Ossido di zirconio in odontoiatria: proprietà, vantaggi e applicazioni

Dopo anni di studio, l’ossido di zirconio è divenuto il materiale d’eccellenza nella produzione di restauri dentali grazie alla sua traslucenza, biocompatibilità, leggerezza e robustezza. L’ossido di zirconio o zirconia è una sostanza cristallina polimorfa che si presenta sotto forma di una polvere bianca inodore. Negli ultimi anni l’ossido di zirconio ha trovato forte impiego nella realizzazione di ponti e corone che vengono successivamente stratificati con porcellana feldspatica. Le strutture così realizzate vengono impiegate per la costruzione di intere protesi dentarie estremamente resistenti fatte con ossido di zirconio monolitico.

L’ossido di zirconio è un materiale adatto alla fresatura che garantisce un esito, dal punto di vista estetico, insperato per i componenti realizzati in metallo, soprattutto in termini di traslucenza. Rispetto al passato, infatti, non solo sono stati raggiunti risultati pregevoli circa la colorazione ma anche in merito alla resistenza. Oggi è possibile realizzare ponti estesi, leggeri e robusti anche con più elementi mancanti. Tra gli altri pregi che rendono l’ossido di zirconio il materiale ideale per i restauri dentali enumeriamo la biocompatibilità, la stabilità ionica, il ridotto peso specifico e l’elevata resistenza.

Se pure ci sono stati grandi progressi nello studio e nell’utilizzo di questo materiale, lavorare con la zirconia richiede comunque delle cautele e un certo grado di preparazione ed esperienza. Trattandosi di una polvere da sinterizzare, è necessario rispettare gli spessori minimi in fase di progettazione per evitare infragilimenti dei componenti. Anche per quanto concerne la zona cervicale è bene affidarsi alla preparazione Chamfer. Una preparazione conica, a lama di coltello o ad area non garantisce un appoggio adeguato. Si rende quindi necessario inspessire la struttura rispetto ad una preparazione lineare.

Ad una preparazione adeguata del file, segue la sua realizzazione attraverso macchine a controllo numerico ovvero mediante fresatura di blocchi di ossido di zirconio. Successivamente si prosegue con la sinterizzazione del materiale nel forno ad una temperatura che si assesta tra i 1450° e i 1550°. In sintesi l’impiego della zirconia in ambito odontotecnico è giustificato dal fatto che tale materiale presenta ottime caratteristiche fisiche e chimiche e la sua biocompatibilità, attestata scientificamente, incontra le esigenze dei pazienti. Protesi dentarie sempre più precise, simili a quelle naturali e in grado di soddisfare le richieste estetiche degli utenti sono gli indubbi vantaggi offerti dal materiale.

Proxera®, service specialized nelle lavorazioni digitali, lavora fianco a fianco con i laboratori per garantire la perfetta riuscita del componente e valuta insieme all’odontotecnico le soluzioni migliori in termini di tecnologie e materiali. Per agevolare il cliente nella preparazione del file STL da inviare presso il nostro centro, Proxera® ha ideato una breve guida in cui sono specificati i parametri per la perfetta progettazione del componente in zirconio allo scopo di garantire un risultato ottimale ed efficiente. Negli ultimi anni, l’ossido di zirconio si è affermato come uno dei materiali leader nella moderna tecnologia dentale.

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Traslucenza e biocompatibilità della zirconia in odontoiatria

Le caratteristiche principali dell’ossido di zirconio sono: traslucenza, resistenza alla flessione e gamma di indicazioni. L’ossido di zirconio è noto per la sua elevata durezza, eccellente biocompatibilità e bassa conducibilità termica. Inoltre, i tipi di ossido di zirconio si distinguono anche per la colorabilità e la stabilità cromatica, aspetti fondamentali per ottenere risultati estetici. I tempi e le temperature di sinterizzazione influiscono anch’essi sull’efficienza nel lavoro quotidiano di laboratorio. L’estrema durezza del materiale richiede fresatrici e utensili molto performanti. È quindi essenziale utilizzare macchine ad alta rigidità, con una guida assiale precisa e un software di controllo intelligente.

I moderni sistemi CAM dentali offrono strategie di fresatura adattate ai singoli materiali. I moderni sistemi CAD/CAM hanno rivoluzionato la lavorazione dell’ossido di zirconio. Infatti, i software offrono parametri predefiniti per le diverse lavorazioni e materiali. Un sistema CAM ottimale è composto da software, macchina fresatrice e utensili - idealmente forniti da un unico fornitore. L’integrazione di sistemi a ciclo controllato con monitoraggio in tempo reale e strategie di lavorazione adaptive porta ulteriori vantaggi: più affidabilità nel processo e maggiore efficienza economica.

Si considerino per prime le proprietà chimico-fisiche. La zirconia può presentare a pressione ambiente tre differenti strutture cristallografiche (monociclica, tetragonale o cubica) a seconda della temperatura alla quale viene prodotto. Per evitare transizioni dalla struttura t alla struttura m nel momento in cui il composto si raffredda, la molecola viene stabilizzata con ossidi “dopanti”, quali Y2O3, CeO2, MgO o CaO. Le proprietà meccaniche sono eccellenti, tanto che questa ceramica si presta, oltre che alla produzione di impianti e relativa componentistica, alla realizzazione delle strutture protesiche sovrastanti. Attualmente sono disponibili sul mercato tre diversi tipi di ceramica all'ossido di zirconio: la zirconia tetragonale stabilizzata allo ione ittrio (3Y-TZP), la zirconia parzialmente stabilizzata al magnesio (Mg-PSZ) e la zirconia temperata con allumina (ZTA).

Oltre alle sopracitate caratteristiche, poi, un materiale destinato ad entrare in contatto direttamente con i tessuti vitali del paziente non può non rispondere a dei rigidi standard in fatto di biocompatibilità. L'ossido di zirconio produce una reazione flogistica tissutale inferiore a quella del titanio. Nel sito di guarigione di un impianto in titanio sono maggiormente rappresentati i fattori infiammatori e l'infiltrato flogistico rispetto a quello di un impianto in zirconia, senza che ciò vada a inficiare la corretta osteointegrazione. Un altro dato positivo riguarda la placca batterica, della quale lo zirconio è considerato materiale non ritentivo.

Assolutamente sì. L’ossido di zirconio è biocompatibile, il che significa che non provoca reazioni allergiche o avverse nel corpo. La cura dei denti in zirconio non differisce molto dalla cura dei denti naturali. È importante mantenere una buona igiene orale, spazzolando i denti due volte al giorno e utilizzando il filo interdentale giornalmente. I denti in zirconio e quelli in ceramica si differenziano principalmente per materiale e estetica. Il zirconio, essendo un materiale completamente bianco e traslucido, assomiglia molto ai denti naturali e non necessita di una base metallica. Offre una resistenza superiore e una durata maggiore rispetto alla ceramica tradizionale, che può essere più opaca e meno resistente nel tempo. I denti in zirconio sono noti per la loro lunga durata, grazie alla loro eccezionale resistenza alle fratture e alla loro stabilità chimica. Generalmente, una corona in zirconio può durare oltre 15 anni con la giusta cura, includendo una buona igiene orale e visite regolari dal dentista. Le corone di zirconio offrono un’aspetto naturale, sono altamente resistenti alle macchie e alla frattura.

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La zirconia dentale è un ossido di zirconio (ZrO₂) policristallino, un materiale ceramico avanzato stabilizzato con ossido di ittrio. La zirconia KEROX viene prodotta attraverso un processo in sei fasi ben armonizzate: Miscelazione delle polveri materie prime pure ad altissima qualità, con composizione controllata: ZrO₂ fino al 94,3%, stabilizzata con Y₂O₃ e tracce minime di Al₂O₃ (<0,25%)

La zirconia KEROX viene prodotta attraverso un processo in sei fasi ben armonizzate: Pressatura assiale prima compattazione del grezzo con più di 20 presse dedicate. Pressatura isostatica a freddo (CIP) uniformizza la densità del disco su tutta la sezione, eliminando variazioni interne che potrebbero compromettere la fresatura. Pre-sinterizzazione il grezzo viene portato alla consistenza ideale per la lavorazione CAD/CAM; Kerox calcola il fattore di retrazione per ogni singolo prodotto, rendendo il processo di fresatura e sinterizzazione finale prevedibile e ripetibile. Valutazione, test e misurazioni ogni lotto viene testato nel laboratorio di fresatura CAD/CAM interno; i dati di resistenza e traslucenza sono certificati da laboratori terzi indipendenti (FKG GmbH, Germania). Imballaggio e consegna con tracciabilità completa: numeri di lotto e numeri di serie archiviati in database per la gestione futura dei reclami. Il sistema è certificato ISO 9001:2015, ISO 13485:2016, ISO 14001:2015 e ISO 50001:2018. Indicata per strutture complesse, ponti estesi e casi che richiedono il massimo delle proprietà meccaniche. Progettata per restauri monolitici con elevata resa estetica. Presenta un gradiente cromatico e di traslucenza progressivo lungo l’asse del blocco. Migliora la qualità dei tuoi restauri dentali con materiali innovativi e affidabili.

Schema di processo CAD/CAM per zirconia dentale
Video dimostrativo sull’uso della zirconia in odontoiatria
  • Traslucenza elevata e estetica naturale
  • Biocompatibilità superiore e bassa conduttività termica
  • Elevata resistenza e durabilità delle protesi
  • Possibilità di restauri monolitici e ponti estesi

Proprietà funzionali e indicazioni cliniche

  1. Strutture cristalline e stabilizzazione degli ossidi dopanti per evitare trasformazioni durante il raffreddamento
  2. Tre principali tipi di zirconia commerciali: 3Y-TZP, Mg-PSZ, ZTA
  3. Biocompatibilità comprovata: meno reazione flogistica, basso rischio di infiammazione
  4. Resistenza alle fratture e stabilità chimica superiore rispetto a ceramiche tradizionali

Impieghi pratici

Protesi dentarie sempre più precise, simili a quelle naturali e in grado di soddisfare le richieste estetiche degli utenti, sono i principali vantaggi offerti dal materiale. Ponti, corone e restauri monolitici possono beneficiare di una resa estetica superiore, con gradiente cromatico lungo l’asse del blocco e possibilità di sezioni complesse grazie alle tecniche CAD/CAM.

Nota: mantenere alti standard di igiene orale è fondamentale per la longevità delle restauri in zirconia.

Considerazioni finali sui processi e la gestione del materiale

La moderna tecnologia CAD/CAM, con software e utensili dedicati, ha rivoluzionato la lavorazione dell’ossido di zirconio. Un sistema CAM ottimale integra software, macchina fresatrice e utensili forniti da un unico fornitore. I sistemi CAM dentali offrono parametri predefiniti per i diversi materiali, includendo strategie di fresatura adattive e monitoraggio in tempo reale per aumentare l’affidabilità del processo e l’efficienza economica.

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