CERAMICI BIOCOMPATIBILE

Introducere

Biomaterialele sunt produse de natur anorganic sau organic care i gsesc utilizri ca proteze sau implanturi n esuturi biologice la oameni sau animale. Pentru obinerea acestor materiale folosite n scopuri biologice se folosesc metale, ceramice, sticla, polimeri organici, cimenturi. Aceste materiale se pot folosi ca atare i sub form de produse compozite ca de exemplu prin armare cu fibre, whiskers etc.

Biomateriale ceramice trebuie s fie biocompatibile; pe de o parte aceste materiale nu trebuie s provoace tulburri organismului iar pe de alt parte s nu sufere degradri datorit mediului fiziologic.

Proprietile generale ale materialelor bioceramice corespund cu cele ale produselor ceramice obinuite, deja consacrate.

Materialele ceramice sunt substane anorganice care pot fi simple elemente nemetalice (B,C, S) sau compui definii de tipul MxNy formai dintr-un metal (M) i un nemetal (N) din jumtatea din dreapta a tabloului periodic al elementelor (O,F,Cl,S,C,N).

Din punct de vedere structural, ceramicele pot fi att cristaline ca metalele ct i amorfe rigide, respectiv n stare sticloas sau vitroas.

De mai mult timp exist o nou tendin n evoluia materialelor ceramice ce poate conduce, la mbuntirea duratei i calitii vieii, prin utilizarea acestor materiale, la repararea sau la reconstrucia unor pri din organismul uman. Ceramicile utilizate n acest scop au fost denumite bioceramici. Una din cele mai importante proprieti pe care trebuiau s o ndeplineasc materialele bioceramice a fost caracterul lor inert n raport cu organismul viu. Toate materialele, odat implantate ntr-un organism, genereaz o reacie. Este foarte important din acest punct de vedere crearea de materiale implantabile i designuri de implanturi care pot conduce la reacii minime. Un pas ulterior a fost sintetizarea de materiale cu capacitatea de a provoca reacii normale n esutul n care se implanteaz. Materialele ceramice bioactive subliniaz succesul atins de aceste eforturi. In prezent se ncearc sintetizarea de materiale ceramice care pot promova formarea n vitro a unor esuturi similare osului. Pentru tratamentul unor defecte majore n structura osului, devine mai interesant ca esutul osos s fie format n afara organismului, cu ajutorul unor celule extrase din pacient, dup care acesta va fi implantat ca un esut practic identic din punct de vedere imunologic.Prin urmare, biomaterialul ideal este materialul biologic nsui, sau un material care mimeaz, ct mai fidel cu putin, structura i proprietile acelui material biologic.

1

Utilitatea ceramicilor

Ceramiciele sunt folosite larg n stomatologie dar i n aplicaiile de inginerie a esutului osos. Pentru aplicaii dentare i proteze de old se folosesc frecevnt alumina i apatita.

Alumina (Al2O3) este rezistent la coroziune, o biocompatibilitate bun, rezisten nalt, precum i o bun rezisten la uzur.

Hidroxiapatita (HAp) este o ceramic pe baz de fosfat de calciu, folosit de peste 20 de ani n medicin i stomatologie. Hidroxiapatita preparat comercial este biocompatibil, iar biodegradabilitatea este absent sau limitat Degradarea hidroxiapatitei poate fi controlat prin variaia structurii chimice. Fosfatul tricalcic se degradeaz mult mai repede dect hidroxiapatita.

Actualmente sulfatul de calciu cunoscut sub numele de Osteoset (Wright Medical Corporation) este produs pentru aplicaii ortopedice pentru regiuni care nu sunt supuse forelor mari, ca platoul tibial. Tablete de Osteoset au dimensiunea aspirinei i se pot utiliza n scheletul craniofacial, pentru a umple goluri din os. O combinaia de sulfat de calciu i fosfat tricalcic (Hapset) a fost creat pentru aplicaii stomatologice; totui, gurile rmase n urma extraciilor se refac n mod neuniform, iar includerea unui material strin este incert. Dintre dezavantajele ceramicilor pe baz de calciu este rezistena mecanic redus a acestor materiale poroase.

S-a efectuat un studiu pentru a se obine un biomaterial ceramic compozit care s mbine proprietile mecanice ale aluminei cu biocompatibilitatea hidroxiapatitei. Pentru aceasta s-au preparat amestecuri cu compoziii diferite de hidroxiapatit i alumin. Alumina n procente diferite ofer rezisten mecanic bun care, corelat cu compatibilitatea hidroxiapatitei duce la realizarea unui biocompozit utilizabil n medicin. S-au folosit 3 amestecuri.

Proba HAp [%] Al2O3 [%]1 80 202 70 303 60 40

Compoziia amestecurilor

Pentru obinerea hidroxiapatitei se amestec soluii de Ca(NO3)2 i (NH4)2HPO4 n prezen de NH4OH pn la pH cuprins ntre valorile 810. Amestecul se sintetizeaz la 1000C timp de 24h. Precipitatul astfel obinut se spal cu ap distilat, se introduce n etuv, la temperatura de 120OC timp de 30h, n vederea uscrii. S-a ales temperatura de sinterizare a pulberii la 9000C, timp de 3 ore cu rcire lent. Dup tratamentul termic, hidroxiapatita a fost caracterizat din punct de vedere al compoziiei fazale (difracie de raze X) al distribuiei granulometrice precum i al microstructurii (microscopie electronic cu baleiaj SEM). Analiza termic a pulberii obinut prin uscare la 1200C timp de 30 ore evideniaz efecte

2

endoterme ce nsoesc pierderea apei prin evaporare i deshidratarea. Analiza termic evidenieaz o succesiune de efecte endotermice datorate evaporrii apei, deshidratrii i descompunerii fazelor de mas de ~ 34%. Studiul compoziiei fazale s-a realizat cu un difractometru de raze X de tip HZG 4A, dotat cu goniometru orizontal n geometrie Bragg Bretano n 2. S-a utilizat un generator de raze X CuK, la o tensiune de 40 kV i un curent de 30 mA. Studiul difractogramei probei analizate poate spune c faza de echilibru obinut este HAp. La pulberea de hidroxiapatit obinut n urma tratamentului termic la 9000C s-a studiat distribuia granulometric. Suprafaa specific determinat este de 4,51 m2/cm3, iar granulele sunt repartizate n dou grupuri funcie de dimensiuni.

istribuia granulometric nregistrat pe proba de HAp sinterizat din (NH4)2HPO4 i Ca(NO3)2, tratat termic la 900oC pune n eviden trei fraciuni corespunztoare intervalelor dimensionale :

0,1 5 m (cu ponderi de 10 60%),

10 20 m cu o pondere redus de 0 5%

o fraciune de 50 100 m.

Proba este studiat cu ajutorul microscopului electronic cu baleiaj Philips 515 echipat cu un sistem de analiz dispersiv n energie EDS i dispersiv n lungime de und WDX. naintea examinrii, proba a fost acoperit cu un strat de argint, ntr-o incint vidat, pentru a i conferi conductibilitate electric. Microscopia electronic pune n eviden aglomerari cristaline cu interconectare. S-a efectuat i un studiu de compoziie prin EDS pentru msurarea raportului Ca/P. Rezultatul acestui studiu (41,72% gr. P i 67,28% gr. Ca) arat o hidroxiapatit substoechiometric n calciu.

Alumina a fost sintetizat pornind de la AlCl3*6H2O din care s-a precipitat oxidul n prezen de hidroxid de amoniu la pH=10 - 12. Precipitatul obinut este uscat n etuv la 1200C timp de 5h, obinndu-se o pulbere alb, pe care se efectueaz analize termice. Se alege temperatura de calcinare de 5500C timp de o or, produsul de calcinare a fost evaluat prin difracie de raze X, ca fiind alumin. Analiza termogravimetric realizat pe pulberea obinut dup uscarea la 1200C timp de 5h, pune n eviden efectele endoterme ce nsoesc procesul de pierdere a apei prin evaporare i prin deshidratare.

Datele difractometrice evideniaz iniierea procesului de cristalizare, alumina aflndu-se ntr-o etap incipient a acestui proces. Pe pulberea de alumin tratat termic la 5500C timp de 1h, s-a efectuat studiul distribuiei granulometrice. Suprafaa specific determinat prin aceast metod este de 6,29 m2/cm3. Analiza granulometric pe pulberea de alumin arat dou fraciuni distincte cu dimensiuni ale granulelor n intervale cuprinse ntre 0,1 4 m, i respectiv ntre 50 i 500 m.

Pentru a se obine materialul compozit pe baz de hidroxiapatit i alumin s-a pornit de la trei amestecuri ale cror compoziii sunt prezentate n tabel:

PROBA ELEMENT (%)Al Ca P

M11100C/3h

6,40 59,77 33,82M2 9,94 56,01 9,94M3 10,87 59,18 29,95

3

Proporiile elementelor constitutive ale probelor M1, M2 i M3 la 11000C timp de 3h

Dup tratamentul termic, probele au fost caracterizate din punct de vedere al:

compoziiei fazale prin difracie de raze X al proprietilor ceramice (prin densitate aparent, absorbia apei i

porozitate) al microstructurii (prin microscopie electronic cu baleiaj SEM) al proprietilor mecanice (la compresiune) al stabilitii chimice (prin msurarea evoluiei valorilor pH ului soluiei de

ser fiziologic).

Difractogramele rezultate n studiu au demonstrat c fazele principale existente dup atingerea strii de echilibru sunt hidroxiapatita i alumina ntr-o proporie similar compoziiei amestecurilor prezentat n tabelul 1, dar apar i doi fosfai de calciu slab cristalizai. S-au determinat i determinate proprietile ceramice: densitatea aparent, absorbia i porozitatea aparent. Toate compoziiile i tratamentele termice considerate au fost supuse la trei msurtori pe cte trei epruvete, lundu-se n considerare media celor trei valori.

Analiznd datele obinute pentru densitatea aparent se poate concluziona c:

valoarea nregistrat crete odat cu creterea temperaturii datorit procesului de sinterizare, care se intensific la temperaturi mai nalte;

densitatea aparent este determinat att de densitile de procesare ct i de raportul constituenilor

Porozitatea aparent este o reflectare a gradului de sinterizare. Valorile cele mai ridicate s-au obinut pe probele tratate la 1000oC. Valorile scad cu creterea temperaturii de tratament termic. Cele mai reduse poroziti se obin pentru probele tratate la 1200oC cu o valoare minim centrat pe proba M2 cu 30% Al2O3. Aceasta sugereaz un raport optim HAp/Al2O3 pentru realizarea unei sinterizri mai avantajoase.

Microscopia electronic pe probele M1, M2 i M3 tratate termic la 1100oC cu palier de 3h evidenieaz o microstructur cu grade diferite de agregare, see evidenieaz cristalele de Al2O3, de HAp i pori intergranulari.

Caracteristicile mecanice s-au caracterizat prin msurarea rezistenei la compresiune, observndu-se influena temperaturii de sinterizare i a proporiei de alumin din compus prin nregistrarea unor rezistene mai mari la compoziiile cu procent de alumin crescut 30-40% i temperatur crescut de sinterizare (11000C i 12000 ).

Stabilitatea chimic s-a evaluat prin msurarea variaiei pH-ului unei soluii de ser fiziologic, dup introducerea unei probe de material sinterizat (concentraia suspensiei fiind de 1:25). Msurarea pH-ului se realizeaz cu ajutorul unui pH-metru electronic cu electrod cu senzor de temperatur integrat. Evoluia pH-ului se urmrete pentru probele M1, M2 i M3 tratate termic la 11000C i 12000C, cu palier de o or i 3 ore. Datele obinute pun n eviden valori ale pH-ului stabile dup 30 ore la valori cuprinse n intervalul 6,8 7,4.

Se efectueaz testarea biologic in vitro. Pentru probele M1 i M3 tratate la 12000C 3h, se efectueaz studii utilizndu-se cianobacterii (celule Synechocystis PCC 6803). Celulele au fost depuse pe probele ceramice, iar apoi ntreg sistemul a

4

fost supus agitrii, la 320C, n lumin continu. Concentraia de clorofil extras din suspensie, prezentat arat c cele dou materiale nu au avut efect toxic asupra celulelor.

Timp, zile Proba Chl a/ml0 M1 04 3,25 6,4

14 34,114 33,5 Dup sedimentare0 M3 04 5,75 5,8

14 27,814 29,2 Dup sedimentare

Studiu in vitro pe probele M1 i M3

Studiul a urmrit realizarea unui material compozit pe baz de hidroxiapatit i alumin, cu aplicaii n implantologie. Alumina adaugat n diferite procente ofer biomaterialului o rezisten mecanic bun, i datorit compatibilitii ridicate a hidroxiapatitei, duce la obinerea unui biocompozit utilizabil pe scar larg n implantologie.Biomaterialele compozite studiate pot fi folosite ca biomateriale, dar nu nainte de a se face un studiu mai amnunit asupra caracteristicilor de biocompatibilitate. .

Structura i proprietile esuturilor dure din organismul uman

Dintele este cel mai dur material din corpul uman.

Reprezentarea schematic a unui dinte.smal; 2- dentina: 3- os alveolar; 4- membrana peiodontal; 5- ciment; 6- pulpa; 7-

gingia.

5

Smalul dentar const din 98% hidroxiapatit Ca10(PO4)6(OH)2,. Cristalele hexagonale de apatit sunt strns mpachetate i aliniate perpendicular pe suprafaa dintelui. Excelenta duritate a smalului dentar asigur o deosebit rezisten la abraziune i uzur; conintul nalt de material ceramic face ca acesta sa fie foarte dur, dar cu o rezisten sczut la rupere. Un dinte care ar consta numai din smal ar fi predispus ruperii, de aceea smalul constituie mbrcmintea unui substrat mai moale dar mai rezistent la rupere, dentina.

Dentina are o compoziie chimic similar cu a osului cortical, avnd, de asemenea, i similaritii n ceea ce privete structura.

Rdcina dintelui este acoperit cu ciment, o substan osoas fibrilat, cu o structur poroas. Pulpa ocup cavitatea central i conine fibre de colagen aliniate circular, celule nervoase i vase sanguine, membrana periodontal fixeaz rdcina dintelui n osul alveolar.

OsulIn termeni biologici, osul este un esut conjuctiv, care ine laolalt diferitele

structuri ale corpului. In afara funciilor structurale, osul este un depozit de Ca i P i joac un rol esenial n meninerea homeostazei n organism prin regularizarea concentraiei electroliilor importanti din snge.

Osul este constituit, n principal, dintr-o faz mineral HA i o parte organic. HA din os este un compus prost cristalizat i sub-stoechiometric (deficitar) n calciu, care conine i fluorin, carbonai, citrai, Mg etc. Aproximativ 70% din greutate i 50% din volum este apatit sub form de cristale aciculare de 20-40 nm. Partea organic conine o matrice de colagen care reine (adpostete) cristalele de HA, lichidul extracelular i celulele osoase. Colagenul const din lamele cu structur fibroas, direcionate de-a lungul axei. Colagenul se leag chimic preferenial de cristalele de apatit, la a cror nucleaie are o contribuie major. Din punct de vedere al structurii macroscopice, oasele pot fi de 2 tipuri: corticale (sau compacte) i spongioase; cele din urm exist numai n zonele metafizare ale oaselor lungi i n zonele extreme ale oaselor scurte. Localizarea acestor tipuri de oase este artat, n cazul femurului.

Macro i microstructura femurului

6

Biomateriale ceramice artificiale

Osul este un material compozit, al crui compus structural esenial este, aa cum s-a artat, hidroxiapatita, notat n continuare (HA) un material anorganic fabricat printr-un proces de biomineralizare. Aceast tehnic implic mecanisme celulare i biochimice care se desfoar la temperatura corpului (cca. 370C).

Biomaterialele ceramice oxidice i cele asemntoare au fost i sunt utilizate pentru a proiecta i fabrica numeroase componente protetice pentru substituirea unor pri din corpul uman. Exemple din astfel de materiale, aflate n uz clinic sau cu potenial viitor, sunt: alumina, carbonul, zirconia, nitrura de titan, porelan pe baz de leucit, porelan aluminos, spinel magnezian, vitroceramici, biosticle pe baz de P2O5, biosticle pe baza de SiO2, HA, fosfat tricalcic, coral natural sau procesat, carbonat de calciu.

n cadrul acestui domeniu deosebit de vast, este necesar clasifiarea biomaterialelor oxidice n funcie de activitatea materialului aflat n organism. Mecanismul legrii biomaterialului de esut este direct dependent de tipul de rspuns al esutului la interfaa implantului. Nici un material implantat ntr-un esut viu nu este total inert; toate materialele primesc un rspuns de la un esut viu.Tipuri de interacii implant esut

Dac materialul este toxic, esutul nconjurtir moare.Dac materialul este netoxic i biologic inactiv (aproape inert), se formeaz un tesut fibros de grosime variabil.Dac materialul este netoxic i bioactiv, se formeaz o legtur interfacial.Dac materialul este netoxic i solubil (resorbabil), esutul nconjurtor l nlocuiete.

O alt clasificare, facuta in acest context, consider c exist 2 mari categorii de biomateriale: relativ bioinerte i bioactive, cu subclasificri n funcie de modul de utilizare.

Clasificarea biomaterialelor oxidice:

Relativ bioinerte ex.: alumina (dopat cu magnezie) policristalin, complet densificat;Bioactive . ne resorbabile: ex.: alumina poroas superficial active: ex.: HA poroas preparat prin sinteze chimice . partial resorbabile: ex.: acoperiri de HA obinute prin pulverizare n plasm resorbabile: HA poroas obinut prin sinteze chimice din coral

O a treia clasificare a biomaterialelor oxidice cunoate 3 mari categorii: inerte, resorbabile i superficial active.

7

Clasificarea biomaterialelor; tipuri de legtura biomateril esut

Nr. Tip biomaterial / tip legtur Exemple1. Biomateriale aproape inerte, dense , neporoase

se leag de esut prin creterea osului n neregularitile suprafeei.- se fixeaz prin cimentarea dispozitivului n esut sau prin presare ntr-un defect al esutului (fixare morfologic).

Al2O3 (monocristalin i policristalin).

2. Biomateriale aproape inerte, poroase- are loc cresterea osoas n porii materialului care determin legarea mecanic a osului de material (fixare biologic).

Al2O3 (poroas policristalin)Acoperiri poroase de HA pe metale.

3. Biomateriale cu suprafe e reactive, dense, neporoase- se leag direct de esut prin legturi chimice (fixare bioactiv).

Ceramici, sticle, vitroceramici bioactive, HA.

4. Biomateriale resorbabile, dense sau poroase- sunt astfel proiectate nct s fie ncet nlocuite de esutul osos.

Fosfat tricalcic Sruri mixte cu fosfai de calciu.

Biomateriale oxidice inerte dense

n categoria materialelor (cvasi)-inerte sunt incluse alumina, porelanul, carbonul vitros etc.

Aceste materiale, biologic inactive i netoxice, sunt caracterizate de o foarte sczut vitez de dizolvare n corpul uman, n marea majoritate a cazurilor aceasta fiind nul. Produsele de degradare ale materialelor implantate sunt uor metabolozate prin mecanisme naturale de reglare ale corpului uman.

Alumina (sub forma - Al2O3) de nalt densitate i nalt puritate (> 99,5%) a fost primul material bioceramic utilizat pe larg n diverse aplicaii clinice. Este utilizat pentru realizarea de proteze de sold i implanturi dentare datorit combinaiei unor proprieti excelente: rezistena la coroziune, compatibilitatea bun, rezistena mare la uzur, deosebite proprieti mecanice. Principalele proprieti care confer aluminei calitatea de biomaterial sunt:

- Grad nalt de stabilitate n condiii fiziologice,- Rezisten foarte bun la uzur,- Posibilitatea de a se obine suprafee foarte netede dup prelucrarea prin

polizare. Fasonarea dispozitivelor sau implanturilor din alumin se face, de regul, prin

presare izostatic; prelucrrile finale ale acestora se fac fie pe semifabricatul crud fie pe produsul sinterizat, cu scule diamantate. Dei produsele din alumin sunt inerte din punct de vedere chimic i au caracteristici de duritate aproape de acelai ordin de mrime cu diamantul, suprafaa acestora poate fi foarte uor contaminat cu diferite impuriti. Cea mai obinuit surs de contaminare o reprezint reziduurile reinute dup tierea cu un cuit sau disc diamantat. Din substratul metalic care susine scula diamantat se pot transfera contaminani n stratul ceramic dur. De asemenea, trebuie evitate zgrieturile superficiale care pot fi

8

amorse de propagare a fisurilor la aplicarea unei sarcini exterioare. De aceea, naintea utilizrii acestor tipuri de implanturi se impune curirea i condiionarea suprafeei acestora.

Dei unele implanturi dentare sunt realizate din alumin monocristalin (safir), cele mai numeroase dispozitive sunt realizate din alumin policristalin de tip - Al2O3 cu cristalite foarte fine, cu un procent sczut de MgO (< 0,5%).

Proprietile mecanice ale - A2O3 policristaline sunt dependente de mrimea grunilor i de procentul de adaos de sinterizare (puritate). Astfel alumina cu o dimensiune medie a grunilor < 4 m i o puritate > 99,7 % prezint o bun rezisten la flexiune i o excelent rezisten la compresiune.

Caracteristici fizice ale bioceramicilor pe baz de alumin i zirconie parial stabilizat

Caracteristica Bioceramici pe baz de Al2O3

Al2O3Conf.ISO6474

ZrO2partial stabilizat

Os cortical

Os spongios

Coinut (% gr.) Al2O3> 99,8

Al2O3 99,50

ZrO2> 97

Densitate > 3,93 3,90 5,6 6,12 1,6 2,1

Dimensiune medie gruni m

3 6 < 7 1

Rugozitatea suprafeei,Ra m

0,02 0,008

Duritate (Vickers), HV 2300 > 200 1300

Rezistena la compresiuneMPa

4500 2 12

Rezistena la ncovoiereMPa550

400 1200 50 150

Modul Young GPa

380 200 7 25 0,05 0,5

Tenacitatea la rupere KICMPa.m-1/2

5 6 15 2 12

Propagarea fisurilor(fr unitate de msur)

30 52 65

O cretere a dimensiunilor grunilor la peste 7 m poate conduce la scderea proprietilor mecanice cu aproximativ 20%. De asemenea, concentraiile nalte de adaosuri de sinterizare trebuie evitate deoarece acestea pot rmne la limitele intergranulare, ceea ce determin diminuarea rezistenei la oboseal, n special ntr-un mediu fiziologic coroziv.

9

Alumina este utilizat n chirurgia ortopedic datorit:- formrii unei capsule fibroase foarte subiri care permite fixarea fr ciment a

protezelor;- coeficientului de frecare deosebit de sczut i rezistenei la uzurCapul femural i acetabula (partea fix) a unei proteze totale de sold produse din

alumin, trebuie s aibe un grad nalt de sfericitate precum i suprafee perfect netede; acestea se pot produce prin polizarea i lustruirea mpreun a celor dou pri, fix i mobil.

Capete femurale din alumin utilizate n proteze totale de sold

Aceste dou componente trebuie s se uzeze mpreun. Coeficientul de frecare al unei legturi alumin alumin descreste n timp, pe termen lung, i se apropie de valorile normale pentru o legtur osoas. Acesta conduce la uzura suprafeelor de articulaie alumin alumin, uzura care este ns de circa 10 ori mai mic dect la o articulaie metal polietilen.

Rezultatele pe termen lung sunt, n general, excelente, n special pentru pacienii tineri.Alte aplicaii clinice ale protezelor de alumin include proteze de genunchi, suruburi, proteze dentare, puni alveolare (os maxilar), reconstrucii maxilo-faciale, substituii osoase pentru osicule din urechea mijlocie, nlocuiri de segmente de oase, implanturi dentare , etc.

BIOMATERIALE CERAMICE RESORBABILE

Biomaterialele resorbabile sunt acelea care determin n esutul viu un fenomen de fagocitoz (dar fr prejudicii pentru organism) i care vor fi nlocuite, dup o anumit perioad, de esutul viu. Fenomenul de fagocitoz este specific produselor resorbabile cu coninut de Ca i P; acest fenomen poate fi asimilat cu digestia unui material de ctre celulele esutului n formare. n acest mod, puin cte puin, materialul dispare i este nlocuit de esutul osos, fenomenul este foarte interesant deoarece se pare c, n acest caz, implantul este un stimulator al refacerii i creterii prii din esutul osos care anterior a suferit o degradare.

10

n cazul materialelor resorbabile interaciunea os-implant poate fi definit ca fiind o nlocuire, pentru o anumit durat de timp, a prii care a suferit o degradare.

Aceste tipuri de biomateriale pot ajuta la o revenire mai rapid la starea normal i la o consolidare prompt a esuturilor vtmate.

Biomateriale pe baz de fosfai de calciu

Biomaterialele pe baz de fosfai de calciu sunt cele mai reprezentative pentru categoria materialelor resorbabile. Ele sunt utilizate n medicin i stomatologie de peste 20 ani. Interesul pentru utilizarea biomaterialelor pe baz de fosfai de calciu (BFC) pentru aplicaii medicale i dentare deriv din absena compusilor toxici i din asemnarea lor cu compusul mineral din scheletul uman.

Una dintre cele mai interesante caracteristici ale BFC (biofosfat de calciu) este aparena lor abilitate de a se lega direct de esutul osos. La suprafaa implanturilor din BFC s-a gsit, n mod uzual, c esutul osos este format direct pe suprafaa implantului, fr intervenia unui strat de esut fibros.Deoarece BFC sunt compuse din aceeasi ioni ca i partea mineral a osului, acestea sunt capabile s participe la interacii de echilibru solid-soluie la suprafaa lor. Ionii necesari pentru stabilirea acestor echilibre pot s derive din implant, din osul nvecinat sau din amndou. Este de ateptat prin urmare, ca orice solid depus pe aceste implanturi s aibe compoziia determinat, n mare parte, de mediul fiziologic nconjurtor.

Din familia fosfailor de calciu, cel mai intens studiate au fost hidroxiapatita (HA) i fosfatul tricalcic (FTC). HA este recunoscut ca fiind componentul mineral natural al esutului osos dur din organismele vertebrate, reprezentnmd 60 70% din esutul constituent al oaselor i 98% din emailul dentar. n general, HA nu este bioresorbabil, fiind, din acest punct de vedere recomandat pentru utilizarea n proceduri clinice restaurative i de conservare de lung durat. Din punct de vedere chimic FTC este similar HA, dar nu este un component natural al prii minerale a esutului osos. Acesta este, cel puin parial, bioresorbabil, fiind, din acest punct de vedere, utilizabil pentru reparaii n zone nepatologice, n care este de dorit ca materialul de implant s se resoarb, fiind nlocuit progresiv de esutul osos.

Prin urmare, diferitele faze ale biomaterialelor pe baz de fosfai de calciu sunt utilizate n funcie de necesitatea de a avea un comportament in vivo, fie resorbabil, fie boactiv.

MATERIALE CERAMICE BIOACTIVE

Materialele oxidice cu proprieti bioactive sunt acele tipuri de materiale care au o reactivitate superficial controlat. n contact cu mediul fiziologic adiacent, sufer transformri fr a pierde caracteristicile mecanice iniiale. Ele dezvolt o interfa aderent cu esutul nconjurtor, care rezist la fore mecanice considerabile. n multe cazuri, tria adeziunii interfaciale este echivalent sau mai mare dect forele de coeziune ale materialului de implant sau ale esutului legat de implant.

n cazul protezelor osoase, de exemplu, ele se leag de un esut nefibros i stimuleaz creterea osoas. Posibilitatea formrii unei legturi stabile care nu

11

mpiedic refacerea esutului osos viu permite, n mod evident, o vast gam de aplicaii.

Materialele cu suprafee active cele mai reprezentative sunt acelea bazate pe compoziii apatitice, precum i unele compoziii de sticle i vitroceramici.

Sticlele i vitroceramicele prezentate n se afl deja n uz clinic i se folosesc la realizarea de oase artificiale. Toate sunt bazate pe compoziii din sistemul CaO-SiO2-P2O5 dar constau din diferite faze i astfel prezint caracteristici diferite.

Bioglass: prezint o bioactivitate aa de nalt nct se poate lega chiar i de esuturi moi, desi rezistena mecanic nu este pe msur. Se utilizeaz la realizarea de oase artificiale pentru urechea mijlocie i de implanturi pentru meninerea marginilor alveolare.Ceravital: prezint o bioactivitate i proprieti mecanice medii. Se folosesc la realizarea de oase artificiale pentru urechea mijlocie.CeraboneA-W: arat o destul de bun bioactivitate, rezisten mecanic mare (rezisten mare la rupere i redus la oboseal). Se folosesc pentru realizarea de vertebre artificiale, interstiii iliace, intervertebrale i spinodale. n Figura 5.7 sunt artate cteva tipuri de oase artificiale realizate de Cerabone A-W.

METODE DE OBTINERE A CERAMICILOR DESTINATE RESTAURARILOR CORONARE DENTARE

Metodele de caracterizare a ceramicilor destinate restaurarilor coronare dentare, inclusiv cele de testare in-vitro si "in vivo", vizeaz evaluarea proceselor care au loc la interfata nanoparticule/matrice polimerica, precum si la interfata biomaterial/structuri biologice. Este necesara utilizarea unor metode de procesare care sa permita imbunatatirea caracteristicilor morfologice, granulometrice si optice ale nanoparticulelor si nanoconglomeratelor de tip sticla/ceramica, precum si a caracteristicilor volumetrice si mecanice, asa incat compozitul sa aiba un coeficient de dilatare/contractie cat mai redus (ideal, apropiat de zero).

Proprietile caracteristice ale ceramicilor folosite pentru obtinerea compozitului destinat restaurarilor dentare estetice pot fi monitorizate prin utilizarea unor metode de obtinere specifice. Modalitatea de ameliorare a proprietatilor materialelor ceramice, reprezentata de obtinerea lor la dimensiuni nanometrice, necesita asemenea metode de obtinere specifice, si anume:

piroliza unui sol metoda sol gel.

Astfel, prin prima metoda, se urmrete piroliza unui aerosol produs prin pulverizare n ultrasunete, generate de ctre o ceramic piezoelectric. Lungimea de und a vibraiilor depinde de frecvena ultrasunetelor i de caracteristicile soluiei iradiate. Aerosolul astfel format este antrenat de un gaz purttor, cu un debit fixat, ntr-un cuptor de nalt temperatur, unde sufer transformri fizico chimice specifice. Temperatura nalt provoac evaporarea solventului i precipitarea speciilor solubile, omogen n volumul particulelor de aerosol, cu formarea unor granule dense, de form sferic. La ieirea din cuptorul de piroliz, un filtru electrostatic va asigura recuperarea particulelor. Parametrii experimentali ce influeneaz caracteristicile particulelor astfel obinute sunt: debitul gazului purttor, frecvena ultrasunetelor, temperatura de piroliz, concentraia soluiei de precursori. Conform datelor din literatur, aceast metod a dat rezultate pentru

12

prepararea pulberilor oxidice monocomponente,. Se va ncerca extinderea metodei la obinerea nano-particulelor ceramice compozite.

In cea de-a doua metoda, procesele sol gel permit sinteza unor pulberi ceramice cu puritate i omogenitate nalte. Aceste procese au loc n soluie, precursorii fiind amestecai n faz lichid, prin reacii de hidroliz i condensare, care conduc la formarea unei noi faze numite sol. Acesta este constituit din particule solide de dimensiuni de ordinul sutelor de microni, suspendate ntr-o faz lichid. Particulele condenseaz cu obinerea unui gel, constituit din macroparticule imersate ntr-o faz lichid. Prin uscarea gelului la temperatur joas se obine o matrice ceramic poroas (xerogel).

Tehnica sol gel permite obinerea de nanomateriale plecnd de la soluii de alcoxizi sau de la soluii coloidale. Ea se bazeaz pe reacii de polimerizare anorganice. Interesul asupra procedeului sol gel const n posibilitatea de a controla omogenitatea i microstructura nc din timpul primelor etape de fabricaie. Aceast tehnic permite obinerea de ceramici de tip fosfatic, precum i a celor pe baz de oxid de zirconiu, oxid de aluminiu, TiO2, sau mulit. In plus, se va urmari obtinerea de nanoparticule cu structura de tip sticla (compozitie de baza: siliciu/aluminiu/fluor) sau de tip sticla/ceramica (vitroceramica).

Se vor modela parametrii proceselor sol-gel de sinteza, n vederea preparrii particulelor cu proprieti optime. Particulele ceramice obinute, monocomponente i compozite, vor fi n continuare caracterizate, n ceea ce privete proprietile ceramice specifice .

Referitor la aceste proprieti ceramice specifice avem n vederea efectuarea urmtoarelor determinri: distribuie granulometric (prin granulometrie laser), stabilitate termic (analiza termic diferenial, analiza termogravimetric, calorimetrie diferenial), porozitate (porozimetrie cu mercur), microstructur (microscopie electronic de baleiaj, microscopie electronic prin transmisie), compoziie chimic i mineralogic (difractometrie de raze X, microsond EDAX, spectrometrie de absorbie atomic, spectrofotometrie n IR), caracterizarea interaciunii nano-particulelor cu mediul fiziologic (pHmetrie/conductometrie, spectroscopie de impedan).

Dupa finalizarea prepararii de nanoparticule ceramice cu proprietati imbunatatite (morfologie ameliorata, caracteristici optice superioare) si obtinerea de compusi polimerici cu proprietati mecanice si volumetrice performante, devine posibila realizarea unui nanocompozit care sa imbine aceste calitati intr-un material cu biocompatibilitate avansata si utilizabil clinic prin tehnologiile bazate pe sistemele adezive amelo-dentinare moderne existente actualmente.

13

Deteriorarea materialelor ceramice

Factorii care determin desprinderea ansamblului protetic fixat sunt, printre alii, urmtorii:necroza chimic i termic indus de polimerizarea liantului acrilic,necroza ischemic a captului implantului determinat de micrile intramedulare,suportul osos se inmoaie n timp, datorit insuficienei cantitative i calitative iniiale, situaii ntlnite la subiecii cu poliartrite reumatoidale, sau n vrst, structura morfologic necorespunztoare a biomaterialului ceramic etc.

Structura morfologic necorespunztoare a biomaterialului ceramic, de exemplu funcie de modul de obinerea acestuia, poate constitui un factor important al deteriorrii sale. Astfel, depunerile n jet de plasm a hidroxiapatitei pe implanturile metalice poate fi cristalin sau amorf. Forma amorf a hidroxiapatitei influeneaz negativ buna funcionalitate a implantului, deoarece se deosebete de hidroxiapatita din osul natural care este complet cristalizat. Aceast deosebire, dintre cele dou forme cristaline, face ca interfaa os implant s nu fie de calitate optim deoarece forma amorf dispare in vitro din structura stratului depus pe implantul metalic. Acest proces este cauza instabilitii ansamblului de proprieti: mecanice, de adeziune i resorbie a stratului bioactiv.

Desprinderea blocului liant-protez de esutul osos de care s-a fcut inplantarea este ns destul de rar, n condiiile n care operaia s-a efectuat corect.

Desprinderea liantului de protez ncepe, adesea, prin fisurarea polimerului i este urmat de tasarea liantului situat ntre partea extrem a pivotului implantului i esutul osos. n consecin pot avea loc deplasri foarte mici ale implantului sub liantul tasat i frmiat, micri care se accentueaz cu timpul. esutul osos sub astfel de constrngeri se resoarbe la rndul su. Proteza devine n acest fel mobil iar tijele fragile se rup prin oboseal.

Cauzele acestor desprinderi mecanice pot fi urmtoarele: diferena important dintre modulele de elasticitate ale materialelor respective, diferena important de rigiditate dintre aceste materiale, poziia ansamblului protetic etc.

Biomateriale resorbabile sunt astfel concepute nct s se degradeze treptat ntr-o perioad de timp i s fie nlocuite de esutul natural gazd. Aceast proces conduce la formarea unui strat interfacial foarte subire, sau, uneori acest strat chiar nu exist . Tesuturile naturale se pot repara singure i, de-a lungul vieii, ele sunt gradual nlocuite prin noi populaii de celule. Pe msur ce organismul nainteaz n vrst, nlocuirea celulelor este mai nceat i mai puin eficient.

Complicaiile aprute n dezvoltarea biomaterialelor oxidice resorbabile sunt:meninerea rezistenei i stabilitii interfeei n timpul perioadei de degradare i nlocuire de ctre esutul natural, viu;corelarea vitezei de resorbie cu viteza de separare a esutului natural; aceste viteze pot varia foarte mult, unele materiale putndu-se dizolva foarte rapid, altele foarte ncet;datorit cantitilor mari de biomaterial care trebuie nlocuit este, de asemenea, esenial, ca un biomaterial resorbabil s fie constituit numai din materiale metabolic acceptabile de organism. Procesul de degradare al biomaterialelor ceramice depinde in mare msur de proprietile fizice ale acestora, cum ar fi, de exemplu, rezistena mecanic. Comportarea mecanic a BFC (biofosfailor de calciu) influeneaz puternic aplicaiile lor n implantologie. Rezistena la ntindere, compresiune i oboseal depinde de volumul total al porozitii. Porozitatea poate fi prezent sub form de

14

micropori (cu diametre < 1 m, datorit sinterizrii incomplete) sau macropori (diametre > 100 m, macropori creai pentru a permite creterea osoas).

Biodegradarea sau bioresorbia materialelor de implant este caracterizat prin modificri ale proprietilor fizico-chimice ale materialului dup implantare. In cazul BFC, modificrile fizice pot include: dezintegrarea, pierderea rezistenei mecanice i modificarea porozitii. Modificrile chimice pot include: dizolvarea, formarea altor faze de fosfai de calciu i posibila transformare a acestora n alte faze fosfatice.

Prin urmare, resorbia i biodegradarea BFC sunt determinate de:- dizolvare fizico-chimic, care depinde de solubilitatea materialului i de pH-ul

local;- dezintegrare fizic n particule mici, datorit atacului chimic preferenial la

limitele intergranulare;- factori biologici, ca de exemplu fagocitoza, care determin o scdere a pH-

ului local.Posibilele mecanisme de biodegradare

Aceasta ar putea fi determinat de combinaia urmtoarelor 3 procese:frecare fizic, rupere, dezintegrare;dizolvare chimic, creterea local a concentraiilor de Ca i P, care determin formarea unor faze superficiale de tipul: fosfat de calciu amorf, fosfat secundar de calciu dihidrat, fosfat octocalcic, HA impur, similar celei osoase;scderea biologic a pH-ului datorit activitii celulare.

PROPRIETATILE CERAMICILOR BIOCOMPATIBILE

Proprietile fizice ale biomaterialelor

Proprietile fizice ale biomaterialelor de tip ceramic sunt n mare msur cele corespunztoare produselor ceramice tradiionale. Principalele proprieti sunt urmtoarele:

Proprieti mecanice:- Duritatea;- Rezistena mecanic;- Modulul de elasticitate i rigiditate;- Deformaii;- Rezistena la oboseal

Proprieti termice:- Capacitatea termic;- Dilataia termic;- Conductivitatea termic. Proprietile electrice i magnetice:- Conductivitatea electric;- Polarizaia electric i pierderile dielectrice;- Rigiditatea dielectric;- Susceptibilitatea magnetic. Proprieti optice:- Dispersia i absorbia luminii;- Indicele de refracie;- Difuzia luminii;

15

- Culoarea;- Transmisia luminii.

Proprietile mecanice

Este unanim recunoscut c biosticlele se caracterizeaz prin cel mai nalt grad de bioactivitate, iar implanturile metalice sunt cele mai rezistente din punct de vedere mecanic. ntre aceste dou categorii extreme exist materiale bioactive cu proprieti optime. Nu exist ns o msur care s defineasc cel mai potrivit compozit bioactiv ca nlocuitor de os natural. Din acest motiv a aprut necesitatea utilizrii unei scale a evalurii calitii materialelor bioactive cnd se fac comparii cu calitile osului natural. Exist credina general c urmtoarele proprieti au o importan mare n evaluarea calitii materialelor bioactive, nlocuitoare ale osului natural:Modulul de elasticitate;Rezistena mecanic;Bioactivitatea.Cele patru proprieti definesc Indicele de calitate (Quality Index Iq) al materialului bioactiv n comparaie cu osul natural, n urmtoarea corelaie: Indicele de bioactivitate x Rezistena la ntindere x Tenacitatea la rupereIq = Modulul Young Rezistena la ncovoiere a unui material este proprietatea acestuia de a se opune apariiei fracturilor la solicitri de ncovoiere. Ea depinde de solicitri i de calitatea suprafeei externe care nu trebuie s prezinte microfisuri. Masele ceramice clasice au o rezisten la ncovoiere de 50Mpa iar oxidul de zirconiu din masele ceramice moderne 900Mpa. Rezistena la fractura a unui material este proprietatea acestuia de a se opune propagrii fracturilor deja existente n masa sa. Cu ct aceast rezisten este mai mare cu att fracturile se propag mai greu facnd restaurarea mai durabil. Ceramica stratificat are cea mai mic rezisen la fractur, urmeaz ceramica turnat iar ceramica infiltrat prezint valori care la depaesc pe cele ale dentinei i smalului. Oricum este foarte important s existe ct mai puine fisuri n profunzime i suprafaa i masa ceramic s prezinte cristale dispuse ct mai omogen pentru a mpiedica propagarea fracturilor. Comparativ cu structurile dentare sau cu alte materiale de restaurare, ceramica prezint o duritate foarte mare. Aceasta o poate contraindica n rezolvarea unor cazuri clinice (parafuncii, supraprotezri pe implante) datorit abraziei pe care o determin asupra antagonitilor. Abrazia depinde i de rugozitatea suprafeelor. Sistemele integral ceramice moderne au o rezisten comparabil cu cea a metaloceramicii. Studii clinice au dovedit apariia fisurilor i fracturilor la nivelul coroanelor jacket care au fost cimentate cu cimenturi convenionale. Aceste defecte pot fi drastic reduse prin fixarea cu cimenturi diacrilice. Utilizarea acestora presupune un dublu gravaj (cu acid fosforic pentru esuturile dentare i cu acid fluorhidric pentru ceramic), aplicarea de adezivi dentinari i de ageni de silanizare.

16

Sistemele integral ceramice au o biocompatibilitate bun. Aceasta se datoreaz n mare parte stabilitii legturii ntre elementele componente i compoziiei chimice anorganice a ceramicii i faptului c prin eliminarea componentelor metalice sunt evitate fenomenele de coroziune i galvanism. Estetica este incomparabil mai bun dect a restaurrilor metalo-ceramice.

Proprietile tribologice ale bioceramicelor

Tribologia se ocup cu studiul problemelor de frecare i uzare a mecanismelor. Piesele din ceramic avansat (ceramica pe baz de oxizi puri) i compozitele de tip ceramo-metalic se caracterizeaz printr-o excelent rezisten la uzur. Este cunoscut utilizarea acestor ceramici speciale ca lagre cu funcionare la temperaturi nalte, ca scule pentru preluarea metalelor prin achiere, piese componente ale motorului etc. Rigiditatea, rezistena la uzur i rezistena la coroziune, combinate cu o densitate relativ redus confer avantaje deosebite materialelor ceramice. Progresele importante realizate n studierea tribologiei materialelor ceramice sunt de dat relativ recent. Coeficientul de frecare i uzura materialelor ceramice depind n msur important de condiiile n care au loc aceste experimentri i anume de viteza de alunecare, de sarcina la care sunt supuse probele n timpul experimentrilor, de gradul de intimitate al suprafeelor aflate n contact, de temperatur etc.

Zirconia, cu o rezisten la nvovoiere de 1800 MPa i alumina, cu o rezisten la ncovoiere de 600 MPa sunt, de exemplu, ceramici cu un foarte bun comportament tribologic. Asemenea ceramici prelucrate la rugozitate de suprafa extrem de mic se folosesc mpreun ca implant de sold, dup ce au fost presate i sinterizate astfel nct s nu conin pori n structura lor.Un alt material bioceramic hidroxiapatita folosit ca implant de ochi, are un comportament considerat ca foarte bun pentru acest loc de utilizare.

APLICAII ALE CERAMICILOR N MEDICIN

Prim restaurri integral ceramice se nelege acel tip de restaurare protetic care se confecioneaz integral din ceramic, fr o infrastructur metalic. Sistemele integral ceramice prezint o serie de avantaje: estetica optim,o compatibilitate excelent, conductivitate termic redus, stabilitate chimic. Cea mai la indemana clasificare este aceea n funcie de tehnologia folosit: 1. Proteze obinute prin depunerea de straturi succesive de ceramic;2. Proteze obinute prin turnare ;3. Proteze obinute prin infiltrare i sinterizare;4. Proteze obinute prin injectare (presare) la temperatur sczut sau nalt;

17

5. Proteze obinute prin strunjure (frezare sau sonoeroziune);

Coroane dentare ceramice pe suport de zirconiu

Coroanele dentare cermice (porelan) pe suport de zirconiu sunt folosite pentru a recrea att dinii din fa, ct i dinii posteriori, care s-au spart sau care s-ar putea sparge datorit plombelor supradimensionate sau fracturilor dentare. Exist o varietate de materiale folosite pentru a le construi.

Oxidul de zirconiu sau dintii din ceramica pe suport de zirconiuZirconiul devine rapid materialul de electie pentru realizarea coroanelor dentare. Oxidul de zirconiu este un material ceramic foarte rezistent (alb potrivit culorii dinilor) utilizat de exemplu n medicina general i pentru proteze de old.

Rezistena deosebit la presiune l face capabil s suporte solicitrile mastictorii i uzurii zilnice fara a se fractura. i la fel de important are o transluciditate similar cu cea a dinilor naturali.

Datorit absenei suportului metalic, lumina este reflectat de o coroan ceramic din oxid de zirconiu la fel ca la un dinte natural.Astfel, zirconiul are cel mai bun efect din punct de vedere estetic, ceea ce este foarte important dac noile coroane ceramice din zirconiu sunt localizate la nivelul dinilor frontali i mai ales dac ele se vor nvecina cu dinii naturali, nc un motiv pentru care oxidul de zirconiu este solicitat de orice clinic stomatologic din lume care se respecta.

O alt calitate major a zirconiului este absena coroziunii. Astfel, reaciile gingivale cum ar fi lizereul(dunga)cenuie din jurul marginii coroanelor dentare metalo-ceramice nu mai apar. De asemenea lipsete gustul metalic att de deranjant. Coroanele din ceramic pe suport de oxid de zirconiu sunt mai uoare dect cele pe suport metalic, deci acomodarea cu noile lucrri protetice se realizeaz mult mai repede. Acest lucru este foarte important n special n cazul punilor dentare cu multe elemente.Riscul de alergie n cazul zirconiului (dinilor din zirconiu) este nul. Nu exist pacieni alergici la acest material, este biocompatibil i bioinert. Zirconiul este inert i din punct de vedere termic. El nu conduce cldura astfel nct variaiile termice nu sunt transmise pulpei dentare (nervului) i astfel scade riscul apariiei iritaiei pulpare.

Precizia lucrrii ceramice din zirconiu este garantat de realizarea structurii interne de ctre computer prin tierea dintr-un bloc solid de oxid de zirconiu. Datorit adaptrii extrem de precise a coroanelor ceramice de zirconiu, ele pot fi cimentate cu material biocompatibil care nu produce iritaii pulpare.

Tehnologia sofisticat utilizat pentru ralizarea danturii de porelan pe suport de oxid de zirconiu, precum i faptul c zirconiul de calitate este scump fac ca preul unei coroane ceramice de acest tip

18

s fie ridicat. Pentru a depai bariera preului, anumii productori au ales s realizeze coroane din porelan cu un coninul sczut de zirconiu pentru a obine un produs mai ieftin. Studiile au artat nsa c aceste coroane dentare mai ieftine sunt insuficient de rezistente pentru a suporta presiunile masticatorii fara a se sparge.

n concluzie este mai bine s evitai coroanele ceramice din zirconiu ieftine. Acesta este un material de calitate obinut printr-un proces tehnologic complex iar calitile sale justifica pe deplin preul ridicat.

NCRUSTAIILE

n ultimele decenii att materialele din care se confecioneaz ncrustaiile ct i tehnologia lor a suferit modificri importante. Cu toate c ncrustatiile metalice din aliaje nobile au trecut proba timpului, problemele de estetica a acestora au determinat orientarea spre alte soluii. Rainile diacrilice compozite i masele ceramice au acaparat acest domeniu nobil al reconstituirilor coronare. Dac aproape un deceniu a avut loc o disput acerba ntre acele composite-inlay i ncrustaiile ceramice, ulterior aceast competiie a fost ctigat detaat de ctre cele din urma. Inlay-urile compozite au pierdut dispute datorit dehiscenelor la interfaa ncrustatie/ciment, a fisurilor i fracturilor aprute n masa ncrustatiei. Prepararea cavitilor pentru ncrustaiile ceramice trebuie s respecte cteva reguli: Pereii axiali ai cavitii aflai fa n fa se lefuiesc pe ct posibil paraleli ntre ei, eventual cu o divergen spre ocluzal de 6-9 n funcie de gradul de nclinare al pantelor cuspudiene; Pereii axiali se ntlnesc n unghiuri rotunjite; Fundul cavitilor s fie plat, n caz contrar se poate nivela cu o obturaie de baz din cimrent ionomer de sticl; Unghiurile pe care le realizeaz pereii verticali cu fundul cavitilor s fie uor rotunjite; Pereii dentari subtiri (sub 1,5mm) este bine s fie secionai pn la obinerea unei grosimi corespunztoare i apoi acoperii sau inclui n ncrustaia ceramic; n cazul unor distrucii coronare majore se poate realiza aa numitul capac ocluzal care s acopere total sau parial faa ocluzal a dintelui; Proximal, pragul gingival trebuie sa fie rotunjit i s aib o adncime spre peretele parapulpar de minimum 1mm.

Ceramica are o transluciditate similara cu cea a smalului dinilor naturali i o stabilitate coloristic dezvoltat (nu i modific niciodat culoarea spre deosebire de orice alt marterial estetic folosit n stomatologie).

19

Aceste proprieti asigur restaurrilor o estetic dentar deosebit . De asemenea, ceramica dentar este biocompatibil, ceea ce nseamn c este foarte bine tolerata de esuturile de suport ale dintelui i nu provoac iritaii ale gingiei.Lipsa metalului, caracteristic coroanelor integral ceramice, evit apariia coloraiei gri a gingiei, situaie ntlnit uneori n cazul realizrii coroanelor metalo-ceramice i care trdeaz existena acestora.

Indicaii:

fracturi ale marginilor incizale cand fizionomia i funcia nu mai pot fi refcute cu simple obturaii din compozit;discromii (modificri de culoare) ale frontalilor, indiferent de cauz;leziuni carioase mari, care au fost restaurate n mod repetat prin obturaii din compozit voluminoase;discromii consecutive tratamentelor de canal ce nu pot fi rezolvate prin albire dentar;anomalii de poziie ce nu pot fi corectate ortodontic;mbuntirea aspectului fizionomic;

Contraindicatii:

sportivii, datorit riscului de fracturare traumatic a coroanei;bruxism (scrnirea dinilor);dinii cu strangulri cervicale (la nivelul gingiei) care nu permit prepararea corect;dinii scuri;raporturi ocluzale nefavorabile (nu exist spaiu suficient ntre dini);molarii, n cazul coroanelor din mase ceramice tradiionale;abraziuni dentare importante;dinii refcui prin pivoi metalici.

20