posteriormente se transforma en hidroxiapatita, ha sido implicado como uno de los motivos que la hace ser más biocompatible que otras, por su similitud con los tejidos duros del diente.
2. Vitrocerámicas inyectadas o prensadas: como CERESTORE®, IPS EMPRESS®, OPTEC PRENSADA®, CERAPEARL ® colada son las de mayor contenido en leucita, especialmente la Optec® y la IPS-Empress® y su presentación suele ser en lingotes de vidrio que se ablandan con calor y se inyecta la masa en un molde a partir de un patrón previo. Es coloreada posteriormente o bien se recubren con otra porcelana por sinterizado11 (fig. 6). Las propiedades físicomecánicas de las porcelanas inyectadas son buenas, con resistencia a la flexión variable entre 180-200 MPa, el doble que las feldespáticas convencionales y resistencia a la abrasión similar o algo mayor que el diente natural13. No presentan contracción durante el proceso bajo presión lo que le permite múltiples cocciones y su estética es superior que la aportada por las porcelana aluminosas y similar a la conseguida con cerámica infiltrada con vidrio. Además son muy resistentes a la acción de disolventes (sólo tiene acción sobre ellas el ácido fluorhídrico) y la cocción al vacío mejora la resistencia a la fractura pero no evita la rotura ante impactos13. En concreto la cerámica IPS-Empress® es una cerámica vítrea reforzada con leucita que se prensa a alta temperatura en el interior de un revestimiento con base de fosfato. Esta porcelana el desarrollo del tipo 2 con un composición química a base de bisilicato de litio en elevada proporción (60% en volumen) y ortofosfasto de litio en menor proporción, le confiere distinta microestructura que la IPS-Empress® convencional y le proporciona ventajas como un aumento de resistencia a la flexión (350 ± 50 MPa)15. Ello ha conducido a un aumento de las indicaciones para puentes de hasta tres unidades, si bien esta indicación debe tomarse con enorme cautela.
Figura 6. Coronas unitarias en los incisivos superiores realizadas mediante cerámica vítrea reforzada con leucita (IPS-Empress®)
3. Vitrocerámica infiltrada con vidrio: como la IN CERAM®
Son las de mayor contenido de alúmina (85%) y por tanto las de más elevada resistencia flexural (500-630 MPa)11,15 por lo que se pueden indicar no sólo para coronas unitarias sino también para puentes anteriores de pequeño tamaño13, si bien no hay estudios de los resultados a largo plazo.
En esta cerámica en el polvo sinterizado de alúmina, se infiltra vidrio entre las partículas de alúmina lo que proporciona una estructura sumamente resistente debido en parte a que los cristales de óxido de aluminio muy condensados limitan la propagación de fisuras y a que la infiltración de vidrio elimina la porosidad residual6 (fig. 7). Precisa una técnica muy elaborada y debido a su elevado contenido en alúmina (75-85% para In-Ceram® frente al 50% para las porcelanas aluminosas) es muy opaca, por lo que debe ser recubierta con porcelana por sinterizado para obtener las características ópticas.
Figura 7. Coronas vitrocerámicas infiltradas con vidrio (In-ceram®). a/. Aspecto que presenta el proceso de infiltración de vidrio en el núcleo sinterizado de alúmina; b/. Corona In-Ceram® en diente 22.
De la In-Ceram® se comercializan tres variedades denominadas: alúmina, espinel de óxidos de aluminio y magnesio, y zirconio.
- La variedad In-Ceram alúmina®, tiene gran contenido de alúmina y su contracción de sinterizado es pequeña (0,3%) lo que unido a la escasa contracción por el tamaño de partícula da lugar a estructuras predecibles con ajuste marginal aceptable, tanto en coronas unitarias como en puentes de tres elementos (25 y 58µ respectivamente) 15, siendo ésta una de sus principales ventajas.
- In-Ceram espinel®, utiliza una mezcla de óxido de aluminio y magnesio cristalizado y tiene que ser trabajado en vacío. Las estructuras obtenidas son muy traslúcidas, (fig. 8) pero presentan una resistencia a la flexión menor (15 al 40% menos que las de alto contenido en alúmina), por lo que nunca deberan utilizarse en dientes posteriores.
Figura 8. Vitrocerámica infiltrada con vidrio (In-Ceram®).a/. Translucidez de un núcleo de In-ceram espinel® respecto a In-ceram alúmina®. Obsérvese la mayor transparencia de In-Ceram espinel® (izquierda) que In-ceram alúmina® (derecha).b/. Aspecto de las coronas de espinel una vez finalizadas donde se aprecia su elevado aspecto estético
- In-Ceram zirconio® está constituida por una mezcla de óxido de zirconio tetragonal (33%) y alúmina (67%)15 lo que posibilita uno de los valores más altos de tenacidad y elevación de la resistencia de flexión. Todo ello trae como consecuencia un aumento de la resistencia a la propagación de las fisuras. Los resultados son esperanzadores pero sin confirmar a largo plazo.
Investigadores como McLean consideran que los valores de resistencia alcanzados con esta cerámica constituyen un importante paso adelante en la historia de la cerámica dental, al conjugar la estética en sectores anteriores sin sacrificar la resistencia en posteriores.
4. Vitrocerámicas talladas o torneadas: como los sistemas PROCERA ALLCERAM ®, CEREC®, DICOR MGC®, DURET®, DENTICAID®, CELAY®, DUX®
Estos sistemas se utilizaron inicialmente para la fabricación de coronas y puentes combinadas con infraestructuras de titanio recubiertas de porcelanas de baja fusión. En la actualidad las porcelanas, bien feldespáticas o vitrocerámicas, son talladas o torneadas, sin que se astillen o fracturen sobre bloques adecuados al tamaño de la restauración, mediante un proceso de diseño asistido por ordenador (figs. 9 y 10).
Figura 9. Sistema de diseño y fabricación asistido por ordenador. a/.Lectura óptica del muñón; b/. Información procesada tridimensionalmente a partir de la cual se produce el fresado del bloque cerámico
Figura 10. Sistema de diseño y fabricación asistido por ordenador. a/. Repasado del muñón obtenido a partir del bloque cerámico; b/. Cofia ajustada lista para su recubrimiento con otra porcelana de revestimiento
Este tipo de porcelanas constan de un núcleo de alúmina de alta pureza densamente sinterizado, con un contenido de óxido de aluminio del 99,9%, lo que le confiere la mayor dureza entre los materiales cerámicos utilizados en dentistería20,21 con la posibilidad de sustituir las cofias de metal de las coronas. El mayor problema que presentan es la contracción entre el 15 y el 20% debido al alto contenido en alúmina, que se debe compensar con el aumento proporcional del tamaño del muñón16 La fabricación tiende a agrietar la cerámica lo que supone una debilidad considerable a nivel marginal y falta de ajuste. Otros estudios18 por el contrario ponen de manifiesto valores de ajuste marginal similares a los considerados como clínicamente aceptables.
La obtención de bloque de alúmina densamente sinterizada de alta pureza y tallada sobre muñones previamente ampliados para compensar la contracción posterior se produce por medios mecánicos altamente sofisticados y controlados por ordenador; se obtiene así una estructura cristalina con una media de tamaño del grano de 4µ y una resistencia flexural de 601 Mpa7, lo que la capacita para sustituir al metal si responde clínicamente a las buenas expectativas que apunta.
La translucidez y el color azulado que presentan las cofias de Procera y otros, debe ser complementado por los ceramistas, que generalmente recubren porcelanas de baja fusión15. El color todavía es un problema para este sistema pues la alúmina sinterizada puede variar su color dependiendo de la temperatura y es más difícil de controlar que en las porcelanas aluminosas.
Dado el auge y vertiginoso desarrollo que éstos métodos relativamente recientes están adquiriendo, diversos parámetros, como la resistencia a la flexión biaxial, a la compresión, a la tensión, efecto del grosor de la cofia, estabilidad del color con el paso del tiempo, biocompatibilidad, fracasos clínicos a los 5 y 10 años, etc., se han evaluado con resultados muy prometedores18.
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