Análise crítica do histórico e desenvolvimento das cerâmicas odontológicas

^IUniversidade de São Paulo, Faculdade de Odontologia, Departamento de Materiais Dentários e Prótese
^IIUniversidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia, Departamento de Odontologia Restauradora ]]> Endereço para correspondência

RESUMO

O uso constante de restaurações estéticas na Odontologia tem promovido cada vez mais o desenvolvimento e o aperfeiçoamento de materiais que atendam a estes requisitos. As restaurações em cerâmica promoveram uma nova era estética e embora, este material restaurador tenha uma história antiga, a sua utilização clínica ainda é controversa. O avanço tecnológico, tanto no surgimento de novos materiais como no desenvolvimento de novas técnicas para a obtenção de resultados mais compatíveis com a dentição natural, tem estimulado cada vez mais o uso destes materiais. As cerâmicas odontológicas têm sido uma alternativa viável de tratamento protético tanto em áreas com perda de apenas um elemento dentário, quanto em áreas com perda de vários elementos. Esta revisão teve por objetivo realizar uma análise crítica a respeito dos diversos tipos de cerâmicas odontológicas utilizadas na confecção de restaurações protéticas indiretas, já que, cada vez mais novos materiais cerâmicos têm sido introduzidos no mercado durante as duas últimas décadas.

Termos de indexação: Cerâmica. Estética dentária. Materiais dentários.

ABSTRACT

The constant use of aesthetic restorations in Dentistry has been promoting the development and the improvement of materials more and more to assist these requirements. Ceramic restorations have been promoted a new age in the aesthetic Dentistry, although, this restoring material has an old history and controversial clinical use. The aim of this review was to perform a critical analysis regarding the dental ceramics, for being a material thoroughly used for making of indirect restorations and still remains in technological development, because new ceramic materials have been introduced during the last two decades.

INTRODUÇÃO

Dentre os materiais restauradores estéticos a cerâmica pode ser considerada, atualmente, uma ótima alternativa para reprodução de dentes naturais. O uso rotineiro de restaurações em cerâmica é um acontecimento recente, apesar de sua longa história, e sua utilização promoveu uma nova era na Odontologia estética. O emprego clínico da cerâmica consagrou-se por apresentar várias propriedades desejáveis como substituto de dentes naturais, dentre as quais se destacam: translucidez, fluorescência, estabilidade química, coeficiente de expansão térmica próxima ao da estrutura dentária, compatibilidade biológica e maior resistência à compressão e à abrasão¹. Porém, o sucesso estético de uma restauração de cerâmica depende de vários fatores como a caracterização da superfície, integridade marginal, forma anatômica e coloração² e clinicamente, a combinação final de cores em relação à dentição natural adjacente ainda continua problemática^3-4.

A cerâmica feldspática é definida como um vidro não cristalino baseada na sílica (SiO₂) e no feldspato de potássio (K₂OAl₂O₃₆SiO₂); ou feldspato sódico (Na₂OAl₂36₂.SiO₂). Vidro, opacificadores e pigmentos são adicionados para controlar a fusão, temperatura de sinterização, coeficiente de expansão térmica e solubilidade. Classificam-se em: alta fusão (>1.300ºC); média fusão (1.101 a 1.300ºC); baixa fusão (850 a 1.100ºC); e ultra-baixa fusão (650 a 850ºC)⁵. As cerâmicas também podem ser classificadas de acordo com o seu tipo, uso e método de fabricação.

Em virtude da grande quantidade de cerâmicas odontológicas presente no mercado é importante que o profissional conheça cada material, bem como sua composição e indicação, podendo assim empregá-lo com maior segurança.

Metalocerâmicas

Restaurações com metalocerâmicas são utilizadas com sucesso clínico desde sua introdução em 1956 por Brecker⁶. Embora tenham sido utilizados amplamente para a confecção de restaurações unitárias ou múltiplas, diversos fatores têm sido apontados como desvantagens deste tipo de material. Deficiente estética, dificuldade em se obter translucidez, margem metálica visível, principalmente, em regiões anteriores e biocompatibilidade insuficiente são algumas delas. Assim, a exigência estética gerou modificações no tipo do preparo protético para conseguir espaço para a estrutura metálica, bem como a cerâmica de cobertura. Na tentativa de se conseguir estética mais aceitável, a estrutura em metal foi reduzida pela eliminação da margem no término do preparo⁷. Todavia, mesmo com todas as modificações, em algumas situações as restaurações metalocerâmicas ainda não apresentam resultados estéticos satisfatórios. Assim, muita atenção tem sido dada à confecção de restaurações sem a presença do metal.

Cerâmicas feldspáticas

Optec HSP® (Jeneric/pentron, Inc.®, Wallingford, CT, EUA) é uma cerâmica feldspática reforçada por alto conteúdo de leucita e indicada para confecção de coroas unitárias, inlays e onlays. Contém mais de 45% de cristais de leucita tatragonal numa matriz de vidro, o qual é maior que muitos outros sistemas reforçados por leucita ou cerâmicas para restaurações metalocerâmicas^8,12. Assim, possui alto módulo de ruptura e resistência a compressão maior que as cerâmicas feldspáticas convencionais. A resistência à flexão está entre 120-130 MPa, permitindo que num período de avaliação de 8 meses nenhuma fratura tenha ocorrido em 205 inlays¹².

O material Hi Ceram® (Vita Zahnfabrik®, Bad Säckingen, Alemanha), totalmente cerâmico, foi uma das primeiras cerâmicas feldspáticas reforçada com alumina desenvolvida pela Vita®. As partículas dispersas de alumina numa matriz de vidro representam a principal fase de reforço cristalino. O corpo cerâmico é sinterizado diretamente num modelo refratário a altas temperaturas, reproduzido através da duplicação do modelo de trabalho. Sobre a infraestrutura opaca é aplicado a cerâmica de cobertura livre de leucita Vitadur N® (Vita®) ou Vitadur Alpha® (Vita®), proporcionando uma resistência à flexão de 140 MPa¹³.

As cerâmicas feldspática são indicadas para restaurações confeccionadas totalmente em cerâmica com baixo conteúdo de leucita¹⁴. São indicadas para confecção de coroas unitárias, inlays, onlays e facetas laminadas.

Cerâmicas reforçadas com alumina

Em 1995, foi introduzido no mercado o sistema In Ceram Alumina® (Vita®) com coping ou infraestrutura infiltrada por vidro, contendo 70% a 85% de partículas de alumina15-16, indicadas para confecção de coroa unitárias anteriores, posteriores e prótese parcial fixa de três elementos anteriores até canino. Os valores de resistência à flexão variam de 450 a 600 MPa^17-20. Estudo clínico com avaliação de 7 anos mostrou 97% de sucesso para coroas unitárias anteriores e posteriores e prótese fixa anterior²¹. Outro estudo mostrou 98% de sucesso para 4 anos de avaliação em 68 coroas unitárias posteriores e 28 anteriores²².

In Ceram Spinell® (Vita®) é uma cerâmica composta por alumina e magnésio (MgAl₂O₄ - aluminato de magnésio). O procedimento de confecção é o mesmo do In Ceram Alumina. A diferença na composição proporcionou a obtenção de um material com maior translucidez em relação ao In Ceram Alumina® e In Ceram Zircônia® (Vita®), por causa do baixo índice de refração do aluminato de magnésio e da matriz de vidro permitindo melhorar os aspectos estéticos. Por outro lado, a resistência à flexão é de 280 a 380 MPa, aproximadamente 25% inferior ao da alumina^19,23-24. Estudo clínico com avaliação de 5 anos mostrou 97,5% de sucesso clínico para coroas unitárias anteriores²⁵.

In Ceram Zircônia® foi desenvolvida para atender a demanda para confecção de prótese parcial fixa de três elementos para região posterior. Foi desenvolvido pela Vita® e é composto pela adição de 33% de zircônio parcialmente estabilizado ao In Ceram Alumina®, tornando o material mais resistente. O procedimento de obtenção do In Ceram Alumina® se faz pela aplicação da barbotina (suspensão de óxido de alumínio) num troquél de gesso especial, ou na forma de blocos parcialmente sinterizados para posterior usinagem no sistema CAD/CAM. Apresenta opacidade que dificulta sua aplicação em regiões que exigem propriedades ópticas perfeitas, como em dentes anteriores. Assim, este material é indicado para regiões posteriores, especificamente em prótese fixa de três elementos para região de molares, coroas posteriores sobre dentes naturais ou implantes posteriores. Os valores de resistência à flexão é de aproximadamente 750 MPa^23,26. Uma revisão nos sistemas cerâmicos relata que investigações feias pelo fabricante durante sete anos apresentou 98% de sucesso clínico^23,27.

Techceram® (Ivoclar/Vivadent AG®, Schaan, Liechtenstein) foi lançado no mercado em 1996 sendo composto por cerâmica à base de alumina e indicada para confecção de coroas anteriores e posteriores, inlays, onlays e facetas laminadas. A resistência à flexão é de 300 MPa. A literatura não apresentou até agora nenhum estudo com relação ao comportamento clínico desse material. Por outro lado, grande número de sistemas totalmente cerâmicos reforçados por leucita tem sido correntemente utilizados nos tratamentos restauradores, como: cerâmica prensada OPC® (Jeneric/pentron, Inc., Wallingford, CT, EUA), Finesse® (Dentisply®, Petrópolis, Brasil), VitaPress Omega 900® (Vita®) e Empress 1® (Ivoclar/Vivadent AG®). A composição é similar e as propriedades mecânicas semelhantes, com resistência à flexão variando de 97 a 180 MPa^20,23,28-29.

Cerâmicas feldspáticas reforçadas por leucita

Com intuito de estender a indicação para prótese parcial fixa de três elementos até 2º pré-molar foi introduzido no mercado em 1999, o sistema Empress 2® (Ivoclar/Vivadent AG®). Esse sistema consiste de cerâmica vítrea para confecção de coping ou infraestrutura, contendo 60% a 65% em volume de cristais de di-silicato de lítio, densamente dispostos e unidos à matriz vítrea. Os cristais de di-silicato de lítio correspondem à principal fase cristalina. A segunda fase corresponde aos cristais de ortofosfato de lítio³¹. A cerâmica de estratificação apresenta cristais de fluorapatita, aplicada diretamente sobre o coping ou infraestrutura através da técnica convencional de estratificação e sinterização³². É indicada para confecção de coroas unitárias anteriores e posteriores, inlays, onlays e facetas laminadas. A resistência à flexão está entre 300 a 400 MPa33. Em um período de avaliação clínica de 5 anos apresentou 99% de sucesso clínico para coroas anteriores e posteriores, e num período de 8 a 15 meses, 97% de sucesso clínico para prótese parcial fixa.

OPC® (Jeneric/pentron, Inc.®), lançado no mercado nos anos 1990, é feito de cerâmica reforçada por cristais de leucita pequenos (55-60%). E indicado para confecção de coroas anteriores e posteriores, onlays, inlays e facetas laminadas. O procedimento de confecção é pela técnica de cera perdida. A resistência à flexão é de aproximadamente 140 a 156 MPa23. A literatura não apresentou até agora nenhum estudo com relação ao comportamento clínico desse material.

O sistema OPC 3G® (Jeneric/pentron, Inc.®), lançado em fevereiro de 2004, é composto por cristais de di-silicato de lítio, dispostos e unidos a matriz vítrea e indicados para confecção de prótese parcial fixa anterior até 1º pré-molar, coroas anteriores e posteriores, inlays, onlays e facetas laminadas. A literatura também não apresentou até agora nenhum estudo com relação à flexão e comportamento clínico desse material.

Cerâmica reforçadas por vidro de leucita

A cerâmica reforçada por vidro de leucita denominada Finesse All-Ceramic® (Dentisply®), introduzida no mercado na década de1990, é indicada para confecção de coroas anteriores, pré-molares, inlays, onlays e facetas laminadas. Também faz uso do método de obtenção da cera perdida. O valor de resistência à flexão é de aproximadamente 120 MPa²³. Não há na literatura nenhum estudo clínico a respeito deste material.

A cerâmica VitaPress® (Vita®) lançada no mesmo período que a cerâmica Finesse®, também é uma cerâmica reforçada por vidro de leucita e indicada para a confecção de inlays, onlays e facetas laminadas. O sistema emprega o principio de cera perdida, sem a necessidade do uso de equipamentos especiais para obtenção das restaurações protéticas. A cerâmica Vita Omega® (Vita®) é composta por partículas de granulometria fina, o que proporciona elevada dureza superficial próxima do esmalte (420 HV), com comportamento favorável aos dentes antagonistas, apresentando superfície homogênea³⁴ e resistência à flexão próxima a da dentina (130 MPa). A literatura não apresentou até o momento nenhum estudo com relação à resistência a flexão e comportamento clínico desse material.

Restaurações cerâmicas obtidas pelo sistema CAD/CAM

O sistema Cerec (Sirona Dental®, Bensheim, Alemanha) utiliza-se da capacitação da imagem do preparo diretamente na cavidade bucal pelo dentista, com o auxílio de uma microcâmera. A imagem captada é então processada pela unidade (CAD) para que possa ser planejada e executada a restauração, auxiliada pelo computador (CAM). A leitura óptica é realizada em toda extensão do preparo, e toda área do preparo fica visível através da microcâmera. Para difusão uniforme da luz e, consequentemente, melhor visualização do preparo, recomenda-se recobri-lo com uma camada uniforme de dióxido de titânio pulverizado. O procedimento de fresagem do sistema Cerec é realizado utilizando uma ponta diamantada e um disco para desgaste (Cerec® 2, Sirona Dental®) ou duas pontas diamantadas em uma unidade modular (Cerec® 3, Sirona Dental®). Após as etapas de ajustes e polimento inicial, as restaurações podem ser caracterizadas com pigmentos e aplicação do glaze. Os materiais cerâmicos usados para este sistema podem ser Blocos Vita MK II® (Vita®), Vitablocks® (Vita®), Ivoclar ProCad® (Ivoclar/Vivadent AG®), Vita MK II Esthetic Line® (Vita®) e Dicor MGC® (Dentisply®).

O sistema Cerec in Lab® (Sirona Dental®) foi introduzido no mercado em 2002, designado especificamente para aplicação em laboratórios. O sistema possibilita a fabricação de copings e infraestruturas de até 3 elementos com os blocos In Ceram Zircônia®, In Ceram Alumina® e In Ceram Spinell®. Esse sistema utiliza a leitura de troquél com laser em uma unidade compacta que também é responsável pela fresagem.

O sistema Procera® (Nobel Biocare, Zurique, Suécia) foi desenvolvido na década de 1980 e descrito inicialmente na década de 1990 por Bruton³⁶. O sistema Procera AllCeram® (Nobel Biocare®) é um sistema composto por 99,5% de partículas de óxido de alumínio puro, densamente sinterizado, indicado para confecção de coroas anteriores e posteriores para dentes naturais e sobre implantes e o sistema Procera AllZircon® (Nobel Biocare®) é composto por 90% zircônio estabilizado por ítrio e indicado para confecção de prótese fixa anterior e posterior. O procedimento de confecção do Procera® é baseado no sistema CAD-CAM. Em qualquer técnica de obtenção do coping de alumina se for necessário a remoção da cerâmica de estratificação por erro de cor, a mesma poderá ser removida com ácido fluorídrico (70,0%). Em minutos toda a cerâmica de estratificação será removida, sem qualquer dano à estrutura de Alumina (99,5%), porém essa técnica não se aplica à estrutura de zircônio (90,0%). A média de resistência à flexão é de 600 MPa³⁷. Um período de avaliação de 5 e 10,5 anos apresentou 97,7% e 92,2% de sucesso clínico para coroas anteriores e posteriores³⁸.

O sistema Cercon® (Dentisply®) foi introduzido no mercado em 2001, como uma cerâmica composta por zircônio com transformação estrutural quando é submetida a uma força. Com o uso de aditivos como o óxido de ítrio, o zircônio pode manter uma estrutura cristalina tetragonal à temperatura ambiente. Quando é submetida à força externa ocorre uma transformação instantânea para estrutura cristalina monocíclica, o cristal é 4% maior em volume em relação à forma tetragonal, promovendo maior resistência na propagação de trincas. É indicada para confecção de coroas anteriores e prótese parcial fixa de três a oito elementos. A resistência a flexão é de 900 MPa³⁹. Por um período de avaliação de 5 anos apresentou 100% de sucesso clínico. Um período de avaliação de um ano apresentou 100% de sucesso clínico para prótese parcial fixa de três a quatro elementos⁴⁰.

O sistema Lava All-Ceramic system® (3M ESPE®, St. Paul, MN, EUA) emprega a tecnologia CAD/CAM para confeccionar coroas unitárias anteriores e posteriores e prótese parcial fixa (3 e 4 elementos), com coping ou infraestrutura a base de óxido de zircônio. O Lava® (3M ESPE®) possui estética e biocompatibilidade satisfatórias. Preparos requerem menor desgaste da estrutura do dente e a cimentação pode ser realizada pela técnica convencional. A espessura da infraestrutura é de 0,5mm, com resistência à flexão de aproximadamente 1.250 MPa. Segundo o fabricante em três anos de estudo nenhuma fratura ocorreu em 150 próteses parciais fixas.

Cerâmicas de ultra-baixa fusão

As cerâmicas de ultra-baixa fusão foram desenvolvidas inicialmente para serem usadas em estruturas de titânio. A utilização do titânio comercialmente puro e suas ligas (Remantitan e Trititam) para metalocerâmicas é um dos adventos recentes neste tipo de restauração devido a sua biocompatibilidade e resistência à corrosão. As cerâmicas apresentam temperatura de fusão inferior a 850ºC, sendo consideradas cerâmicas de ultra-baixa fusão. Essa temperatura é necessária para evitar o aumento da camada de óxido que acontece marcadamente a 900ºC⁴¹.

A temperatura de ultra-baixa fusão pode preservar a microestrutura da cerâmica, em relação aos materiais de alta fusão, os quais podem sofrer dissolução dos seus componentes cristalinos e apresentar uma aparência mais natural. Segundo Hoffman & Casellini⁴² a resistência à flexão é similar à porcelana feldspática convencional. Dentre as cerâmicas de ultra-baixa fusão pode-se destacar um novo tipo de cerâmicas denominadas hidrotérmicas. Essas cerâmicas além dos componentes básicos apresentam hidroxilas que são incorporadas na rede de óxido de silício, presentes na estrutura da cerâmica, por meio de troca iônica. Quando o material é hidratado, ou seja, entra em contato com as moléculas de água e substâncias presentes nos fluidos bucais, ocorre à troca iônica, formando uma molécula de água. Essas cerâmicas apresentam componentes químicos que as diferenciam das feldspáticas no meio aquoso, proporcionando maior estabilidade química e dureza inferior, o que poderia contribuir para sua longevidade clínica. A natureza plástica da superfície hidratada da cerâmica hidrotérmica permite a deformação plástica das trincas, o que previne a propagação da mesma no corpo do material, aumentando sua resistência intrínseca. Com relação à durabilidade elas apresentam menor degradação em relação às feldspáticas, em função dos íons hidrogênio combinaremse com a hidroxila presente, formando água na camada superficial do material, o que diminui a degradação deste em relação às feldspáticas. São indicadas para confecção de inlays, onlays e facetas laminadas em cerâmica.

DISCUSSÃO

A seleção adequada de um sistema cerâmico para determinadas situações clínicas, pode proporcionar maior longevidade dessa restauração. Apesar de todos esses sistemas promoverem bons resultados estéticos, alguns são mais indicados para regiões anteriores pela maior translucidez pelo material. Vários critérios podem ser utilizados pelo profissional para seleção do sistema cerâmico mais adequado, como: estética, adaptação marginal, biocompatibilidade, resistência, custo e facilidade de fabricação. Todos esses critérios, em graus diferentes.

As propriedades mecânicas dos sistemas cerâmicos podem ser verificadas pela resistência à flexão ou tenacidade. Esses valores podem guiar o profissional para um provável sucesso das restaurações^10,19,45-46. Materiais com alta resistência à fratura e tenacidade deveriam ser usados em locais que apresentam maior tensão, como regiões posteriores e de canino.

A resistência à flexão das cerâmicas de vidro prensadas reforçadas por leucita Empress 1®, OPC®, Finesse®, Optec®, Dicor®, Vision Esthetic®, VitaPress® estão ao redor de 120 a 140 MPa e podem ser apropriadas para uso de coroas anteriores, inlays, onlays e facetas laminadas. Empress 2® e In Ceram Spinell® apresentam resistência à flexão intermediárias 350-430 MPa^10,19,24, com indicação para a confecção de coroas anteriores e posteriores, inlays, onlays, facetas laminadas e prótese parcial fixa de três elementos até 2º pré-molar somente para o IPS Empress 2® e até 1º pré-molar para o OPC 3G®.

O grau de translucidez do In Ceram Alumina®, Techceram® e Procera AllCeram® são próximas, com valores de resistência à flexão altas 300 a 700 MPa, mas podendo ser indicados para coroas anteriores e posteriores e prótese parcial fixa de três elementos anterior até região de canino somente para o In Ceram Alumina. Em locais onde a tensão é muito alta esses materiais podem ser considerados, mesmo que a translucidez não seja tão alta como nos outros sistemas, comprometendo assim a estética adequada.

Os sistemas In Ceram Zircônia®, Ceron® e Lava® apresentam alta resistência à flexão 750 MPa23,26, 900 MPa e 1.250 MPa, sendo indicados tanto para coroas unitárias posteriores, quanto para prótese parcial fixa de 3 a 8 elementos.

Avaliações clínicas longas do desempenho de vários sistemas cerâmicos não são realizadas ou não são possíveis antes destes serem introduzidos no mercado. Assim, seria importante analisar a combinação dos dados de laboratório com as avaliações clínicas, para que uma decisão correta e sensata seja tomada na escolha particular de um material restaurador. Os sistemas cerâmicos apresentados neste estudo podem propiciar a obtenção de restaurações com aparência muito próxima a dos dentes naturais, promoverem boa adaptação marginal e resistência adequada, desde que os procedimentos de preparo e fabricação sejam realizados com atenção e cuidado. Por isso, é necessário que o profissional conheça as características do material por ele utilizado para sua correta indicação e sucesso clínico.

LFR GARCIA, PC CRUZ e FCP PIRES-DE-SOUZA participaram de todas as fases do artigo.

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Endereço para correspondência: ]]> FCP PIRES-DE-SOUZA
Universidade de São Paulo,
Faculdade de Odontologia,
Departamento de Materiais Dentários e Prótese.
Av. do Café, s/n., Monte Alegre, 14040-904
Ribeirão Preto, SP, Brasil.
e-mail: ferpanzeri@forp.usp.br

Recebido: 15/11/2008
Aceito: 26/8/2009