Negli ultimi anni, l’avvento di nuovi materiali e l’impiego di tecnologie innovative ha trovato applicazione, non solo in settori industriali tradizionali quali quello della biomeccanica, dell’automobilismo o dell’ingegneria civile ma anche in discipline mediche quali quella dell’odontoiatria, dell’ortopedia e della cardiochirurgia. L’odontoiatria è, tra le discipline mediche, quella che maggiormente risente, nelle sue applicazioni quotidiane, di problematiche biomeccaniche in attività quali quella della protesi dentale, dell’ortodonzia e della conservativa. Il progresso scientifico in medicina e, quindi, anche in odontoiatria, richiede tecniche chirurgiche mini-invasive, protesi dentali di alto profilo tecnologico e altamente biocompatibili, che impieghino la minor quantità di materiale possibile senza ridurre la qualità dei manufatti, ed infine, predicibilità del risultato nel tempo in termini sia di prestazioni biomeccaniche che estetiche.
Il coincidere di interessi apparentemente diversi quali quello del mondo industriale, del clinico e del paziente e, quindi, della società civile nel suo complesso, volti all’ottenimento di manufatti protesivi di alto profilo tecnologico, biomeccanico ed estetico, ha spinto l’odontoiatria a ricercare e sperimentare una strada che abbandoni progressivamente, ove possibile, l’impiego delle leghe metalliche, realizzando protesi metal-free. La mancanza di uno o più denti interessa 240 milioni di persone del mondo industrializzato. Le protesi metal-free hanno, oggi, una quota di mercato pari al 7-8 %. L’interpretazione di tale dato è duplice, da un lato si può affermare che il 93% circa delle protesi dentali è realizzato ancora con materiali e metodi tradizionali riconducibili a corone e ponti in metallo-ceramica, dall’altro che i margini di crescita in termini di mercato delle protesi metal-free è altissimo, soprattutto se rapportato ad una richiesta delle stesse che proviene dalla società civile, sempre più sensibile ad aspetti legati alla biocompatibilità, all’estetica ed a prestazioni funzionali e biomeccaniche delle protesi almeno sovrapponibili a quelle realizzate in metallo-ceramica.
I materiali ceramici sono materiali inorganici non metallici. Le ceramiche feldspatiche hanno una bassa resistenza alla flessione compresa tra i 50 e gli 80 MPa (MegaPascal), le vetrose a base di leucite arrivano a 120 MPa, quelle a base di disilicato di litio fino a 400 MPa di resistenza. Le ceramiche integrali vengono anche utilizzate come faccette dei denti anteriori, ovvero come rivestimenti estetici che vanno ad integrare e/o sostituire con una tecnica mini-invasiva lo smalto dei denti per correggerne difetti estetici dovuti a discromie ed anomalie di forma o posizione. Sia l’allumina che la zirconia sono degli ossidi.
Nella fisiologia dell’apparato stomatognatico si hanno forze occlusali massime che vanno mediamente dai 155 N degli incisivi ai 208 N dei canini fino ai 288 N dei premolari ed ai 565 N dei molari. In particolari condizioni di stress occlusale i molari possono esercitare forze massime occlusali anche di 800 N. Diversamente le forze masticatorie massime variano tra i 70 N ed i 150 N. L’ottica della moderna odontoiatria microinvasiva mostra che l’utilizzo delle ceramiche integrali consente preparazioni dentali più conservative e rispetto biologico dei tessuti dentali e gengivali, con una maggiore estetica e translucenza rispetto alla metallo-ceramica.
Le protesi dentali realizzate in zirconia, ad esempio, semplificano le procedure tecniche sia per l’odontoiatra che per l’odontotecnico, riducono la quantità di materiale utilizzato sia in termini di peso che di composizione chimico-strutturale, con un conseguente vantaggio in termini di biocompatibilità. Altre problematiche derivano dall’assenza di protocolli standardizzati di progettazione del design funzionale delle strutture delle travate, dei monconi protesici e degli abutment, e della forma e dimensione dei connettori delle travate. È ragionevole pensare che questo approccio non sia corretto, trattandosi di materiali con diverse caratteristiche chimico-strutturali e, quindi, diverse risposte agli stress meccanici.
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La figura mostra la frattura di un ponte in zirconia-ceramica e la frattura di una parte della corona in zirconia ceramica come esempi clinici. Le tre immagini mostrano un esempio di ponte dentale a tre elementi in zirconia-ceramica: si può notare la perfetta integrazione con i tessuti biologici, presupposto per una corretta funzione occlusale ed un buon risultato estetico. Questo supporta l’idea di proporre al mercato da un lato CAD più performanti e, dall’altro, strutture in zirconia che abbiano prestazioni biomeccaniche superiori a quelle attuali.
FEM: Modellazione ad elementi finiti. L’integrazione della zirconia-ceramica con i tessuti gengivali è illustrata in casi clinici. La potenzialità di una progettazione avanzata stimola lo sviluppo di CAD/CAM più performanti per protesi complesse e la predisposizione di strutture in zirconia con migliori caratteristiche biomeccaniche.
La protesi mobile totale richiede un processo articolato con fasi multiple: la prima fase determina diagnosi e piano di trattamento, la seconda fase riguarda la realizzazione della protesi in laboratori odontotecnici, la prova e la verifica del corretto funzionamento. Se non è stabile, possono essere imprecisioni nelle impronte o nelle fasi di laboratorio; se una dentiera perfettamente funzionale perde aderenza nel tempo, si procede con ribasatura. Una protesi mobile impeccabile deve mantenere un aspetto gradevole e la funzione masticatoria. Le procedure includono la prova denti e la verifica dell’estetica e della biocompatibilità.
La dentiera è la soluzione protesiva più economica per tornare a masticare e sorridere; essa può migliorare significativamente la vita non solo dal punto di vista masticatorio e digestivo, ma anche a livello sociale. In sinergia con le nuove tecnologie, come CAD-CAM e materiali ceramici avanzati, la protesi dentale evolve verso soluzioni metal-free sempre più affidabili e personalizzate.
La sinergia tra mondo industriale, clinico e paziente spinge verso protesi di alto profilo tecnologico, biocompatibile ed estetico, con una predicibilità di lungo periodo. L’evoluzione delle ceramiche integrali e della zirconia sta trasformando le tecniche di preparazione, riducendo l’intervento invasivo e aumentandone la precisione grazie a strumenti digitali e modelli finiti (FEM).
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