EMPREGO DA ZIRCÔNIA NA REABILITAÇÃO PROTÉTICA

Ciências da Saúde, Volume 27 - Edição 118/JAN 2023 / 16/01/2023

USE OF ZIRCONIA IN PROSTHETIC REHABILITATION

REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7541856

Ruan Ferreira Sampaio1
Lucila Cristina Rodrigues Araújo1
Lucas Meneses Lage1
Mara Rejane Barreto Alves Rocha2
Sérgio Nakazone Junior2

RESUMO

O presente trabalho é do tipo revisão de literatura, aborda sobre a utilização da zircônia na reabilitação protética estética. Tem como objetivo verificar o emprego do dióxido de zircônio (ZrO2) na odontologia. Foram consultados livros, revistas e artigos científicos, nos idiomas inglês, português e espanhol, nas bases de dados PubMed, Portal de Periódicos – CAPES/MEC, Science, entre outros. Foram obtidos no total 60 artigos; dentre eles, foram excluídos 8 artigos, pois não apresentavam relação com o tema deste trabalho. Em busca de um sorriso mais estético, atualmente os pacientes procuram soluções em restaurações, laminados e coroas, resultando assim, no crescimento de novas técnicas e materiais na odontologia. O dióxido de zircônio (ZrO2) ou zircônia é um material cerâmico que apresenta características incomparáveis, como alta resistência à compressão, excelentes estética e biocompatibilidade, baixa adesão de placa bacteriana e características mecânicas comparáveis às dos metais. A zircônia é um material cerâmico com características muito vantajosas que surgiu como uma alternativa concreta nas reabilitações protéticas. Quanto às novas técnicas incluem o uso de sistemas informatizados que aceleram a preparação do tratamento por meio de próteses dentárias e próteses cerâmicas sem metal, o que vêm permitir uma estética superior aos demais tipos de tratamento. Conclui-se, portanto, que, o dióxido de zircônio (ZrO2) é um dos materiais dentários que mais tem evoluído e muito utilizado na fabricação de dentes, coroas, pontes, facetas, inlays, onlays, overlays, pinos, núcleos intra-canais e até implantes.

Palavras-chave: Reabilitação dentária, Zircônia, Estética.

ABSTRACT

The present work is a literature review type, which deals with the use of zirconia in aesthetic prosthetic rehabilitation. It aims to verify the use of zirconium dioxide (ZrO2) in dentistry. Books, magazines and scientific articles were consulted in the English, Portuguese and Spanish languages, in the PubMed, Periodicals Portal – CAPES / MEC, Science, among others. A total of 60 articles were obtained; among them, 8 articles were excluded, since they had no relation with the theme of this work. In search of a more aesthetic smile, patients are currently looking for solutions in restorations, laminates and crowns, resulting in the growth of new techniques and materials in dentistry. Zirconium dioxide (ZrO2) or zirconia is a ceramic material that has unparalleled characteristics, such as high compressive strength, excellent aesthetics and biocompatibility, low bacterial plaque adhesion and mechanical characteristics comparable to those of metals. Zirconia is a ceramic material with very advantageous characteristics that emerged as a concrete alternative in prosthetic rehabilitations. The new techniques include the use of computerized systems that accelerate the preparation of the treatment by means of dental prostheses and ceramic prostheses without metal, which allow to aesthetics superior to the other types of treatment. It is concluded, therefore, that zirconium dioxide (ZrO2) is one of the most evolved dental materials used in the manufacture of teeth, crowns, bridges, facets, inlays, onlays, overlays, pins, intra-canals and even implants.

Keywords: Dental rehabilitation, Zirconia, Aesthetics

 INTRODUÇÃO

A zircônia tornou-se um material importante em especial na indústria das cerâmicas, devido às suas várias vantagens como biocompatibilidade, resistência ao choque térmico, resistência ao desgaste, alta dureza e tenacidade (1). A utilização da zircônia na Odontologia não se limita, apenas às próteses dentais, abrangendo também a confecção de pinos intra-canais, brackets ortodônticos e infraestrutura de implante e o próprio implante dentário (2,3). 

O dióxido de zircônio (ZrO2), nada mais é que um óxido cristalino branco do zircônio, trata-se de um material branco acinzentado brilhante e mais leve que o aço, com uma dureza similar ao cobre e de baixa condutibilidade térmica.  Quimicamente, é um material inerte e altamente resistente à corrosão. Desse modo, as cerâmicas à base de zircônia demonstram elevadas propriedades mecânicas que outros materiais, tais como maior módulo de elasticidade, resistência flexural e dureza (1,2). 

Vale ressaltar que a zircônia usada na odontológica não deve ser confundida com a cúbica, pois essa é utilizada nas joalherias como diamante falso na confecção de bijuterias. Também deve ser diferenciada do zircônio, metal de transição lustroso e branco acinzentado, e do zircon ou zirkon, que é o silicato de zircônio (ZrSiO4) (3). 

Assim, é de responsabilidade do dentista garantir a saúde bucal em seus pacientes e a função estética do sorriso, se necessário. Porém, uma estética, é cada vez mais vista como uma medida de saúde e sucesso. Atualmente, os dentes anteriores são essenciais para a estética, e, portanto, eles são muito apreciados pelos pacientes que querem melhorar a forma, tamanho e posição de seus dentes (4).

É um tratamento que requer estudo, indicação, planejamento e técnica apropriada determinada pelo profissional (3). A fim de alcançar a previsibilidade dos resultados e individualização de cada tratamento. Para isso, a estética e excelência funcional através do exame detalhado do caso deve ser realizado de forma adequada, personalizando assim o sorriso do paciente (4). Um dos maiores desafios na realização desses procedimentos é a escolha das cores. Fatores que podem influenciar no resultado (3,4). Além disso, o tipo de cimento resinoso pode causar alterações de cor inaceitáveis, a translucides das cerâmicas e o efeito desta mudança de cor diminuem quando a espessura da cerâmica aumenta (1).

Em 1956, com o objetivo de melhorar a resistência das restaurações cerâmicas, Brecker introduziu as restaurações metalocerâmicas na Odontologia. Por não permitir que a cerâmica sofresse flexão, a infraestrutura metálica aumentava acentuadamente a resistência nas áreas onde existia incidência diretamente as forças mastigatórias (4).  Sendo assim, por outo lado, a presença dessa infraestrutura necessitava do uso de opacificadores tornando-o limitados à reflexão de luz, o que, muitas vezes, comprometia assim o resultado e estético do paciente (5).

Na tentativa de solucionar esse problema, foi pensado em novas formas que buscassem melhorar a resistência sem perder a estética dos materiais cerâmicos. Essa resistência deveria ser suficiente para serem empregados em áreas de elevada força mastigatória sem a necessidade de uma subestrutura metálica (6). Sendo assim, através de vários estudos de materiais cerâmicos para aplicações dentárias levaram ao desenvolvimento de uma classe de materiais de alta resistência: as cerâmicas à base de zircônia (6,7,8).

Este trabalho analisa a importância da zircônia na reabilitação dentária, observando sua funcionalidade, princípios estéticos e caracterização desta técnica que há muito tempo já é difundida em vários países, mas que vem se popularizando há pouco tempo nos consultórios odontológicos.

NOÇÕES PRELIMINARES SOBRE A ZIRCÔNIA

A zircônia é um polimorfo cristalino que existe em três formas específicas: monoclínica, tetragonal e cúbica. Em 1972, descobriu-se que é possível adicionar diferentes componentes para estabilizar a fase tetragonal metaestável à temperatura ambiente, por exemplo, como óxido de cálcio (CaO), óxido de magnésio (MgO), ítria (Y2O3), óxido de lantânio (La2O3) ou óxido de cério (CeO2) (3).

Essas formas cristalográficas, estabilizam-se em temperaturas diferentes.  A fase monoclínica, estável à temperatura ambiente; fase tetragonal estável entre 1170° e 2370°; e a fase cúbica estável a 2680 °. A fim de manter a fase polimórfica a temperaturas elevadas até à temperatura ambiente, a zircônia deve ser estabilizada com óxido de terras raras, ou oxidantes, e em particular, óxido de ítrio (4). 

Dependendo das variações de temperatura, a fase monoclínica é a condição predominante à temperatura ambiente, estabiliza-se a 1170°C e é considerada pura entre as especificações. A zircônia parcialmente estabilizada requer 3 a 6% de ítrio (4).

Nos últimos anos, o óxido de zircônio tem sido utilizado na odontologia e no mercado para a produção de coroas cerâmicas, que são consideradas uma das melhores alternativas para restaurações protéticas. Essa propriedade explica a alta resistência à tração deste material, que é considerado “metal branco” e pode ser utilizado em próteses parciais fixas e pilares de implantes protéticos (9).

O pó de controle de síntese e diferentes etapas de tratamento podem levar a cerâmicas de alta densidade e diferentes tamanhos de partículas. As características microestruturais da cerâmica sinterizada dependem de vários fatores, como aglomeração de partículas, distribuição de tamanho de poros, impurezas e tratamentos de sinterização térmica (4). Na fabricação de zircônia, o refino de pó é extremamente importante para remover quaisquer impurezas que possam causar falha estrutural das características finais dos produtos cerâmicos. Alguns autores já verificaram a influência da poluição, em particular a contaminação da superfície, nas propriedades finais de vários materiais cerâmicos (10).

Gouvea et al.,(2011) apresentaram diferentes técnicas para a limpeza de pós cerâmicos, enfatizando que o método preferido é a lavagem com água desmineralizada. A lavagem foi mais eficaz na limpeza da superfície do ZrO. A análise do comportamento eletrocinético também revelou que as lavagens introduziram mudanças significativas na superfície (9). A fase de zircônia estabilizada foi uma excelente alternativa para substituir as estruturas de alumina devido a sua alta resistência à tração. Óxido de zircônio puro não pode ser usado para formas cerâmicas feitas sem estabilizadores (9,10). 

O papel desses estabilizadores é manter a alta temperatura da fase tetragonal à temperatura ambiente, o que confere à zircônia suas desejáveis ​​propriedades de alta resistência. O ítrio é amplamente utilizado como estabilizador em próteses. Sabe-se que o ítrio utilizado na composição cerâmica da fase estabilizada pode tornar-se instável durante o processo de esterilização a vapor, devido às experiências de transformação hidrotérmica (11).

Ainda conforme Casellas (2010) relata que podem ser preparados dois tipos de materiais neste sistema: matriz reforçada com partículas de alumina estabilizada de zircônia (óxido de zircônio de alumina reforçada ATZ) ou matriz de zircônia alumina temperado (ZTA), dióxido de zircônio de alumina temperado). Os problemas da matriz de estabilização hidrotermal de zircônia (ATZ) são relatados na literatura como necessários para estabilizar a zircônia de ítrio (9,11).

No caso da matriz de alumina (ZTA), ítrio não é necessário porque a matriz de alumina atua para confinar as partículas de dióxido de zircônio, segurando-o firmemente na forma tetragonal, dando, assim, a resistência do material de dióxido de zircônio tetragonal estabilizado com ítrio (YO) é um material de alta resistência que tem sido utilizado na produção de infraestrutura em sistemas sem metal (12) .

A zircônia é um material usado em cuidados médicos porque é um material biocompatível e possui alta resistência mecânica e estabilidade química. Ao testar as suas propriedades biológicas, combinado com a resistência mecânica, baixa formação de placas, baixa condutividade térmica e excelente estética combinado com feldspato revestimento cerâmico permitiu criar coroas individuais, próteses fixas, pilares e implante protético (13,14,15,16).

A zircônia surgiu na odontologia como alternativa à remoção das estruturas metálicas da prótese, que também possui propriedades biológicas de alta resistência e melhor estética (17). Coroas totalmente cerâmica têm baixa resistência a forças mecânicas. As cerâmicas básicas de alumina ou zircônia têm uma maior resistência à flexão e dureza do que outras cerâmicas dentárias disponíveis (16,17). As técnicas mais recentes usam a tecnologia CAD/CAM. Os sistemas CAM usam duas estratégias, dependendo do tipo de bloco sendo processado. A dureza dos blocos é determinada pelo seu grau de sinterização (17).

Utilização da zircônia na odontologia 

Segundo Del Barrio, (2010) existem três tipos de dióxido de zircônio utilizados em odontologia: a) ZTA (zircônia), Alumina temperado zircônia alumina temperado – O sistema de cerâmica de zircônia InCeran (Vita Zahnfabrik, Alemanha) foi desenvolvido com a adição de céria estabilizou precursor de dióxido de zircónio de alumina cerâmica. b) Y-TZP restaurações protéticas são obtidas a partir de pré-sinterizadas ou totalmente sinterizadas com um sistema de processamento de blocos de CAD/CAM.9 – c) Mg- PSZ (zircônia parcialmente estabilizada), parcialmente estabilizado com magnésia, que consiste em uma matriz de zircônia cúbica parcialmente estabilizada por magnésia que aquecimento, a uma temperatura suficiente, para fundir o metal ligante, preenchendo então os vazios entre os grãos dos carbonetos, carbonetos esses que formam o “metal duro’(9). 

Blocos completamente sintetizados deste material foram feitos, o que requer sistemas de processamento mais robustos. Y-TZP pode impedir a propagação de rachaduras. As forças de tração exercidas em uma transformação de fenda induzida da fase de zircônia tetragonal na fase monoclínica. Essa conversão ocorre com aumento de volume de cerca de 3% a 5% sendo considerada como “cerâmicas inteligentes” (10). A transformação martensítica se dá a aumento cria compressão na força oposta de propagação de trinca, o que evita a quebra (10).

A evolução dos materiais restauradores provocou o aumento das exigências estéticas, e, por esta razão, pesquisas são constantemente realizadas visando o desenvolvimento de materiais que atendam a essas exigências. Neste âmbito, encontram-se as cerâmicas, que são utilizadas tanto na área protética como na restauradora (18).

São muito usadas em Odontologia as restaurações indiretas. Elas podem ser Inlay, Onlay ou Overlay, cada uma com suas características (18). Tem como principais vantagens: mais fácil de reproduzir os contatos interproximais; minimiza a contração de polimerização a apenas uma fina camada do cimento resinoso usado para a fixação; o material restaurador apresenta melhores propriedades em comparação com as resinas diretas (19,18).

Resistência mecânica

Na odontologia, a zircônia é indicada para a construção de coroas, próteses fixas, e próteses de implantes. Cerâmicas dentárias estão associadas à fragilidade devido à sua baixa resistência à tração (20).  A força de retenção máxima desse material varia entre 300 e 880 N. 20-22. Em um estudo para determinar a resistência à tração de coroas de zircônia foram apresentados valores de fratura acima de 950 N, ou seja, acima do limite superior de resistência natural 500 N, propostos por Kappert (20).  

A compatibilidade das cerâmicas com zircônia não é completamente compreendida. Havendo diferença estatística na resistência à fratura de coroas anteriores em comparação com ombros chanfrados ou preparações ou comparação do produto acabado, prensado ou laminado (21). No entanto, as rachaduras na cobertura de cerâmica foram observadas com mais frequência em coroas sem ombros de cerâmica (21).  

Conforme Amoroso (2012), não foram encontradas diferenças significativas na tenacidade à fratura na infraestrutura onde as interrupções foram simuladas por falhas estruturais em comparação com o grupo controle. Os erros mais profundos causam uma maior concentração de estresse, então eles tendem a rachar, o que ocasiona fracasso em todo o processo (1).

Basicamente, defeitos cerâmicos com base na gravidade podem causar dois fenômenos. Por um lado, pode haver uma compressão residual das tensões superficiais, que podem aumentar significativamente a resistência das cerâmicas reforçadas com ítria. Por outro lado, eles podem atuar como concentradores de tensão e se tornarem críticos para fraturas que excederem os valores de força que determinam a resposta da estrutura para evitar a propagação de trincas (1).

Gouvêa (2011) infere que os defeitos detectados estendem-se em média a uma profundidade de 50 a 100 microns e induzem a transformação da fase tetragonal em monoclínica. Nestes valores, nenhuma estrutura é quebrada (16). Ou seja, os arranhões nas subestruturas de zircônia são revestidos com placas cerâmicas de feldspato, o que impede o contato direto da zircônia em um ambiente úmido, facilitando a propagação de rachaduras. Deve-se esclarecer se essa camada permite a propagação da umidade, o que leva à decomposição da zircônia ou atua como uma infraestrutura de camada protetora (16). 

Translucidez 

O valor estético das coroas cerâmicas reside na sua capacidade de se misturar com dentes naturais. Fatores ópticos para essa harmonia são: cor, textura da superfície e translucidez (2). Quanto maior a translucidez, maior a preparação da transferência de camadas de cor é mais aprofundada. Assim, quando uma cerâmica altamente transparente é associada a um cimento incolor, a luz refletida contém a cor dominante da dentina, criando uma aparência mais natural que se harmoniza com os dentes ao redor (2). 

A translucidez está fortemente relacionada à dispersão da luz. Esse spread é influenciado por vários fatores, como diferentes índices de refração entre as cerâmicas, a porosidade da estrutura, o alto teor de cristais, o número e o tamanho dos cristais, especialmente quando as partículas do cristal são maiores que o comprimento dos cristais influenciando na incidência de onda de luz (22).

As cerâmicas de alumina e zircônia, devido ao seu alto teor de vidro, com alta difusão, parecem relativamente opacas à luz visível, que deve cobrir a infraestrutura da mais estética técnica ou das camadas cerâmicas ou injetado. A zircônia de infraestrutura pode ser usada em dispositivos fixos de múltiplos elementos devido às suas propriedades mecânicas superiores às cerâmicas de alumina e de silicato de lítio (2).

No entanto, eles têm menos translucidez; Alumina leve e acentuada com dissilicato. A zircônia Lava 0,3 mm e 0,5 mm (3M) parece zircônia mais translúcida para restauração estética (22,23). Para o sistema de lavagem, a diferença na semitransparência entre as duas cerâmicas é devida à espessura da tampa porque o processo de fabricação é idêntico. Cercon tem uma espessura de cerca de 0,4 mm sugerindo que, neste caso, a espessura da tampa determina o aumento da opacidade, mas outros fatores, como tamanho, diferenças estruturais e cereais químicos presentes (23).

Até mesmo os sistemas de zircônia mais opacos podem ser vistos na área frontal ou posterior se eles mascararem o assentamento da estrutura, seja um dente escuro ou um pino de metal. O efeito das diferenças entre os sistemas de translucidez com zircônia pode ser reduzido à espessura mínima, cor e estrutura do revestimento cerâmico, a cor da subestrutura e a opacidade e cor do cimento (24, 25).

Adaptação Marginal 

Além da resistência à ruptura e à estética, a regulação marginal é um dos critérios mais importantes para o sucesso das coroas cerâmicas (26). É importante que o espaço marginal seja reduzido ao mínimo, pois quanto maior a distância entre o dente e a cerâmica, maior o contato com o cimento que o liga ao ambiente bucal. Isto leva a uma dissolução mais forte deste cimento ao fluídos orais e forças mecânicas. Microinfiltração subsequente pode causar periodontite, inflamação endodôntica, cárie secundária e gerando assim, uma desadaptação do material (26). Além dos aspectos biológicos, a adaptação marginal também é importante para a resistência mecânica. Uma camada excessiva de cimento pode produzir forças de tração excessivas devido à deformação do aglutinante, definem valores clinicamente aceitáveis ​​até 120 μm de espessura (26).

Os sistemas cerâmicos de zircônia como Lava CAD/CAM (3M ESPE, St. Paul, Minnesota), sistema de zircônio procera / Procera Forte (Nobel Biocare AB), o sistema inEos Cerec (Sirona Dental Systems GmbH, Bensheim, Alemanha)) e o sistema de óxido de zircônio Cercon Smart Ceramics (Degudent, Hanau, Alemanha) mostraram resultados aceitáveis ​​em adaptação marginal em vários estudos com próteses fixas de três e quatro elementos de 5 ou 6 e coroas unitárias (27). 

A combinação com um sistema CAD/CAM melhora a adaptação marginal dos dentes restantes da estrutura de zircônia, em comparação com o sistema. O autor descobriu que a área 4 coloca elementos protéticos entre 72 e 112 mícrons entre os diferentes métodos para a produção de coroas de zircônia. As restaurações feitas com sistemas CAD / CAM foram significativamente melhores do que aquelas feitas apenas com a CAD (5).

O maior número de etapas de produção associadas a uma fase de enceramento manual pode ser a causa dessa diferença (28). Além disso, o scanner CAM só precisa copiar o interior da cera para obter dados geométricos para a unidade de fresagem, que são muito mais complexas do que a varredura preparatória. Portanto, a precisão das estruturas criadas exclusivamente pelos sistemas da CAD requer a consideração de dois fatores: a habilidade do técnico e a precisão da análise (5).

Também neste estudo, as próteses confeccionadas pelo laboratório mostraram melhor regulação das bordas do que as enviadas para um centro de usinagem. Esta diferença na regulação entre os dois processos CAD/CAM foi provavelmente causada por diferentes processos de produção, uma vez que são utilizadas diferentes máquinas de fresagem e sinterização. Em contraste com os resultados anteriores, comparando o ajuste da prótese de 3 peças realizadas nos sistemas Lava e Procera. Valores de 15 μm ou 9 μm foram encontrados (28).

Estes valores baixos são baseados no fato de que as medições são feitas sem cimentar as coroas, o que levaria a valores mais altos devido à camada de cimento. Comparado ao ajuste do aro das coroas de zircônia antes e após a cimentação com cimentação convencional e adesiva houve melhoria. Após a cimentação convencional, observou-se aumento de 32,7 para 44,6 μm. No caso da ligação adesiva, o aumento aumentou de 33 para 46,6 μm, embora os cimentos utilizados não diferissem estatisticamente (25).

Quanto ao método de preparo, a inclinação axial de 10° a 20° é sugerida como ideal. Uma preparação com um ângulo de convergência inferior pode não corresponder à espessura ideal do cimento, o que se traduz em espaços verticais mais amplos. Nenhuma diferença estatística foi encontrada no ajuste marginal entre as preparações de ombro e chanfre (23).

O sucesso clínico das próteses fixas de zircônio é bastante alto e seu uso é promissor. O Al15 obteve 95,2% de sucesso após 3 anos. Em 21 próteses posteriores com 3 elementos sólidos, uma prótese foi fraturada após 30 meses em uma área onde a infraestrutura de zircônia foi exposta ao ambiente bucal devido à adaptação da oclusão. Danos a essa superfície provavelmente causaram uma quebra na coroa. Outra prótese perdeu a retenção no conector distal aos 38 meses. Isso não pode ser atribuído ao ângulo de preparação, porque após um erro, a forma e as dimensões foram observadas (26).

O risco estimado de perda de retenção para próteses totais de cerâmica é de 0,47% / ano e de 0,66% para metalocerâmica. Um protocolo correto é essencial para bons resultados. Menos de 10 dias após a preparação permite uma impressão mais segura e precisa dos modelos e próteses mais adequadas, já que o tecido gengival está melhor condicionado, o que reduz os problemas causados ​​pela gengivite. Isso tem um efeito positivo na saúde periodontal e na atividade da cavidade oral (26).

Outro fator de sucesso para a prótese à base de zircônia é checar a oclusão em uma segunda consulta após a cimentação, pois pode interfere na adapatação e longevidade do trabalho. Conforme Simba (2009), há uma taxa de sucesso de 94,29% após 5 anos de prótese, 310 elementos de 3 a 4 e 20 mais de 5 elementos protéticos, semelhante a Sato (2011), que informa que 42 de 93,8% para coroas metalocerâmicas. Entre as deficiências apontadas por Simba (2009), pode-se citar: 12 complicações técnicas – Inadimplência: 42 casos de sete estudos – Infraestruturas de pausa: 2 casos 2 estudos – Perda de retenção 7 casos de 5 estudos – Diferenças de rand: por que os critérios de diferenças para avaliação e adaptação marginal. Os números exatos são difíceis de nomear. Os índices estão entre 0% e 58%, que ocasionam complicações biológicas – cárie secundária: 13 casos de 2 estudos – complicações endodônticas: 1 estudo único com 12 colunas de perda dentária – pilar 3 fraturas, 2 estudos de caso – periodontite: nenhum caso relatado (26).

Materiais restauradores, suas vantagens e indicações

Com base na literatura pesquisada e os teóricos afins, e para melhor embasamento e compreensão do estudo, se fez necessário, comentar sobre alguns materiais restauradores, suas vantagens e indicações (29,30,31).

A desadaptação marginal está relacionada aos diversos procedimentos que abrangem o processo de fabricação, sejam eles clínicos ou laboratoriais, sendo resultante de uma somatória de distorções ocorrentes durante todo o processo. Independente de como a restauração é produzida, seja por técnicas convencionais ou pela tecnologia CAD/CAM, sempre haverá certo grau de desadaptação marginal (31).

Cerâmicas à base de Zircônia 

A zircônia é um material utilizado na área de saúde por ser um material biocompatível, bioinerte, com alta resistência mecânica e estabilidade química. Suas comprovadas propriedades biológicas associadas à resistência mecânica, baixo acúmulo de placa bacteriana, baixa condutividade térmica e excelente estética quando associada à cerâmica feldspática de cobertura, permitiram sua utilização na odontologia para confecção de infraestruturas de coroas, próteses fixas, pilares e próteses sobre implantes (2).

Para a substituição das coroas metalocerâmica, estas coroas são uma boa opção, devido ao fato de exibirem boas propriedades mecânicas, alta capacidade estética, estimada longevidade clínica, radiopacidade e biocompatibilidade (32). O InCeram Zircônia surgiu porque a Vita desenvolveu um composto com cerca de 33% de óxido de Zircônio parcialmente estabilizado ao InCeram Alumina. A resistência de flexão do InCeram Zircónia é de 700 Mpa, sendo conferida uma alta opacidade que danifica a estética devido à adição (Giordano, 2010; Itinoche, 2012). Cercon (Degudent) e Lava All Ceramic system (3M ESPE), são outros sistemas à base de zircônia que usam tecnologia CAD/CAM para processamento (33).

A cristalográfica zircônia diferente e de acordo com a temperatura.  óxido de ítrio é adicionado à zircônia para promover a estabilização desta na fase tetragonal à temperatura ambiente, dando então origem à zircônia Y-TZP. Devido à estrutura policristalina, esta cerâmica não possui as fases vítreas, evitando a sua degradação e desestabilização pela saliva e a consequente propagação de trincas. A Zircônia Y-TZP possui propriedades mecânicas superiores aos demais sistemas cerâmicos utilizados na odontologia, sendo assim indicada para a confecção de coroas unitárias anteriores e posteriores, além de próteses parciais fixas posteriores (34, 35).

Cerâmicas à base de dissilicato de lítio 

Refere-se a um material que confere maior resistência à cerâmica, como é o caso do sistema Empress II da Ivoclar, no qual o coping é à base dissilicato de lítio (36, 35). Este tipo de cerâmica é utilizado para confecção de próteses, onde é aquecida e prensada. A percentagem de dissilicato de lítio está entre 60 a 65% de cristais que ficam unidos à matriz vítria. As indicações das cerâmicas de dissilicato de lítio são coroas unitárias anteriores e posteriores, inlays, onlays, facetas laminadas, próteses adesivas e parciais fixas até ao segundo pré-molar. A sua resistência à flexão ronda os 300 a 400 Mpa (36, 37,38).

O óxido de alumínio, óxido de zircônia, leucita e dissilicato de lítio são os materiais que revelam melhores resultados estéticos e funcionais, biocompatibilidade e adaptação (38). As cerâmicas odontológicas podem ser classificadas em feldspática, reforçadas por leucita, aluminizada, com alto teor de alumina, de zircônia e espinélio infiltrada por vidro, cerâmica vítrea e alumina densamente sintetizada (33).

Sistema IPS Empress I

Este material é composto por 40 a 50% de cristais de leucita, neste sistema, e insere-se no grupo das cerâmicas de vidro (39). Apresenta um alto grau de translucidez e uma boa resistência, sendo aplicado com sucesso em restaurações dentárias por mais de 10 anos. Apesar de possuir uma boa resistência e um elevado grau de translucidez, apresenta-se muito poroso. Em comparação com a feldspática convencional, este tipo de cerâmica é mais resistente à compressão (40).

Este sistema, com o auxílio de um forno apropriado e com uma temperatura adequada, usava a técnica da cera perdida por injeção sobre pressão para a confeção das restaurações cerâmicas. Para além do sistema IPS Empress utilizar porcelana reforçada por leucita, também existe uma diminuição da contração da subestrutura quando se compara com porcelanas convencionais (41).

O sistema IPS Empress mostra-se limitado em relação à resistência à flexão, cerca de 97 a 180 Mpa (36, 42). A adição de cristais de leucita vem auxiliar este sistema, uma vez que confere maior resistência ao material e, assim, prevenir a presença de microfraturas, que se dissipariam pela matriz de vidro do material (43). As porosidades, a baixa resistência à força de tração, diferença na expansão térmica, partículas de tamanhos variados, defeitos superficiais que provocam fraturas, ainda são algumas das desvantagens durante o processo evolutivo das cerâmicas (43). Este sistema pode ser utilizado em onlays, inlays, facetas e coroas unitárias anteriores e posteriores, não sendo recomendado em próteses fixas (44).

A resistência à flexão será tanto maior quanto a quantidade de leucita presente, contribuindo para um alto coeficiente de expansão térmica (19). Este sistema permite um condicionamento com ácido fluorídrico e tratamento com agentes que irão realizar a união e, assim, permitir que a cerâmica adira à estrutura dentária (44, 45). O sucesso do sistema IPS Empress, também denominado de vidro ceramizado, encontra-se em 95%, e o insucesso em 7% após decorridos 6 anos (44, 45).

Sistema IPS Empress II 

Com o decorrer do tempo houve uma nova evolução no sistema IPS Empress, de onde apareceu o sistema IPS Empress II. Neste novo sistema, a porcelana adquiriu uma nova estrutura. As próteses parciais fixas começaram a ser realizadas com um reforço de dissilicato de lítio. Na fase de cristalização, a cerâmica era aquecida e prensada para que fosse confeccionada a infraestrutura. Em relação à resistência à flexão, este material possui um coping com uma resistência entre os 300 Mpa e os 400 Mpa (25, 37). 

O sistema IPS Empress II denomina-se por cerâmica injetada ou vidro ceramizado (25, 37). A substituição do sistema Empress I pelo Sistema Empress II deve-se ao fato de se tentar obter uma melhor tenacidade do sistema e assim, poder ser aplicado a próteses fixas até três elementos, com o reforço da cerâmica feldspática por dissilicato de lítio (46).

Segundo Fernandes et al., (2014), o sistema Empress II, possui uma boa resistência e adaptação, pois não é mostra contração de fundição (47). O alto padrão estético também é uma vantagem neste tipo de sistema, pois como a matriz vítrea e os cristais de dissilicato de lítio, que lhe conferem uma resistência de 400 Mpa, o índice de refração de luz é semelhante à estrutura dentária, tendo pouca interferência da translucidez (48).

A adesividade é alta aos cimentos adesivos, denominando-se de ácido-sensível com o ácido fluorídrico a 10% e salinização da sua matriz vítria (46, 42). O sucesso ou insucesso desta técnica depende de alguns fatores determinantes, tais como, a quantidade de esmalte disponível para a adesão, limitação da dimensão coronal, técnicas e materiais para a realização da adesão e resposta do complexo faceta/dente às forças funcionais e parafuncionais (49,50). A sua viabilidade para prótese sem metal é possível, devido à sua resistência de, em média, 350 Mpa e às suas excelentes propriedades estéticas quando comparados com as cerâmicas feldspáticas (51). 

DISCUSSÃO

Para realizar a análise e discussão dos dados desta pesquisa foram elencados, após leitura crítica de vários artigos, conforme autor/ano, título, metodologia e temática, os que foram mais representativos sobre o assunto abordado (52). 

A concentração do dopante ou estabilizador tem uma influência significativa na fase cristalográfica tetragonal metaestável à temperatura ambiente (52). Com a adição de um estabilizador de 12%, é gerada uma fase cristalográfica cúbica que evita completamente a propriedade de transformação de fase necessária. Com apenas 3% em peso de óxidos de cálcio, magnésio, ítrio, lantânio ou cério; O “tegmental transformação” de fase tegmental na fase monoclínica com um aumento do tamanho de cerca de 4% de cristais e as suas vantagens são derivados a partir de: quebra da propagação de fissuras no corpo de material e mesmo “roubo” de energia com deflexão de fraturas que se aproximam das microfissuras geradas ao redor dos cristais, aumentando o volume durante a transformação de fase (3).

Existe uma dependência da natureza do material que envolve os grãos de zircônia e é mais ou menos sensível à transformação de fase. O primeiro: a zircônia parcialmente estabilizada (PSZ) tem a fase cúbica com grãos tetragonais conversíveis. O segundo é em zircônio reforçado com módulo cúbico de alto valor (ZTC) e grãos tetragonais transformáveis. Em geral, os grãos são lenticulares e são distribuídos em uma matriz cúbica. O terceiro tipo: o material é inteiramente feito de zircônia tetragonal, que sinteriza a 950°C e é capaz de se transformar em fase. Não contém duas fases como os materiais anteriores, que consistem apenas em uma única fase (poliestireno TZP) (24). 

A zircônia pode ser classificada de acordo com o grau de sinterização: zircônio parcialmente sinterizado: permite uma manipulação fácil por parte da unidade de próteses ou de baixa duração de moagem antes da sinterização. A cerâmica produzida é maior (cerca de 27%) e após a sinterização em estufa por 6 a 8 horas, a contração ocorre na mesma ordem com ajuste preciso no preparo da prótese (50,53). Defeitos causados ​​pela fresagem são eliminados após a sinterização, preservando as propriedades mecânicas do material. Zircônia completamente sinterizada: tempo mais longos (2 a 4 horas) e o desgaste do material, causando a quebra e ruptura da superfície do material, comprometer a resistência e a longevidade da fresagem. Portanto, o uso de zircônia parcialmente sinterizada (2, 15) é o preferido (1).

Os policristais tetragonais de zircônia, parcialmente estabilizados com 3% de ítrio (3Y-TZP), são os mais utilizados comercialmente devido à sua alta capacidade e dureza. Embora alguns sistemas usem céria como dopante, pouco se conhece desse estabilizador, apesar de suas propriedades mecânicas, superior ao uso de dopantes de cálcio e magnésio e não mostra efeito do envelhecimento. Também foi demonstrado que o tamanho do grão cristalino deve ser inferior a 0,8 mícrons; maiores volumes promovem a transformação da fase espontânea; e menos de 0,2 μm não induz o título dos tipos de modificação. Portanto, embora existam alternativas, sistemas comprovados e estudos científicos são necessários (53).

Acredita-se também que apenas a zircônia brilhante acumula menos biofilme (12,1%) do que o titânio (19,3%). Além disso, a superfície da polidetria de zircônia acumula menos do que a superfície do gelo do biofilme que é irregular. A translucidez de um material depende de fatores como a espessura do material, a cerâmica refratária, o vidro e as fases cristalinas, o tamanho do vidro, a porosidade, entre outros. Na literatura, a técnica de zircônia prensada com zircônia apresentou menor opacidade em relação à técnica convencional de laminação e corte (técnica em que a porcelana prensada é reduzida e laminada contra a porcelana) (1). Lembre-se que a opacidade é frequentemente desejada para mascarar o substrato dentinado enegrecido para mascarar os núcleos de metal fundidos ou até mesmo as áreas dentárias posteriores, que são pouco visíveis à distância da fala ou conversação. Portanto, a zircônia é considerada um material semitransparente, as propriedades de opacidade também podem ser usadas dependendo da tonalidade do agente cimentante modificado (30).

A maior dificuldade na utilização de coroas de zircônio vai muito além da opacidade, está associada com a oclusão de correção, proximal e antagonista, como com pontas de diamante, devido à dureza do material caro e causa de microtitulação. A caracterização extrínseca das imagens também é limitada pelo limite extremo de opacidade do desvio de zircônia. Portanto, o resultado depende da marca do sistema utilizado, do material utilizado e da indicação clara. O resultado clínico obtido é conhecido (23).

Como os materiais cerâmicos são mais sensíveis às tensões de compressão de tensões, a expansão térmica da cerâmica revestida deve ser menor que a transmissão para promover tensões de compressão no resfriamento enquanto as tensões são mantidas. O coeficiente de expansão térmica da porcelana deve ser 10% menor que o da capa de zircônia. A redução do estresse térmico residual reduziria a probabilidade de rachaduras (lascas) em restaurações de óxido de zircônio. Desta forma, recomendamos o fornecimento de tampões de óxido de zircônio com cerâmica (22).

Existem três mecanismos responsáveis ​​pela modificação da fase de zircônia: extração trituração transformação com alumina (Al2O3) ou sílica (SiO2) ou a degradação ou de baixa temperatura de envelhecimento com a infiltração de água (degradação de baixa temperatura) (28).

Tratamentos de superfície e jato de areia promovem a rugosidade da superfície de alguns mícrons de material, o que resulta na conversão do tetragonal para grãos monoclínicos, o que induz uma tensão de compressão em oposição à tensão de tração aplicada à superfície (14). Outro tratamento utilizado na literatura é a silicização, na qual a superfície da zircônia é limpa com areia de sílica revestida de alumina (SiO2). Este tratamento, além de induzir o recozimento pela criação de uma camada residual de tensão compressiva de 0,5 μm, tem a vantagem de, com o aumento da pressão e da temperatura, a sílica ser introduzida na superfície da peça de trabalho. Isso faz com que seja compatível com a ligação química com sílica (14).

No entanto, os estudos estão em conflito porque argumentam que as flutuações de pressão (2,5 bar ou 3,5 bar) ou tamanho de partícula (30 mícrons, 50 mícrons ou 110 mícrons) danificam a superfície do sistema cerâmico, causando estilhaços e irregularidades (14).

Embora vários autores recomendem a cimentação com fosfato de zinco ou com o vidro ionômero modificado, foram realizados testes com cimentos resinosos a cada vez que a superfície cerâmica foi modificada. Sendo uma cerâmica policristalina, a minimização ou ausência da matriz vítrea evita o condicionamento que é geralmente realizado com ácido fluorídrico de zircônia. Embora condicionado eficaz da placa para cozinhar (feldspato, silicato de lítio), condicionado com ácido fluorídrico seguido por silanização é eficaz, que é eficaz contra cerâmico policristalino, tipicamente Y-TZP (24). Não existe um protocolo único para cimentação porque não há técnica que promova o condicionamento eficaz da superfície (11).

Eles têm sido propostos por pulverização de alumina silicuración, iniciadores específicos de zircônia e resina de cimentos com monômeros de fosfato de MDP (dihidrogeno fosfato de 10 metacriloxidecil) que se ligam a metais e os seus óxidos. Apesar do aumento na rugosidade e energia superficial durante a moagem, acredita-se que qualquer dano microscópico possa afetar adversamente a resistência mecânica do material (22).

Entre os métodos propostos, a sílica favorece uma superfície de sílica carregada permitindo que o silano tendo duas extremidades polares quimicamente ligadas à superfície do silicato do grupo alcanol e do grupo metacrilato (lado direito do silano) a resina, os monômeros do cimento resinoso (12).

Essa situação não é promissora, mas sim um problema clínico que é frequentemente relatado em estudos longitudinais. O MDP (10-metacriloiloxidecideno), que liga metais monoméricos, causou uma reação química com a superfície do óxido de zircônio (que é um óxido de metal). No entanto, nem todos os promotores de adesão possuem essa molécula em sua composição, o que limita muito o uso de cimentos resinosos que não possuem essa propriedade. Para o adesivo para dentaduras zircônia, um projeto que solidifica o tratamento, seguido por silanização, e do uso de cimentos de resina que proporcionam iniciadores de zircônia ou MDP específico que combina esses óxidos que se relacionam (13).

A cimentação antes da deposição de plasma por sílica parece ser um método promissor de fornecer uma camada fina e uniforme de dióxido de silício, cujos valores de força de ligação aumentam em cerca de 32 MPa, em comparação com 13 MPa para tratamentos convencionais (21).

Alguns estudos, como o de Ural et al., (2012) realizaram pesquisa no intuito de comparar a adaptação marginal de quatro técnicas de fabricação de coroas de cerâmica pura e uma técnica convencional antes e depois da cimentação. Foi utilizado 50 modelos de aço representando molares preparados todos com a mesma medida. Destes 50 modelos foram utilizados modelos mestres os quais foram moldados e obtidos 10 troquéis de gesso especial para cada técnica de fabricação. As técnicas utilizadas foram o sistema CAD/CAM com Cerec3 (Sirona, Alemanha) e Cercon (Dentsply, EUA), coroas em In Ceram (Vita) pela técnica slip cast pela infiltração de vidro, coroas em IPS Empress 2(Ivoclar) pelo sistema de injeção e a técnica da cera perdida no caso das coroas metalocerâmicas. Para cada modelo 30 medidas foram obtidas antes e depois de cimentadas as coroas. Como resultado antes da cimentação foi para o Cerec 3 29,26Fm, IPS Empress 2 61,95Fm, Cercon 77,10Fm, In Ceram 109,11Fm, PFM (porcelana fundida ao metal) 120.63Fm, e após a cimentação Cerec 3 49,80Fm, IPS Empress 2 83,00Fm, Cercon 93,56Fm, In Ceram 125,40Fm e PFM 135,17Fm, ou seja, o Cerec3 apresentou a melhor adaptação tanto antes quanto depois da cimentação, e os valores mais altos mostrando uma menor adaptação foi da porcelana fundida ao metal (PFM) (54). Os valores entre Cercon e IPS Empress2 não apresentaram diferenças significativas e em todos os grupos a cimentação afetou a adaptação marginal aumentando seus valores. Concluíram que a média dos valores da adaptação marginal das amostras estavam clinicamente aceitáveis e em todos os grupos o processo de cimentação afetou negativamente a adaptação marginal. A técnica de cimentação gera diferenças na adaptação marginal das coroas (54).

A taxa de sobrevivência dos implantes em zircônia é assunto norteador de diversos estudos. Nestes, de modo geral, a eficiência da reabilitação a partir de pinos em zircônia pode ser comprovada pelos elevados valores das taxas de sobrevivência: Borgonovo et al. (2015) – 100%, Becker et al. (2015) – 95,8% e Payer et al. (2015) – 93,3%. Em alguns desses estudos citados, também foram analisadas características periodontais, tais como perda óssea marginal etc. Borgonovo et al. (2015) registraram, em média, 2,1 mm de perda óssea marginal; Becker et al. (2015), por sua vez, observaram aumento dos níveis da mucosa vestibular, bem como ganho de tecido queratinizado; já Payer et al. (2015), compararam a perda óssea marginal entre implantes de zircônia e titânio, obtendo os valores 1,43 e 1,48, respectivamente (55). Noutro estudo, Roehling et al. (2015) determinaram perda óssea média radiográfica de 0,07 mm (56). O sucesso clínico das reabilitações por implantes está intimamente relacionado à osseointegração. Assim, em alguns dos estudos citados no parágrafo anterior, Borgonovo et al. (2015), Payer et al. (2015) e Roehling et al. (2015), as taxas de perda óssea marginal foram calculadas a fim de determinar a qualidade da osseointegração, sendo que todos os pesquisadores obtiveram valores estáveis estatisticamente e praticamente semelhantes, para implantes de titânio e zircônia. Índices periodontais também foram analisados, não sendo encontradas diferenças significativas entre implantes em zircônia e dentes naturais, mostraram os trabalhos de Borgonovo et al. (2015) e Payer et al. (2015).

Já Kosyfaki et al., (2013) realizaram uma revisão com o propósito de avaliar o impacto que causa a adaptação marginal, o contorno marginal e o material utilizado em coroas totais em relação ao periodonto e para determinar se houve qualquer mudança significativa nos conhecimentos estabelecidos sobre esta relação nos últimos anos (57). Concluíram que nada se alterou sobre os conhecimentos a respeito nos últimos trinta anos. A localização supragengival das coroas é a que mostra maiores vantagens na manutenção de um periodonto saudável. A localização subgengival é indicada para a região anterior quando se necessita de estética. Coroas metalocerâmicas e cerâmicas puras apresentaram adaptações marginais clinicamente aceitáveis em relação ao periodonto. Em relação ao material utilizado a cerâmica apresentou a mais baixa retenção de placa em relação a outros materiais (57). Um contorno marginal correto contribui significativamente para a manutenção de um periodonto saudável (57)

CONCLUSÃO

Com o presente estudo, pode-se constatar que a zircônia é um material cerâmico com propriedades intransponíveis, como alta resistência à compressão, estética e biocompatibilidade superiores, baixa aderência de placa bacteriana e propriedades mecânicas comparáveis aos metais. Quando se trata de reabilitação protética, o zircônio é cada vez mais utilizado na produção de próteses fixas, como componentes de implantes e implantes, bem como em instalações de restauração únicas e múltiplas. 

Acredita-se que este trabalho sirva de contribuição para acadêmicos de odontologia, pesquisadores e áreas afins, com o intuito de realizar novos conceitos e ampliar novas descobertas sobre o tema abordado.

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1Departamento de Odontologia, Universidade Ceuma, São Luís, Maranhão, Brasil. 
2 Departamento de Odontologia Universidade de São Paulo (Faculdade de Odontologia), São Paulo Capital, São Paulo, Brasil.