Prótesis Sobre Implantes: Biomateriales y Biomecánica PDF

PRÓTESIS SOBRE IMPLANTES TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTALES Biomateriales para implantes dentales y biomecánica 03  / 1. Introducción y contextualización práctica 3 1.1. Planteamiento del c...

PRÓTESIS SOBRE IMPLANTES TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTALES Biomateriales para implantes dentales y biomecánica 03  / 1. Introducción y contextualización práctica 3 1.1. Planteamiento del caso práctico inicial 3 / 2. Características y propiedades de los biomateriales 4 2.1. Propiedades física y mecánicas 4 2.2. Propiedades mecánicas 4 2.3. Propiedades biológicas y químicas 4 / 3. Clasificación de los biomateriales 5 / 4. Aleaciones en prótesis sobre implantes 6 4.1. Factores relacionados con la técnica quirúrgica y el implante 7 / 5. Mécanica y biología de la osteointegración 7 / 6. Oclusión sobre implantes 8 / 7. Modelos oclusales 8 / 8. Oclusión protectora en implantación 9 / 9. Oclusión en las diferentes restauraciones sobre implantes 10 / 10. Caso Práctico 1: “Elección de aleaciones para coronas metalcerámicas”10 / 11. Caso Práctico 2: “Selección del modelo oclusal” 11 / 12. Resumen y resolución del caso práctico de la unidad 11 / 13. Bibliografía 12 © MEDAC ISBN: 978-84-18983-15-3 Reservados todos los derechos. Queda rigurosamente prohibida, sin la autorización escrita de los titulares del copyright, bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción, transmisión y distribución total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, incluidos la reprografía y el tratamiento informático.  Comprender el concepto de biomateriales dentales. Identificar características y propiedades de los biomateriales. Analizar las aleaciones usadas en implantoprótesis. Conocer la biomecánica de los implantes y las características de la oclusión de las restauraciones protésicas. / 1. Introducción y contextualización práctica En esta unidad didáctica nos centraremos en el estudio de los biomateriales dentales, destinados a interactuar con nuestro organismo sin generar ninguna reacción de rechazo o patología en este. También se explicará la biomecánica de los implantes y cómo se comportan de forma distinta que los dientes ante las cargas de la masticación. Es importante conocer como se debe dejar la oclusión en cada una de las restauraciones que realicemos, todo esto se verá a lo largo de la unidad. 1.1. Planteamiento del caso práctico inicial A continuación, vamos a plantear un caso práctico a través del cual podremos aproximarnos de forma práctica a la teoría de este tema. Escucha el siguiente audio donde planteamos la contextualización práctica de este tema, encontrarás su resolución en el apartado Resumen y Resolución del caso práctico. Fig. 1. Biomateriales de implantes dentales: titanio y zirconio Audio Intro. “Oclusión en una corona unitaria sobre implante” https://bit.ly/3haMOEy  TEMA 3. BIOMATERIALES PARA IMPLANTES DENTALES Y BIOMECÁNICA Prótesis sobre implantes /4 / 2. Características y propiedades de los biomateriales La biocompatibilidad aparece definida en el glosario de términos prostodóncicos como la capacidad de existir en armonía con el ambiente biológico circundante. Un biomaterial es aquel que en contacto con un organismo vivo no genera ninguna reacción inmunológica en este. La finalidad de un biomaterial es producir la curación, corrección o reemplazo de un tejido, órgano o función del cuerpo humano. En el campo de la implantología, se utilizan biomateriales compatibles con los tejidos óseos y con los tejidos blandos de la cavidad oral. 2.1. Propiedades física y mecánicas Los biomateriales tienen una serie de propiedades que deben considerarse a la hora de seleccionarlos. Alto límite de elasticidad o módulo de Young (Y): Los metales, ante cargas de distinta intensidad, pueden sufrir una deformación reversible o elástica y una deformación irreversible o plástica. El límite elástico marca la fuerza a partir de cual un material va a pasar de presentar una deformación elástica a plástica. Este límite es muy importante ya que, el material que seleccionemos para utilizar en la cavidad oral, deberá ser capaz de soportar las cargas oclusales sin sufrir una deformación permanente. Características térmicas: en la cavidad oral se registran variaciones de temperatura grandes. El biomaterial debe ser capaz de soportarlas y, Fig. 2. Gráfica en la que se observa la deformación elástica y plástica de además, funcionar como aislante térmico. un material Características eléctricas: el biomaterial debe presentar baja conductividad eléctrica. Características ópticas: Su aspecto debe ser parecido al del tejido que sustituye. 2.2. Propiedades mecánicas Los materiales utilizados en implantología deben presentar unas propiedades mecánicas que le aporten resistencia ante las tensiones generadas en la cavidad oral. Algunas de estas características son: Resistencia a la tracción, a la fatiga y a la fluencia. Ductilidad. Maleabilidad. Tenacidad: es la cantidad de energía que es capaz de acumular un material antes de romperse. 2.3. Propiedades biológicas y químicas Resistencia a la corrosión. No producir reacciones de cuerpo extraño ni alergias.  TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTAL /5 MEDAC · Instituto Oficial de Formación Profesional Las características, por tanto, que deben cumplir los materiales en implantología son las siguientes: Presentar biocompatibilidad. No ser tóxicos. No ser cancerígenos o presentar potencial carcinogénico. Ser químicamente estables. Presentar una adecuada resistencia mecánica. Adecuada densidad, peso, forma y tamaño. Ser reproducibles y de fácil fabricación. Fig. 3. Imagen de material biocompatible Ser viables económicamente. Audio 1. “Reacción a cuerpo extraño” https://bit.ly/2ZLBFny / 3. Clasificación de los biomateriales En implantología los biomateriales se pueden clasificar de varias maneras. En función de su uso podemos hablar de: Biomateriales de uso dentario: destinados a reponer piezas dentales ausentes. Biomateriales de uso no dentario: destinados a reponer hueso o tejidos blandos ausentes. En función al origen del biomaterial se clasifican en: a. Materiales no biológicos: Entre los que encontramos principalmente los metales. b. Materiales biológicos. Nos vamos a centrar en los primeros, en los materiales no biológicos, entre los que encontramos: METALES Se usan para hacer implantes dentales, aditamentos protésicos y prótesis dentales. El más usado en este campo es el titanio. Cuando la superficie del titanio entra en contacto con el aire o los fluidos de la cavidad oral sufre un proceso de oxidación que evita su corrosión. Tal y como se explicó en la unidad didáctica 2, el titanio lo podemos encontrar en su forma pura o aleado con el aluminio y el vanadio. Las aleaciones de otros metales, como por ejemplo la aleación de cobalto-cromo, se usa para la realización de prótesis dentales, y se hablará de ellas más adelante.  TEMA 3. BIOMATERIALES PARA IMPLANTES DENTALES Y BIOMECÁNICA Prótesis sobre implantes /6 CERÁMICAS El óxido de aluminio fue usado y probado para la realización de implantes, pero los resultados que presentaban no eran buenos. Algunas cerámicas, como la hidroxiapatita o los fosfatos de calcio se usan como rellenos óseos o para recubrimiento de la superficie de los implantes. El dióxido de circonio o circona sí que es utilizado actualmente para la realización de implantes y prótesis dentales. El principal uso de las cerámicas, hoy en día, es para la realización de prótesis dental. Video 1.”Implantes de titanio” https://vimeo.com/352671247 / 4. Aleaciones en prótesis sobre implantes Una aleación es la unión de dos o más metales, en la que se produce una combinación de las propiedades de cada uno de ellos. Su objetivo es mejorar las propiedades de los metales en estado puro como puede ser: modificar su punto de fusión, su dureza, rigidez, etc. Las propiedades que caracterizan las aleaciones usadas en implantoprótesis son: Biocompatibilidad. Resistencia a la corrosión. Resistencia al deslustrado: es la generación de una fina capa sobre la superficie del metal. Estética: es el principal inconveniente de los metales. Propiedades térmicas: Deben presentar coeficientes de expansión térmica similar al de la cerámica de recubrimiento utilizada. Rango de fusión bajo: esto es importante a la hora de colar una Fig. 4. Imagen de un pilar metálico y corona aleación. metalcerámica Ausencia de componentes alérgicos: en cualquier aleación que vayamos a realizar, se ha de tener en cuenta que si un material genera una reacción inmunológica, cuando se mezcle con otro metal, seguirá produciendo esa misma reacción. Buen acabado. Capacidad de unión a la porcelana: Como se ha comentado ya, el coeficiente de expansión y contracción térmica del metal debe ser parecido al de la porcelana de recubrimiento para evitar fracturas. El metal que se va a unir tiene que generar, además, una fina lámina de óxido para adherirse a la cerámica. Condiciones de resistencia: los módulos elásticos de las aleaciones deben ser mayores que los módulos de los metales que se usan como base. Deben ser resistentes para ser capaces de soportar las fuerzas generadas dentro de la cavidad oral.  TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTAL /7 MEDAC · Instituto Oficial de Formación Profesional 4.1. Factores relacionados con la técnica quirúrgica y el implante La asociación Dental Americana (ADA) establece una clasificación de las aleaciones en base a su composición: Aleaciones de alta nobleza: El contenido en metal noble que presenta la aleación es igual o mayor al 60% y su contenido en oro es igual o mayor al 40%. Los metales nobles son un grupo de metales muy inertes químicamente, esto les confiere una alta resistencia a la corrosión y a la oxidación. Entre las aleaciones de este tipo encontramos las de oro-platino, oro-platino-paladio, oro-paladio-plata y oro-paladio. Presentan unas buenas propiedades ópticas y buena adherencia a la porcelana. El principal inconveniente de estas aleaciones, hoy en día, es su altísimo coste. Aleaciones nobles: El contenido de metal noble es igual o superior al 25%. Encontramos aleaciones de este tipo con base de paladio o de plata-paladio, entre otros. Aleaciones de metales base: El contenido en metal noble es inferior al 25%. Una de las aleaciones que más se usa en implantoprótesis es la de cobalto-cromo. Está compuesta por cobalto (en un porcentaje entre el 35% y el 65%), cromo (entre un 20-35%), molibdeno, carbono y otros metales en un porcentaje inferior. Esta aleación presenta el módulo de elasticidad, el límite elástico y la resistencia a la fractura más alta entre todas las aleaciones usadas en este campo. Otra de las aleaciones más utilizadas es la Ti-Al-V o titanio grado 5. Se usa principalmente para la fabricación Fig. 5. Tabla periódica en la que están marcados en amarillo los metales de pilares protésicos sobre implantes. nobles / 5. Mécanica y biología de la osteointegración La biomecánica estudia la respuesta que dan los tejidos biológicos ante las cargas que genera el organismo. La unión que se establece entre el implante y el hueso es diferente que la que existe entre el hueso y el diente. El diente posee el ligamento periodontal, que va a permitir al diente ciertos movimientos ante cargas oclusales. Este pequeño movimiento ayuda al diente a adaptarse y a soportar las fuerzas y, cuando estas son muy intensas, va a producir una serie de signos, que permiten al clínico identificar la sobrecarga oclusal. El implante, por el contrario, carece de este ligamento, y ante las cargas oclusales no sufrirá ningún movimiento. Es muy importante controlar las cargas a las que va a estar sometido el implante, ya que de si son superiores a lo que el implante es capaz de soportar, se van a producir complicaciones. Biomecánicamente, los implantes presentan un mejor funcionamiento cuando se encuentran unidos entre si, por eso, ante la necesidad de restaurar, por ejemplo, dos implantes adyacentes, lo más habitual es hacerlo Fig. 6. Imagen de diente con ligamento ferulizando las coronas de ambos. periodontal e implante  TEMA 3. BIOMATERIALES PARA IMPLANTES DENTALES Y BIOMECÁNICA Prótesis sobre implantes /8 Sin embargo, no es conveniente ferulizar la corona de un implante a la de un diente, ya que ambas estructuras se van a comportar de un modo distinto cuando reciban las cargas oclusales. Los factores que van a influir en la capacidad del implante para soportar cargas son varios, entre los que podemos destacar: Densidad del hueso que lo rodea. Dimensiones del implante. Número de implantes y disposición en la arcada. Angulación del implante respecto a las cargas que va a recibir. / 6. Oclusión sobre implantes Como ya hemos explicado, los dientes están rodeados por el ligamento periodontal. Al recibir una fuerza en sentido vertical, el diente va a sufrir una intrusión de aproximadamente 28 µm. El implante, por el contrario, puede sufrir una intrusión de unas 5 µm resultado del comportamiento viscoelástico del hueso. Cuando rehabilitamos un implante, es importante tener en cuenta estas diferencias, ya que, si no lo compensamos al realizar el ajuste oclusal, nuestro implante actuará como una prematuridad, y se producirá una sobrecarga de este. El ligamento periodontal, además, aporta propiocepción, esto quiere decir que el paciente va a poder sentir y controlar la fuerza que ejerce al masticar. Al perder esta capacidad la fuerza que se produce es mucho mayor. Por todo esto, es muy importante controlar adecuadamente las tensiones que se van a producir en los implantes e intentar minimizarlas en la medida de lo que sea posible. Tendremos especial precaución en los casos en los que existan cantilevers. Estas extensiones deben ser, en el caso de que no podamos evitar su uso, lo más cortas posible, ya que actúan como una palanca de grado 1. No es recomendable extenderlos más allá de 10-12 mm en mandíbula y de 15 mm en el maxilar. Si el paciente presenta hábitos parafuncionales como el bruxismo, será susceptible a producir sobrecarga de los implantes, por lo que se le deberá proveer de un modelo oclusal adecuado y de una férula de descarga que proteja los implantes. Fig. 7. Imagen de como actúan diente e implante ante las fuerzas oclusales / 7. Modelos oclusales Es importante establecer el modelo oclusal adecuado para cada paciente y cada tratamiento. Existen dos modelos oclusales diferentes: 1. Oclusión balanceada bilateral: esta oclusión consiste en proveer del máximo número de contactos tanto en máxima intercuspidación como en los movimientos de lateralidad y protrusiva. Es el modelo que se utiliza para las prótesis completas removibles, ya que aportan estabilidad. 2. Oclusión mutuamente protegida: en esta oclusión existe un contacto a nivel de los dientes posteriores en los movimientos de apertura y cierre, disclusión canina en los movimientos de lateralidad y guía anterior en los movimientos de protrusiva.  TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTAL /9 MEDAC · Instituto Oficial de Formación Profesional Sabías que... En ciertas ocasiones conviene que los premolares acompañen al canino en la disoclusión lateral, denominada función de grupo. Estos modelos oclusales se han ido siguiendo también a la hora de rehabilitar prótesis sobre implantes. En el caso de las guías se procura que estas sean suaves y distribuir la carga entre varias piezas dentales. Cuando se diseña la anatomía oclusal es importante tener en cuenta varios aspectos: Hay que intentar que los implantes reciban cargas en el eje axial, para ello, se ha de hacer una anatomía oclusal con cúspides poco pronunciadas y surcos poco marcados, lo cual no quiere decir que haya que dejar una cara oclusal plana. Se recomienda realizar una reducción de la superficie oclusal del 30-35% en relación con los dientes adyacentes, de tal forma que evitemos la existencia de cantilevers. Hay que tener en cuenta que el diámetro del implante es inferior al de la raíz del diente, fundamentalmente en la región posterior. Dejar equilibradas las fuerzas oclusales. El técnico de laboratorio no va a poder realizar una compensación de la intrusión que sufre el ligamento periodontal de los dientes al ocluir, ya que este fenómeno no se reproduce en el modelo de trabajo, por lo que intentará dejar una oclusión más suave en la corona sobre implante que en los dientes naturales. Una vez en clínica, el odontólogo terminará de ajustarlo, pero siendo el retoque mínimo si el técnico lo ha dejado correctamente en el modelo. / 8. Oclusión protectora en implantación Con la finalidad de proporcionar longevidad a las restauraciones sobre implantes se introdujo el concepto de oclusión protectora de los implantes, que se basa en los siguientes principios: No deben existir contactos prematuros o interferencias en las restauraciones sobre implantes. Es importante valorar el área de superficie que va a soportar la carga, en caso de colocar un implante de poco diámetro en una zona donde se producen altas fuerzas, se ha de valorar colocar algún implante más para poder ferulizar las coronas y repartir la carga. El modelo oclusal a seguir es la oclusión mutuamente protegida. A no ser que el antagonista sea una prótesis completa removible. Cúspides poco inclinadas. Limitación de cantilevers. Proporción adecuada corona-implante. Uso de materiales con un módulo de elasticidad Fig. 8. Imagen del papel articular usado para ajustes oclusales que permita amortiguar las cargas. Cara oclusal reducida.  TEMA 3. BIOMATERIALES PARA IMPLANTES DENTALES Y BIOMECÁNICA Prótesis sobre implantes / 10 Si no respetamos los principios biomecánicos y la oclusión de los implantes vamos a generar tensiones en el sistema que pueden manifestarse produciendo las siguientes complicaciones: Aflojamiento del tornillo protésico. Fractura del tornillo protésico. Fractura de la cerámica de recubrimiento. Fractura de implante. Pérdida de la osteointegración, produciéndose el fracaso del implante. / 9. Oclusión en las diferentes restauraciones sobre implantes De forma generalizada vamos a seguir los siguientes criterios en cada una de las situaciones clínicas que vamos a encontrar: CORONAS UNITARIAS En las coronas unitarias intentaremos minimizar las cargas oclusales que va a recibir el implante. Si se trata de un molar, los principios en el diseño de nuestras restauraciones serán: superficie oclusal reducida, cúspides con poco inclinación y contactos centrados con el antagonista. Si la corona se encuentra en el sector anterior intentaremos dejar que realice la función que le corresponda (lateralidades con canino y protrusiva con incisivos) pero con la ayuda de los dientes adyacentes. Por ejemplo, si tenemos que restaurar un canino, preferimos dar una función de grupo que una guía canina pura. PRÓTESIS PARCIAL FIJA Nuestro modelo oclusal a seguir será el de oclusión mutuamente protegida, siguiendo el diseño establecido: contactos centrados, cúspides poco pronunciadas y evitar cantilevers. En estos casos, las coronas sobre implantes irán ferulizadas para un mejor reparto de las cargas. Fig. 9. Imagen de un articulador semiajustable PRÓTESIS COMPLETA FIJA El modelo oclusal seleccionado dependerá del antagonista. En el caso de dentición natural, seleccionaremos la oclusión mutuamente protegida con guías suaves y función de grupo. Modelaremos los dientes posteriores con fosas amplias y con cúspides, una vez más, poco pronunciadas. En el caso de que en la arcada antagonista encontremos una prótesis completa removible, usaremos la oclusión balanceada bilateral como modelo de oclusión. SOBREDENTADURAS En este caso el modelo oclusal seleccionado es la oclusión balanceada bilateral, que al igual que en las prótesis completas removibles, ayudará a estabilizar la prótesis.  TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTAL / 11 MEDAC · Instituto Oficial de Formación Profesional / 10. Caso Práctico 1: “Elección de aleaciones para coronas metalcerámicas” Planteamiento: Martín es un protésico dental al que le llega una prescripción de un dentista para que realice una corona para un implante dental. Nudo: En la prescripción se le indica que debe realizar una corona metalcerámica sobre un pilar que el odontólogo ya ha dejado colocado en la boca del paciente. ¿Qué aleación puede usar Martín para la corona? Desenlace: Martín puede usar distintas aleaciones, pero lo más habitual es que realice una de cobalto- cromo, y que revista con cerámica posteriormente la Fig. 10. Imagen de un modelo con un implante y un pilar colocado estructura metálica. / 11. Caso Práctico 2: “Selección del modelo oclusal” Planteamiento: Germán ha recibido un trabajo que le mandan de una clínica dental. Nudo: Tiene que realizar una sobredentadura inferior a una paciente que tiene una prótesis completa como antagonista, ¿qué oclusión deberá darle? Desenlace: Deberá realizar una sobredentadura con una oclusión balanceada bilateral. Fig. 11. Imagen de prótesis inferior sobre implantes / 12. Resumen y resolución del caso práctico de la unidad El uso de biomateriales ha supuesto un gran avance en el campo de la implantología. Una de las características que deben tener es la biocompatibilidad, que hace que el cuerpo no los rechace ni produzca ninguna reacción a cuerpo extraño.  TEMA 3. BIOMATERIALES PARA IMPLANTES DENTALES Y BIOMECÁNICA Prótesis sobre implantes / 12 Los puntos más importantes que se han abordado son los siguientes: Los biomateriales deben tener una serie de propiedades físicas, mecánicas, químicas y biológicas que hacen que su uso sea adecuado para el cuerpo humano. Se pueden usar diferentes aleaciones metálicas en implantoprótesis, dependiendo de su composición se obtendrán distintas propiedades. El implante se comporta biomecánicamente de diferente forma que el diente. Los implantes no poseen ligamento periodontal, que confiere al diente cierta movilidad ante las cargas de la masticación, esto se ha de tener en cuenta de cara a realizar ajustes de oclusión. Existen dos modelos oclusales distintos: la oclusión balanceada bilateral y la oclusión mutuamente protegida. El diseño de la cara oclusal de las coronas sobre implantes tiene unas características determinadas que se deben conocer. Resolución del Caso práctico de la unidad Paco deberá tener en cuenta que el implante no tiene la capacidad de intrusión ante los movimientos oclusales que tienen los dientes, por lo que deberá ajustar la oclusión de tal forma que deje un contacto más suave que en los dientes adyacentes y sin contacto en los movimientos de lateralidad y protrusiva. / 13. Bibliografía Hupp JR, Ellis E, Tucker MR. (2020). Cirugía oral y maxilofacial contemporánea (7ª edición). Barcelona: Elvesier España. Martínez-Rus F, Pradíes Ramiro G, Rivera Gómez B, Suárez García MJ. (2008). Consideraciones oclusales en prótesis sobre implantes. Rev Int Prot Estomat, 10(2): 143-151. Misch, C. (2009). Implantología Contemporánea. (3ª edición) Madrid: Elsevier España. The academy of prosthodontics. The glossary of prosthodontic terms. J Prosthet Dent, 94(1): 10-92.