SISTEMA IN-CERAM DE INFRA-ESTRUTURAS TOTALMENTE CERÂMICAS

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1 FOL Faculdade de Odontologia de Lins / UNIMEP SISTEMA IN-CERAM DE INFRA-ESTRUTURAS TOTALMENTE CERÂMICAS IN-CERAM ALL-CERAMIC SYSTEM SICKNAN SOARES DA ROCHA GEORGE SCHERRER ANDRADE JOSÉ CLÁUDIO MARTINS SEGALLA Pós-graduando em Reabilitação Oral (nível doutorado) do Departamento de Materiais Odontológicos e Prótese da Faculdade de Odontologia de Araraquara Unesp Cirurgião dentista, especialista em Prótese Dentária pela Faculdade de Odontologia de Araraquara Unesp Professor assistente doutor do Departamento de Materiais Odontológicos e Prótese da Faculdade de Odontologia de Araraquara Unesp RESUMO O sistema In-Ceram de infra-estruturas cerâmicas representa uma excelente alternativa às infra-estruturas metálicas. O In- Ceram Alumina consiste num material à base de Al 2 (85% em massa) que após sinterização e infiltração de vidro, apresenta propriedades mecânicas satisfatórias. Modificações nesta estrutura original proporcionou o surgimento do In-Ceram Spinell, com maior translucidez e melhor resultado estético, e do In-Ceram Zircônia, com superiores propriedades mecânicas, possibilitando importante versatilidade ao material. Entretanto, por serem materiais relativamente recente, dados de avaliações clínicas longitudinais a longo prazo são necessários para que sua aplicação nas regiões de grande estresse mastigatório seja propagada. UNITERMOS: CERÂMICA ESTÉTICA INFRA-ESTRUTURA. ABSTRACT In-Ceram all-ceramic systems represent an excellent alternative to metal-ceramic restorations. The original In- Ceram material (Alumina), composed of sintered aluminum oxide subsequently infused with glass, features satisfactory mechanical properties. Modifications in the original structure resulted in In-Ceram Spinell which was marketed more recently to improve esthetic potential, and In-Ceram Zirconia with superior mechanical properties that enabled important versatility in the material. However, due to recent development, long-term clinical data are necessary to support the use of this product for posterior crowns or fixed partial dentures. UNITERMS: CERAMIC ESTHETICS SUBSTRUCTURE. 7

2 8 INTRODUÇÃO As cerâmicas odontológicas apresentam inúmeras características favoráveis, incluindo biocompatibilidade, baixa condutividade térmica e elétrica, alta resistência à compressão e excelente potencial para simular a aparência dos dentes naturais, 5 possibilitando a obtenção de resultado estético bastante satisfatório, satisfazendo, desta forma, aos anseios do profissional e, sobretudo, do paciente. Por outro lado, esses materiais, inicialmente representados pelas porcelanas feldspáticas, possuem baixa resistência à tração e à fratura, devido à propagação de trincas pela estrutura interna durante seu processamento laboratorial, ou clínico, 22 não sendo capazes de resistir às tensões mecânicas presentes no ambiente bucal. 12 Desde a introdução da coroa oca de porcelana por Land, em 1887, confeccionada sobre lâmina de platina, inúmeros sistemas de porcelana pura foram desenvolvidos. Com a incorporação de pequenos cristais à estrutura, como o óxido de alumina (Al 2 ), procurou-se reduzir a propagação de trincas, contornando as limitações mecânicas apresentadas pelas porcelanas feldspáticas. Os sistemas mais recentes se fundamentaram no desenvolvimento de materiais de infra-estrutura, em substituição ao metal, que, associados às porcelanas de cobertura (feldspáticas), podem proporcionar excelente resultado estético sem comprometer o desempenho mecânico indispensável à longevidade clínica da restauração. Dentre eles, podem ser destacados o Procera composto de 99% de Al 2, processado pelo sistema CAD/CAM, o IPS Empress e o IPS Empress 2, processados pela técnica da cera perdida e injeção sob pressão, e o In-Ceram. O sistema In-Ceram foi introduzido, em 1987, pelo francês Sadoun e consiste em um material cerâmico à base de Al 2, que é sinterizado em densidade extremamente alta e, posteriormente, infiltrado por vidro, 12 o que lhe confere superiores propriedades mecâni- 7, 9, 13, 25, 26, 30 cas. Considerado como o sistema totalmente cerâmico de maior resistência à fratura, 12 o In-Ceram é atualmente disponível em três formas: Alumina, Spinell e Zircônia, sendo os dois últimos oriundos de modificações no In-Ceram Alumina original. A substituição de parte do Al 2, formando a estrutura do In-Ceram Spinell (MgAl 2 O 4 ), melhorou a translucidez, enquanto a obtenção da estrutura do In-Ceram Zircônia (Al 2 ZrO 2 ) proporcionou significativa melhora nas características mecânicas. Isso sugere que o sistema In-Ceram, com suas diferentes estruturas, possui uma interessante versatilidade, podendo ser aplicado nas mais variadas situações clínicas, atendendo aos requisitos mecânicos e estéticos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é abordar os aspectos de relevância clínica associados ao emprego dos sistemas totalmente cerâmicos In-Ceram Alumina, Spinell e Zircônia. REVISÃO DA LITERATURA Yoshinari e Dérand, 30 em 1994, avaliaram a resistência à fratura de coroas Vitadur N (Vita), In-Ceram (Vita), Dicor (Dentsply) e IPS-Empress (Ivoclar), variando o agente de cimentação (ionômero de vidro, resinoso e fosfato de zinco) e a ciclagem mecânica em meio aquoso, com ciclos. Os resultados mostraram que a resistência à fratura das coroas Vitadur N diminuiu significativamente com a ciclagem mecânica, independentemente do cimento. O cimento resinoso proporcionou resistência à fratura significativamente superior aos demais, que se mostraram iguais, e as coroas de In-Ceram (1276 N) apresentaram resistência à fratura superior às demais (IPS Empress-891 N, Dicor-840 N e Viradur-770 N), que não apresentaram diferença entre si. Apenas as coroas de In- Ceram apresentaram padrão de fratura da cerâmica de cobertura, preservando a infraestrutura, enquanto nas demais ocorreu a fratura total da coroa. Segui e Sorensen, 26 em 1995, avaliaram a resistência à flexão de três pontos das cerâmicas Mark II (Vita), IPS Empress (Ivoclar), Dicor MGC (Dentsply), In-Ceram Alumina (Vita), In-Ceram Spinell (Vita) e In-Ceram Zircônia (Vita), utilizando como controle a cerâmica sem reforço cristalino Soda-lime Glass e a porcelana feldspática reforçada com leucita VMK 68 (Vita). Pelos dados obtidos, notou-se diferença significativa entre os materiais In-Ceram Zircônia (603,7 MPa), In-Ceram Alumina (446,42 MPa), In-Ceram Spinell (377,92 MPa), Dicor MGC (228,88 MPa), IPS Empress glazeado (127, 67 MPa), Mark II (121,67 MPa), IPS Empress polido UNIMEP Universidade Metodista de Piracicaba

3 FOL Faculdade de Odontologia de Lins / UNIMEP (97,04 MPa), Soda-lime Glass (92,24 MPa) e VMK 68 (70,78 MPa). A cerâmica In- Ceram Zircônia apresentou os maiores valores de resistência à flexão, enquanto as porcelanas de controle mostraram-se menos resistentes que todas as cerâmicas testadas. Paul et al., 19 em 1995, num relato de caso clínico, destacaram o novo sistema In- Ceram Spinell. Segundo os autores, esse sistema contorna os problemas de transmissão de luz do In-Ceram Alumina, que possui uma cor esverdeada, causada pela opacidade do material de núcleo de Al 2. O In- Ceram Spinell permitiria um resultado estético muito superior, pela combinação do núcleo spinel com a nova cerâmica feldspática Vitadur Alpha. Além do fator estético, o fabricante (Vita Zahnfabrik) reporta que o núcleo possui uma resistência à flexão de 350 MPa. Dessa forma, acreditam ser um material promissor para restaurações anteriores de porcelana pura. A qualidade de transmissão de luz seria similar à do dente natural e a resistência à flexão reportada deve servir de base para avaliações clínicas futuras. Magne e Belser, 17 em 1997, determinaram a resistência à flexão e à densidade e fizeram uma avaliação estética subjetiva in vivo (iluminação direta, transiluminação e fluorescência) do In-Ceram Alumina e Spinell. Os autores destacaram que o In-Ceram Spinell proporciona um melhor resultado estético que o In-Ceram Alumina, porém apresenta uma redução significativa nas suas propriedades mecânicas, quando comparado ao In- Ceram original. Haselton et al. 11 e McLaren e White, 18 em 2000, avaliaram a performance clínica de coroas In-Ceram. No segundo estudo, foi obtida uma taxa de sobrevivência de 96% após um período de três anos, sendo sugerida uma performance clínica satisfatória, com apenas um leve risco de fratura do núcleo, podendo a restaurações de In-Ceram serem usadas nas restaurações odontológicas. Esses resultados corroboraram os obtidos por Probster, 22 em 1993, que avaliou a performance clínica de 76 coroas de In-Ceram, encontrando um desempenho favorável, com uma taxa de sobrevivência acumulada de 93,3% para um período de 12 meses. Segundo Giordano, 10 qualquer um dos sistemas cerâmicos para infra-estrutura atualmente disponíveis (Procera, In-Ceram Alumina, Spinell e Zircônia, IPS Empres 2) pode proporcionar bom ajuste e aspecto de naturalidade, desde que cuidados sejam tomados durante os procedimentos de preparação e confecção. O sucesso no uso dos materiais totalmente cerâmicos está na apropriada seleção do sistema, que deve ser baseada nas condições clínicas envolvidas no procedimento restaurador específico. Destacou, ainda, que todos os sistemas apresentam limitações e, quando se tenta extrapolá-las, a taxa de sucesso tende a cair drasticamente. Tinschert et al., 28 em 2001, determinaram a resistência à fratura de próteses parciais fixas de três elementos, confeccionadas com novos materiais cerâmicos para infraestruturas (IPS Empress, IPS Empress 2 técnica de injeção sob pressão, In-Ceram Alumina, In-Ceram Zircônia e DC-Zircon técnica de CAD/CAM). Os resultados mostraram os maiores valores de resistência à fratura para as cerâmicas de zircônio parcialmente estabilizadas, sugerindo que elas possam ser indicadas para restaurações em regiões expostas a altos estresses, como nos molares. Porém, foi destacado que é preciso ter cuidado na extrapolação dos dados de laboratório para as situações clínicas porque muitas variáveis in vivo não estão presentes, devendo haver estudos adicionais para assegurar que os resultados in vitro possam ser transferidos para as situações clínicas. Schalch, 24 em 2003, avaliou as propriedades mecânicas (resistência à flexão, resistência à tração diametral e dureza Vickers) dos materiais para infra-estrutura IPS Empress 2 e In-Ceram Zircônia. Diante dos resultados superioridade do In-Ceram Zircônia quanto à resistência à flexão e a dureza Vickers, e superioridade do IPS Empress 2 quanto à resistência à tração diametral, o autor ressalta que a decisão pela indicação de um material não pode ser baseada em apenas uma propriedade, visto que a relação entre as três propriedades mecânicas não é a mesma para os materiais estudados. DISCUSSÃO A incorporação de óxidos à matriz vítrea foi o método utilizado para o aprimoramento mecânico das porcelanas convencionais (feldspáticas), as primeiras a serem aplicadas na confecção de coroas ocas sem infraestrutura metálica. 9

4 Os resultados alcançados são considerados satisfatórios, 13, 25, 30 sendo o óxido de alumínio (Al 2 ) o mais extensivamente empregado, representando cerca de 85% em massa do In-Ceram original (Alumina). No processamento desse sistema, ocorre, inicialmente, a sinterização da massa, formada pela saturação do pó de Al 2 com água destilada, a 1.120ºC por duas horas. A estrutura obtida é extremamente porosa e frágil, recebendo, em seguida, a infiltração de vidro de silicato de lantânio a 1.100ºC por quatro horas (Vita All-ceramic Systems, Vita Zahnfabrik, Bad Sackingen, Alemanha). Posteriormente, a infra-estrutura é recoberta com porcelana feldspática convencional (Vitadur), para obtenção do resultado estético. Com o processo de infiltração, o vidro ocupa os espaços intersticiais (poros) e diminui a quantidade de fendas e irregularidades de superfície, aumentando significativamente a resistência do material. 9 Outro aspecto favorável do processo de infiltração refere-se à diferença entre os coeficientes de expansão térmica da alumina e do vidro, que gera forças compressivas e estresse residual na interface alumina/vidro, neutralizando parte das forças de tração que atuam sobre a infra-estrutura cerâmica, limitando a propagação de trincas. 9 Como limitação, a alta concentração de Al 2 presente no In-Ceram Alumina, em torno de 85% em massa, resulta numa infraestrutura relativamente opaca, podendo causar o esverdeamento da porcelana de cobertura. 19 Desenvolvido recentemente, o sistema In-Ceram Spinell (MgAl 2 O 4 ) representa uma modificação na estrutura original do In- Ceram, substituindo-se parte do Al 2 por óxido de magnésio (MgO). Com isso, o problema de transmissão de luz foi contornado, visto que o novo material possui uma maior translucidez, sendo capaz de combinar com o substrato subjacente, resultando num resultado estético muito 17, 19 superior. Em contrapartida, as mudanças resultaram na redução significativa da resistência à flexão da estrutura Spinell, que, de acordo com Segui e Sorensen, 26 representa cerca de 75% da resistência do In-Ceram Alumina. Outros estudos que compararam as propriedades mecânicas dos dois sistemas também reportaram essa diferença como 13, 17, 19 conseqüência do núcleo de alumina. Dessa forma, esse novo sistema é indicado com segurança para situações clínicas em que o fator estético seja imprescindível e a restauração não fique exposta a grandes tensões mastigatórias, como coroas unitárias 19, 23 anteriores e inlays. Buscando ampliar a aplicabilidade clínica incluindo coroas e próteses parciais fixas posteriores, mais recentemente a Vita desenvolveu o sistema In-Ceram Zircônia. Enquanto no In-Ceram Spinell houve a substituição de alumina por MgO, melhorando o resultado estético, neste sistema, parte do Al 2 foi substituída por ZrO 2, que representa 33% da estrutura cristalina. A estrutura do In-Ceram reforçado com óxido de zircônio é mais opaca e possui resistência à flexão cerca de 20% maior que a do sistema In-Ceram Alumina. 1, 26 Esse melhor comportamento seria conseqüência da transformação de fase cristalina, de monoclínica para tetragonal, que ocorre durante o processamento, provocando uma expansão volumétrica de 3 a 5%. Isso gera a formação de forças compressivas na interface alumina/ vidro, limitando a propagação de trincas. Diante da alta opacidade da infra-estrutura resultante, podendo comprometer o resultado estético, e da influência positiva do zircônio nas propriedades mecânicas, esse novo sistema tem sido indicado para restaurações e próteses parciais fixas posteriores. 6 Considerando as características mecânicas e estéticas reportadas para os três tipos de sistemas In-Ceram, na tabela 1, estão expostas suas prováveis indicações. UNIMEP Universidade Metodista de Piracicaba 1 0 TABELA 1. INDICAÇÕES DOS SISTEMAS IN-CERAM. Tipo de material Indicações In-Ceram Spinell Inlays e coroas anteriores In-Ceram Alumina Coroas anteriores e posteriores e próteses fixas anteriores de três elementos In-Ceram Zirconia Coroas e próteses fixas posteriores de três elementos

5 FOL Faculdade de Odontologia de Lins / UNIMEP Apesar de a maioria das investigações sobre os sistemas cerâmicos para infra-estrutura estar focada nas propriedades mecânicas, a longevidade clínica no longo prazo das restaurações é significativamente influenciada pela discrepância marginal. 29 Daí a importância em se preocupar, também, com a obtenção de uma satisfatória adaptação da restauração com a estrutura dentária preparada. Pera et al., 20 avaliando a estabilidade dimensional e a adaptação marginal de coroas In-Ceram com três diferentes configurações cervicais chanfro, ombro marginal de 50º e ombro de 90º, notaram que a infra-estrutura cerâmica permaneceu estável após aplicação da porcelana de cobertura Vitadur-N. Quanto à adaptação marginal, os melhores resultados foram obtidos com as terminações em chanfro e em ombro de 50º, sendo essas, portanto, as preferidas para a preparação de dentes que receberão infra-estruturas de In-Ceram. Quanto à cimentação das restaurações In-Ceram, há algumas particularidades. Nas porcelanas convencionais à base de sílica (feldspáticas) e nas cerâmicas de vidro (IPS Empress), o condicionamento da superfície interna da restauração com ácido hidrofluorídrico associado aos cimentos resinosos proporciona suficiente resistência de união, 3, 14 além de aumentar a resistência à 2, 25 fratura das restaurações. Segundo Kern e Thompson, 14 como nas cerâmicas In-Ceram os cristais de sílica foram substituídos por alumina, magnésio e zircônio, os ácidos hidrofluorídricos e cimentos à base de Bis-GMA não são efetivos na promoção de união, sendo necessárias técnicas alternativas de cimentação. União durável a longo prazo foi alcançada com a combinação de sistema triboquímico de silanização (Rocatec Espe) e resina composta convencional de BIS-GMA ou com a combinação de jateamento de Al 2 associado aos cimentos resinosos modificados com monômero fosfato (MDP), que apresenta união química aos 14, 15 óxidos de alumínio e zircônio. Resultados clinicamente satisfatórios de resistência de união e à fratura têm sido reportados, também, com o uso de cimentos convencionais, fosfato de zinco e ionômero de vidro associados ao jateamento da superfície interna com Al 2. 4, 8, 16 No caso específico do In-Ceram Spinell, é recomendado que se evite o cimento de fosfato de zinco, visto que sua opacidade pode comprometer o resultado estético. Considerando a complexidade dos ciclos mastigatórios aos quais as restaurações totalmente cerâmicas são submetidas na cavidade bucal, estudos têm procurado utilizar os ensaios de ciclagem mecânica e térmica, por se acreditar que sejam capazes de simular melhor as condições bucais quando comparados aos testes estáticos, como as resistências à fratura e à flexão. 7, 27, 30 Parece haver consenso entre os pesquisadores de que a ciclagem provoque redução significativa na resistência à fratura dos materiais totalmente cerâmicos. Reportando os estudos revisados, nota-se uma considerável variação nos valores de resistência dos sistemas cerâmicos testados. De acordo com Chong et al., 6 isso se deve à formação de defeitos internos durante o processamento dos materiais. Outro fator que pode influenciar é a diferença na metodologia, incluindo testes de resistência à flexão biaxial de três e quatro pontos. No próprio sistema In-Ceram, os valores de resistência à flexão variaram de 243 a 530 MPa (Alumina), 283 a 377 MPa (Spinell) e 421 a 603 MPa (Zircônia). Isso evidencia o cuidado que se deve ter na indicação de um material pelos valores de testes mecânicos laboratoriais, 28 não sendo recomendável a consideração de apenas uma propriedade, visto que os materiais podem ter comportamentos diferentes frente às várias propriedades. 24 Dados realmente confiáveis são aqueles provenientes de avaliações clínicas a longo prazo. Alguns estudos 11, 18, 21 demonstraram uma performance clínica satisfatória do sistema In-Ceram, mas os dados são limitados em função do curto período de avaliação, em torno de quatro anos. Dessa forma, considerando que os sistemas cerâmicos para infra-estrutura são relativamente recentes e a maioria dos dados disponíveis é oriunda de estudos in vitro, não havendo evidências científicas para sua recomendação, é prudente que sejam respeitadas suas limitações 10 e se aguarde estudos longitudinais futuros para que se possa indicar com segurança esses materiais para a confecção de restaurações e próteses parciais fixas posteriores. 1 1

6 1 2 CONCLUSÃO Da abordagem da literatura revisada, podem ser extraídas as seguintes conclusões: o sistema In-Ceram Spinell proporciona excelente resultado estético, mas limitadas propriedades mecânicas, não sendo indicado para regiões em que há grande estresse mastigatório; o In-Ceram Zircônia parece ter excelentes características mecânicas; entretanto, por ser bastante recente, são necessários estudos clínicos longitudinais a longo prazo para que seu desempenho mecânico possa ser confirmado clinicamente nas coroas e próteses fixas posteriores; o surgimento dos sistemas Spinell e Zircônia, por meio de modificações na estrutura do sistema In-Ceram Alumina, sugere uma importante versatilidade do sistema, aumentando sua aplicação clínica como materiais para infra-estrutura cerâmica. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Apholt W, Bindl A, Luthy H, Mormann WH. Flexural strength of Cerec 2 machined and jointed In-Ceram Alumina and In-Ceram Zirconia bars. 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