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UNIVERSlDADE TUIUTI DO PARANA.

ROMILDO RODRIGUES

IMPLANTES DENTA.RIOS DE ZIRCONIA:

BIOCOMPATIBILlDADE E ESTETICA

CURITIBA

2012

IMPLANTES DENTARIOS DE ZIRCONIA:

BIOCOMPATIBILIDADE E ESTETICA

CURITIBA

2012

ROM1LDO RODRlGUES

IMPLANTES DENT.ARlOS DE ZIRCONlA:

BIOCOMPATlBILlDADE E ESTETlCA

Trabalho de concJusao do Curso de Odontologiada Faculdade de Ciencias Biol6gicas e da Saudeda Universidade Tuiuti do Parana, como requisitoparcial para a obten~ao de grau de CirurgiaoDentista.Orientador: Prof. Me. Hamilton Coser

CuruTIBA

2012

TERMO DE APROV A<;AO

ROMILDO RODRIGUES

IMPLANTES DENT ARIOS DE ZIRCONIA:

BIOCOMPATIBILIDADE E ESTETICA

Esta monografia foi julgada e aprovada para a obten<;:aode grau de Cirurgiao

Dentista no Curso de Odontologia da Universidade Tuiuti do Parana.

Curitiba, de de 2012

Curso de OdontologiaUniversidade Tuiuti do Parana

Prof. Me Natanael Henrique Ribeiro MattosCoordenador do Curso de OdontologiaUniversidade Tuiuti do Parana

Pro . da Disciplina de ImplantodontiaUniversidade Tuiuti do Parana

Professor Avaliador

Professor Avaliador

RESUMO

Pesquisas internacionais tern sido feitas com 0 objetivo de novos materiaisbiocompativeis, perante as modernas tecnologias na implantodontia. 0 material maisutilizado atualmente para a fabricayao de implantes dentarios e de tiH1nio,por causa dasua excelente biocompatibilidade e propriedades mecanicas. No entanto a cor cinza dotitanio pode ser desvantajoso e dao origem a problemas esteticos, especialmente se asituayao dos tecidos moles nao e 0 ideal e a cor escura brilha atraves da mucosa fina.Confonne as caracteristicas dos sistemas disponiveis no mercado apresentamos Y-TZP(zirconia tetragonal policristalina estabilizada com itrio) com 0 objetivo ser umaexcelente opyao de implante dentario por causa da sua biocompatibilidade,propriedades fisicas, quimicas, mecanicas e ainda com sucesso na osseointegrayao.Sua utilizayao na area cientifica e tecnol6gica e menos suscetivel de causar uma reayaobiol6gica na utilizayao dos implantes odontol6gicos e a cor marfim semelhante a corde urn dente natural, a toma util esteticamente e alem disso pode transmitir a luz, umacaracteristica da estetica restauradora.

Palavras-chave: Implantes dentarios de zirconia; Zr02 (di6xido de zirconio); Cerarnicade zirconia; Implantes Zr02.

ABSTRACT

International research has been done with the goal of new biocompatible materials,before the modem technologies in implantology. The material most currently used forthe manufacture of dental implants is titanium because of its excellent biocompatibilityand mechanical properties. However, the gray color of the titanium can bedisadvantageous and yield aesthetic problems, especially if the status of the soft tissueis not ideal and the dark color shines through the thin mucosa. As the characteristics ofsystems available on the market present Y-TZP (tetragonal zirconia polycrystallineyttria stabilized) in order to be an excellent choice of dental implant because of itsbiocompatibility, physical properties, chemical, mechanical, and with success inosseointegration. Its use in science and technology is less likely to cause a biologicalreaction in the use of dental implants and ivory like a natural tooth color, aestheticallyand makes it useful also can transmit light, a characteristic of aesthetic restorative.

Keywords: Dental implants zirconia, Zr02 (zirconium dioxide), Ceramic Zirconia,Zr02 implants.

LlSTA DE ABREVIATURA E SiMBOLOS

ABREVIATURAS

3Y-TZPAFMAL203BIC8MPI8MPCADCAMCaOCaZr03C02CP-TiCTHAHFHIPISOMEVMgOMgPSZMOMFAPSZSEMSi3N4TVPTZPY203Y-PSZZPE-YZr02ZrSi04ZTA

- estabilizada com ftrio 3% mol- microscopia de fon;:a atomica- oxido de alumfnio, alumina amorfobone connecting interfaceprotefna morfogenetica tipo IBone Molphogenetic Protein

- computer aided designcomputer aided manufacturingoxido de calciozirconato de calcio

- dioxido de carbono, gas carbonico- titanio comercialmente purotomografia computadorizada

- hidroxiapatita- acido fluoridrico- Processo Isostatico poscompacta<;:ao- International Standards Organization- microscopia e1etronica de varredura

oxido de magnesia- zirconia parcial mente estabilizada com oxido de magnesiomicroscopia opticamicroscopia de for<;:aatomicazirconia parcial mente estabilizada

- Scanning Electron Microscopy- nitreto de silicio- tomografia volumetricazirconia tetragonal policristalina

- oxido de ftrio- zirconia parcialmente estabilizada com ftrio- zirconia tetragonal policristalina estabilizada com ftrio- oxido de zirconia

zircao, zirconita ou silicato de Zr.alumina tenacificada por zirconia

SiMBOLOS

11m - micrometromm - milimetrocm - centimetrom - metrog - gramakg - kilogramaMpa - mega PascalGpa - giga PascalHV - dureza VickersN - newtonKgf - kilograma for.ya°C - graus celciusoK - graus KelvinW - wattst---m - fase tetragonal pi fase monoclinicac---t - fase cubica pi fase tetragonalF - simbolo quimico de fluorCl - simbolo quimico do cloroZr - simbolo quimico da zirconiaTi - simbolo quimico de titfmio

LISTA DE FIGURAS

Figura I - Cunhas esculpidas em formato de dentes implantados 12

Figura 2 - Parafuso helicoidal em a<;oinoxidavel, implante em tripe 13

Figura 3 - Ceraroot Oral Iceberg, Espanha 19

Figura 4 - Zeramex, Deantalpoint, Sui<;a 19

Figura 5 - Denti Circo Root, Hungria 19

Figura 6 - Matriz os sea aderente a superficie do implante 24

Figura 7 - Linha do sorriso elevada da gingiva 25

Figura 8 - Vista-intra oral do pre-operatoria 25

Figura 9 - Vista oclusal, intlama<;iio por palatino 25

Figura 10- Radiografia: lesao periapical incisivo 25

Figura 11- Vista frontal e interproximal do implante 26

Figura 12- Radiografia intraoral, incisivo 27

Figura 13- Coloca<;ao de implante oclusa1.. 27

Figura 14- Radiografia apos cimenta<;:ao 27

Figura 15- Adapata<;:ao do tecido mole apos IS dias 27

Figura 16- Fotografias, antes e apos 0 implante 29

Figura 17- Bloco ceramica 31

Figura 18- Microscopio, fio de implante 31

Figura 19- lnser<;:aodo implante 3l

Figura 20- Fluxograma do processo de pe<;:asceramicas 33

SUMARIO

1 INTRODU<;:AO 11

2 REVISAO DE LITERATURA 13

2.1 HISTORICOS DA IMPLANTODONTIA. 12

2.2 ORIGEM DA BIOCEAAMICA 15

2.3 ZIRCONIA: BIOCOMPATIBILIDADE NA IMPLANTODONTIA 16

2.3.1 Propriedades fisicas, qui micas e meciinicas 18

2.3.2 Caracteristicas do implante 20

2.3.3 Osseointegrayao do implante 22

2.4 PROCEDIMENTOS E REST AURA<;:OES 25

2.5 PRODU<;:OES DOS lMPLANTES DE ZIRCONIA 30

2.5.1 Materiais metodos 30

2.5.2 Projeto e manufatura 32

2.5.3 Processamento da ceramica 33

3 DICUSSAO 36

4 CONCLUSAO 38

REFERENClAS 39

ii

1 INTRODU(AO

o corpo humano e constituido por tres componentes basicos: agua, colageno e

hidroxiapatita. Este ultimo composto representa a fase mineral dos ossos e dentes, que

e responsavel por fomecer estabilidade estrutural ao corpo, protegendo 6rgaos vitais

como pulmoes e cora<;:aoe funcionando como urn dep6sito regulador de ions. Em

casos de acidentes, doen<;:as ou por desgaste, os ossos podem vir a perder sua

funcionalidade e, neste caso, na busca pela melhoria da qualidade de vida, a ciencia

desenvolveu os biomateriais, como substituto de ossos e entre eles esta a bioceramica

(AZEVEDO et aI., 2007).

Biologicamente, nos dias atuais, e indiscutivel a possibilidade de se considerar a

coloca<;:aode urn implante para se repor dentes perdidos. Com 0 sucesso dos implantes

houve uma preocupa<;:ao muito grande em se solucionar esteticamente 0 tratamento

restaurador. A estetica e 0 desejo de nao se ter estruturas metalicas sao fatores que

enfatizaram a importancia dos sistemas ceramicos. 0 acurnulo do biofilme tem sido

considerado como uma das principais causas de falhas nos implantes. A camada de

superficies das ceramicas e quimicamente estavel, resistente a corrosao e portanto,

pennite que as celulas se desenvolvam sobre a sua superficie (AZEVEDO et aI.,

2007).

A zirconia estabilizada na fase tetragonal com 6xido de ftrio (yttria tetragonal

zirconia polycrystals -YTZP) e urn material adequado para aplica<;:oes com alta

solicita<;:ao mecanica e condi<;:oes extremas de desgaste, pois apresenta valores

relativamente elevados de tenacidade a fratura e de resistencias mecanicas e a abrasao.

Em fun<;:aode sua estabilidade, boas propriedades fisicas, alta biocompatibilidade e

uma excelente op<;:aona implantodontia (CIUCCIO et aI., 20 I0).

A busca pelas novas tecnicas de ceramica dental, vern sendo a elimina<;:ao da

infra-estrutura metalica das restaura<;:oes, ja que as ceramicas apresentam uma melhor

estetica a base de zirconia e que apresentam como fase cristalina em condi<;:oes

ambientes, a monoclinica (HENCH, L. L. 1998).

o objetivo deste trabalho e relatar que a ceramica a base Zirconia pode ser urn

material adequado para implantes dentarios, pela suas propriedades fisicas, mecanicas,

12

elevada resistencia ao desgaste e flexao, boa osseointegrayao e excelente

biocompatibilidade. As evidencias cintificas validam uma nova opyao na

implantodontia e principal mente a estetica restauradora, com 0 implante na cor do

dente, proporcionando a satisfayao dos c1ientes e profissionais envolvidos nesta

especial idade.

13

2 REVISAO DA LITERA TURA

2.1 HISTORlCOS DA IMPLANTODONTIA

Confonne as pesquisas e a hist6ria os implantes dentarios nao sao recentes. Na

hist6ria da humanidade, ha referencias em textos da medicina chinesa sobre

reimplantes dentarios em 3.216 a.c.. A escalada da evoluyao menciona reimplantes

dentarios citados por Hip6crates (460 - 355 a.C.) e Etruscos (Seculo III a.C.). A era

dos implantes passou por varios periodos sendo estes 0 periodo antigo, medieval,

fundamental, pre-moderno e contemporaneo. No periodo antigo ocorrido a.C ate 1000

d.C., foram feitas as primeiras tentativas nas dinastias egipcias e nas culturas pre-

colombianas (maias, astecas, incas) e os materiais mais usados eram pedras preciosas,

conchas e dentes de animais ou dentes esculpidos em marfim. Em urn fragmento de

mandibula de origem Maia (figura I) foram encontradas tres conchas, esculpidas em

fonnato de dente, implantadas em substituiyao a tres incisivos inferiores que haviam

sido perdidos (LINDHE, KARRING, LANG, 2010).

Figura I. Conchas esculpidas em formato de dentes implantados.

Civilizar;ao Maia no seculo VIII. (LlNDHE, KARRING, LANG, 2010).

14

o periodo fundamental de 1800 a 1910 foi 0 efetivo inicio da implantodontia e

os materiais usados eram 0 ouro, porcelana, madeira, diferentes metais como platina,

prata e estanho. 0 periodo pre-modemo (1910-1930) foi marcado pelos precursores da

implantodontia Payne e Greenfield. Eram utilizados Implantes em forma de urn cesto

cilindrico em ouro, sendo colocado apos 0 alargamento do diametro do alveolo (osso)

com auxilio de uma broca, e uma coroa com urn nucleo de porcelana era fixada

imediatamente na parte intema do implante. (UNDHE, KARRING, LANG, 2010).

No periodo modemo (1930- 1978) varios estudos foram feitos sobre diferentes

biomateriais e inovayoes cirurgicas como 0 uso de porcelana, vitalio, titanio. Porem 0

inicio da implantologia endo-ossea aloplastica se da em 1947 com Fonniggini e seu

parafuso helicoidal em espiral em ayO inoxidavel ou em tantalo. Em 1960, Scialom foi

o pioneiro na utilizayao de urn implante em tripe (implante agulhado). Em 1967,

Linkow iniciou os Implantes laminados, sendo utilizado com frequencia ate os anos

80. Tanto os implantes agulhados quanto os implantes larninados fracassaram e ate

hoje algumas pessoas possuem estes implantes Figura 2 (LINDHE, KARRING,

LANG, 2010).

Figura 2 - parafuso helicoidal em espiral em a,o inoxidavel, implante em tripe (implante agulhado),

implantes laminados (LlNDHE, KARRlNG, LANG, 2010).

Em 1974, Branemark, considerado 0 pai da Implantodontia realizou os

primeiros trabalhos sobre osseointegrayao atraves de estudos na tibia de coelhos;

resultado de uma filosofia que evoluiu no decorrer dos anos. lnicio dos anos 80:

Conceito de osseointegrayao e a utilizayao de urn implante em titanio (implante de

Branemark) "Conexao direta estrutural e funcional entre tecido osseo vivo ordenado e

15

a superficie de urn implante submetido it carga funcional". Os implantes atuais tern

formato cilindrico ou conico, feitos de titanic (L1NDHE, KARRlNG, LANG 2010).

2.2 ORIGEM DA BIOCERAMICA

Do ponto de vista quimico, os materiais para implantes dentais podem ser

classificados como metais, ceramicas, polimeros e compositos. A utilizayao de

ceramicas como biomateriais remonta a 1894, quando Dreesman relatou 0 uso de

gesso (CaS04.1 12H20) como urn possivel substituto para ossos. Em 1985, depois de

extensos testes e aperfeiyoamentos a Food & Drug Administration (FDA) aprovou a

petiyao da U.S. Biomaterials Corp., de Baltimore, de utilizar 0 Bioglass, como agora e

chamado, para substituir os ossos do ouvido medio, restaurando a audiyao. Hench

havia descoberto uma nova c1asse de materiais medicos, tambem conhecidos como

biomateriais: a biocerarnica. (KRIEGER, S. 2003).

Desde a sua introduyao ha 40 anos, implantes dentarios tomaram-se uma

modalidade de tratamento estabelecido que revolucionou 0 conceito de substituiyao de

dentes desaparecidos. 0 material rnais utilizado atualmente para a fabricayao de

implantes dentarios e de titanio comercialmente puro, por causa da sua excelente

biocompatibilidade e propriedades mecanicas. No entanto a cor cinza do titanio pode

ser desvantajoso e dao origem a problemas esteticos, especial mente se a situayao dos

tecidos moles nao e 0 ideal e a cor escura brilha atraves da mucosa peri-implantares

fina (DEPPRlCH, Rita et a!., 2008).

E de fundamental importancia a obtenyao da osseointegrayao e esta diretamente

ligada ao seu formate e a sua adaptayao ao leito receptor. 0 sucesso dos implantes

endosseos esta diretamente relacionada ao principio da osseointegrayao, urn processo

de implantes de interayao que finalmente leva a ancoragem osso-implante. Como a

topografia da superficie de urn biomaterial tern urn impacto importante sobre a

osseointegrayao, diversas modificayoes quimicas de superficies fisicas tern side

desenvolvidos para melhorar a cicatrizayao ossea de implantes. (DEPPRlCH, Rita et

a!., 2008).

16

Y-TZP (zirconia tetragonal policristalina estabilizada com itrio) parece ser urn

material adequado para implantes dentarios por causa da sua biocompatibilidade, cor

do dente e excelentes propriedades. Estudos recentes em animais tambem mostraram

sucesso cicatriza9ao de implantes de zirconia com 0 osso dental. Como a fabrica9ao

convencional de varios implantes zirconia geralmente resulta em superficies realmente

lisas, apenas poucos estudos tern investigado a superficies aspera com modifica90es de

implantes. Esta e uma critica, uma vez que ja foi demonstrado que a rugosidade da

superficie e topografia tambem influenciam osseointegra9ao de implantes de zirconia

(DEPPRlCH, Rita et aI., 2008).

Zirconia (Zr02) nao ocorre na natureza como oxido puro e e encontrado na

badeleita e na zirconita (ZrSi04). Dos dois minerios, a zirconita e a mais abundante,

porem menos pura e necessita de quantidade significativa de processamento para obter

zirconia. A zirconia e uma ceramica polimorfa que possui tres estruturas cristalinas:

monoclinica, cubica e tetragonal. A zirconia pura tern a estrutura monoclinica na

temperatura ambiente e e estavel ate I. 170°C. Entre esta temperatura e 2.370°C, ela se

transforma em zirconia tetragonal, e, acima de 2.370°C, em zirconia cubica. Apos 0

processamento, durante 0 resfriamento, a tetragonal se transfonna em monoclinica a

uma temperatura de 970°C, aproximadamente. Esta fase de transforma9ao esta

associ ada a 3% a 4% de expansao volumetrica. (PICON! C, MACCAURO G. 1999).

2.3 ZIRCONIA NA IMPLANTODONTlA

Novos materiais biocompativeis tern estado em alta no campo de pesquisas, isso

perante as modemas tecnologias de implantes, atualmente desenvolvidas. Dentre os

diversos ramos de novos materiais, urn que vern se sobressaindo e 0 de ceramicas

avan9adas, principalmente as que visam implantes odontologicos. A tendencia

objetivada nas tecnicas de ceramica dental vern sendo a elimina9ao da infraestrutura

metalica das restaura90es, ja que as ceramicas apresentam uma melhor estetica. Nesse

contexto, ceramicas que apresentem maior tenacidade a fratura, minimizando sua

fragilidade, uma boa biocompatibilidade, alta dureza e resistencia ao desgaste, sao

17

potenciais substitutos aos materiais metalicos convencionalmente utilizados

(ANUSA VICE, KJ., 2005).

o Itrio e adicionado a zirconia para estabilizayao na forma tetragonal e pode

resistir na temperatura ambiente apos a sinterizayao. A fim de produzir componentes

de zirconia, e preciso bloquear 0 material completamente na forma cubica utilizando

aditivos ou agentes estabilizantes. A adiyao de quantidades variaveis de estabilizadores

cubicos como CaO, MgO e Y203 permite a formayao de zirconias parcial mente

estabilizadas que, combinadas com variayoes de processos, podem resultar em

ceriimicas que demonstrem propriedades excepcionais tais como: alta resistencia a

fraturas; excelente resistencia de uso; alta dureza; excelente resistencia quimica; born

refratario; born condutor de ions de oxigenio (PICONI C, MACCAURO G. 1999).

No Brasil, as aplicayoes de ceriimicas de zirconia se justificam pel a excelente

qualidade da superficie retificada e boa tenacidade a fratura, quando comparadas as

cedimicas de alumina. Geralmente as ceriimicas de zirconia sao produzidas

industrialmente utilizando-se pos, comerciais pre-aditivados. A meta estabelecida foi a

obtenyao de uma ceriimica de zirconia com as seguintes caracteristicas: apresentar

acabamento superficial apos usinagem em retificadora cilindrica com valor de

rugosidade Ra abaixo de 0, I !lm; apresentar pelo menos -80% dos valores das

propriedades meciinicas (resistencia a flexao, dureza e tenacidade a fratura) de uma

ceriimica de zirconia parcialmente estabilizada preparada com um po comercial pre-

aditivado com MgO (Mg-PSZ) (YOSHIMURA et aI., 2007).

A biocompatibilidade dos materiais pode ser avaliada por testes in vitro e in

vivo. Os testes in vitro podem nao representar a situayao real de um implante, contudo

eles podem promover alguns tipos de resultados preliminares relacionados a interayao

entre 0 material e 0 corpo biologico, de forma rapida e eficiente, minimizando a

necessidade de testes em animais. 0 teste de cito toxicidade "in vitro" e classificado na

ISO 10993-1, como urn teste de avaliayao inicial que utiliza tecnicas de cultura de

celulas. No teste de cito toxicidade utilizam-se extratos dos materiais a serem testados

em contato com uma cultura de celulas de mamiferos, em micro placas para cultura

celular, e a avaliayao da cito toxicidade pode ser realizada utilizando-se 0 metodo de

incorporayao do corante vital vermelho neutro. 0 ensaio de incorporayao do vermelho

18

neutro e urn teste in vitro eficaz, de baixo custo, reprodutivel e quantitativo para

selecionar substancias potencial mente toxicas (DAQUANO J.K.F. et al., 2007).

2.3.1 Propriedades fisicas, quimicas e meciinicas

De maneira geral, a zirconia estabilizada na fase tetragonal com oxido de itrio

(yttria tetragonal zirconia polycrystals -YTZP) e urn material adequado para aplica<;:6es

com alta solicita<;:ao mecanica e condi<;:6es extremas de desgaste, pois apresenta

valores relativamente elevados de tenacidade it fratura e de resistencias meciinicas e

abrasao. Segundo alguns autores os ceramicos it base de zirconia apresentam vitrias

vantagens sobre outros materiais ceramicos, devido it atua<;:aodos mecanismos de

transfom1a<;:ao, aumento da tenacidade operando em sua micro-estrutura, elevando

assim suas propriedades meciinicas (CIUCCIO et al., 20 10).

Este comportamento e decorrente do mecanismo de refor<;:opor transforrna<;:ao

de fases, em que os graos de zirconia tetragonal, ao serem transforrnados para a fase

monoclinica, induzem urn campo de tens6es que dificulta a propaga<;:ao de trinca e,

pOlianto, a ruptura da pe<;:acerami ca. A micro-estrutura e urn dos principais fatores

que controlam a reten<;:aoda fase tetragonal it temperatura ambiente e, portanto, existe

urn tamanho de grao critico abaixo do qual a transforrna<;:ao de fase tetragonal para

monoclinica, t -> m, nao acontece espontaneamente (CIUCCIO et al., 20 I0).

Para produ<;:aoda ceramica de zirconia com elevada resistencia it flexao, alta

tenacidade it fratura, bern como resistencia ao desgaste, esses materiais devem

apresentar granulometria fina e uniforme, predominantemente na estrutura tetragonal

com a adi<;:aocontrolada de oxidos estabilizantes, tais como: a itria (Y20)), 0 magnesio

(MgO), 0 calcio (CaO) a alumina (AI20)). As fases polimorfas de alta temperatura,

que no caso da Zirconia e a fase tetragonal, podem ser retidas. Condi<;:aoessencial para

o aumento de tenacidade, pois impede ou interrompe a forrna<;:ao de trincas pela

gera<;:ao de tens6es intemas que absorvem energia e melhoram as propriedades

mecanicas, especialmente a tenacidade it fratura podendo ate ser chamada de ceramica

tenaz (CIUCCIO et al., 20 I0).

19

Outra caracteristica importante da zirconia e a sua estabilidade quimica que a

torna menos suscetivel a causar uma rea~ao biol6gica adversa, permitindo assim a sua

utiliza~ao na fabrica~ao de implantes ortopedicos e odontol6gicos. Sua utiliza~ao na

area cientifica e tecnol6gica vem se ampliando cada vez mais. Alem de sua utiliza~ao

na fabrica~ao de implantes, e tambem utilizada para fabricar instrumental cirurgico,

mola, ferramentas de corte, como isolante tennico etc (CIUCCIO et aI., 2010).

Na crosta terrestre, 0 zirconio ocorre normal mente associado ao hafnio. A

principal fonte de zirconio e a zirconita ou zircao, cuja apresenta~ao pode variar nas

seguintes cores: marrom, verde, azul, vermelho, amarelo e incolor. No que conceme a

propriedades fisico-quimicas, 0 zirconio e pouco reativo. Sofre transformayao quando

atacado pelo acido c1oridrico e pela agua-regia. Quando submetido a altas

temperaturas, ha rea~ao com 0 oxigenio, formando 0 Zr02, e com 0 nitrogenio e 0

carbona, resultando, respectivamente, em nitreto (ZrN) e carbeto (ZrC). Pelo baixo

poder absorvente de neutrons, 0 zirconio e usado, principal mente, na industria nuclear,

para recobrir as barras de urfmio nas pilhas nucleares. Na industria quirnica e usado em

equipamento resistente a corrosao, e na industria eletronica compoe-se em placas e

filamentos (CIUCCIO et aI., 20 I0).

Estudos apontaram a importancia de controlar 0 estado da superficie final de

3Y-TZP para aplica~oes biomedicas. A dureza e a tenacidade a fratura foram

determinadas pelo metodo de endenta~ao Vickers, usando urn rnicrodurometro modelo

MICRO MAT 2004. Os ensaios foram realizados com base nas normas ASTM-C-

1327-99 e ASTM-C-1421-99. A tenacidade a fratura foi calculada pelo tamanho da

trinca na marca de dureza, seguindo-se a rela~ao proposta por Evans et. aI., (DENRY,

I. 200S).

A resistencia a fratura por flexao foi determinada em quatro pontos a

temperatura ambiente, seguindo a norma ASTM-C-116J-020 e usando corpos-de-

prova com dimensoes de 43x3x4 mm. 0 sistema Vickers de indenta~ao em urn 3Y-

TZP, disponivel para aplicayoes dentarias sob uma carga 9S.IN. A propriedades

mecanicas sao bem superiores as outras ceramicas dentais disponiveis, com uma

resistencia a flexao no SOO-1000Mpa. Uma tenacidade a fratura na faixa de 6-S MPa

(DENRY, I. 200S).

20

2.3.2 Caracteristicas do Implante.

Pesquisas internacionais tern sido feitas para 0 desenvolvimento dos implantes

osseointegrados e a zirconia tern levantado especial interesse por sua colorayao, que

pode facilitar casos esteticos. Tendo-se como base os sistemas de implantes dentarios

que utilizam como materia prima 0 titanio, podemos tecer comparayoes e avaliar as

caracteristicas dos sistemas disponiveis no mercado internacional fabricados com

Zr02 (Di6xido de Zirconia). Apresentamos, portanto este material nao como urn

substituto dos sistemas de Titanio, mas como uma possivel alternativa discutindo a

versatilidade do material, sobretudo do ponto de vista das conexoes proteticas (Figuras

3,4, 5) (MOSCA TlELLO, R. M. 20 I0).

t'l- = .= = ~:::= = ·2=- .: '9

Figura 3 Ceraroot, Oral Iceberg, Espanha.

3 implantes Zr02, (EHRENFEST 2009).

Figura 4 ZeramexT, Deantaipoint, Suiya

Implante Zr02, (EHRENFEST 2009).

Figura 5 Denti Circa Root, Denti Implant Systems,

Hungria. Implantes Zr02 (EHRENFEST 2009).

21

Zirconia (Zr02), um material ceramico com 0 uso difundido e bons resultados a

longo prazo na area de ortopedia implantes medicos, foi recentemente sugerido como

urn material para implante dental. Eles tem sido usados na Europa por mais de uma

decada com excelente biocompatibilidade e estabilidade. Podem nao ser adequados em

alguns casos, no entanto, uma excelente opr;:ao e saudavel. Zirconia e radiopaco,

extremamente duro, resistente ao desgaste, e quimicamente inerte. Sua cor marfim,

semelhante it cor da um dente natural, a torna util em esteticamente critica areas da

boca. Alem disso, a zirconia pode transmitir a luz, 0 que faz desta uma ceramica ideal

para usa em estetica restauradora. 0 uso bem sucedido de zirconia como um material

para implantes dentarios tem sido demonstrada em varios estudos, e demonstraram um

total de 98% taxa de sucesso ap6s I ana de implante. Alem disso, ha resposta

inflamat6ria e reabsorr;:ao 6ssea induzida por particulas de ceramica sao muito menos

do que os induzidos por particulas de titanio, sugerindo a biocompatibilidade da

ceramica zirconia (HOFFMANN, O. 2008).

o alto grau de biocompatibilidade deste material tem sido demonstrado

anterionnente. Histol6gica analise de discos implantado em musculos de coelho nao

revelaram efeitos carcinogenicos, t6xicos ou imunol6gicos deste material. Testes in

vitro, confinnaram que a zirconia nao tem nenhum efeito oncogenico, de grande

importancia para 0 sucesso a longo prazo do 0 implante e com grau suficiente de

osseointegrar;:ao do material. Tambem pode indicar melhor cicatrizar;:ao, devido a

biocompatibilidade superior da superficie ceramica, resultando em osseointegrar;:ao

acelerada do implante zirconia. 0 fato e que 0 percentual de aposir;:ao 6ssea sobre 0

implante de zirconia em comparar;:ao aos implantes de titanio foi menor apesar de sua

menor rugosidade (HOFFMANN, O. 2008).

As modificar;:6es no desenho do corpo e na superficie do implante tem sido

sugeridas para aumentar 0 sucesso em ossos menos densos por meio do hipotetico

ganho de uma melhor ancoragem e uma maior area de superficie para a distribuir;:ao

das cargas oclusais. A capacidade do implante de suportar cargas e dependente da

qualidade da interface osso-implante, consequentemente as modificar;:6es no desenho

do corpo do implante e na sua superficie aumentam 0 sucesso pela promoyao de uma

maior area de superficie, contribuindo assim para 0 aumento na forr;:a da interface

22

osso-implante, 0 crescimento osseo mais acelerado, a melhor estabilidade inicial do

implante e uma melhor distribuiyao do estresse. As propliedades superficiais mais

importantes sao a topografia, a quimica, carga superficial e molhamento. Processos

relevantes para a funcionalidade do dispositivo, tais como a adsoryao de proteinas,

interayao ceIula-superficie e desenvolvimento celular e tecidual na interface entre 0

organismo e 0 biomaterial, sao afetados pelas propriedades superficiais do implante.

Ele esta diretamente relacionado II energia de superficie e influencia no grau de

contato, entre a superficie do implante e 0 meio fisiologico (CARVALHO, BM. 2008).

Zirconia como um substituto de metal possui boas propriedades fisicas, tais

como alta resistencia a flexao com forya de (900 a 1200 Mpa), a dureza de (1200 HV).

Os fabricantes de implantes tem tentado implantes de design que mais intimamente

tem semelhanya anatomia do dente, mas as areas de conexao nao mudaram muito nos

ultimos 30 anos. lmplantes de zirconia, ovoide foram especial mente desenvolvidos e

produzido para substituir pre-molares em falta ou sem esperanya. A combinayao de

implante desenhos anatomicamente orientado, superficies como novos biomateriais de

ceriimica, zirconia, e te-Io modificado em implantes dentanos que podem ser

especial mente concebidas para a substituiyao um implante de zirconia usinado e uma

coroa de zirconia, com excelente estetica. A pesquisa mostra topografia rugosa da

superficie que e 0 desejo de melhorar 0 processo de integrayao ossea, mas a zirconia

resulta em uma superficie lisa, porem demonstra resistencia melhor ao torque no

implante de superficies em zirconia porosa (OLIVA J. 2008).

2.3.3 Osseointegrayao do Implante.

As tendencias atuais na terapia com implantes odontologicos tem incluido 0 usa

de implantes com superficies modificadas utilizando nanotecnologia. 0 que pennite a

construyao na nanotecnologia e a aplicayao da ciencia e engenharia em escala atomica.

Esta tecnologia facilita a construyao de novos materiais e dispositivos pela

manipulayao de atomos individuais e moleculas e permite a construyao atomo por

atomo de minusculas estruturas (I-IOOnm), as quais tern novas propriedades e grandes

aplicayoes nas ciencias da saMe e biotecnologia. Varias tecnicas forarn utilizadas para

23

adicionar caracteristicas nanometricas as superficies de implantes osseointegrados. As

vantagens e desvantagens da utiliza<;ao da nanotecnologia na superficie de implantes

tambem sao discutidas. Uma serie de experimentos in vitro e in vivo, foi possivel

avaliar 0 efeito especifico destas modifica<;6es. Com efeitos observados da aplica<;ao

de nanoestruturas a superficie dos implantes foi possivel verificar-se uma melhor e

mais nipida resposta de osseointegrayao destes materiais, atuando efetivamente na

cascata da diferencia<;ao de osteoblastos (MENDONCA, G. 2010).

As superficies atuais dos implantes osseointegrados, em sua grande maioria, sao

superficies moderadamente rugosas, preparadas e ou modificadas com materiais

produzidos em escala micrometrica ou sub-micrometrica (men ores do que I lim, mas

acima de 100nm), e em muitos casos tem tambem urn tratamento quimico da

superficie que altera suas propriedades melhorando a adesao celular. As superficies

nano-estruturadas avaliadas sao superficies contendo uma camada nano-estruturada de

oxido de titanic (Forma cristalina Anatase ou Rutilo), oxido de aluminio ou oxido de

zirconio. Nas superficies preparadas a partir de aluminio e zirconio, estes materiais

foram encontrados recobrindo amplamente as respectivas superficies. Esta analise

tambern comprovou que estes materiais estavam na sua fom1a oxidada, 0 que os toma

mais estaveis no meio biologico e menos provaveis de liberar ions metalicos e sofrer

corrosao (MENDONCA, G. 2010).

o estudo da expressao dos genes relativos a diferencia<;ao na via osteogenica,

demonstrou uma maior tendendia de osteogenese nos implantes com superficie nano

estruturada. Os dados in vivo de analise molecular e biomecanicos (torque de remo<;ao

e histologia), comparados a superficie lisa e com ataque acido, sugerem que a

utiliza<;ao de superficies nano-estruturadas, influenciam uma maior diferencia<;ao e

expressao de genes especificos da cascata de diferencia<;ao de osteoblastos. Superficie

recoberta com Zirconia apresentou um maior contato osso-implante, mas uma resposta

mais lenta na expressao genica, que refletiu em valores mais baixos de torque de

remo<;ao ate 21 dias. As superficies recobertas com oxido de titanio apresentaram

valores menores de torque de remoyao, contato osso-implante e expressao genica

quando comparados as superficies com Alumina ou Zirconia, entretanto estes valores

foram maiores do que a superficie controle (usinada) (MENDONCA, G. 2010).

24

o uso bem sucedido de ceriimicas de zirconia em cirurgia ortopedica levou a

uma demanda por sistemas baseados em implantes dentarios de zirconia. Oevido as

suas excelentes caracterfsticas biomecanicas, biocompatibilidade, e cor brilhante, a

zirconia (dioxido de zirconia Zr02) tem 0 potencial a tomar-se um substituto para 0

titanio como material de implante dentario. A qualidade da superficie do implante e

um importante fator que influencia a cicatriza9ao de feridas na implanta9ao local e

posteriormente, afeta a osseointegra9ao. Nos ultimos anos, muito esfor90 tem sido

feito para melhorar ancoragem do implante no tecido osseo, modificando a superficie e

caracterfsticas de implantes (OEPPRICH, Rita et aI., 2008).

Procedimentos cirurgicos foram realizados sem complica90es em animais e

estes recuperaram-se bem apos a cirurgia. A investiga9ao mostrou sinais clinicos de

infec9ao durante 0 perfodo de observa9ao e a microscopia eletronica de varredura,

demonstrou-se que, ja apos uma semana a matriz ossea estava aderido as superficies

do implante de zirconia e titanio. Os implantes (Figura 6) foram observados na maior

amplia9ao, as diferen9as na composi9ao matriz. No implante de zirconia uma densa

matriz composta de filamentos principal mente com col<lgeno em combina9ao com

componentes corpusculares, contato direto com a superficie de Zr02. Oepois de 4

semanas de contato intima com as celulas osseas incorporado em uma matriz de

colageno extracelular rica mineralizada, estava presente nas superficies dos implantes

de titanio e zirconia. Embora um grau maior de mineraliza9ao foi detectado na

superficie de titanio, nao houve diferen9as significativas entre as interfaces dos dois

materiais osso-implante. Oepois de sucesso de 12 semanas da osseointegra9ao da

zirconia, bem como 0 implante de titiinio foi visualizada a nivel ultra-estrutmal com

explora9ao de microscopia eletronica mostraram; que 0 osso recem-desenvolvido

estavam integrados nas superficies, confirmando 0 contato do osso lamelar maduro

com as superficies de zirconia e titanio (OEPPRlCH, Rita et aI., 2008).

Implante Zirconia

25

Figura 6 Matriz 6ssea aderente a superficie do implante ap6s uma semana de cura.

Implante de Titania

Atualmente a alta resistencia cen'imica tomaram-se atraente como novos

materia is para implantes dentarios. Eles sao considerados inerte no corpo e exibem

minima libertayao de ions em comparayao com implantes metalicos. Zirconia

tetragonal policristalina parcialmente estabilizado com itrio (YTZP), parece oferecer

vantagens sobre oxido de aluminio para implantes dentarios, devido Ii sua resistencia

superior e maior resistencia Ii fratura de flexao. Cedimica Zirconia tambem tem side

utilizadas com sucesso em cirurgia ortopedica, e este ainda e 0 principal aplicativo

atual deste biomaterial. Ate agora, poucos estudos tem investigado a osseointegrayao

de implantes dentarios feitos de zirconia ceramica. A topografia da superficie dos

implantes de zirconia, parecem influenciar a interface do implante e a osseointegrayao

com superficies modificadas a nivel ultraestrutural (DEPPRICH, Rita et aI, 2008).

2.4 PROCEDIMENTOS E RESTAURA<;OES.

Recentemente alguns estudos tem aparecido na literatura odontologica com a

possibilidade da utilizayao de zirconia como implantes dentarios. Um caso apresentado

por (OLIVA, 1. 2008) com substituiyao necessaria dos incisivos centrais superiores,

ilustra os resultados clinicos que podem ser obtidos utilizando-se implantes de

zirconia, com superficie aspera e com exigencias esteticas. Dois implantes de zirconia

com superficie aspera foram utilizados (Cera Root) para substituir imediatamente os

dentes extraidos. Implantes zirconia podem ser uma boa altemativa para substituiyao

de dentes naturais, especial mente em casos mais exigentes de estetica.

26

o paciente era um fumante masculino de 28 anos em bom estado geral, porem

expressando dor no incisivo central superior esquerdo, mobilidade superior de ambos

os incisivos centrais superiores (Figuras 7 a 10), alem de tudo estava preocupado com

a estetica do seu sorriso. Sua hist6ria dental revelou que havia quebrado os incisivos

centrais quando jogava basquete aos 18 anos. 0 paciente foi submetido a um

tratamento de canal e colocou duas coroas metalo-ceramica e disse que estas estavam

muito soltas, logo voltou para 0 seu dentista para cimentar novamente. 0 paciente

estava preocupado com 0 uso de implantes metalicos e solicitou a substituiyao dos

dentes, livre do metal de restaurayao (OLIVA, J. 2008).

Fig.? Linha de sorriso elevada, colora<;:ao escuravisivel atraves da gengiva (OLIVA, J. 2008).

Fig.9 Vista oelusal mostrando ainflamac;ao por palatino (OLIVA, J. 2008).

Fig.8 Vista intra-oral do pre-operatorio(OLIV A, J. 2008).

Fig.IO Radiografia: lesao periapicalincisivo central esquerdo (OLIVA, J. 2008).

Analise inicial, ap6s 0 exame e alguns raios-x periapical, os autores

confinnaram uma fratura da raiz, deixada no incisivo central. Houve tambem

inflamayoes, lesoes periapicais cr6nicas (Figuras 9 e 10). A papila entre os incisivos

27

centrais estava inchada. Esteticamente, 0 metal de restauratyao era visivel na

restauratyao e a cor da raiz escura mesmo apesar do fato de que 0 paciente tinha urn

biotipo de tecido grande e macio. A linha de soniso era muito elevada, com mais de 5

milimetros visivel (OLIVA, J. 2008).

Plano de tratamento com antibioticos sistemicos foram prescritos a partir de

quatro dias antes do procedimento e ate sete dias depois. Os incisivos superiores

foram considerados irrecuperaveis e foi planejado sua exodontia. 0 paciente solicitou

uma restauratyao metal-free e a ele foi informado a existencia de implantes zirconia,

sendo a sua escolha uma petya em fonna de raiz (CeraRoot), tal como mostrada na

(Figura II). 0 implante tern uma zona com urn dispositivo transgengival recortado

para suportar 0 tecido interproximal e alem disso, 0 pilar foi desenhado de modo que

poderia preparar uma restauratyao definitiva ou provisoria (OLIVA, J. 2008).

Fig. II Vista frontal e interproximal do implanteCeraRoot zirconia (OLIVA, J. 2008).

o tratamento cirurgico teve inicio com a exodontia dos dentes. A pos exodontia

extraiu-se urn cisto periapical cronico, seguido por lavagem de solutyao salina.

Usamos dois tipos de brocas para perfuratyao piloto, seguindo-se com cuidado para

colocar os guias na inclinatyao adequada com a borda, dos dois dentes incisivos

extraidos. Com urn escareador para completar a forma da area de assentamento dos

implantes e estes inseridos respectivamente. Durante a cirurgia foi alcantyada a

estabilidade primaria ideal (> 35 N) e restauratyao imediata provisoria. (Figuras 12 e

\3) (OLIVA, J. 2008).

Figura 12. Radiografia vista intraoral apes

a remo~ao do incisivo central esquerdo

(OLIVA, 1. 2008).

28

Figura 13 Coloca9ao de implantes de zirconia

em dire9ao oelusal (OLIVA, 1. 2008).

Restaurayoes provisorias, foram confeccionadas com resina padrao para ajustar

coroas nos implantes, onde foram utilizados tarnpoes pn~-fabricados de resina ate 0

ombro do implante. Para montagem foi utilizado urn composto fotopolimeriz3vel

(Protemp, 3M ESPE). 0 excesso foi removido e polidos 0 acrilico das coroas

provisorias. Especial cuidado foi tomado em deixar coroas de fora da oclusao e

informou-se ao paciente que este nao deveria usar esta restaurayao provisoria pelo

menos por urn meSoPara 0 tempo de cura do cimento foi utilizado (Provilink TM,

Ivoclar-Yivadent). Foram tomadas as radiografias, panoramica para 0 correto ajuste

da restaurayao provisoria e posiyao dos implantes de zirconia. 0 periodo de

cicatrizayao foi de quinze dias apos a cirurgia, e 0 aparecimento dos tecidos moles foi

excelente, sem inflamayao observada (Figuras 14 e 15) (OLlY A, J. 2008).

Figura. 14 Radiografia panoramica apescimenta.yao restaura~ao provisoria

(OLIV A, 1. 2008).

Figura 15 Adapta9ao do tecido mole foiotima, evidente 15 dias apos 0 procedimento

(OLIVA, 1.2008).

29

A satisfayao do paciente foi exp~essa e com visita a cada duas semanas para 0

controle clinico, fotognlfico e de imagem, 0 que ocorreu sem complicayoes no

periodo. A cura de 3 meses, e a restaurayao final apos a cirurgia, os tecidos estavam

perfeitos ao redor dos implantes de zirconia e restaurayao provisoria. Nao foram

observadas hemorragias e inflamayao ou ao redor dos implantes e a papila entre eles

estava intacta com a cor identica a regiao dos dentes adjacentes, desde urn olhar que

se apresentava muito natural. Foi utilizado 0 eletro-bisturi (Martin) para remover 0

excesso de tecido macio em tomo do ombro do implante (OLIVA, J. 2008).

As restaurayoes finais foram executadas pelo sistema de ceramica (Empress II,

lvoclar- Vivadent) e a cimentayao final foi realizada quatro meses apos a cirurgia com

cimento de ionomero de vidro, reforyado com resina (FujiCEM GC, GC Europa N.V).

A revisao apos urn ano mostrou uma elevada estabilidade dos implantes. 0 paciente

nao comentou quaisquer sintomas e desconforto. A aparencia estetica foi melhorada, e

o paciente estava muito satisfeito com 0 resultado final. (Figura 16). A

biocompatibilidade da zirconia tern sido demonstrado em estudos com animais, e em

experiencias in vitro demonstraram que este material e capaz de suportar cargas a

longo prazo simulando no entanto, que as propriedades mecanicas do zirconia

parecem ser influenciada pela preparayao do material (OLIVA, J. 2008).

A investigayoes relataram que a exposiyao do implante de Zirconia nao

apresenta influencia estatisticamente significativa sobre valores diarios de tenacidade

a fratura. Alem disso a pesquisa moderna em programas de implantes em topografia

acidentada e desejavel para aumentar 0 processo de integrayao ao osso, mas os

resultados de zirconia em uma superficie relativamente suave. Em urn artigo da

(Oliva, J. 2008) estudaram a taxa de sobrevivencia apos urn ano de 100 implantes

zirconia na superficie aspera em seres humanos, 0 descrito foi de 98% de sucesso

comparaveis aos implantes de titanio (OLIVA, 1. 2008).

30

Figura 16. Fotografias: Antes e Apos 0 tratamento, nao tern nenhuma diferen9a de corentre tecido mole ao redor dos dentes naturais e implantes de zirconia.

A restaura930 de ceramica metal-free proporciona uma aparencia natural (OLIY A, J. 2008).

E importante escolher 0 implantes de zirconia em casos, que deve ser colocado

em iingulo e em uma posiyiio perfeita, com oclusao correta e estavel para evitar muito

estresse nos implantes. E uma boa altemativa para a substituiyao dentes naturais,

especialmente onde a estetica e muito importante (OLlY A, J. 2008).

2.5 PRODU<;OES DOS IMPLANTES DE ZIRCONIA

2.5.1 Materiais e metodos

Para a fabricayoes dos implantes dentarios na forma tetragonal de zirconia e

aplicado 0 Oxido de ftrio (Y203), utilizado como estabilizador de acordo com a

nonna ISO 133 56. Na primeira fase e feita a caracterizayao fisica e micro-estrutural

das ceriimicas em estudo, na segunda fase e feita a quantificayao da resistencia atlexao. 0 objetivo e correlacionar os resultados dos ensaios meciinicos com a micro-

estrutura e a composiyao quimica dos materiais ensaiados. Paralelamente procura-se

identificar qual e 0 material mais apto a ser usado para aplicayao em implantodontia

(CIUCCIO, R. 2010).

A tim de garantir uma qualidade boa permanente do material inicial e os

implantes acabados, uma serie de controles e exames sao realizadas seguindo os

padroes e normas. Assim, por exemplo, a composiyao quimica e a forya minima atlexao do material, bem como a radioactividade maxima sao detinidos na norma ISO

133 56. Esta norma e obrigat6ria para qualquer fabricante de implantes dentarios de

31

zirconia, devido ao fato que 0 padrao acima nao da evidencias da capacidade de carga

do tenninado implante. Os implantes tern de ser submetidos a urn ensaio dinamico e

fadiga de acordo com a norma ISO 14.S01, a fim de ser autorizado (ZITERION

2005).

o processo de fabricaryao e decisivo para as propriedades finais e a qualidade

do Implante. 0 p6, 0 tipo de formularyao (antes e ap6s a sinterizaryao) e do pr6prio

processo de sinterizaryao sao fatores detenninantes para a rnicroestrutura e

consequentemente para as propriedades do implante acabado. Apenas urn controle

continuo da qualidade e de adesao aos requisitos materiais durante a fabricaryao sao

capazes de garantir a implantes de qualidade constantemente perfeito. 0 resultado do

processamento de p6, corte e processos de sinterizaryao respectivas, sao Zr02

cilindros. Isto e feito em processos industriais CAD / CAM com varios controles de

qualidade rigorosas. Prepararyao manual, perigo de fratura quase pode ser excluido por

implantes de Zr02, assumindo uma concepryao adequada de ceriimica, urn processo de

fabricaryao cuidadoso, bern como a movimentaryao c~rreta (ZITERION. 2005)

Quando arrefecida, ap6s 0 processo de sinterizaryao, a zirconia e "congelado

em" na assim chamada fase de (t) tetragonal e nao continua a transfonnaryao para a

fase (m) monoclinico. Influenciado pela energia mecanica por exemplo, nao

padronizada moagem ou preparar, os comutadores de fase t-over para 0 m-fase. Esta

transfonnaryao envolve urn aumento no volume da estrutura cristalina monoclinica de

3 a 5%, porem fendas subsequentes podem levar a falhas incipiente na rnicroestrutura

e, portanto a uma aiteraryao das propriedades dos materiais a fim de garantir uma vida

longa sem fadiga dos implantes de cerarnica nos implantes dos pacientes No pior dos

casos, este poderia conduzir it falha completa respectivamente do implante de

cerarnica, 0 que implica a sua fratura. Condiryoes de teste de fadiga em acordo com a

nonna EN ISO 14S0 1, para os implantes dentarios. Para estes cilindros, os implantes

ceramicos serao produzidos por moagem. (figura 17). Isso e feito em urn complexo

processo industrial, CAM sob rigorosos controles de qualidade. Temos uma foto

microsc6pica (figura IS) do implante e como a sua transferencia e realizada com a

ajuda do instrumento de inserryaopre-montado (figura 19) (ZITERION. 2005).

32

Figura 17. Bloco ceramica Zr02(ZITERlON)

Figura 18. Microscopio eletr6nico:fio de urn implante zit-z,100 x (ZITERlON)

Figura 19. Insen;ao implante(ZITERlON)

2.5.2 Projeto e manufatura

A tecnologia CAD/CAM possibilitou a confeq:ao de restaurat;:6es a partir de

ceriimicas altamente resistentes tais como Alumina e Zirconia. Antigamente,

restaurat;:6es de ceriimica posteriores eram limitadas a restaurat;:6es unitanas.

Atualmente, com a introdut;:ao da Zirconia, clinicos podem cimentar restaurat;:6es de

ceriimica pura nas regi6es anterior e posterior. Isso ocorre em parte devido a alta

resistencia a flexao (cerca de duas vezes maior comparado a Alumina) e resistencia a

fratura da ceriimica de Zirconia (3M DO BRASIL 2007).

Tais materiais sao quimicamente simi lares, compostos por 3% de oxido de itrio

tratado com policristais de Zirconia Tetragonal. Em muitos casos eles sao tambem

tratados com uma pequena concentrat;:ao de Alumina «0,25%) para prevenir 0

lixiviamento do oxido de itrio. Essa combinat;:ao garante a segurant;:a e a longevidade

da restaurat;:ao de Zirconia. Apesar das ceriimicas de Zirconia serem quimicamente

semelhantes, uma vez processados, elas podem exibir diferentes caracteristicas

meciinicas e opticas. Ao trabalhar com Zirconia e possivel observar diferent;:as na sua

maleabilidade (ex. usinagem Umida e seca) e na sinterizat;:ao (3M DO BRASIL 2007).

Existem no mercado a Zirconia pre-sinterizada e a Zirconia HIP (hot isostatic

pressing). A Zirconia pre-sinterizada e usinada quando 0 material ainda apresenta-se

com uma consistencia macia e de giz. Para obter a densidade total, a Zirconia e

sinterizada novamente apos a usinagem. 0 material HIP e usinado no estado

completamente sinterizado (3M DO BRASIL 2007).

Zirconia pre-sinterizada e preparada em tres passos Principais. 0 po de Zirconia

e prensado e pre-sinterizado. lsso e normalmente realizado pelo fabricante. 0

33

laboratorio usina 0 bloco pn~-sinterizado e entao sinteriza 0 coping ou a subestrutura

para obter a densidade total. 0 preparo dos blocos pre-sinterizados pelo fabric ante

difere dependendo da origem do po de Zirconia e das condiyoes de prensagem e pre-

sinterizayao selecionadas (3M DO BRASIL 2007).

Pas: Os pas de Zirconia disponiveis diferem-se pelo tamanho das particulas, as

diferentes distribuiyoes dos tamanhos variados das particulas e diferentes aditivos (ex.

aglutinante para a etapa de prensagem). Os aditivos tais como oxido de itrio e alumina

podem ser distribuidos dentro do material em uma variedade de formas tal como a

distribuic;:ao homogenea dentro de todo 0 material, maior concentrac;:ao nas bordas das

particulas, etc. As condic;:oesde prensagem podem ser ajustadas para se obter urn bloco

ideal para a etapa de presinterizayao (3M DO BRASIL 2007).

o metoda de prensagem influencia a homo gene idade e a distribuic;:ao da

densidade do material e, portanto a adaptac;:ao marginal. As condic;:oes de prensagem

podem gerar diferenc;:as na resistencia, translucidez e afetar a temperatura final de

sinterizac;:aoda Zirconia (3M DO BRASIL 2007).

Pre-sinterizayao: 0 po de Zirconia prensado e entao pre-sinterizado em urn

Forno com temperatura controlada para gerar urn bloco com resistencia e

maleabilidade adequadas (3M DO BRASIL 2007).

Colorac;:ao:Algumas Zirconias podem ser pigmentadas no estado presinterizado

fazendo a imersao de copings e subestruturas em pigmentos. Isso possibilita a

absorc;:aodos agentes pigmentantes (graos) ou nao pigmentantes (ions). E impOitante

controlar 0 efeito do pigmento sobre as caracteristicas mecanicas da Zirconia (3M DO

BRASIL 2007).

2.5.3 Processamento da ceramica

No processo de fabricac;:ao das ceramicas, as caracteristicas do po sao de

fundamental importancia para que as etapas posteriores do processo possam ser

realizadas com sucesso e para que 0 produto final possa vir a desenvolver as

propriedades desejadas. 0 primeiro passo para a fabricac;:aode materiais ceramicos e a

conformac;:aodo po cerami co, para se obter uma fonna adequada de acordo com a pec;:a

34

final desejada. A confonna<;:ao pode ser definida como urn metoda ou urn conjunto de

metodos, que visam dar ao po ceramico, urn formato preliminar e uma resistencia

mecanica compativel com as opera<;:oes pelas quais devera passar 0 corpo a verde,

antes de ir para ao fomo e ser sinterizado. ° corpo a verde e a pe<;:aja confonnada,

mas que ainda nao foi submetida a nenhum tratamento tennico a altas temperaturas

visando Ii consolida<;:aofinal com redu<;:aoda porosidade (CIUCCIO, R. 2010).

Apos a confonna<;:ao, 0 corpo e sinterizado em altas temperaturas, fonnando

assim, uma micro-estrutura com baixa porosidade e definindo suas propriedades

fisicas e fonnas finais. Nesta fase, 0 corpo esta consolidado com resistencia mecanica

e alta dureza, sendo muito dificil a usinagem e 0 acabamento Na (Figura 21) observa-

se 0 fluxograma da produ<;:aode pe<;:asceramicas (CIUCCIO, R. 2010).

I P6 IAditiva~ao

Homogeiniza~ao

I Corpo Verde II

Pre-Sinterizar;:aoAcabamento

-------1-------- Conformar;:ao

Formato e dimensoesf---- preliminares

f------- Sinteriza~ao

I I Fases eCorpo Sinterizado If----· t t fi II mlcroes ru ura Ina

Acabamento --------1

II Formato e dimensoes

Produto Final If---- e p op . d dr rle a es

Figura 20. Fluxograma esquematico do processo de pe<;as ceramicas (BOSCH I, A.O 1996).

A micro-estrutura dos materia is e avaliada atraves de micrografias e do

tamanho de griio. Ambos os ensaios sao conduzidos de acordo com a nonna NBR ISO

13356. Para avalia<;:ao da micro-estrutura e usado 0 Microsc6pio Eletronico de

Varredura (MEV). ° tamanho de grao e avaliado com 0 mesmo equipamento e

aumentos de 1.500 a 40.000 vezes, e a caracteriza<;:ao dos materiais se complementam

35

com os ensaios de densidade aparente e de composi'Yao quimica. Estes tambem

seguem as diretrizes da nOllna NBR ISO 13356. Para analise quimica, uma amostra e

dissolvida pOl' fusao alcalina e os constituintes identificados sao quantificados por

espectrometria de emissao 6tica com plasma induzido. A densidade aparente e

detemlinada pela tecnica de picnometria, utilizando gas helio (CIUCCIO, R. 20 I0).

A resistencia it flexao e quantificada atraves do ensaio de dobramento em

quatro pontos. Este consiste em dobrar um corpo de prova de eixo retilineo e sec'Yao

circular, tubular, retangular ou quadrada, assentado em dois corpos afastados a uma

distancia especificada. A for'Yapara dobrar e aplicada por intermedio de um cutelo,

que aplica um esfor'Yode flexao no centro do corpo de prova ate que seja atingido um

angulo de dobramento especificado (CIUCCIO, R. 20 I0).

A micro-estrutura dos materiais e avaliada atraves de micrografias e do

tamanho de grao. Ambos os ensaios sao conduzidos de acordo com a norma. Para

avalia'Yao da micro-estrutura e usado 0 Microsc6pio Eletr6nico de Varredura (MEV).

° tamanho de grao e avaliado com 0 mesmo equipamento e aumentos de 1.500 a

40.000 vezes, e a caracteriza'Yao dos materia is se complementam com os ensaios de

densidade aparente e de composi'Yao quimica (CIUCCIO, R. 20 I0).

36

3 DISCUSSAO

o material mais utilizado para a fabricayao de implantes dentarios e de titanio

comercialmente puro, no entanto a cor cinza do titanio pode ser desvantajoso e da

origem a problemas esteticos, especialmente se a situayao dos tecidos moles nao e 0

ideal e a cor escura brilha atraves da mucosa fina (DEPPRICH, Rita et al. 2008).

Para outro autor devemos considerar a tendencia na eliminayao da infraestrutura

metalica das restaurayoes. Nesse contexto a ceramica zirconia apresenta todas as

caracteristicas para substituir os materiais metalicos convencionalmente utilizados

(ANUSA VICE, K. J., 2005).

No Brasil, a meta estabelecida foi a obtenyao de uma ceramica de zirconia com

pelo menos 80% dos valores das propriedades mecanicas (resistencia a flexao, dureza

e tenacidade a fratura) (YOSHIMURA et al. 2007).

Conforme pesquizas a zirconia tern sido usado na Europa por mais de uma

decada, e radiopaco, extremamente duro, resistente ao desgaste, e quimicamente

inerte. Sua cor marfim e semelhante a cor de urn dente natural, alem disso a zirconia

pode transmitir luz, ideal para uso em estetica restauradora (HOFFMANN, O. 2008).

Testes in vitro, confirmaram que a zirconia nao tern nenhum efeito oncogenico.

Tambem pode indicar melhor cicatrizayao, devido a biocompatibilidade superior da

superficie de ceramica. 0 fato e que a aposiyao ossea sobre 0 implante de zirconia em

comparayao aos implantes de titanio foi menor (HOFFMANN, O. 2008).

Acrescenta 0 autor que 0 uso bem sucedido de ceramicas de zirconia, tern

potencial para tomar-se urn substituto do titanio como material de implante dentario e

que a qualidade da superficie do implante e urn fator que influencia a cicatrizayao local

e posteriormente afeta a osseointegrayao. A alta resistencia da zirconia tomaram-se

atraente como novos materiais e sao considerados inertes no corpo com a liberayao

minima de ions, comparados com implantes metalicos (DEPPRICH, Rita et aI., 2008).

Comentando urn caso cHnico, 0 paciente com 28 anos de idade e substituiyao

necessaria dos dois incisivos centra is superiores. Ele estava preocupado com 0 usa de

implantes metalicos e solicitou a substituiyao dos dentes, livre do metal de restaurayao.

Cirurgia executada, apos um ana mostrou uma elevada estabilidade dos implantes e 0

37

paciente nao comentou quaisquer sintomas e desconforto, sua aparencia estetica foi

melhorada, e ele estava muito satisfeito com 0 resultado final (OLIVA, J. 2008).

Em um artigo estudaram a taxa de sobrevivencia apos um ana de 100 implantes

de zirconia na superficie aspera em seres humanos, 0 descrito foi 98% de sucesso

comparaveis aos implantes de titanio (OLIVA, J. 2008).

Para a fabricar;:ao dos implantes dentarios na fonna tetragonal de zirconia e

aplicado 0 Oxido de itrio (Y203). 0 objetivo e correlacionar os resultados dos ensaios

mecanicos com a micro-estrutura e a composir;:ao quimica dos materiais ensaiados

(CIUCCIO, R. 2010).

38

4CONCLUSAO

• Com base nas publicayoes cientificas podemos concluir que 0 Implante de

Zirconia e um material adequado para aplicayoes com alta solicitayao mecfmica,

condiyoes extremas de desgaste, pois apresenta valores elevados de tenacidade

a fratura, resistencia e biocompatibilidade.

• A tendencia nas tecnicas de ceramica dental vern sendo a eliminayao da

infraestrutura metalica das restaurayoes. A cor marfim do implante de zirconia e

semelhante a cor de urn dente natural, alem disso pode transmitir luz, ideal para

uso em estetica restauradora

• A zirconia ja tern seu uso aprovado com bons resultados para fabricayao de

implantes dentarios, porem merece maiores investigayoes e evidencias que 0

validem para 0 usa clinico principal mente no Brasil.

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