Cerâmicas Odontológicas: Vantagens e Desvantagens

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CERÂMICAS ODONTOLÓGICAS
· É um material restaurador indireto;
· Fresagem: processo que a indústria realiza para produzir materiais, através da retirada dos excessos;
· Impressão em 3D: 
· É um processo que demora, no qual é mais vantajoso em relação ao processo da fresagem, sendo mais preciso, devido à camada ser fina; é um processo aditivo sem perda de material, já a fresagem é subtrativo, pois tem que esculpir/desgastar o material, diminuindo a quantidade de lixo produzido.
· Problema: as características dos materiais cerâmicos no que refere à resistência e a estética são antagônicos. Assim, quanto maior a estética, menor será a resistência e vice-versa.
· Monolítico: um só material do preparo até a peça externa;
· O método de fabricação muda as características do material;
· Possui uma maior durabilidade e estética, como a estrutura dentária, por ser um material inorgânico como o esmalte do dente;
· Vantagens das cerâmicas:
· Propriedades ópticas excelentes: sendo materiais inorgânicos são parecidos com o esmalte dental estética;
· Estabilidade química: são inertes, no qual são bons para a saúde não reagindo com outras susbtâncias; 
· Biocompatibilidade: material inerte;
· Menor adesão do biofilme (melhor saúde gengival ao redor da cerâmica);
· Resistência ao desgaste pela característica inorgânica: boa resistência à abrasão;
· Compatibilidade térmica com os tecidos dentais: é isolante, não conduz calor;
· Estabilidade de cor (até mais que o esmalte) e textura;
· Adesividade aos sistemas resinosos;
· Propriedades similares ao esmalte: mimetismo, módulo de elasticidade, dureza, densidade, condutibilidade térmica e CET.
· Desvantagens das cerâmicas:
· Propriedades tensionais precárias (dobrar, puxar, tracionar);
· Baixa maleabilidade: não é elástica, tendo baixo limite elástico;
· Friabilidade: alto potencial de lascamento;
· Contraindicado em área de elevado estresse, porque possui baixa resistência quando submetida a tração e/ou sobrecarga;
· Elevado índice de fratura correspondendo a 85% dentre as falhas encontradas no período de 5 anos.
· Obs.: As cerâmicas são muito mais parecidas com a estrutura dentária do que as RC, mas são muito mais caras que as RC.
· Cerâmica é qualquer produto feito essencialmente de material não metálico pela queima em alta temperatura:
· São frágeis, não são dúcteis, maleáveis e nem boas condutoras de calor.
· Quanto mais alta a temperatura de queima da cerâmica, menos poros e maior será a resistência do material cerâmico.
· Cerâmica é um composto inorgânico com propriedades tipicamente não metálicas composta por elementos metálicos (ou semi-metálicos) e não metálicos:
· Óxido de Zn, CaO, K2O, ZrO2, AL2O3, LiO2 2SiO2, MgO, SiO2, Y2O3, CeO.
· Os óxidos de cálcio conseguem induzir processos que provocam a reorganização dentária, como a produção de fluorhidroxiapatita;
· Depois que os metais são queimados em altas temperaturas, perdem as características (ductilidade, maleabilidade, condução de calor) e passam a apresentar características de cerâmicas. 
· Fontes naturais dos materiais:
· Óxido de Al: extraído da bauxita.
· Queima Sinterização
 (
Óxidos metálicos hidratados (Al
2
O
3
,
 
SiO
2
, 
Fe
2
O
3
)
)Feldspato	
Caolin
Quartzo
· Sinterização ou cocção ou queima: processo de queima da cerâmica que significa a coesão dos grãos cerâmicos pelas suas bordas. Obs.: para não perder a forma do dente, é sinterização e não fundição. 
 (
Fusão superficial dos grãos - contração
) (
ÁGUA
)
· Elevando a temperatura acima da temperatura de sinterização do dente, haverá um arredondamento da borda;
· Menos porosidade, mais resistência, mais translucidez e mais beleza.
· Porcelana (tipo de cerâmica): Quartzo + Caolim + Feldspato
· É da família dos materiais odontológicos cerâmicos:
	Feldspato
	Quartzo
	Caulim
	
	78 a 85%
	12 a 25%
	0 a 3%
	Porcelanas odontológicas
	25 a 30%
	20 a 25%
	50%
	Porcelanas caseiras
	Nas porcelanas odontológicas a translucidez é proporcionada pela diminuição de Caulim e aumento do Feldspato
· Feldspato de sódio Óxido de potássio (maior viscosidade)
· (
Alumina
Sílica
)Feldspato de potássio Óxido de sódio (menor TF)
Tendência a formar mineral cristalino (leucita – feldspato de sódio ou potássio ceramizado) e uma fase vítrea.
· Organização cerâmica dos elementos na massa:
· A diferença de uma estrutura vítrea para uma estrutura cristalina (disposição em grades cristalinas) está na distribuição atômica dos elementos.
· Átomos organizados em grades cristalinas: se organizam no ponto de máximo equilíbrio (estabilidade) e equidistantes, no qual dificilmente uma trinca e a luz vão passar, por isso são opacos.
	FASE CRISTALINA
	FASE VÍTREA
	Resistência: bloqueia a transmissão de trinca
	Baixa resistência a propagação de trincas
	Opacos
	Escoamento
	
	Translucidez
	
	Beleza
· Um vidro com material cristalino a trinca não se propaga com tanta facilidade para formar uma fratura.
· Pode misturas às duas fases e ter beleza e resistência ao mesmo tempo, mas a indicação vai depender de qual dente é. Ex.: dentes anteriores se quer mais estética, então a maior porção deve ser vítrea. 
· Para ter um dente esteticamente agradável, com infraestrutura metálica, aplica-se cerâmica vítrea por cima do coping metálico.
· Se a microestrutura é cerâmica resistência maior e translucidez menor do que se tiver uma microestrutura vítrea.
· Composição:
· Pigmentos: são óxidos metálicos que quando em alta temperatura vai sinterizar e se unir ao material de base, formando um corpo único.
· Opacificadores.
· Modificadores de vidro: presentes na cerâmica
· Modificador de vidro Diferentes temperaturas de fusão.
· São óxidos que servem para ajustar a temperatura de fusão/queima e o CET da cerâmica. 
· Coroas metalocerâmicas: feitas de uma estrutura metálica (confere resistência) e por cima material cerâmico. Não é condicionável.
· Formas de apresentação:
· Pó e líquido: esculpir com o pincel, pois forma uma massa;
· Pastilhas pré-ceramizadas:
· Ceramização: consiste em uma elevação de temperatura, normalmente mais baixa que a de silanização, para permitir a formação de cristais que conseguentemente permitem a maior mobilidade atômica para os átomos de difundirem para porção cristlina.
· Menos bolhas são incorporadas a massa. 
· Blocos cerâmicos:
· Base metálica para encaixar em uma máquina fresadora.
· Classificação:
1) (
Dentes para PT e PPR
)Temperatura de fusão:
	Alta fusão
	> 1300 ºC
	Média fusão
	 (
PF unitária MC e C
)1001 à 1300ºC
	Baixa fusão
	850 a 1100ºC
	Ultra baixa fusão
	 (
Coroas PPF e ligas de titânio
)<850ºC
· Maior a temperatura de fusão Maior as estruturas para as quais elas são indicadas;
· Maior a temperatura de fusão Mais resistente a peça.
2) Composição química principal:
· Microestrutura e composição química principal:
	VÍTREAS
	CRISTALINAS
	 (
Aumenta a resistência
)Feldspáticas tradicionais – feldspato + quartzo;
	Monofásicas densamente sinterizadas:
	Feldspáticas reforçadas com leucita;
	Alumina;
	Feldspáticas reforçadas com alumina;
	Alumina + Óxido de Mg;
	Vidro de fluorapatita;
	Zircônia;
	Vidro reforçado com alto teor de leucita;
	Zircônia estabilizada com Ítrio.
	Vidro reforçado com dissilicato de lítio
	
· Maior a resistência menor a espessura da cerâmica menor a translucidez;
· Vítreas: feldspáticas e vidro
· Vidro com dispersão cristalina;
· São condicionáveis, porque a organização atômica permite a adesão. 
· Cristalinas: monofásicas densamente sinterizadas
· Uso para prótese extensa sob implante;
· Não são condicionáveis, logo deve ter retenção friccional e passar cimento. 
3) Processamento laboratorial:
3.1 Estratificação e sinterização:
· Pode ser realizada para aplicar cerâmica sobre copings (metálicos ou cerâmicos) ou diretamente sobre troqueis confeccionados em material refratário (que suporta altas temperaturas sem destruição);
 - Etapas do processo:
· Modelagem:massa homogênea da mistura do pó com o líquido. Aplicação com o uso de pincéis ou espátulas e controle da umidade da massa.
· Condensação: processo de manter as partículas juntas pela remoção do excesso de líquido.
· Retirada do excesso de líquido:
· Secagem com papel absorvente;
· Vibração manual;
· Alisamento da superfície (com pincel);
· Adição de pó seco com pincel;
· Obs.: Se levar o produto muito encharcado para a queima, a contração durante a sinterização será muito grande. A contração controlada do processo da sinterização a partir da estratificação gera uma imprecisão marginal importante, logo essa técnica não é boa no ponto de adaptação marginal.
· Sinterização:
1. Pré-sinterização: 
1. O aquecimento lento permite que o vapor de água remanescente se dissipe sem formar bolhas internas na estrutura. Também ocorre a eliminação de aditivos e outros produtos orgânicos na forma de gases. Dura, aproximadamente, 5min.
2. Sinterização = Platô: Ciclos de sinterização
1. Aplicação das porcelanas de corpo (cervical e dentina) e das incisais;
2. Caracterização: aplicação de pigmentos e massas de efeito;
3. Glazeamento: aplicação do glazer, no qual é uma cerâmica fluída incolor que aplica no final para preencher todas as porosidades externas deixadas pela sinterização, provocando a lisura superficial.
Obs.: Os cristais não deixam passar luz, logo fica opaco, por isso queimar por muito tempo o material causa um crescimento muito grande dos cristais, perdendo a translucidez.
3. Resfriamento:
1. Muito rápido pode resultar em rachadura ou trinca, devido ao choque térmico, com isso deve ser lento; 
2. Muito lento: altera o CET da cerâmica;
3. Seguir recomendações do fabricante.
3.2 Injeção ou prensagem a quente:
· Técnica de confecção: molde de cera perdida
1. Ceroplastia convencional da restauração;
2. Inclusão no revestimento num gel conformador;
3. Queima e injeção da cerâmica;
4. Resfriamento e desiclusão.
· Usa-se cerâmicas em pastilhas;
· Vantagens: adaptação marginal e resistência;
· Produz elementos homogêneos, ao contrário da estratificação. 
· Cerâmicas processadas por prensagem a quente:
· Vidro reforçado com alto teor de leucita;
· Vidro reforçado com dissilicato de lítio.
3.3 CAD/CAM:
· Fresagem: fabricação da restauração por fresagem de blocos cerâmicos pré-fabricados:
· Todas as cerâmicas citadas no quadro podem ser fabricadas por fresagem, no qual até a penúltima é em pó e as duas últimas em pastilha, as cristalinas em blocos. 
· É realizado empregando-se a tecnologia CAD/CAM: todo automatizado garante reprodutibilidade; 
· Bilayer: pode ser por fresagem.
3.4 Sistemas metalocerâmicos:
· Infra-estrutura (metálica) + cerâmica de cobertura;
· Preparo do coping: garantir a união metal-cerâmica (entre a porcelana e o metal);
· Jateamento (adesão mecânica) limpeza formação da camada de óxidos (garante a união química da cerâmica com o coping) aplicação de uma camada de opaco cerâmica fluída (para penetrar nas porosidades). 
· CET metal > CET cerâmica (maior contração).
QUAL SISTEMA CERÂMICO É MAIS INDICADO PARA CADA CASO?
- Se um ótimo desempenho é desejado, deve-se conhecer as propriedades de cada cerâmica:
A. Cerâmicas de matriz vítrea:
a. Cerâmicas feldspáticas: mais indicadas
i. Porcelana são cerâmicas com alta concentração de feldspato;
ii. Obtidos por meio da fusão de óxidos em altas temperaturas;
iii. Presença da fase vítrea e cristalina dispersa (núcleos cristalinos): K2O . Al2O3. 6 SiO2 e Na2O. Al2O3. 6 SiO2;
iv. Vantagens:
1. Estética;
2. Como tem mais matriz vítrea deixa passar luz.
v. Desvantagens:
1. Baixa resistência à tração;
2. Material tipicamente friável: dificuldade de técnica;
3. Não suporta deformações maiores que 0,1%;
4. Sensível a defeito de superfície que agem como indicadores de falhas.
vi. Apresentam-se como a primeira solução livre de metal;
vii. Resistência baseada nos princípios da cimentação adesiva e/ou intermediada por suporte estrutural: o aumento da resistência pela adesão é resultado da união entre o preparo dental e estrutura cerâmica, que passa a compor uma única unidade estrutural, permitindo que atuem como um sistema de deformação elástica contínuo, em que um reforça o outro.
viii. Resistência por suporte: Infraestrutura
1. Material com propriedades mecânicas melhores (resistência e tenacidade);
2. Distribuição de estresse;
3. Diminuição da flexão da estrutura;
4. Aumento da carga necessária para falha;
5. Resistência final é parecida com a resistência da IE;
6. Uso de infraestrutura metálica para fornecer suporte (resistência) a porcelana friável (estética), assim impede que o sistema deforme, no qual toda a força incidida será absorvida pelo sistema e não o deforma;
7. Falhas por recidiva de cárie;
8. União da resistência dos metais e estética da porcelana;
9. União de sucesso na literatura (“padrão ouro”);
10. Taxas de sobrevivência de aprox. 95% em 10 anos;
11. Sistema metalocerâmico:
a. Principal desafio é ocultar a estrutura metálica;
b. A infraestrutura de metal é opaca, por isso, muitas vezes, há maior dificuldade na obtenção da translucidez do dente natural na prótese;
c. Sombreamento metálico marginal;
d. Pacientes: Hipersensibilidade a ligas metálicas
b. Evolução – Meios de reforço cerâmicos: eliminação do metal:
i. Cerâmicas de estrutura reforçada - aumento da resistência:
1. Aumento da fase cristalina na cerâmica aumento do grau de opacidade;
2. Objetivo de dificultar a propagação de trincas;
3. Ex.: leucita, dissilicato de lítio, alumina e zircônia;
4. Resistência vs opacidade.
c. Cerâmicas sintéticas:
i. Cerâmicas à base de dissilicato de lítio:
1. Cerâmica vítrea com cristais de dissilicato de lítio (60 a 65%): 65 % cristais e 34% matriz vítrea;
2. Entrelaçamento dos cristais em forma de bastões que dificulta a propagação das trincas no interior da fase vítrea.
3. IPS Empress II IPS e. Max Press/CAD:
a. Sistema Press – sequência laboratorial:
i. Forno de fundição a 850ºC por 60min: 1º inserção da pastilha;
ii. Pré-aquecido a 700ºC/Tem. de prensagem 915º C;
iii. Remoção do revestimento;
Obs.: Popularização e falta de técnica: falta de controle adequado do tempo e da temperatura podem afetar o processo de maturação dos cristais de dissilicato de lítio e consequentemente as propriedades físicas e mecânicas do material. 
A velocidade de prensagem indicada pela Ivoclar é de 300Mm/min ou 0,3mm/min.
4. e.max apresenta cristais menores e disposição mais homogênea;
5. Sistema CAD/CAM (fresado) ou Prensado:
a. Enceramento no computador.
6. Estética excelente: índice de refração dos cristais próximo do esmalte dental;
7. Indicações: coroas anteriores e posteriores, inlay, onlay, facetas e PPF de 3 elementos até 2ºPM.
8. Apresenta uma gama de variabilidade de cor e translucidez;
9. Pode ser usadas para mascarar núcleos metálicos ou transparecer a cor dental;
10. Permite confecção de estruturas monolíticas ou “maquiadas”, realizadas inteiramente de dissilicato de lítio.
11. Permite a confecção de infraestruturas para posterior estratificação;
12. Alinha a estética da estratificação com cerâmicas feldspáticas com uma infraestrutura (aprox. 0,8mm de espessura) com propriedades mecânicas aceitáveis;
13. Alinha a resistência da cerâmica de dissilicato de lítio com estética aceitável por meio da pigmentação extrínseca;
14. Utiliza-se coroas que vão de 1 a 2,5mm de espessura;
15. Desgaste compatível com o esmalte dental.
16. Estratificadas: 1,8 mm de desgaste, no qual 0,8 para a parte metálica e 1mm para a cerâmica.
17. Monolíticas: desgaste de 1 mm na cervical e 1,5mm no terço médio e oclusal/incisal (anteriores e posteriores) e 1,2mm na V e L de anteriores. Obs.: 0,4mm de desgaste para facetas.
· ESTRATIFICAÇÃO OU MONOLÍTICAS???
· Mecânica das falhas – Origem:
· Propagação de trincas:
· Introduzida por meios mecânicos (desgaste e polimento inadequado);
· Introduzida pelo processamento (defeitos intrínsecos - imperfeições estruturais): prensagem de maneira inadequada, falha no processo;
· Fadiga e estresse oclusal.
· Propagação lenta das trincas:· Fadiga (níveis baixos de estresse): quando uma cerâmica se quebra, devido a uma força maior do que ela suporta;
· Interferência da água: água entra na trinca, gera pressão, encontra uma bolha e aumenta as falhas.
· Bombeamento;
· Corrosão;
· Defeitos na fabricação;
· Ajustes.
· Fadiga e falha:
· Carga oclusal cíclica;
· Tensão residual interna do material;
· Degradação química pela unidade;
· Bombeamento hidráulico no interior da trinca: diminui em 20% a resistência. 
Obs: a crista marginal é o local onde a coroa protética apresenta a maior quantidade de material cerâmico, em sua maioria sem suporte. 
· IEs com os princípios das metalocerâmicas;
· Estratificadas: pincel pó mais líquido maior incorporação de bolhas;
· Monolítica: fresada ou injetada;
· Coroas monolíticas (tentativa de eliminar a frágil porcelana de revestimento).
· Coroa monolíticas: 
· Alta sensibilidade do processo de sinterização (erros);
· Interface entre dois materiais distintos;
· Baixa resistência da porcelana;
· Estrutura formada com uma única cerâmica mais resistente;
· Estrutura menos complexa e homogênea;
· Baixa porosidade;
· Melhorou a probabilidade de sobrevida, no qual as fraturas encontradas forma de menor extensão e apresentam os menores índices de fratura;
· Espessura ideal: 1 mm na cervical e 1,5 mm na oclusal por inteira;
· Necessidade de cargas extremamente elevadas para o aparecimento de danos de consequência catastróficas.
Obs.: O conjunto de fatores como a padronização de confecção, ausência de bolhas e porosidades interna, espessura e ganho de resistência proveniente da adição dos cristais, é provavelmente o responsável pelos excelentes resultados laboratoriais e clínicos das coroas monolíticas. 
Obs.: pacientes com bruxismo aumentam as falhas das coroas.
B. Cerâmicas de matriz resinosa: RC com melhores propriedades mecânicas = híbridas. 
a. Classificação de acordo com a composição (fabricante)
C. Cerâmicas policristalinas ou densamente sinterizadas: Y-TZP
a. Zircônia parcialmente estabilizada por ítria: aplicação de porcelana sobre a Zr
i. Propriedades mecânicas superiores entre todos os sistemas cerâmicos atuais;
ii. Processo de fabricação por CAD/CAM por meio de fresagem de um bloco em fase verde (não maturado):
1. Escaneamento fotográfico do modelo e do troquel;
2. Obtenção do modelo digital;
3. Desenho digital da infraestrutura;
4. Comando para a fresagem da peça.
iii. Elevada “opacidade”, sendo utilizado principalmente como infraestrutura;
iv. Atualmente já existe sistemas de Zr menos opacos, as cerâmicas ficam mais translúcidas, mas perdem a resistência;
v. Indicação: coroas unitárias e PPF anteriores e posteriores;
vi. Alta resistência e tenacidade à fratura:
1. Baixo índice de fratura da infraestrutura;
2. Fratura da IE associada com PPF extensas e geralmente acompanhado com defeitos na estrutura;
vii. 1450 ºC por mais ou menos 60min para a sinterização da Zr;
viii. Desgaste: 0,5mm (cervical) e 0,7mm (oclusal) para a infraestrutura e 1mm para a cerâmica posteriores; 0,5mm (cervical) e 0,7 mm(incisal) para a infraestrutura e 1mm(cervical) e 1,2mm(incisal) para a cerâmica;
ix. Formação totalmente cristalina, tendo ausência de fase vítrea;
x. Estabilizantes: Céria, Ítrea, alumina, magnésia ou cálcia estabilizam a Zr na temperatura ambiente;
xi. Cúbica, tetragonal (mais resistente) e monoclínica;
xii. Mecanismo de inibição de falha: deflexão da trinca e mecanismo de transformação de fase (Y-TZP):
1. A trinca na zircônia percorre os espaços entre os cristais, o qual é dificultada pela presença da compressão proveniente da transformação de fase e pela deflexão contraste que a trinca sofre para percorrer os espaços intercristais;
2. Desgastes com pontas diamantadas e jateamento na estrutura de Zr desencadeiam o mecanismo de transformação de fase e degradam a resistência final do sistema. 
xiii. Elevada taxa de fratura da porcelana de revestimento (13 a 15% em até 5 anos):
1. Áreas sem apoio estrutural crista marginal;
2. Fratura sem exposição da infraestrutura.
xiv. Influenciadores nas elevadas taxas de fratura presentes na porcelana de revestimento:
1. Diferença elevadas entre os CETs;
2. Defeitos estruturais na porcelana;
3. Porosidade excessiva;
4. Falta de suporte a porcelana pela IE;
5. Sobrecarga oclusal e fadiga;
6. Baixa tenacidade a fratura da porcelana;
7. Baixa condutibilidade térmica da Zr: gera elevados níveis de estresse nas porcelanas de revestimento, o que acarreta na fragilidade da mesma (trincas instáveis).
 Obs.: Resfriamento lento das coroas cerâmicas com infraestrutura de Zr na fase de glaze da porcelana de revestimento auxilia na diminuição dos índices de fratura. 
xv. Solução para as coroas estratificadas: infraestruturas anatômicas:
1. Zr monolítica: eliminação do elo fraco (porcelana de revestimento): reduzir ou eliminar o risco de “lascamentos” ou fratura da porcelana de revestimento
a. Capaz de suportar cargas mais elevadas de fratura que o dissilicato de lítio, Zr com cerâmica de revestimento e metalocerâmica convencional;
b. Quando a espessura é de 1mm sua resistência à fratura é igual a MC;
c. Quando a espessura da ZM passa de 0,6 para 1,5mm temos aumento da resistência à fratura.