Consideraciones sobre los materiales CAD/CAM para realizar restauraciones

Al comprender cómo funcionan las máquinas de fresado, los clínicos pueden modificar sus preparaciones dentales para lograr un ajuste óptimo y el rendimiento del material de las restauraciones CAD/CAM.

En la odontología restauradora moderna, el clínico disfruta del lujo de múltiples materiales totalmente cerámicos para restaurar la función y la estética en los dientes comprometidos. El equipo de fresado de diseño asistido por ordenador/fabricación asistida por ordenador (CAD/CAM) se basa en procesos sustractivos para fabricar la restauración clínica deseada.

A medida que el CAD/CAM se generaliza en los flujos de trabajo de los laboratorios dentales y de la consulta, es importante que los dentistas comprendan el proceso de fabricación sustractiva para optimizar los resultados clínicos de las restauraciones CAM.

La fabricación sustractiva es el proceso de extracción de material de un bloque monolítico homogéneo procesado en laboratorio con fresas de diamante o carburo para crear la forma de la restauración.

Las restauraciones monolíticas totalmente cerámicas tienen una ventaja sobre las restauraciones de metalocerámica estratificada en el sentido de que no requieren estratificación de porcelana. Esto evita el riesgo de astillamiento o fractura de la porcelana de recubrimiento de la corona metálica subyacente. La interfaz de metal-cerámica entre la cofia fuerte y la estética de la porcelana de recubrimiento es significativamente más débil que incluso el material totalmente cerámico de menor resistencia.

Dado que el proceso de fabricación sustractiva difiere significativamente de las restauraciones creadas mediante la técnica de cera perdida, es importante comprender cómo funcionan las fresadoras para que los dentistas puedan modificar sus preparaciones dentales a fin de lograr un ajuste óptimo y el rendimiento del material de las restauraciones CAD/CAM.

La cuestión es: ¿Requieren las diferentes unidades de fresado, ya sea en el dentista o en el laboratorio dental, diferentes geometrías de preparación para ser eficaces?

Numerosos estudios han examinado estas diferencias y han demostrado que ambos pueden producir restauraciones con un ajuste clínicamente aceptable. El enfoque de muchos de estos artículos ha sido la adaptación marginal, contrastando las restauraciones fresadas con los métodos tradicionales de cera perdida/prensado. En otros estudios se exploró también la adaptación interna, pero se ha prestado poca atención al grosor del material de la restauración final.

DISEÑO DIGITAL

El software de diseño digital toma en consideración dos superficies distintas de una restauración digital, las cáscaras exteriores e interiores (Figura 1). La cubierta exterior es la forma anatómica propuesta de la restauración que puede ser alterada por el clínico o el técnico de laboratorio con herramientas de edición de software.

La envoltura interior de la restauración se diseña automáticamente mediante el software de CAD, según lo influyan los parámetros determinados por el operador (por ejemplo, el hueco de cemento y el exceso de margen horizontal), así como la forma y el diámetro de la herramienta de fresado. Aunque los clínicos pueden cambiar los ajustes de los parámetros que el software utilizará para influir en la forma de la cáscara interna, no pueden utilizar las herramientas para editar áreas selectivas de la cáscara interna. El espacio resultante entre las cáscaras interna y externa define el grosor de la restauración final.

Está bien documentado que comprometer el espesor de los materiales totalmente cerámicos puede dar lugar a una fractura masiva catastrófica del material. Para lograr resultados predecibles con las restauraciones totalmente cerámicas CAD/CAM, el clínico debe tener en cuenta tanto el espacio libre de la dentición opuesta como los requisitos mecánicos del proceso CAM en el espesor final del material.

Lamentablemente, el espesor de la restauración final no es simplemente la distancia desde la cubierta externa hasta la superficie de la preparación. La cubierta interna de la restauración no puede simplemente seguir la forma de la preparación, sino que podría incluir contornos para hacerla mecanizable por la unidad de fresado cortándola de la materia prima.

Esta forma interna final debe permitir el asentamiento completo y pasivo de la restauración, con márgenes aceptables después de que se haya completado el fresado. El proceso en el que el revestimiento interno se diseña para que sea compatible con las fresas de la unidad de fresado se denomina compensación de la fresa.

El monto de la compensación del taladro está determinado por:

La forma de la herramienta (extremo plano o redondo), si diámetro y el sustrato material (es decir, la dureza o la blandura de la materia prima).

Con la odontología digital, la importancia clínica de la compensación del taladro se demuestra en el caso ilustrado en las figuras 2 y 3. Este incisivo central maxilar presenta desafíos para el proceso de CAD/CAM porque la forma/diámetro de la herramienta de fresado no se ajusta bien a la forma de la preparación.

La preparación da como resultado un borde incisal delgado, como lo requieren los requisitos de reducción de material facial y palatino. La herramienta de fresado que se está utilizando para crear la superficie interna de la corona en este escenario es un diamante de extremo plano de 1,2 mm.

Como la compensación de la broca se aplica a una unidad de fresado en silla de ruedas, el software de CAD amplía la superficie interna para acomodar el diámetro y la forma de la herramienta de fresado. Esto crea un exceso de espacio de cemento, pero asegura un asiento marginal completo de la restauración.

En este escenario, el grosor final del material de la restauración se hace mucho más delgado debido al sobrefresado de la compensación de la fresa aplicada (Figura 3). Esto puede ser frustrante para el clínico que redujo el diente para alcanzar los requisitos mínimos de grosor del material, pero terminó con un grosor de material comprometido debido al sobrefresado del proceso CAM.

La forma interna resultante de la restauración en la Figura 3 es pobre para su uso con materiales de cerámica de vidrio. Tiene un espesor reducido, así como un mayor espacio de cemento – reduciendo potencialmente la efectividad de la adhesión de la resina para reforzar la restauración.

Además, el sobrefresado por la fresa de punta plana resulta en un hombro radial cortado en la superficie interna de la restauración, lo que crea el potencial de concentración de tensiones en la parte más delgada de la restauración. Estos tres factores se combinan para reducir la durabilidad de una restauración de cerámica de vidrio, y podrían afectar negativamente el resultado de la restauración, a pesar de la reducción adecuada por parte del clínico.

Un método para anticipar los efectos de la compensación de la fresa es prever que la herramienta de fresado se aproxime desde el lado apical de la preparación del diente para fresar de forma sustractiva la superficie interna de la corona, como se ilustra en la figura 3.

La herramienta de fresado elimina selectivamente el material del bloque y seguirá la forma de la preparación del diente. La selección de un diámetro de herramienta de fresado más pequeño permite reproducir en la corona características de preparación más intrincadas y minimizará el sobrefresado; sin embargo, requerirá más tiempo de fresado, y la herramienta puede perder su eficacia de corte y requerir una sustitución más frecuente.

DIRECTRICES DE PREPARACIÓN DE RESTAURACIONES DE CERÁMICA DE VIDRIO EN LA CONSULTA

En comparación con otros materiales, la cerámica de vidrio que se utiliza comúnmente para las restauraciones de una sola visita tiene requisitos más estrictos en cuanto al grosor de la oclusión y el ancho del margen para soportar con éxito las fuerzas de la oclusión. En el caso de las restauraciones adhesivas, el requisito de espesor es de 1 mm para el disilicato de litio y puede llegar hasta 2 mm para la cerámica de vidrio tradicional en las cúspides posteriores.

Las estimaciones tradicionales de resistencia para una cerámica de vidrio monolítica correlacionan que la resistencia a la fractura es proporcional al cuadrado de su espesor. El sobrefresado que reduce el espesor del material en un 50% podría dar lugar a una reducción proporcional de cuatro veces la resistencia a la fractura. Para evitar este tipo de pérdida inesperada de espesor por la compensación de la perforación, siga estas directrices de preparación.

Dientes posteriores:

1. Realizar una reducción anatómica para un espesor adecuado del material en el área de la ranura central. 2. Aplane las puntas de las cúspides afiladas resultantes, como se muestra en la figura 4, para eliminar el exceso de fresado y mejorar el grosor de la cerámica.

2. Cuando se utilicen cajas o ranuras en la preparación, elimine las esquinas afiladas que no se pueden producir con una herramienta de fresado. Las esquinas afiladas en la unión de una ranura y una pared axial producirán un sobrefresado significativo. Por consiguiente, el clínico debe redondear esas esquinas para que fluyan suavemente de la pared axial a la ranura, como se muestra en la figura 5.

Dientes anteriores:

1. Para predecir el grosor relativo del diente antes de que se prepare para una restauración completa, mida el ancho faciolingual de los dientes anteriores en la unión del medio y el tercio incisal. Si el grosor mide menos de 3,5 mm, el borde incisal de la preparación puede ser demasiado delgado para acomodar una herramienta de fresado de 1,2 mm de extremo plano.

2. Trate de mantener el borde incisal de la preparación plano y lo más ancho posible (1,5 mm o más) sin comprometer la altura vertical de la preparación necesaria para la resistencia y la retención. Considere los materiales de óxido de circonio ultratranslúcidos descritos en la siguiente sección para obtener resultados de fabricación más favorables.

DIRECTRICES DE PREPARACIÓN DE DIENTES PARA LAS RESTAURACIONES DE ZIRCONIO

A diferencia de los materiales de cerámica de vidrio, los efectos de la compensación de la perforación/el fresado en la forma interna de las restauraciones de circonio son apenas visibles.

La figura 6 muestra una restauración anterior con un hueco de cemento ideal y uniforme, compensación de fresado de cerámica de vidrio y compensación de fresado de óxido de circonio. La similitud entre el hueco ideal y el zirconio es obvia – esta dramática mejora proviene del fresado del zirconio en un estado dimensional ampliado. Los bloques fresados en una máquina fresadora de silla o de laboratorio son zirconio parcialmente sinterizado, y se encogen volumétricamente aproximadamente entre el 25% y el 30% durante el proceso de sinterización.

El fresado de una restauración ampliada presenta una ventaja significativa para el zirconio, reduciendo efectivamente el diámetro de la herramienta de fresado el mismo 25% a 30%. Además, el óxido de zirconio parcialmente sinterizado es fácil de fresar (considerado «mecanizado suave») y produce un desgaste mínimo de la herramienta. Esto hace que el zirconio ultratranslúcido sea un excelente material de sustitución de la cerámica de vidrio en los dientes anteriores que a menudo tienen bordes incisivos finos y afilados después de una reducción facial y palatina adecuada.

Cuando se restauran dientes posteriores con zirconio monolítico, el mínimo impacto del sobrefresado permite realizar preparaciones más anatómicas, sin los efectos negativos de la compensación con fresas. Debido a que el efecto de la restauración se reduce en un 25% durante el proceso de sinterización, los clínicos no tienen que tener en cuenta los requisitos del proceso de fabricación sustractiva CAM tanto como cuando utilizan cerámica de vidrio.

CONCLUSIONES

El proceso utilizado para hacer restauraciones totalmente cerámicas con un flujo de trabajo CAD/CAM es una faceta eficiente y predecible de la odontología restauradora. Sin embargo, el proceso de fabricación sustractivo requiere modificaciones menores de la preparación de los dientes que difieren de las preparaciones de dientes que utilizan la técnica de cera perdida.

Para garantizar las características óptimas del material, los clínicos deben hacer ajustes en las preparaciones dentales para reducir al mínimo el efecto de la compensación de la fresa y el riesgo de sobrefresado. Como se ha señalado anteriormente, el fresado excesivo puede dar lugar a la fractura del material en bruto debido al desarrollo de tensiones internas en las transiciones bruscas, la reducción del espesor del material y el aumento del espesor del cemento de resina.

Cuando se planifica el tratamiento de un material de cerámica de vidrio para restaurar un diente anterior o posterior, la geometría de preparación de los bordes incisales y las puntas de las cúspides debe ser redondeada y lo suficientemente grande como para que quepa la broca que se está utilizando en el proceso de fabricación sustractiva. Si la geometría de preparación del diente no puede reproducirse durante el fresado y dará lugar a un sobrefresado, el clínico puede considerar la posibilidad de cambiar el plan de tratamiento de un material de cerámica de vidrio a un zirconio translúcido de contorno completo. Dado que el zirconio translúcido se encoge aproximadamente un 25% durante la sinterización, el proceso de sinterización reduce eficazmente el impacto de la compensación de la fresa y el sobrefresado.

Las técnicas de fabricación sustractiva para las restauraciones totalmente cerámicas tienen más de 30 años de éxito clínico documentado. A medida que más clínicos adopten los flujos de trabajo de CAD/CAM en la consulta y fabriquen las restauraciones en sus propias instalaciones, será importante comprender el proceso de fresado y la selección de materiales para lograr resultados clínicos predecibles y duraderos.

CONCEPTOS CLAVE

El proceso de fabricación por sustracción utilizado en el flujo de trabajo de diseño asistido por computadora/fabricación asistida por computadora (CAD/CAM) difiere significativamente de la técnica de cera perdida para la creación de restauraciones indirectas.

La comprensión del proceso permitirá a los proveedores aplicar en la preparación de los dientes los conceptos que mejor se adapten a una técnica de fabricación específica y lograr un ajuste y un rendimiento de material óptimos a partir de las restauraciones procesadas mediante CAD/CAM.

Está bien documentado que comprometer el espesor de los materiales totalmente cerámicos puede dar lugar a una fractura masiva catastrófica.

Para lograr resultados predecibles con las restauraciones totalmente cerámicas CAD/CAM, el clínico debe tener en cuenta tanto el espacio libre de la dentición opuesta como los requisitos mecánicos del proceso CAM en el espesor final del material.

La forma interna final debe permitir el asentamiento completo y pasivo de la restauración, con márgenes aceptables una vez terminado el fresado.

El uso de materiales de óxido de Zirconio para preparaciones con geometría fina o afilada puede reducir el sobrefresado y mejorar el grosor del material y, por consiguiente, la resistencia de la restauración.