Livro do phillips materiais dentarios 12º edição

Materiais

Dentários

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EDIÇÃO

Com ênfase no uso clínico e prático, bem como nas propriedades físicas, mecânicas, químicas e biológicas dos materiais, ANUSAVICE aborda a compatibilidade dos materiais e nesta, nova edição, de forma totalmente ilustrada e em cores. Novas tecnologias emergentes, equipamentos, produtos e acessórios são apresentados de maneira atualizada e de fonte confiável. Além de uma coleção de fotografias clínicas que facilitam a compreensão dos tópicos e conceitos discutidos em cada capítulo.

Características em Destaque: • Grupo de colaboradores de renome confere credibilidade e experiência a cada tópico discutido.

• Capítulo sobre tecnologias emergentes, como CAD/CAM e implantes, o mantém atualizado a respeito dos materiais e conceitos introduzidos recentemente e aqueles em desenvolvimento.

• Organização dos capítulos e do conteúdo em quatro partes (Classes Gerais e Propriedades dos Materiais Dentários, Materiais Dentários Acessórios, Materiais Restauradores Diretos e Materiais Restauradores Indiretos) apresenta o material de uma maneira lógica e eficiente para melhor leitura e compreensão.

• Equilíbrio entre ciência dos materiais e manipulação aproxima o conhecimento necessário a dentistas e técnicos de laboratório.

• Grande ênfase em biocompatibilidade, servindo como um guia útil para clínicos e educadores sobre a segurança dos materiais.

• Ilustrações, fotografias e gráficos totalmente em cores em todo o livro tornam o texto claro e atraente.

• Questões para despertar o pensamento crítico, que aparecem em caixas ao longo de cada capítulo estimulam o raciocínio e encorajam a discussão em sala de aula sobre conceitos e princípios fundamentais.

• Palavras-chave apresentadas no início de cada capítulo auxiliam os leitores a se familiarizar com termos importantes para a compreensão do texto.

Phillips Materiais Dentários

A

referência em Materiais Dentários, ANUSAVICE – 12ª Edição apresenta o que há de mais atualizado no campo da Odontologia, com informações sobre os materiais utilizados no laboratório e na clínica.

Destaque para o conteúdo de nível científico alinhado para os estudantes de graduação e especialização.

ANUSAVICE SHEN • RAWLS

Phillips

12a EDIÇÃO

Classificação de Arquivo Recomendada ODONTOLOGIA MATERIAIS DENTÁRIOS www.elsevier.com.br/odontologia

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Kenneth J. ANUSAVICE Chiayi SHEN H. Ralph RAWLS

Phillips

Materiais

Dentários 12

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EDIÇÃO

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PHILLIPS

MATERIAIS DENTÁRIOS

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PHILLIPS

MATERIAIS DENTÁRIOS Kenneth J. Anusavice, PhD, DMD Distinguished Professor Emeritus Department of Restorative Dental Sciences Director, Center for Dental Biomaterials College of Dentistry University of Florida Gainesville, Florida

Chiayi Shen, PhD Associate Professor Department of Restorative Dental Sciences College of Dentistry University of Florida Gainesville, Florida

H. Ralph Rawls, PhD Professor of Biomaterials Research Division Department of Comprehensive Dentistry University of Texas Health Science Center at San Antonio San Antonio, Texas

edição

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© 2013 Elsevier Editora Ltda.

Tradução autorizada do idioma inglês da edição publicada por Saunders – um selo editorial Elsevier Inc. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610 de 19/02/1998.

Nenhuma parte deste livro, sem autorização prévia por escrito da editora, poderá ser reproduzida ou transmitida sejam quais forem os meios empregados: eletrônicos, mecânicos, fotográficos, gravação ou quaisquer outros.

ISBN: 978-85-352-6818-8 ISBN (versão eletrônica): 978-85-352-6973-4 ISBN (plataformas digitais): 978-85-352-6819-5 Copyright © 2013 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc. Copyright © 2003, Elsevier Science (USA) Previous editions copyrighted 1996, 1991, 1982, 1973, 1967, 1960, 1954, 1946, 1940, 1936 by W.B. Saunders Company This edition of Phillips’ Science of Dental Materials by, 12 th edition by Kenneth J. Anusavice, Chiayi Shen and H. Ralph Rawls is published by arrangement with Elsevier Inc. ISBN: 978-1-4377-2418-9 Capa Mello e Mayer Editoração Eletrônica Thomson Digital Elsevier Editora Ltda.

Conhecimento sem Fronteiras Rua Sete de Setembro, n° 111 – 16° andar 20050-006 – Centro – Rio de Janeiro – RJ Rua Quintana, n° 753 – 8° andar 04569-011 – Brooklin – São Paulo – SP Serviço de Atendimento ao Cliente 0800 026 53 40 sac@elsevier.com.br Consulte nosso catálogo completo, os últimos lançamentos e os serviços exclusivos no site www.elsevier.com.br Nota Como as novas pesquisas e a experiência ampliam o nosso conhecimento, pode haver necessidade de alteração dos métodos de pesquisa, das práticas profissionais ou do tratamento médico. Tanto médicos quanto pesquisadores devem sempre basear-se em sua própria experiência e conhecimento para avaliar e empregar quaisquer informações, métodos, substâncias ou experimentos descritos neste texto. Ao utilizar qualquer informação ou método, devem ser criteriosos com relação a sua própria segurança ou a segurança de outras pessoas, incluindo aquelas sobre as quais tenham responsabilidade profissional.

Com relação a qualquer fármaco ou produto farmacêutico especificado, aconselha-se o leitor a cercar-se da mais atual informação fornecida (i) a respeito dos procedimentos descritos, ou (ii) pelo fabricante de cada produto a ser administrado, de modo a certificar-se sobre a dose recomendada ou a fórmula, o método e a duração da administração, e as contraindicações. É responsabilidade do médico, com base em sua experiência pessoal e no conhecimento de seus pacientes, determinar as posologias e o melhor tratamento para cada paciente individualmente, e adotar todas as precauções de segurança apropriadas.

Para todos os efeitos legais, nem a Editora, nem autores, nem editores, nem tradutores, nem revisores ou colaboradores, assumem qualquer responsabilidade por qualquer efeito danoso e/ou malefício a pessoas ou propriedades envolvendo responsabilidade, negligência etc. de produtos, ou advindos de qualquer uso ou emprego de quaisquer métodos, produtos, instruções ou ideias contidos no material aqui publicado.

O Editor CIP-BRASIL. CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO SINDICATO NACIONAL DOS EDITORES DE LIVROS, RJ A645p Anusavice, Kenneth J. Phillips materiais dentários / Kenneth J. Anusavice, Chiayi Shen, H. Ralph Rawls ; tradução Roberto Braga ... [et al.]. - 12. ed. - Rio de Janeiro : Elsevier, 2013.

592 p. : il. ; 27 cm.

Tradução de: Phillipś Science of dental materials Indice Remissivo ISBN 978-85-352-6818-8 1. Materiais dentários. I. Phillips, Ralph W. II. Shen, Chiayi. III. Rawls, H. Ralph.

IV. Título.

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REVISÃO CIENTÍFICA E TRADUÇÃO

CARMEM S. PFEIFER (Caps. 12 a 22)

Assistant Professor, Biomaterials and Biomechanics, School of Dentistry, Oregon Health and Science University (OHSU) ROBERTO RUGGIERO BRAGA (Caps. 1 a 11)

Professor Titular do Departamento de Departamento de Biomateriais e Biologia Oral da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo

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COLABORADORES

SIBEL A. ANTONSON, DDS, PhD, MBA

JOSEPHINE F. ESQUIVEL-UPSHAW, DMD, MS, MS-CI

Clinical Associate Professor and Director of Dental Biomaterials Department of Restorative Dentistry The State University of New York at Buffalo School of Dental Medicine Buffalo, New York Director, Education and Professional Services Ivoclar Vivadent, Inc. Amherst, New York

Associate Professor Department of Restorative Dental Sciences College of Dentistry University of Florida Gainesville, Florida

KENNETH J. ANUSAVICE, PhD, DMD

Capítulo 19 Resinas e Polímeros Protéticos

Capítulo 11 Materiais e Processos para Corte, Desgaste, Acabamento e Polimento

Distinguished Professor Emeritus Department of Restorative Dental Sciences Director, Center for Dental Biomaterials College of Dentistry University of Florida Gainesville, Florida

Capítulo 1 Capítulo 4 Capítulo 5

Capítulo 7 Capítulo 10 Capítulo 11 Capítulo 18 Capítulo 21

Visão Geral dos Materiais Preventivos e Restauradores Propriedades Mecânicas dos Materiais Dentários Estrutura e Propriedades de Ligas Dentárias para Fundição Biocompatibilidade Ceras Odontológicas, Revestimentos para Fundição e Procedimentos de Fundição Materiais e Processos para Corte, Desgaste, Acabamento e Polimento Cerâmicas Odontológicas Tecnologias Emergentes

WILLIAM A. BRANTLEY, PhD

Professor and Director Graduate Program in Dental Materials Science Division of Restorative, Prosthetic and Primary Care Dentistry College of Dentistry The Ohio State University Columbus, Ohio Capítulo 5

Capítulo 20 Implantes Dentários

LAWRENCE GETTLEMAN, DMD, MSD

Professor of Prosthodontics & Biomaterials School of Dentistry University of Louisville Louisville, Kentucky JACK E. LEMONS, PhD

Professor Department of Prosthodontics School of Dentistry University of Alabama at Birmingham Birmingham, Alabama Capítulo 20 Implantes Dentários

RODNEY D. PHOENIX, DDS, MS

Director Resident Education USAFGraduate Prosthodontics Residency Lackland AFB, Texas

Capítulo 19 Resinas e Polímeros Protéticos CAROLYN PRIMUS, PhD

Primus Consulting Bradenton, Florida

Capítulo 14 Cimentos Dentários Capítulo 21 Tecnologias Emergentes

Estrutura e Propriedades de Ligas Dentárias para Fundição

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COLABORADORES H. RALPH RAWLS, PhD

ERICA C. TEIXEIRA, DDS, MSC, PhD

Professor of Biomaterials Research Division Department of Comprehensive Dentistry University of Texas Health Science Center at San Antonio San Antonio, Texas

Assistant Professor Department of Comprehensive Dentistry University of Texas Health Science Center at San Antonio San Antonio, Texas

Capítulo 3 Capítulo 6 Capítulo 12 Capítulo 13 Capítulo 19 Capítulo 21

Propriedades Químicas e Físicas de Sólidos Polímeros Dentários Adesão e Sistemas Adesivos Compósitos de Base Resinosa (Resinas Compostas) Resinas e Polímeros Protéticos Tecnologias Emergentes

GOTTFRIED SCHMALZ, DDS, DMD, PhD

Professor and Chairman Department of Operative Dentistry and Periodontology University of Regensburg Regensburg, Germany Capítulo 7

Biocompatibilidade

CHIAYI SHEN, PhD

Associate Professor College of Dentistry Department of Restorative Dental Sciences University of Florida Gainesville, Florida

Capítulo 2 Capítulo 8 Capítulo 9 Capítulo 14 Capítulo 15 Capítulo 16 Capítulo 17

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Capítulo 12 Adesão e Sistemas Adesivos

QIAN WANG, PhD

Research Associate Department of Pediatric-Tropical Medicine Baylor College of Medicine Houston, Texas

Capítulo 12 Adesão e Sistemas Adesivos KYUMIN WHANG, PhD

Associate Professor Division of Research Department of Comprehensive Dentistry The University of Texas Health Science Center at San Antonio San Antonio, Texas

Capítulo 13 Compósitos de Base Resinosa (Resinas Compostas)

Estrutura da Matéria e Princípios de Adesão Materiais de Moldagem Gessos Cimentos dentários Amálgamas Dentários Ligas para Fundição e União de Metais Metais Trabalhados Mecanicamente

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Eugene W. Skinner

Ralph W. Phillips

Gostaríamos de dedicar esta edição aos dois primeiros editores deste livro, Dr. Eugene W. Skinner (1896-1966) e Dr. Ralph W. Phillips (1918-1991).

Dr. Eugene Skinner, professor de física da Faculdade de Odontologia da Northwestern University em Chicago, publicou a primeira edição de The Science of Dental Materials em 1936. Dr. Skinner introduziu Ralph Phillips como coautor da quinta edição do livro em 1960. Dr. Skinner faleceu durante a fase de revisão das provas da sexta edição em 1966. Dr. Phillips renomeou o livro Skinner's Science of Dental Materials na sétima edição, e este nome se manteve até a nona edição. Após a morte do Dr. Phillips em 1991, o livro foi renomeado Phillips’ Science of Dental Materials a partir da 10a até a 12a edição.

Ao longo de uma importante carreira que se estendeu por cinco décadas, Dr. Phillips foi reconhecido como um dos mais proeminentes líderes no campo da ciência dos materiais dentários. Ele foi um dos primeiros cientistas da área odontológica a investigar a relação entre testes laboratoriais e desempenho clínico. Iniciou investigações clínicas direcionadas para a análise do efeito do ambiente oral sobre os materiais restauradores, determinação da biocompatibilidade de materiais restauradores e a eficácia de novas formulações e técnicas. Durante seus muitos anos de trabalho, permaneceu firmemente comprometido com seu foco na relevância clínica de achados laboratoriais, uma abordagem que dominou tanto o seu estilo de ensinar quanto as suas atividades de pesquisa. Dentre as suas principais contribuições para a odontologia, Dr. Phillips foi pioneiro no estudo sobre a influência do flúor sobre a solubilidade e dureza do esmalte dentário e seu potencial anticariogênico quando incluído em materiais restauradores. Nos anos de 1960, ele coordenou o primeiro simpósio sobre materiais dentários adesivos, que reuniu pesquisadores com conhecimento nos campos da adesão, ciência dos polímeros e estrutura dentária. Durante a sua carreira, publicou mais de 300 artigos científicos e livros e organizou mais de 40 simpósios e conferências relacionadas a biomateriais e pesquisa odontológica.

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PREFÁCIO

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ste livro representa uma visão abrangente sobre a composição, biocompatibilidade, propriedades físicas, variáveis de manipulação e desempenho de materiais restauradores diretos e indiretos e materiais acessórios usados em odontologia. O livro pretende ser um livro-texto para estudantes de odontologia, estudantes de higiene dentária, técnicos de laboratório e cientistas da área de materiais dentários. Ele também foi desenvolvido para ser útil como livro de referência para dentistas, auxiliares de consultório e profissionais ligados ao mercado odontológico. Embora os conceitos científicos apresentados em alguns capítulos sejam de certa forma avançados, a informação na maior parte dos capítulos pode ser prontamente compreendida por indivíduos com formação superior* básica.

A 12a edição de Phillips — Materiais Dentários está dividida em quatro seções que refletem o foco dos capítulos contidos em cada parte. A Parte I, Classes Gerais e Propriedades dos Materiais Dentários, consiste em sete capítulos sobre a estrutura, propriedades físicas, propriedades mecânicas, processos de fundição, polímeros dentários e biocompatibilidade de materiais restauradores e acessórios usados em odontologia.

A Parte II: Materiais Dentários Acessórios , contém quatro capítulos que incluem materiais de moldagem, produtos de gesso, ceras odontológicas, revestimentos e procedimentos para fundição e materiais para acabamento e polimento. A Parte III: Materiais Restauradores Diretos, é focada em quatro áreas: adesão e agentes adesivos, resinas e cimentos restauradores, cimentos dentários e amálgama dentário. A Parte IV: Materiais Restauradores Indiretos, consiste em seis capítulos incluindo fundição odontológica e soldagem de ligas, metais trabalhados a frio, cerâmicas odontológicas, resinas para base de próteses, implantes dentários e um capítulo novo sobre tecnologias emergentes. Materiais diretos e indiretos são usados para restaurar a função e/ou estética em bocas com dentes danificados, cariados ou ausentes através de restaurações confeccionadas diretamente no dente preparado ou de uma prótese, construída indiretamente em um laboratório antes da instalação na cavidade oral. *Nota do tradutor: Nos Estados Unidos, odontologia é cursada após quatro anos de um curso superior de formação básica. Portanto, o que os autores sugerem aqui é que pessoas apenas com a formação do college podem se beneficiar das informações contidas no livro.

Conforme mostrado na tabela a seguir, os 23 capítulos da 11a edição foram condensados nos 21 capítulos da 12a edição combinando-se os Capítulos 5 e 6 no novo Capítulo 5, Estrutura e propriedades das ligas para fundição; substituindo-se os Capítulos 11 e 12 com o novo Capítulo 10, Ceras odontológicas, revestimentos para fundição e procedimentos de fundição; substituindo-se os Capítulos 18 e 20 com o novo Capítulo 17, Metais trabalhados mecanicamente; e adicionando-se o novo Capítulo 21, Tecnologias emergentes.

Esse formato condensado agrupa tópicos semelhantes em um mesmo capítulo, tornando mais fácil localizar informações sobre um dado tema. Cada um dos capítulos contém uma seção introdutória com palavras-chave, desenvolvida para familiarizar o leitor com a terminologia e as definições, e diversas questões formuladas com o propósito de estimular o pensamento crítico e enfatizar conceitos importantes. As respostas para essas questões são geralmente encontradas na seção ou seções imediatamente seguintes a cada questão. Embora a terminologia esteja associada com definições científicas e odontológicas geralmente aceitas, não é nosso objetivo fornecer um dicionário abrangente de todos os termos usados na ciência dos biomateriais dentários.

Vários capítulos trazem abordagens totalmente novas para o assunto em questão. O Capítulo 1 foi revisado para fornecer uma visão geral introdutória do uso dos materiais dentários, a evolução histórica dos biomateriais e normas de segurança e controle de qualidade. Os Capítulos 5, 10, 16 e 17 foram reestruturados para refletir uma visão atualizada de metais para fundição e metais trabalhados a frio. O Capítulo 6 reflete uma nova abordagem na ciência dos polímeros dentários. O Capítulo 7 é uma descrição totalmente nova dos princípios básicos e implicações clínicas das avaliações de biocompatibilidade. O Capítulo 9 representa uma integração de capítulos anteriores sobre materiais de moldagem. O Capítulo 12 é uma nova visão geral dos princípios de adesão e sistemas adesivos.

O Capítulo 13 apresenta uma revisão atualizada das resinas restauradoras. O Capítulo 14 sobre cimentos dentários descreve as composições dos cimentos, características de manipulação e seu desempenho clínico. O Capítulo 18 representa um resumo atualizado das cerâmicas usadas para próteses metalocerâmicas e totalmente cerâmicas. O Capítulo 20 é uma nova visão geral sobre os implantes dentários com ênfase no material do xi

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PREFÁCIO 12a edição

Assunto

11a edição

Capítulo 1

Visão geral dos materiais preventivos e restauradores

Capítulo 1

Capítulo 2

Estrutura da matéria e princípios de adesão

Capítulo 2

Capítulo 3

Propriedades químicas e físicas de sólidos

Capítulo 3

Capítulo 4

Propriedades mecânicas dos materiais dentários

Capítulo 4

Capítulo 5

Estrutura e propriedades de Ligas Dentárias para fundição

Capítulo 5/6

Capítulo 6

Polímeros dentários

Capítulo 7

Capítulo 7

Biocompatibilidade

Capítulo 8

Capítulo 8

Materiais de moldagem

Capítulo 9

Capítulo 9

Gessos

Capítulo 10

Capítulo 10

Ceras odontológicas, revestimentos para fundição e procedimentos de fundição

Capítulo 11/12

Capítulo 11

Materiais e processos para corte, desgaste, acabamento e polimento

Capítulo 13

Capítulo 12

Adesão e sistemas adesivos

Capítulo 15

Capítulo 13

Compósitos de base resinosa (resinas compostas)

Capítulo 14

Capítulo 14

Cimentos dentários

Capítulo 16

Capítulo 15

Amálgamas dentários

Capítulo 17

Capítulo 16

Ligas para fundição e união de metais

Capítulo 19

Capítulo 17

Metais trabalhados mecanicamente

Capítulo 18/20

Capítulo 18

Cerâmicas odontológicas

Capítulo 21

Capítulo 19

Resinas e polímeros protéticos

Capítulo 22

Capítulo 20

Implantes dentários

Capítulo 23

Capítulo 21

Tecnologias emergentes

-

implante e considerações sobre o desenho do implante em relação ao seu desempenho clínico. Finalmente, o Capítulo 21 projeta tecnologias futuras com potencial em odontologia e descreve tanto tecnologias surgidas recentemente quanto aquelas previstas para as próximas décadas.

OBJETIVOS DESTE LIVRO PARA OS LEITORES Os objetivos deste livro-texto são: (1) introduzir a ciência dos biomateriais odontológicos para educadores e estudantes com pouca ou nenhuma base em engenharia ou odontologia e facilitar seus estudos sobre as propriedades físicas e químicas relacionadas à seleção e uso destes materiais pelo dentista, assistentes de consultório, técnicos em higiene dentária e técnicos de laboratórios de prótese, (2) descrever as propriedades básicas dos materiais dentários que estão relacionadas à sua manipulação clínica pelo dentista e/ou por técnicos de laboratório, (3) caracterizar a durabilidade e estética de restaurações dentárias e próteses feitas com materiais restauradores e (4) identificar características dos materiais que afetam de modo geral a compatibilidade tecidual e sua segurança biológica.

Assume-se que o leitor possui um conhecimento introdutório de física ou mecânica, bem como de química orgânica e inorgânica.

A tecnologia e informação oferecidas têm o intuito de aproximar o conhecimento de biomateriais obtidos em cursos básicos de engenharia, química e física do uso dos

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materiais no laboratório dentário e no consultório odontológico. Uma técnica odontológica não é necessariamente um processo empírico. Na verdade, ela deve estar baseada em princípios científicos sólidos, na medida que mais informações são disponibilizadas pela pesquisa odontológica e biomédica. Os 21 capítulos da 12a edição focam não apenas naquilo que os materiais devem cumprir, mas principalmente no porquê de os materiais reagirem de uma determinada forma e como as variáveis de manipulação afetam seu desempenho em laboratórios de prótese ou consultórios odontológicos.

O que diferencia um profissional da área odontológica de um “técnico”? Para responder essa pergunta é necessário entender que, na prática, cada experiência envolvendo prevenção de doenças, tratamento de danos resultantes de doenças bucais e restauração de dentes lesionados por doença, trauma e/ou negligência é única. O dentista, o técnico em higiene dentária, o assistente de consultório e o técnico de laboratório precisam ter o conhecimento básico necessário que permita a eles identificar as condições ideais para a realização de procedimentos específicos, respaldados por fundamentos científicos e senso crítico.

Quando um dentista precisa remover uma prótese fixa em zircônia fraturada, as possíveis dificuldades associadas ao corte de um material com alta tenacidade sem aquecer demasiadamente o dente requer excelentes habilidades psicomotoras, percepção da quantidade de calor transferida para o tecido

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PREFÁCIO

pulpar e decisões coerentes sobre a taxa de resfriamento e a velocidade de rotação da ponta diamantada. No entanto, a avaliação mais difícil se refere às diferentes opções de tratamento para substituir o trabalho que está sendo removido. O critério mais importante para esta decisão, bem como para a maioria das decisões clínicas, é considerar que os benefícios associados a cada opção de tratamento devem superar seus potenciais riscos.

O dentista e o engenheiro têm muito em comum. Dentistas precisam estimar as tensões que uma prótese dentária precisa suportar e tomar decisões embasadas pela experiência pessoal e pelas evidências clínicas existentes para formar um conceito sobre o desenho ideal da estrutura protética e da restauração final. Eles precisam ter conhecimentos suficientes sobre as propriedades físicas dos diferentes tipos de materiais envolvidos no tratamento, de modo a exercitar o melhor julgamento possível na sua escolha. Por exemplo, os profissionais da área odontológica precisam saber se uma restauração extensa requer o uso de um amálgama, uma resina composta, um cimento, uma liga metálica, uma cerâmica ou uma restauração metalocerâmica. Por meio do conhecimento sobre as propriedades físicas e químicas de cada um desses materiais, os cirurgiões-dentistas têm condições de avaliar corretamente as demandas de uma determinada situação clínica. Além dos requisitos mecânicos dos materiais que estão incluídos no treinamento dado em cursos de engenharia, os requisitos estéticos e fisiológicos estão além dos conhecimentos do engenheiro.

Um vez que o dentista tenha selecionado o tipo de material a ser utilizado, o produto comercial escolhido deve apresentar evidências suficientes sobre a sua segurança. Os grandes fabricantes de materiais odontológicos têm a intenção de cooperar com dentistas para fornecer materiais da mais alta qualidade.

O dentista deve ser capaz de avaliar, de uma perspectiva informada e crítica, as qualidades apregoadas pelos respectivos fabricantes. Para a sua própria segurança e dos seus pacientes, o dentista deve ser capaz de reconhecer e avaliar criticamente a veracidade dessas afirmações. Cursos ou palestras de materiais dentários tentam passar para o dentista certos critérios para seleção que os permitam discernir os fatos da ficção.

Além disso, os cursos de graduação oferecem aos alunos uma visão geral do propósito científico da profissão que eles escolheram. Como a prática diária envolve a seleção e o uso de materiais dentários para o tratamento dos pacientes, é óbvio que a ciência dos materiais dentários é de suma importância.

A explosão recente de novos biomateriais sugere que mais mudanças continuarão a ocorrer na prática odontológica. Com base nos conhecimentos a respeito dos princípios da ciência dos materiais, os leitores precisam estar preparados para analisar os benefícios e as limitações dos materiais dentários e tomar decisões racionais sobre suas escolhas e usos na prática clínica. Nem todos os materiais utilizados em odontologia estão incluídos neste livro. Por exemplo, anestésicos, medicamentos e agentes terapêuticos como vernizes fluoretados, xilitol e clorexidina não estão dentro dos objetivos deste livro. A ciência dos materiais dentários geralmente engloba algumas das propriedades dos tecidos bucais naturais (esmalte,

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dentina, cemento, tecido pulpar, ligamento periodontal e osso) e materiais sintéticos que são utilizados para prevenção e controle da cárie dental, para terapia periodontal e para a reconstrução de estruturas orais perdidas, danificadas ou sem estética. Essas categorias incluem materiais empregados em disciplinas como odontologia preventiva, saúde pública, dentística operatória, cirurgia bucomaxilofacial, prótese maxilofacial, implantodontia, ortodontia, periodontia, odontopediatria, prótese fixa e removível.

ORGANIZAÇÃO Em geral, o currículo de engenharia na maior parte das universidades inclui diversos aspectos da ciência dos materiais.

Tópicos incluem características microestruturais dos materiais e a dependência existente entre propriedades e estrutura interna. A sequência do curso geralmente progride das estruturas atômicas ou moleculares para a estrutura macroscópica, do simples para o mais complexo. O conhecimento nessa área se desenvolve em várias disciplinas, tais como biologia, microbiologia, físico-química, estática, física do estado sólido, ciência dos polímeros, cerâmicas, engenharia mecânica e metalurgia. Pelo fato de os princípios fundamentais das ciências físicas, engenharia e microestrutura determinarem as propriedades de todos os materiais, é de crítica importância que se estude as características microestruturais antes de prosseguir para características e propriedades macroestruturais.

Após uma visão geral dos materiais dentários (Capítulo 1), a Parte I foca na estrutura e propriedades dos materiais. A importância de relacionar as propriedades de um material à sua estrutura atômica ou cristalina é enfatizada no Capítulo 2, que lida com a estrutura atômica e molecular dos materiais e certos princípios da ciência dos materiais que não são geralmente incluídos nos cursos de física do ensino médio. Esses princípios, por sua vez, são relacionados às propriedades dos materiais dentários nos Capítulos 3 e 4. Os requisitos impostos às microestruturas dentárias e às propriedades dos materiais são severos e únicos. Para planejar próteses corretamente, o dentista precisa estar ciente das limitações dos materiais restauradores e das condições rigorosas existentes na cavidade oral. Esses fatores são também discutidos nos Capítulos 3 e 4 Deve-se . estar atento às dificuldades envolvidas na seleção de um material que seja tecnicamente pouco sensível, biocompatível, durável e, em muitos casos, estético.

Seguindo-se aos capítulos sobre estrutura da matéria (Capítulo 2) e propriedades físicas e mecânicas dos materiais dentários ( Capítulos 3 e 4 estão) os capítulos referentes a aspectos gerais sobre metais e ligas, polímeros, cerâmicas e biocompatibilidade dos materiais dentários.

A ciência básica da metalurgia física estuda as propriedades de metais e ligas, enquanto que a metalografia lida com a microestrutura resultante da solidificação e tratamento térmico dos metais (Capítulo 5). A constituição das ligas neste capítulo representa o equilíbrio de fases encontrado em um sistema de ligas em função da temperatura e composição. O Capítulo 6 tem como foco os polímeros dentários.

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PREFÁCIO

É óbvio, com base nas discussões de agências regulatórias odontológicas, como a ADA Council on Scientific Affairs, FDA, FDI e a ISO, que a biocompatibilidade de um material dentário com os tecidos orais precede sua comercialização ou sua seleção. Essas considerações biológicas são cobertas no Capítulo 7 e são mencionadas ao longo do livro.

Os Capítulos 8 a 11 na Parte II descrevem os materiais acessórios e as técnicas utilizadas para fabricar e dar acabamento às superfícies de restaurações e próteses dentárias. Esses materiais incluem materiais de moldagem (Capítulo 8), gessos (Capítulos 9), ceras odontológicas, revestimentos para fundição e procedimentos de fundição (Capítulo 10) e materiais e processos para corte, desgaste, acabamento e polimento (Capítulo 11).

Conforme mencionado anteriormente, os capítulos da Parte III sobre materiais restauradores diretos incluem adesão e materiais adesivos (Capítulo 12), compósitos de base resinosa

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(resinas compostas) (Capítulo 13), cimentos dentários (Capítulo 14) e amálgamas dentários (Capítulo 15).

Os capítulos da Parte IV sobre materiais restauradores indiretos incluem ligas para fundição e união de metais (Capítulo 16), metais trabalhados mecanicamente (Capítulo 17), cerâmicas odontológicas (Capítulo 18), resinas e polímeros protéticos (Capítulo 19) e implantes dentários (Capítulo 20).

As informações sobre as propriedades, estrutura e aplicações dos biomateriais dentários são derivadas de diversos ramos da ciência. Praticamente todas as ciências aplicadas da engenharia estão incluídas nesses tópicos. Além disso, os dentistas precisam estar informados sobre as propriedades biológicas dos materiais dentários que não podem ser dissociadas de suas propriedades físicas e mecânicas. Portanto, o conhecimento de características biológicas pertinentes deve ser considerado na seleção, uso e manutenção dos materiais dentários restauradores.

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AGRADECIMENTOS

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12a ediao de Phillips - Materiais Dentrios, previamente denominada Cincia dos Materiais Dentrios de Skinner at a nona ediao, apresenta mudanas significativas que sao consistentes com as tendncias em rpida evoluao no campo da cincia dos materiais dentrios e na prtica da odontologia. Maior nfase foi dada biocompatibilidade, adesao, princpios de adesao em dentina, materiais com liberaao controlada, compsitos resinosos, cermicas processadas por sistemas CAD-CAM, polmeros dentrios e implantes dentrios.

Muitas pessoas devem ser mencionadas, tanto por suas contribuioes para o campo da cincia dos materiais dentrios quanto por terem contribudo em edioes anteriores ou com a revisao deste livro. A 12a ediao coeditada pelos Drs. Anusavice, Rawls e Shen, os quais tambm contriburam para a 11a ediao. Os Drs. Rawls e Shen fizeram novas sugestoes para a reorganizaao da 12a ediao. O Dr. William Brantley, que havia contribudo de forma significante para a revisao dos Captulos 3, 5, 6, 19 e 20 da 11a ediao, o autor da consolidaao dos Captulos 5 e 6 da ediao anterior no novo Captulo 5. O novo Captulo 21 sobre tecnologias emergentes foi inspirado em grande parte pela Dra. Carolyn Primus. A revisao do Captulo 20 sobre implantes dentrios foi elaborado pelo Dr. Jack Lemons, um especialista em materiais e desenho de implantes reconhecido internacionalmente, pela Dra. Josephine Esquivel-Upshaw, uma protesista com considervel experincia na avaliaao clnica de prteses fixas totalmente cermicas e metalocermicas. Muitas

das novas ilustraoes foram criadas por Jeannie Robertson.

Outras ilustraoes reimpressas da 11a ediao foram criadas pelo Dr. Jos dos Santos Jr. Gostaria de expressar meu agradecimento queles que contriburam para a dcima e a 11 a ediao deste livro, mas que nao sao colaboradores da 12a ediao. Muitos dos captulos revisados podem conter partes das seoes criadas por eles para edioes anteriores. Esses colaboradores incluem os Drs. Charles F. DeFreest, Jack Ferracane, J. Rodway Mackert Jr., Miroslav Marek, Victoria A. Marker, Robert Neiman, Barry K. Norling, Karl-Johan Soderholm, Grayson Marshall, Sally Marshall, Atul Sarma, Harold R. Stanley e John Wataha e o Sr. Paul Cascone.

Essas pessoas deram contribuioes significativas para a 10a e/ou 11a ediao, nas quais diversas alteraoes significativas foram introduzidas a fim de melhorar a leitura e as perspectivas clnicas dos biomateriais dentrios. Em suas buscas para promover a odontologia baseada em evidncias, eles combinaram cincia bsica, cincia clnica e achados de pesquisas aplicadas ou translacionais com variveis de manipulaao e processamento para otimizar a produao e os resultados clnicos.

Finalmente, gostaramos de agradecer equipe de profissionais da Elsevier Inc. por sua assistncia na o rganizaao e gerenciamento das atividades relacionadas publicaao da 12a ediao. Estas pessoas sao John Dolan, Brian Loehr e Sara Alsup.

Kenneth J. Anusavice, PhD, DMS

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SUMÁRIO

PARTE 1

PARTE 2

PARTE 3

PARTE 4

CLASSES GERAIS E PROPRIEDADES DOS MATERIAIS DENTÁRIOS

1

CAPÍTULO 1

Visão Geral dos Materiais Preventivos e Restauradores,

3

CAPÍTULO 2

Estrutura da Matéria e Princípios de Adesão

17

CAPÍTULO 3

Propriedades Químicas e Físicas dos Sólidos

30

CAPÍTULO 4

Propriedades Mecânicas dos Materiais Dentários

48

CAPÍTULO 5

Estrutura e Propriedades de Ligas Dentárias para Fundição

69

CAPÍTULO 6

Polímeros Dentários

92

CAPÍTULO 7

Biocompatibilidade

111

MATERIAIS DENTÁRIOS ACESSÓRIOS

149

CAPÍTULO 8

Materiais de Moldagem

151

CAPÍTULO 9

Gessos

182

CAPÍTULO 10 Ceras Odontológicas, Revestimentos para Fundição e Procedimentos de Fundição

194

CAPÍTULO 11 Materiais e Processos para Corte, Desgaste, Acabamento e Polimento

231

MATERIAIS RESTAURADORES DIRETOS

255

CAPÍTULO 12 Adesão e Sistemas Adesivos

257

CAPÍTULO 13 Compósitos de Base Resinosa (Resinas Compostas)

275

CAPÍTULO 14 Cimentos Dentários

307

CAPÍTULO 15 Amálgamas Dentários

340

MATERIAIS RESTAURADORES INDIRETOS

365

CAPÍTULO 16 Ligas para Fundição e União de Metais

367

CAPÍTULO 17 Metais Trabalhados Mecanicamente

396

CAPÍTULO 18 Cerâmicas Odontológicas

418

CAPÍTULO 19 Resinas e Polímeros Protéticos

474

CAPÍTULO 20 Implantes Dentários

499

CAPÍTULO 21 Tecnologias Emergentes

519

Índice Remissivo

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CA P ÍT U L O

4 SU MÁRIO O que São Propriedades Mecânicas?

Tensões e Deformações Propriedades Elásticas Propriedades de Resistência A Estatística de Weibull Outras Propriedades Importantes Efeitos da Concentração de Tensões Apertamento Dentário e Forças Mastigatórias Critérios para Seleção de Materiais Restauradores

Propriedades Mecânicas dos Materiais Dentários PALAV R AS -C HAV E Fragilidade—Relativa incapacidade de um material se deformar plasticamente antes da fratura.

Tensão de compressão—Força compressiva por unidade de área perpendicular à direção da força aplicada.

Resistência à compressão—Tensão de compressão na fratura.

Ductilidade—Capacidade relativa de um material se alongar plasticamente sob tensão de tração. Essa propriedade é mensurada como alongamento percentual.

Deformação elástica—Quantidade de deformação que é recuperada instantaneamente quando uma força externa ou uma pressão aplicada é reduzida ou eliminada.

Módulo de elasticidade (também chamado de módulo elástico ou módulo de Young)—Rigidez de um material que é calculada pela razão entre tensão elástica e deformação elástica.

Resistência à flexão (resistência ao dobramento ou módulo de ruptura em flexão)—Força por unidade de área no instante da fratura em um corpo de prova submetido a um carregamento em flexão.

Tensão de flexão (tensão de dobramento)—Força por unidade de área de um material submetido a uma carga de flexão.

Tenacidade à fratura—Fator crítico de intensidade de tensão correspondente ao ponto de propagação rápida de uma trinca em um sólido contendo uma trinca de tamanho e forma conhecidos.

Dureza—Resistência de um material à deformação plástica, que é tipicamente produzida por uma força de endentação.

Maleabilidade—Capacidade de ser martelado ou comprimido plasticamente em lâminas finas sem fraturar.

Alongamento percentual—Quantidade de deformação plástica, expressa como porcentagem do comprimento original, apresentada por um corpo de prova no momento da fratura em um ensaio de tração (ductilidade).

Deformação plástica—Deformação irreversível, que permanece quando a força aplicada externamente é reduzida ou eliminada.

Pressão—Força por unidade de área atuando sobre a superfície de um material (comparar com tensão).

Limite de proporcionalidade—Magnitude da tensão elástica acima da qual ocorre deformação plástica.

Resiliência—Quantidade de energia elástica por unidade de volume armazenada durante o carregamento e liberada durante o descarregamento de um corpo de prova.

Tensão de cisalhamento—Razão entre força de cisalhamento e a área original da seção transversal paralela à direção da força aplicada.

Resistência ao cisalhamento—Tensão de cisalhamento no momento da fratura.

Tensão—Força por unidade de área no interior de uma estrutura submetida a força ou pressão (ver Pressão).

Concentração de tensões—Área ou ponto com tensão significativamente mais alta, resultante de descontinuidade estrutural, como uma trinca ou um poro, ou de uma acentuada mudança na dimensão.

Deformação—Variação da dimensão por unidade da dimensão inicial. Para deformações sob tração e compressão, é mensurada uma mudança no comprimento em relação ao comprimento inicial de referência.

Intensidade de tensão (fator de intensidade de tensão)—Aumento relativo da tensão na ponta de uma trinca de determinados formato e tamanho quando as superfícies da trinca são deslocadas em modo de abertura (ver Tenacidade à fratura).

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Tensões e deformações

No sistema de medida inglês, ou imperial, a tensão é expressa em libras por polegada quadrada. Entretanto, a unidade megapascal é preferível porque é compatível com o sistema de unidades SI. SI significa Systéme Internatinale d’Unités (Sistema Internacional de Unidades) para comprimento, tempo, corrente elétrica, temperatura termodinâmica, intensidade luminosa e quantidade de substância.

A libra-força (lbf) não é uma unidade de força ou peso do SI. Ela equivale à massa de 1 libra multiplicada pela aceleração padrão da gravidade na Terra (9,80665 m/s2). O newton (N) é a unidade de força do SI, nome dado em homenagem a Sir Isaac Newton.

Para ilustrar a magnitude de 1 MPa, considere um sanduíche “quarteirão com queijo*” do McDonald's (0,25 lbf ou 113 g antes do cozimento), suspenso por uma linha de pesca de fi lamento único com diâmetro de 1,19 mm. A tensão por unidade de área no interior da linha é de 1 N/mm2, ou 1 MPa. Se a linha tiver 1,0 m de comprimento e se ela se alongar 0,001 m sob a ação da carga, a deformação (ε) será a variação em comprimento, Δl, por unidade original de comprimento, l0, ou ε=

Δl 0,001m = = 0,001 = 0,1% l0 1,0 m

(2)

Podemos concluir que a linha atinge uma tensão de 1 MPa a uma deformação sob tração de 0,1%. Note que, embora a deformação seja uma quantidade adimensional, unidades como metro por metro ou centímetro por centímetro são frequentemente utilizadas para relembrar qual unidade foi empregada na mensuração. Os equivalentes aceitos no sistema inglês são polegada por polegada, pé por pé, e assim por diante.

?

QUESTÃO IMPORTANTE Por que a deformação elástica máxima de uma liga para fundição usada em uma inlay ou coroa é um fator importante no brunimento das margens? Use o desenho de uma fenda (p. ex., Figura 4-4) entre uma coroa e a margem dentária, ou um diagrama tensão-deformação (p. ex., Figura 4-3) para explicar a sua resposta.

O brunimento de uma margem metálica fundida é um processo utilizado algumas vezes para reduzir a largura de uma fenda entre a margem da coroa e a superfície do dente. Para um metal com ductilidade relativamente alta e limite de escoamento moderado, a aplicação de uma pressão elevada contra a margem irá deformar plasticamente a margem e reduzir a largura da fenda. Entretanto, como também ocorreu deformação elástica, a margem tenderá a retornar à posição inicial à medida que a deformação elástica diminuir durante a remoção da pressão. Assim, o brunimento da margem fechará a fenda apenas na medida correspondente à deformação plástica induzida.

Deformação (strain ), ou a mudança de comprimento por unidade de comprimento, é a alteração de forma relativa de um objeto submetido a uma tensão. A deformação pode ser elástica; plástica; elástica e plástica; ou viscoelástica. A deformação elástica é reversível. O objeto recupera totalmente sua forma original quando a força é removida. A deformação plástica representa uma deformação permanente do material, não diminui quando a força é removida. Quando um componente protético, tal como o braço *Nota do Tradutor: nos EUA, este sanduíche é conhecido como “quarter-pound hamburger”.

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de um grampo de uma prótese parcial, é deformado além do seu limite elástico atingindo a região de deformação plástica, ocorrem as deformações plástica e elástica, mas apenas a deformação elástica é recuperada quando a força é removida. Assim, quando se dobra um fio ortodôntico, ajusta-se a margem de uma coroa metálica ou um grampo de prótese, a deformação plástica é permanente, mas a forma do fio, da margem da coroa e do grampo é restituída de alguma maneira devido à recuperação da deformação elástica.

Materiais viscoelásticos deformam exibindo características viscosas e elásticas. Esses materiais exibem ambas as propriedades e um comportamento de deformação dependente do tempo.

Tipicamente, a deformação elástica é resultado do esticamento mas não da ruptura de ligações atômicas ou moleculares em um sólido ordenado, enquanto o componente viscoso da deformação viscoelástica é resultado do rearranjo de átomos e moléculas em materiais amorfos.

A tensão é descrita por sua magnitude e pelo tipo de deformação que ela produz. Três tipos de tensões “simples” podem ser classificadas: tração, compressão e cisalhamento. Tensões complexas, como aquelas produzidas por forças que causam deformação flexural ou torcional, são discutidas na seção sobre tensão flexural.

TENSÃO DE TRAÇÃO

Uma tensão de tração é sempre acompanhada por uma deformação de tração, mas é muito difícil produzir tensões de tração puras em um corpo – ou seja, tensão causada por uma carga que tende a esticar ou alongar um corpo. A explicação para isso é que, se uma pequena quantidade de dobramento (flexão) ocorrer durante o carregamento em tração, a distribuição de tensões resultante será constituída por componentes de tração, compressão e cisalhamento. O teste de microtração foi desenvolvido para carregar um corpo de prova ao longo do seu longo eixo e os dispositivos utilizados em máquinas de ensaios mecânicos apresentam mecanismos para minimizar o desalinhamento do corpo de prova em relação ao eixo de carregamento da máquina de ensaios.

Existem poucas situações de tensão de t ração pura em odontologia. Entretanto, tensões de tração podem ser geradas quando estruturas são flexionadas. A deformação de uma ponte e a compressão diametral de um cilindro descritos a seguir representam exemplos dessas situações de tensões complexas. Na clínica de prótese fixa, uma bala pegajosa (p. ex., uma jujuba) pode ser usada para remover coroas por meio de forças de tração quando pacientes tentam abrir suas bocas após a bala ter se unido mecanicamente aos dentes ou a coroas antagonistas. Entretanto, tensões de tração, compressão e cisalhamento também podem ser produzidas por uma força de dobramento, como mostrado na Figura 4-1 e conforme discutido nas seções seguintes. Como a maior parte dos materiais dentários é bastante frágil, eles são altamente suscetíveis ao surgimento de trincas na presença de defeitos superficiais quando submetidos a tensões de tração, como ocorre quando são submetidos a cargas de flexão. Embora alguns materiais frágeis possam ser resistentes, eles fraturam sem aviso prévio porque pouca ou nenhuma deformação plástica ocorre para indicar níveis de tensão elevados.

TENSÃO DE COMPRESSÃO

Quando um corpo é colocado sob uma carga que tende a comprimi-lo ou encurtá-lo, a resistência interna a esta carga é chamada de tensão de compressão. Uma tensão compressiva está associada a uma deformação compressiva. Para calcular a tensão

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Propriedades Mecânicas dos Materiais Dentários

CAPÍ T UL O 4

P

P Compressão

Tração Compressão

Tração

A

B FIGURA 4-1 A, Tensões induzidas em uma prótese de três elementos por uma força de flexão (P). B, Tensões induzidas em uma prótese com extremidade livre de dois elementos. Note que as tensões de tração se desenvolvem no lado gengival da prótese de três elementos e no lado oclusal da prótese com extremidade livre.

Força de cisalhamento

Tensão de cisalhamento a d

b

Força de Interface cisalhamento a-b

Tensão de cisalhamento a

d

b

Força de cisalhamento Força de cisalhamento

Tensão de cisalhamento a

a b

b Força de cisalhamento Deformação elástica em cisalhamento

A

Deformação plástica em cisalhamento

B

FIGURA 4-2 Modelo atômico ilustrando a deformação elástica em cisalhamento (A) e a deformação plástica em cisalhamento (B) para a unidade de comprimento de um material.

de compressão, a força aplicada precisa ser dividida pela área da secção transversal perpendicular ao eixo de aplicação da força.

?

QUESTÃO IMPORTANTE Embora a resistência de união ao cisalhamento de sistemas adesivos dentários seja frequentemente utilizada em propagandas de fabricantes, a maior parte das restaurações e próteses não apresenta alto risco de fracasso em decorrência do desenvolvimento de tensões de cisalhamento puro. Quais são os dois fatores que tendem a prevenir a ocorrência de falhas por cisalhamento puro?

TENSÃO DE CISALHAMENTO

Este tipo de tensão tende a resistir ao deslizamento ou ao escorregamento da porção de um corpo sobre outra. Tensões de cisalhamento também podem ser produzidas por um movimento de torção ou deslizamento sobre um material. Por exemplo, se uma força for aplicada ao longo da superfície do esmalte dentário por um instrumento afiado posicionado paralelamente à interface entre o esmalte e um bráquete ortodôntico, o bráquete pode descolarse por fratura sob tensão de cisalhamento do agente cimentante de fixação. A tensão de cisalhamento é calculada dividindo-se a força pela área paralela à direção da força.

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Na boca, a falha por cisalhamento é improvável devido a pelo menos quatro motivos. (1) Muitos dos materiais frágeis em superfícies dentárias restauradas geralmente apresentam superfícies ásperas e encurvadas. (2) A presença de chanfros, biséis ou mudanças na curvatura de uma superfície dentária aderida também torna a falha por cisalhamento de um material aderido altamente improvável. (3) Para produzir falha por cisalhamento, a força aplicada deve estar localizada imediatamente adjacente à interface, como mostrado na Figura 4-2, B. Isto é bastante difícil de ocorrer, mesmo sob condições experimentais nas quais interfaces polidas e planas são usadas. Quanto mais distante da interface a carga for aplicada, maior a probabilidade de ocorrência de falha por tração em vez de cisalhamento, uma vez que o potencial de ocorrência de tensões de dobramento aumenta. (4) Uma vez que a resistência à tração de materiais frágeis é normalmente bem menor do que sua resistência ao cisalhamento, é mais provável que a falha ocorra por tração.

?

QUESTÃO IMPORTANTE Por que estruturas frágeis, ao serem flexionadas, normalmente falham na superfície que apresenta aumento na convexidade?

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C A PÍ TU LO

7 Biocompatibilidade

SU MÁRIO Perspectiva Histórica Efeitos Adversos da Exposição a Materiais Dentários Dados de Efeitos Adversos de Escritórios Nacionais de Notificação Reações Alérgicas Riscos Ocupacionais para a Equipe Odontológica Ácido Fluorídrico Testes de Biocompatibilidade Orientações Clínicas para a Seleção de Materiais Biocompatíveis

PALAV R AS -C HAV E Toxicidade aguda—Resposta adversa a uma substância que causa efeitos nocivos em um tempo relativamente curto após uma única exposição ou após exposições múltiplas ao longo um período de tempo relativamente curto (em geral, menos de duas semanas).

Reação adversa—Qualquer resposta indesejada, inesperada e deletéria de um indivíduo a um tratamento ou biomaterial dentário.

Alergia—(1) Reação de hipersensibilidade iniciada por mecanismos imunológicos específicos (Johanson et al., 2004); (2) reação antígeno-anticorpo anormal a alguma substância que é inofensiva para a maioria dos indivíduos; (3) reação alérgica induzida por um antígeno.

Biocompatibilidade—(1) Definição geral: capacidade de um biomaterial desempenhar a função esperada em relação a uma terapia médica (ou dentária) sem desencadear qualquer efeito indesejado local ou sistêmico no receptor ou beneficiário dessa terapia, produzindo a resposta celular ou tecidual benéfica mais apropriada para aquela situação específica e otimizando o desempenho clinicamente relevante dessa terapia (Williams, 2008); (2) Para dispositivos implantáveis de longo prazo: capacidade do dispositivo em desempenhar a função pretendida, com um grau desejável de incorporação pelo hospedeiro, sem desencadear um efeito indesejado local ou sistêmico no mesmo (Williams, 2008); (3) Para materiais de arcabouço usados em engenharia tecidual: capacidade de se comportar como um substrato que dará suporte à atividade celular, incluindo a facilitação de sistemas de sinalização molecular e mecânica, com o objetivo de otimizar a regeneração do tecido sem desencadear qualquer resposta local ou sistêmica indesejável no hospedeiro (Williams, 2008).

Biointegração—Processo de formação de uma interface entre o osso ou outro tecido vivo e um material implantado sem a formação de espaço entre eles.

Exposição crônica—Contato com uma substância que ocorre ao longo de um período prolongado (mais de um ano) (U.S. Agency for Toxic Substances and Disease Registry).

Estrogenicidade—Potencial de um composto químico em agir no organismo de maneira semelhante àquela do estrógeno, o hormônio sexual feminino.

Hipersensibilidade—(1) Sinais ou sintomas objetivamente reproduzíveis iniciados pela exposição a um estímulo definido em uma dose tolerada por pessoas normais (Johansson et al, 2004); (2) reação clínica anormal ou resposta imune exagerada a substâncias estranhas ao organismo que se manifesta por um ou mais sinais e sintomas, tais como dificuldade respiratória, eritema, prurido, coriza, inchaço e vesículas.

Exposição de duração intermediária—Contato com uma substância que ocorre por mais do que catorze dias e menos do que um ano (compare com toxicidade aguda e exposições crônicas) (U.S. Agency for Toxic Substances and Disease Registry).

Dose letal cinquenta (LD50)—Dose calculada de uma substância que se espera causar a morte de 50% de uma população de animais experimentais específicos (U.S. National Institute of Occupational Safety and Health).

Nível de menor efeito adverso observado (Lowest-observed-adverse-effect level, LOAEL)—Dose mais baixa de uma substância capaz de causar efeitos danosos (adversos) na saúde de pessoas ou animais (U.S. Agency for Toxic Substances and Disease Registry) Nível de não observância de efeito adverso (No-observed-adverse-effect level, NOAEL)—Dose mais alta de uma substância que não causa efeitos danosos (adversos) na saúde de pessoas ou animais (U.S. Agency for Toxic Substances and Disease Registry).

Osseointegração—Processo de formação de uma interface estrutural e funcional direta entre o osso vital e a superfície de um implante artificial, sem a presença de qualquer tecido conjuntivo fibroso interposto.

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Efeitos adversos da exposição a materiais dentários

classes, de acordo com o risco, em Classe I, Classe II e Classe III. Dispositivos odontológicos, que não são especificamente isentos, precisam ser aprovados pela FDA antes da distribuição comercial.

Atualmente, o Dental Devices Branch do Center for Devices and Radiological Health regula a autorização pré-comercialização de equipamentos dentários.

As três classes regulatórias (o nível de controle, baseado no risco; a necessidade de apresentar garantia razoável de segurança e a efetividade de um tipo de equipamento) são: 1. Classe I: baixo risco – Controles Gerais [geralmente isenta de 510(k)] 2. Classe II: risco moderado – Controles Gerais & Controles Especiais [510(k) geralmente necessários] 3. Classe III: alto risco – Controles Gerais & Pedido de Aprovação Pré-comercialização (Premarket Approval, PMA) (PMA necessário; precisa demonstrar segurança e efetividade, não se aceitando dados de dispositivos semelhantes já comercializados) Uma lista resumida de classifi cações de equipamentos pela FDA e os comprovantes que devem ser apresentados pelo solicitante são listados abaixo: Controles Gerais (Classes I, II e III)

Registro do estabelecimento e lista de equipamentos que serão comercializados Rótulo e proibição contra adulteração e uso indevido da marca Fabricação em concordância com boas práticas de fabricação (good manufacturing practices, GMPs) Notificação pré-comercialização [requisitos 510(k) (se necessário)] Notificações de eventos adversos.

Controles Especiais (Classe II)

Normas de desempenho (normas consensuais nacionais ou internacionais reconhecidas por regras) Padrões voluntários Documentos de orientação Avaliação pós-comercialização Registro de pacientes e Outras ações que a FDA decida serem necessárias para garantir a segurança e a efetividade com razoável certeza.

Aprovação Pré-comercialização: PMA (Classe III)

Equipamentos para os quais não existe informação suficiente para determinar que os Controles Gerais e Especiais são suficientes para fornecer garantias razoáveis de segurança e efetividade, e aqueles equipamentos que: são usados para dar suporte ou sustentar a vida; são de importância substancial na prevenção de problemas de saúde humana; ou apresentam um risco potencial além do razoável de enfermidade ou dano.

Classificação 510(k)

O caminho mais comum para a comercialização de equipamentos médicos.

Uma avaliação para determinar se o novo equipamento demonstra equivalência substancial (ES).

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ES para um equipamento semelhante (pré ou pós-MDA) para o qual o PMA não é solicitado A determinação de ES pela FDA serve como o processo de classificação para novos dispositivos A maior parte das submissões para o Dental Branch é do tipo 510(k) Equivalência Substancial/Substancialmente Equivalente

Um novo dispositivo é considerado ES a um dispositivo preexistente se: 1. Apresenta o mesmo uso pretendido; 2. Apresenta as mesmas características tecnológicas (incluindo química, materiais, especificações de desenho, propriedades mecânicas ou biológicas etc.); ou 3. Apresenta características tecnológicas diferentes, mas não cria novos tipos de perguntas relacionadas à segurança e à efetividade e é pelo menos tão seguro e efetivo quanto o dispositivo já existente.

EFEITOS ADVERSOS DA EXPOSIÇÃO A MATERIAIS DENTÁRIOS

?

QUESTÕES IMPORTANTES Por que as respostas locais e sistêmicas a um material dentário podem ser diferentes? Quais fatores são importantes para explicar essas diferenças?

EFEITOS LOCAIS E SISTÊMICOS DE MATERIAIS

Qualquer biomaterial colocado adjacente a um tecido natural no corpo pode induzir efeitos biológicos locais ou sistêmicos. Esses efeitos são controlados por substâncias que são liberadas do material e pelas respostas biológicas a essas substâncias. A natureza, a severidade e a localização desses efeitos são determinadas pela distribuição das substâncias liberadas. Para materiais dentários, efeitos locais podem ocorrer no tecido pulpar, no periodonto, no ápice das raízes ou em tecidos orais vizinhos, tais como a mucosa bucal ou a língua (Figura 7-2). As setas na figura indicam os caminhos que substâncias estranhas de um material restaurador, se presentes, percorrem no ambiente oral, no espaço tecidual próximo ao periodonto (PD), na câmara pulpar (P) ou na região periapical (PA). O ligamento periodontal também é um tecido importante, uma vez que está localizado próximo ao sulco gengival ou à área de inserção, local frequente de acúmulo de biofilmes e íons, átomos ou moléculas de substâncias liberadas a partir da região cervical de restaurações dentárias que podem estar localizadas nessa região. Tais acúmulos podem ser metabolizados, o que pode alterar suas propriedades biológicas.

Esses efeitos locais ocorrem em função dos seguintes fatores: (1) a capacidade de essas substâncias serem distribuídas para esses locais, (2) suas concentrações e (3) tempos de exposição, que podem variar de segundos a anos.

De maneira semelhante aos efeitos locais, efeitos sistêmicos de materiais dentários também ocorrem em função da distribuição de substâncias liberadas por esses materiais. As rotas de entrada no organismo incluem as seguintes fontes: (1) ingestão

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CAPÍ T UL O 7

Biocompatibilidade

R CO D

Esmalte

Dentina

P Sulco

Gengiva

Polpa

Epitélio juncional

PD

Cemento

PA

FIGURA 7-2 Ilustração esquemática dos caminhos que íons ou substâncias liberadas podem tomar durante a degradação de uma restauração dentária (R) no interior da cavidade oral (CO), dentina (D), câmara pulpar e tecido pulpar (P), periodonto (PD) e tecido periapical e osso (PA).

ou absorção; (2) inalação de vapor; (3) infiltração através do ápice dentário e (4) absorção através da mucosa oral. A migração dessas substâncias para outros locais pode ocorrer por difusão através dos tecidos ou através de canais linfáticos e vasos sanguíneos.

A resposta sistêmica fi nal depende de quatro variáveis-chave: (1) concentração da substância; (2) tempo de exposição; (3) taxa de excreção da substância; e (4) órgão de importância ou local no qual a exposição aconteceu. Quando substâncias são excretadas lentamente, suas concentrações críticas são atingidas mais rapidamente em comparação a substâncias que são excretadas rapidamente.

REAÇÕES INFLAMATÓRIAS E ALÉRGICAS

Diferentes tipos de respostas biológicas a substâncias podem ocorrer em humanos. Essas respostas incluem reações inflamatórias, alérgicas, tóxicas e mutagênicas. Entretanto, nem todas essas respostas foram documentadas para exposições a materiais dentários.

A resposta inflamatória envolve a ativação do sistema imune do hospedeiro para expulsar alguma ameaça. A inflamação pode ser resultante de trauma (força excessiva, laceração ou abrasão), alergia ou toxicidade. Histologicamente, a resposta inflamatória é caracterizada pelo edema do tecido causado inicialmente por uma infiltração de células inflamatórias tais como neutrófilos e, posteriormente, no estágio crônico, pela ação de monócitos e linfócitos. A relação entre materiais dentários e reações inflamatórias é importante em casos de respostas inflamatórias crônicas, tais como inflamação pulpar e doença periodontal. Como indicado previamente, dentes cujas restaurações apresentam margens próximas à região cervical podem liberar íons e outras substâncias no interior do sulco gengival, e reações adversas podem afetar

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Ligamento periodontal Osso alveolar

FIGURA 7-3 Ilustração esquemática da área do ligamento periodontal.

A gengiva é presa à superfície do cemento dentário logo abaixo do esmalte, através de um epitélio especializado, chamado epitélio juncional.

O sulco gengival é formado pela extensão do tecido gengival acima do epitélio juncional. O cemento recobre a dentina a partir da junção amelo-dentinária. Abaixo da gengiva, o osso alveolar se liga ao cemento através de um tecido chamado ligamento periodontal. Este ligamento não está presente quando implantes estão osseointegrados (ou seja, unidos ao osso).

o epitélio juncional e o ligamento periodontal (Figura 7-3, sem restauração).

Alergias a substâncias, alimentos e materiais sólidos são bem conhecidas pelo público, mas alérgenos específicos são de difícil diagnóstico para profissionais da área da saúde. Uma reação alérgica ocorre quando o corpo reconhece uma substância, molécula ou íon como estranho, e o sistema imune humano pode reagir rapidamente, como em uma reação anafilática, ou lentamente, como em uma dermatite de contato tardia. Essas reações são insensíveis à quantidade do alérgeno que está disponível ou é liberado.

Uma reação alérgica induz uma resposta inflamatória que não pode ser facilmente diferenciada de reações causadas por um processo inflamatório não alérgico ou por uma toxicidade de baixo grau. Entretanto, ao observar os sinais do efeito ou a ausência de sinais em outros locais e pelo processo de eliminação, algumas inferências razoavelmente lógicas podem ser feitas. Em alguns casos, em um período de duas semanas ou mais pode-se observar a resolução de uma resposta porque o efeito foi causado por trauma, outro processo não inflamatório ou por uma condição alérgica autolimitante. Exemplos de reações inflamatórias que podem ser causadas por alérgenos liberados, tais como íons metálicos ou outras substâncias liberadas por materiais dentários, são ilustrados

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CAPÍ T UL O 7

Biocompatibilidade

Secreção de TNF-α (pg/ml)

250 +LPS

200

?

150

QUESTÃO IMPORTANTE Como a microinfiltração pode influenciar a resposta biológica a um material?

100

INTERFACES COM MATERIAIS DENTÁRIOS

50 -LPS 0 Controle 1000 4000 Concentração de HEMA (μmol/L)

FIGURA 7-14 Redução na secreção de fator de necrose tumoral alfa (TNF-␣) por monócitos após a exposição a diferentes concentrações de metacrilato de hidroxietila (HEMA). A secreção de TNF-␣ por células estimuladas por lipopolissacarídeos (+LPS) ou não estimuladas por lipopolissacarídeos (-LPS) é mostrada no eixo y versus a concentração de HEMA no eixo x. (Cortesia de J. Wataha.)

que os monócitos não foram estimulados por lipopolissacarídeos. O significado desse efeito é que quantidades relativamente pequenas de HEMA liberadas de adesivos dentinários ou resinas compostas podem alterar a função normal de monócitos, contribuindo dessa forma para a potencial imunotoxicidade de alguns produtos resinosos.

EFEITOS PULPARES E PERIODONTAIS

O desconforto ou dor pós-operatória causada pelo tratamento com materiais dentários pode ser resultante de diversos fatores, incluindo trauma térmico, injúria química, microinfiltração e alergia. A teoria hidrodinâmica da dor pulpar está relacionada ao movimento do fluido dentinário e sua influência sobre os prolongamentos odontoblásticos. É bem conhecido que a permeabilidade dentinária aumenta substancialmente em áreas próximas à câmara pulpar. Assim, o efeito deletério de um material, se ocorrer, é fortemente influenciado pela espessura do remanescente dentinário entre o material e a câmara pulpar. Essa pressão de fluidos da câmara pulpar em direção ao esmalte não é suficiente para eliminar a difusão de bactérias, produtos bacterianos ou componentes de materiais para o interior da polpa. O maior problema no diagnóstico do dano pulpar potencial causado por um material ou substância é o fato de não existir praticamente nenhuma relação entre o dano documentado histologicamente e os sintomas clínicos. Esta é considerada uma grande limitação dos estudos clínicos nessa área.

Pelo fato de as margens cervicais de muitas restaurações dentárias estarem próximas da área do epitélio juncional (ver Figura 7-3), a biocompatibilidade desses materiais pode influenciar a capacidade do organismo em se defender contra as bactérias que causam a doença periodontal. Além disso, a bolsa periodontal ou sulco gengival pode acumular concentrações significantes de substâncias liberadas que não se acumulariam nesses níveis em outras áreas. Além do acúmulo de substâncias liberadas ou dissolvidas nas áreas subgengivais, substâncias que são liberadas de materiais para obturação de canais radiculares podem se acumular

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próximo ao forame apical. As substâncias que se acumulam nessas áreas podem causar reações inflamatórias, alérgicas, patologias periodontais e lesões periapicais.

Restaurações e próteses dentárias consistem em um ou mais dentes preparados, um material restaurador colocado em uma ou várias camadas e biomateriais dentários acessórios, tais como adesivos, cimentos e agentes de selamento. Embora diversas interfaces possam estar presentes nessas restaurações, as interfaces dentina-cimento ou dentina-resina são as mais importantes como áreas de transição para a transferência de substâncias liberadas para o fluido dentinário. Cimentos dentários como o fosfato de zinco, ionômero de vidro, policarboxilato de zinco e óxido de zinco e eugenol não necessitam de condicionamento ácido da dentina para serem usados como agentes de fixação. Em contraste, cimentos resinosos adesivos podem necessitar de condicionamento ácido da dentina para remover a camada de esfregaço (também chamada de “lama dentinária” ou smear layer) e expor a malha de colágeno para permitir a infiltração da resina de união. Esta camada de resina age como uma barreira parcial ao transporte de elementos, íons ou substâncias que são liberadas pelos diversos materiais restauradores.

Se um material resinoso não penetrar na trama de colágeno ou descolar devido à contração da resina durante a polimerização, uma fenda microscópica irá se formar entre a resina e a dentina.

Esta contração também pode ocorrer com o esmalte. Embora essa fenda tenha apenas poucos micrômetros de largura, ela é ampla o suficiente para permitir que bactérias penetrem nesse espaço, considerando que o tamanho médio de uma bactéria Streptococcus é de apenas 1 ␮m de diâmetro. A interface dentina-resina se forma quando o clínico tenta unir materiais restauradores resinosos à dentina. A interface na verdade se estabelece entre a resina e a rede de colágeno. Assim, a integridade da interface resina-colágeno irá controlar o potencial efeito deletério pulpar dessas restaurações.

Conforme mostrado na Figura 7-15, a união ou a penetração incompleta da resina na trama de colágeno da dentina condicionada por ácido pode provocar a entrada de fluidos ao longo das fendas mais largas do que 1 ␮m, o que é chamado de microinfiltração. A fenda microscópica responsável pelo processo conhecido como microinfiltração pode causar diversos eventos indesejáveis.

As bactérias que migram para a polpa podem iniciar uma infecção do tecido pulpar. A fenda também favorece a fratura do material ao longo da margem sem suporte. Esta fratura aumenta a largura da fenda, permitindo que partículas e moléculas maiores progridam em direção à câmara pulpar. Ela também causa o manchamento marginal e compromete a estética, o que pode provocar a substituição prematura da restauração. Um estudo in vitro revelou que restaurações de amálgama apresentam menos infiltração comparadas com restaurações de resina composta (Ozer et al., 2002).

Se a resina penetra na rede de colágeno da dentina de maneira incompleta, uma fenda muito menor (menos do que 0,1 ␮m, na maior parte dos casos) irá se formar entre a matriz mineralizada da dentina e a camada híbrida colágeno-resina (ver Figura 7-15).

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Influência da biocompatibilidade sobre a osseointegração de implantes Malha de colágeno impregnada por resina Resina composta B

Resina de união, Microinfiltração

R

Nanoinfiltração

D

A

Dentina parcialmente desmineralizada

TD

Dentina não afetada

B FIGURA 7-15 A, Corte de uma restauração em compósito de classe I. B, Diagramas ilustrando os conceitos de microinfiltração (direita) e nanoinfiltração (esquerda) na união de resinas dentárias (R) à dentina (D).

A dentina foi condicionada com ácido como preparação para a aplicação da resina, o que deixa a matriz colagenosa da dentina exposta (área não sombreada no lado superior direito). Se a resina não penetrar completamente na rede de colágeno (esquerda), um pequeno espaço será formado entre os túbulos dentinários (TD) e a parte externa do dente (seta, esquerda). Esta situação é chamada de nanoinfiltração. Por outro lado, se a resina não penetra na rede de colágeno, ou se solta dela, o espaço se torna muito maior (seta, direita).

Esta situação é chamada de microinfiltração. Em uma situação ideal (centro), a resina penetra na rede de colágeno até atingir a dentina mineralizada. A nanoinfiltração e a microinfiltração são fatores importantes na biocompatibilidade de materiais resinosos dentários.

Esta fenda muito menor, acredita-se, causa a nanoinfiltração que provavelmente não permite que bactérias ou produtos bacterianos penetrem em direção à polpa. Entretanto, provavelmente ocorre uma troca de fluidos que pode degradar a resina ou a rede de colágeno que está embebida de forma incompleta na resina, reduzindo dessa forma a longevidade da união dentina-resina.

A nanoinfiltração não foi detectada entre restaurações e o esmalte porque o esmalte praticamente não contém massa orgânica e, portanto, não apresenta matriz colagenosa na qual a resina possa penetrar. Embora não esteja claro se a infi ltração em direção à câmara pulpar é um fator importante na resposta biológica de materiais dentários, é preciso estar atento a potenciais respostas imunes na polpa e em tecidos periapicais que possam ocorrer independentemente dos fenômenos de infiltração.

?

QUESTÃO IMPORTANTE Qual é a diferença entre osseointegração e biointegração?

INFLUÊNCIA DA BIOCOMPATIBILIDADE SOBRE A OSSEOINTEGRAÇÃO DE IMPLANTES O sucesso de implantes dentários endósseos é baseada na biocompatibilidade da superfície do implante e no crescimento de osso novo em sua superfície através do processo de osseointegração. São poucos os materiais para implante ou recobrimento de implantes que promovem a osseointegração. Os materiais para implante mais comuns incluem: (1) CP Ti; (2) liga de titânio-alumínio-vanádio; (3) tântalo; e (4) alguns tipos de cerâmi-

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cas. Materiais que permitem a osseointegração apresentam taxas de degradação muito baixas, e têm a tendência de formar óxidos superficiais que favorecem a aproximação do osso. Alguns materiais, como biovidros cerâmicos, promovem uma osseointegração perfeita ao osso. O processo geral de biointegração envolve a adaptação do osso ou outro tecido ao material implantado sem qualquer espaço ao longo da interface tecido-material (ver Capítulo 20).

MERCÚRIO E AMÁLGAMA

A controvérsia a respeito da biocompatibilidade do amálgama apresentou diversos momentos de maior intensidade nos mais de 170 anos de história de seu uso odontológico nos Estados Unidos. A maior parte da controvérsia tem origem na conhecida e possível toxicidade do mercúrio presente nas restaurações de amálgama. O mercúrio ocorre em quatro formas: como metal (Hg0), como um íon inorgânico (Hg2+), como um componente da fase prata-mercúrio ou em uma das diversas formas orgânicas, tais como metil ou etilmercúrio. O mercúrio metálico penetra no organismo através da pele ou como um vapor através dos pulmões. O mercúrio metálico ingerido é muito pouco absorvido pelo intestino (0,01%), de modo que a principal porta de entrada para o organismo é através da inalação do vapor.

A absorção de metais específicos através da mucosa oral, trato gastrointestinal ou trato respiratório pode variar consideravelmente para as diversas formas químicas de um metal. A excreção pode ocorrer através de vapor exalado ou através da urina, fezes ou pele.

Por exemplo, o vapor de mercúrio é prontamente absorvido após a inalação. O mercúrio dissolvido pode ser transportado através

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C A P ÍT U L O

18 Cerâmicas Odontológicas

SU MÁRIO O que São Cerâmicas?

Aplicações de Cerâmicas em Odontologia História das Cerâmicas Odontológicas Classificação das Cerâmicas Odontológicas Sistemas Metalocerâmicos: Composição e Propriedades Fabricação de Próteses Metalocerâmicas Metais Fundidos para Próteses Metalocerâmicas Aspectos Técnicos de Produtos Metalocerâmicos Métodos para Aumentar a Resistência de Cerâmicas Sistemas Totalmente Cerâmicos Processamento CAD-CAM de Cerâmicas Abrasividade de Cerâmicas Odontológicas Desempenho Clínico de Restaurações Totalmente Cerâmicas Ataque Químico de Cerâmicas de Fase Vítrea pelo Flúor Fosfato Acidulado Dentes Cerâmicos para Prótese Total Fatores que Afetam a Aparência de Cor de Cerâmicas Facetas, Inlays e Onlays de Cerâmica Observação Crítica e Análise de Fraturas Princípios que Governam a Seleção de Cerâmicas Odontológicas Sistema Ident-ceram para Identificação de Produtos Cerâmicos

PALAV R AS -C HAV E Núcleo de alumina—É a subestrutura ou infraestrutura de uma coroa ou ponte feita de Al2O3.

Cerâmica CAD-CAM—É um bloco mestre de cerâmica parcial ou totalmente sinterizado, usado para produzir um núcleo ou estrutura laminada usando o desenho auxiliado por computador (computer aided design, CAD, na sigla em inglês) e a fresagem auxiliada por computador (computer aided manufacturing/milling, CAM, na sigla em inglês).

Cerâmica injetável—É um vidro especialmente formulado para ser fundido e injetado em um molde e convertido através do aquecimento em uma cerâmica vítrea usada como núcleo ou casquete (coping) ou infraestrutura para próteses cerâmicas (ver cerâmica vítrea).

Frits* de cerâmica—Material cerâmico em pó coccionado em um laboratório de prótese para produzir uma camada de recobrimento de porcelana odontológica sobre um material de núcleo (metálico ou cerâmico). Os frits podem ser feitos de vidro ou de uma mistura de vidro e partículas cristalinas, que comumente contêm pigmentos inorgânicos.

Glaze cerâmico—Pó vítreo fino que pode ser coccionado sobre um núcleo cerâmico dental ou porcelana odontológica para formar uma superfície lisa e brilhante. (Ver glaze natural.)

Cerâmica prensada (cerâmica prensada a altas temperaturas—prensagem isostática a quente) – Cerâmica com alto conteúdo de vidro que pode ser aquecida até uma certa temperatura e forçada a fluir sob pressão uniaxial para preencher uma cavidade em um molde refratário.

Corantes para cerâmica—Pó de vidro de gramatura baixa contendo um ou mais pigmentos (óxidos metálicos coloridos) que é aplicado superficialmente numa restauração cerâmica.

Cerâmica—Material inorgânico, não metálico, composto de óxidos metálicos ou semimetálicos, fosfatos, sulfatos ou outros compostos não orgânicos. O vidro, que é amorfo, é um subtipo das cerâmicas.

Cópia-torneamento—Processo de cortar ou usinar uma estrutura usando um dispositivo que produz um traçado na superfície de um padrão mestre, semelhante ao processo de se cortar uma chave em três dimensões.

Cerâmica de núcleo (ou de infraestrutura)—Cerâmica odontológica opaca ou semitranslúcida com resistência, tenacidade e rigidez suficientes para suportar esforços mastigatórios. Materiais de núcleo podem ser glazeados ou recobertos com uma cerâmica de recobrimento para obter cor, forma e função e/ou estética desejados.

Cerâmica odontológica—É um material cerâmico especialmente formulado que exibe resistência, durabilidade e coloração adequadas para restaurar a anatomia e a função, e/ou estética. Várias formulações estão disponíveis, dependendo se a indicação é uma coroa unitária, uma ponte, um pino radicular ou núcleo, um bracket ortodôntico ou uma faceta. Produtos cerâmicos que são usados primordialmente para coroas unitárias e pontes incluem alumina, zircônia estabilizada por céria, alumina infiltrada por vidro, espinélio magnésia-alumina infiltrada por vidro, alumina/zircônia infiltrada por vidro, cerâmica vítrea de dissilicato de lítio, zircônia estabilizada por ítria e vários vidros e glazes.

Prótese dentária fixa (PDF)—Um inlay, onlay, faceta ou coroa cimentada a um ou mais dentes ou pilares de implantes. O termo é mais comumente usado para descrever pontes protéticas.

Prótese parcial fixa (PPF)—Uma ponte que substitui um ou mais dentes perdidos. Entretanto, o termo prótese dentária fixa (PDF) é o termo universalmente preferido.† Cerâmica vítrea—É uma cerâmica conformada na anatomia desejada no estado vítreo e depois tratada termicamente para cristalizar o objeto parcial ou completamente. Blocos mestre de cerâmicas vítreas também estão disponíveis para processos de CAD-CAM. *Nota do Tradutor: o termo frits foi consagrado pelo uso e será mantido. † Nota do Tradutor: no Brasil, tanto o termo como a abreviatura prótese parcial fixa (PPF) são os universalmente usados.

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CAPÍ T UL O 18

Cerâmicas Odontológicas

protetoras na superfície. Entretanto, essa técnica é muito sensível, já que tensões de tração contrárias muito altas podem se desenvolver quando taxas de resfriamento excessivamente altas são empregadas durante o processo de têmpera.

?

QUESTÃO IMPORTANTE Que condição é necessária para que metais fundidos desenvolvam ligações iônicas e/ou covalentes com porcelanas de recobrimento?

SISTEMAS TOTALMENTE CERÂMICOS De acordo com uma pesquisa de 1994, coroas e pontes metalocerâmicas eram usadas para fabricar aproximadamente 90% de todas as restaurações fixas. Entretanto, desenvolvimentos recentes em produtos cerâmicos com resistência melhorada à fratura, tecnologia avançada de CAD-CAM e excelente potencial estético levaram a aumentos significativos do uso de restaurações totalmente cerâmicas. Coroas e pontes de cerâmica tem tido o seu uso mais generalizado desde o início do século XX. Uma das primeiras cerâmicas de infraestrutura prensadas isostaticamente a quente foi a IPS Empress®, uma cerâmica vítrea leucítica. Devido a sua resistência flexural e sua tenacidade à fratura relativamente baixas, essa cerâmica vítrea estava limitada a restaurações unitárias anteriores. Outras cerâmicas limitadas a restaurações unitárias eram a porcelana aluminizada Vitadur N®, uma cerâmica livre de contração de magnésia-alumina (Cerestore®), e Dicor®, uma cerâmica vítrea baseada em tetrassílica-fluórmica. Embora esses materiais tenham tido sucesso relativamente alto por alguns anos, suas limitações lentamente incentivaram o desenvolvimento de cerâmicas com maior resistência e tenacidade, que permitem uma maior gama de usos.

PORCELANA ALUMINIZADA

Até os anos 1960, porcelanas feldspáticas de alta fusão eram as únicas usadas para produzir coroas totalmente cerâmicas. A resistência relativamente baixa desse tipo de material levou McLean e Hughes (1965) a desenvolver uma porcelana reforçada por alumina como material de infraestrutura para produzir coroas cerâmicas. As coroas reforçadas por alumina eram em geral consideradas um pouco mais estéticas para dentes anteriores do que coroas metalocerâmicas. Entretanto, a resistência da porcelana de núcleo usada para coroas reforçadas por alumina era inadequada para permitir seu uso em dentes posteriores.

Um método de produzir coroas de porcelana aluminizada era formar uma camada de óxido de estanho em uma lâmina de platina. O objetivo dessa técnica era reduzir o efeito enfraquecedor das irregularidades de superfície na superfície interna de coroas de porcelana através da adesão de uma lâmina fina de platina à superfície interna, que seria cimentada ao dente preparado. Ligações atômicas da porcelana aluminizada eram promovidas através da eletrodeposição de uma fina camada de estanho sobre a lâmina de platina, que era em seguida oxidada em um forno para formar uma camada contínua de óxido de estanho. A idéia por trás disso era que a lâmina aderida serviria como uma película interna na superfície para reduzir a porosidade de subsuperfície e a formação de microtrincas na porcelana, assim aumentando a resistência à fratura da restauração. O desempenho clínico dessas coroas era excelente para dentes anteriores, mas aproximadamente 15% das

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coroas em molares fraturavam 7 anos após serem cimentadas com cimento de ionômero de vidro.

EFEITO DO DESENHO NA SUSCETIBILIDADE À FRATURA DE RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS E TOTALMENTE CERÂMICAS

Existem vários exemplos de desenhos atípicos que levam à fratura da cerâmica em próteses metalocerâmicas. Um deles envolve pontes com conectores unidos através da técnica de fundição, que são usados ocasionalmente para evitar a soldagem dos componentes da infraestrutura da ponte que não assentam de maneira apropriada no dente. A Figura 18-15 A , mostra uma ponte metalocerâmica de quatro elementos unida com método de fundição, com duas fraturas em conectores nas duas secções unidas da infraestrutura metálica. Um esquema de um conector unido por fundição no pôntico de uma PPF é mostrado na Figura 18-15, B. A iluminação com corante fluorescente permite a melhor visualização das duas áreas de fratura da cerâmica. Os resultados de um estudo in vitro revelaram que a estrutura planejada 1 é a mais resistente à deformação entre os cinco tipos de secção transversal mostrados na Figura 18-5, C. Cerâmicas mais resistentes e com maior tenacidade conseguem suportar maiores tensões de tração antes que trincas se desenvolvam em áreas submetidas a esse tipo de esforço. Porcelanas feldspáticas convencionais não devem ser usadas como infraestrutura em coroas cerâmicas, especialmente em áreas posteriores, porque forças oclusais podem facilmente submetê-las a tensões de tração que excedem a resistência à tração da cerâmica. Uma preocupacão importante são as tensões de tração que se concentram na superfície interna de coroas cerâmicas posteriores (ver a seção sobre CERÂMICAS VÍTREAS). Nas Figuras 18-16 e 18-17, estão mostradas uma infraestrutura em dois copings galvanometálicos e uma PPF de t rês elementos fraturada, respectivamente.

Os copings foram feitos usando o processo “galvanometálico” para eletrodepositar ouro puro sobre os troquéis. Para minimizar o custo do ouro usado no processo, um pôntico de metais básicos foi unido aos copings e, em seguida, recebeu uma camada superficial de ouro. Conforme ilustra a foto, ocorreu trincamento da porcelana nas junções dos pônticos com as coroas, e a porcelana também se destacou da superfície do ouro, como esperado, já que o ouro puro não é capaz de formar a camada de óxidos necessária para a adesão química com a porcelana.

Quando fraturas ocorrem, um esquema da superfície de fratura é útil para determinar as causas da falha. Uma ilustração dos padrões principais de fratura que podem se desenvolver em uma coroa metalocerâmica está na Figura 18-18. Algumas trincas se deslocam ao longo da interface de metal/óxido metálico, e outras podem se propagar ao longo da interface entre o óxido metálico e a porcelana. O terceiro tipo pode ocorrer coesivamente dentro da porcelana. Os dois primeiros tipos são indicativos de um erro no processamento no material, e o terceiro tipo pode ser indicativo de um erro no desenho da coroa, de carregamento excessivo ou outros fatores fora do controle do clínico.

Embora próteses cerâmicas e metalocerâmicas sejam suscetíveis a erros de desenho, algumas variações no desenho apresentam efeitos mínimos nos níveis de tensão gerados durante o carregamento. Por exemplo, os desenhos de coroas metalocerâmicas mostrados na Figura 18-19 apresentam espessuras de metal bastante diferentes na área vestibular e, no entanto, análises de elementos finitos não revelaram diferenças significativas na tensão máxima principal de tração que se desenvolve sob carregamento simulado.

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Sistemas totalmente cerâmicos

FIGURA 18-15 A, fraturas de soldas fundidas no conector terminal de uma ponte metalocerâmica de quatro elementos. Desenhos de soldas fundidas.

As trincas em cada um dos conectores estão destacadas com um corante fluorescente na foto inferior. B, Esquema de uma infraestrutura adequadamente planejada de uma ponte de três elementos unida com soldas fundidas. C, Cinco possíveis formatos de secção transversal para soldas fundidas no pôntico.

D, Gráfico de força versus deformação para uma barra sólida. O desenho 1 foi a melhor escolha entre as cinco possibilidades à esquerda. (C e D, adaptados de De Hoff PH, Anusavice KJ, Evans J, Wilson HR: Effectiveness of cast-joined Ni-Cr-Be structures. Int J Prosthodont 3:550 – 554, 1990.)

A

B Desenho 1 (melhor opção) Desenho 2 300

Barra sólida

Desenho 3

Desenho 4

Desenho 5

Força (N)

Desenho 1 200

0

C

Desenho 1

100

0

0.1

D

FIGURA 18-16 Infraestrutura de copings de ouro “galvanometalizados” e um pôntico de metais básicos. (Cortesia da Dra. Renata Faria.)

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0.2 0.3 Deformação (%)

0.4

0.5

FIGURA 18-17 Fraturas de pontes metalocerâmicas feitas com copings de ouro “galvanometalizado” e um pôntico de metais básicos. (Cortesia da Dra. Renata Faria.)

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C A PÍ TU LO

20 Implantes Dentários

SU MÁRIO Histórico dos Implantes Odontológicos Classificação dos Implantes Componentes do Implante Avaliação do Sucesso Clínico Biomateriais para Implantes Selecionando um Biomaterial de Implante Biocompatibilidade de Implantes Biomecânica

PALAV R AS -C HAV E Aloplástico—Relacionado à implantação de um corpo estranho inerte.

Anquilose—É uma condição de união ou imobilização do dente que resulta de alguma patologia oral, cirurgia ou contato direto com osso.

Anodização—É um processo de oxidação no qual um filme é produzido na superfície de um metal através de um tratamento eletrolítico no ânodo.

Bioaceitação—É o fato de um objeto ser tolerado em um ambiente biológico apesar de efeitos colaterais.

Bioativo—Capaz de promover a formação de hidroxiapatita e adesão com o tecido ósseo.

Biocompatibilidade—É a capacidade do material de gerar uma resposta biológica apropriada em uma dada aplicação no organismo.

Biointegração—É o processo através do qual o osso ou outros tecidos vivos se tornam integrados com um material implantado em íntimo contato, sem espaços interpostos entre as superfícies.

Implante endósseo—É um dispositivo colocado no osso alveolar e/ou basal da mandíbula ou da maxila que intersecta apenas uma placa cortical.

Implante epitelial—É um dispositivo instalado na mucosa oral.

Implantação—É o processo de implantar ou inserir um material no corpo, como um corpo estranho inerte (aloplastia) ou um tecido.

Implantação iônica—É o processo de alterar a superfície de um metal com espécies iônicas desejáveis.

Osseointegração—É o processo através do qual tecido osteoide vivo se forma a 100Å da superfície do implante sem interposição de tecido conjuntivo fibroso.

Osseoindução—É a capacidade de promover formação óssea através de um mecanismo que induz a diferenciação de fibroblastos.

Passivação—É o processo de transformar uma superfície quimicamente ativa de um metal em uma superfície menos ativa.

Reimplantação—Reinserção de um dente de volta no seu alvéolo logo após a extração intencional ou remoção acidental.

Implante subperiostal—É um dispositivo dental colocado sob o periósteo e sobre o osso cortical.

Texturização—É o processo de criar rugosidades na área da superfície do implante à qual o osso pode se aderir.

Toxicidade—É a capacidade do material de causar morte celular ou tecidual.

Implante transósseo—É um dispositivo que penetra ambas as placas corticais e atravessa a espessura do osso alveolar.

HISTÓRICO DOS IMPLANTES ODONTOLÓGICOS A restauração e a substituição de dentes perdidos são aspectos importantes da odontologia moderna. Conforme os dentes são perdidos devido a processos cariosos, patologia ou trauma, há uma demanda para a melhoria da estética e da restauração da função.

Métodos convencionais de restauração incluem próteses totais, próteses parciais removíveis, próteses fixas ou uma combinação dessas estratégias. Há diferentes indicações 499

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Avaliação do sucesso clínico

conseguem suportar nenhuma tensão acima do s eu limite de escoamento, que é equivalente à sua resistência à tração.

Essas tensões podem ser geradas durante o carregamento oclusal. Implantes, por sua vez, são diretamente ancorados no osso e não conseguem se flexionar prontamente no sentido lateral sob cargas oclusais extremamente altas para aliviar parte da tensão. Baseado em um estudo in vitro, Vult von Steyern et al.

(2005) analisaram a resistência à fratura de próteses totalmente cerâmicas em dentes pilares ou implantes. Eles concluíram que próteses de cerâmica suportadas por implantes fraturaram sob cargas mais altas, comparadas com as próteses suportadas por dentes naturais devido à falta de ligamento periodontal. Até o presente momento não há estudos clínicos comparando o desempenho de PPFs cerâmicas suportadas por implantes ou dentes naturais.

Outros estudos analisaram a influência do tipo de material protético na longevidade dos implantes. Brånemark e Skalak defenderam o uso de acrílico para fabricar a superestrutura protética para que ela possa agir como amortecedor de cargas e essencialmente dissipar a carga nos implantes e no osso ao redor deles. Até o momento, acrílico, ouro e cerâmica estão sendo usados para fabricar superestruturas de implantes. Na ausência do ligamento periodontal, minimizar a carga ao longo da interface osso-implante parece lógico. Entretanto, não há evidências que associem o uso de qualquer material protético à longevidade e à sobrevivência de implantes.

?

QUESTÃO IMPORTANTE Qual é o objetivo do pré-tratamento das superfícies de implante?

COMPONENTES DO IMPLANTE Para entender as características e funções do material de implante, primeiro é necessário o conhecimento dos seus inúmeros componentes. Embora cada sistema de implante varie, as partes são basicamente as mesmas. O corpo do implante (chamado de fi xture para o sistema de Brånemark) (Figura 20-8, A) é o componente do implante que interage com o osso. Dependendo do sistema de implante, o corpo pode apresentar diferentes superfícies – rosqueada, com ranhuras, perfurada, com camada de plasma ou recoberta. Essas características muitas vezes são classificadas como de subtração (condicionamento ácido) ou adição (recobrimento). Cada tipo de superfície é projetada para servir a um propósito específico – por exemplo, uma maior área de superfície aumenta a integração com o osso, e melhor interação com a porção cortical tem um papel importante na ancoragem imediata e tardia no osso. Os biomateriais recobertos ou com camada de plasma, discutidos mais adiante neste capítulo, são usados para melhorar a adesão com o osso. O segundo componente (Figura 20-8, B) é o pilar transmucoso, que conecta o corpo do implante com a prótese intraoral a ser fabricada (Figura 20-8, C), que por sua vez vai conferir a função intraoral.

O pilar é geralmente conectado ao corpo do implante através de um parafuso; entretanto, também pode ser cimentado ou conectado com um desenho do tipo angulado (Morse taper).

Pilares podem se engajar com o corpo do implante através de uma geometria interna ou externa (inicialmente um hexágono) no corpo do implante, que também serve como um dispositivo antirrotação e é particularmente importante para restaurações

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C – Prótese

B – Pilar

A – Corpo do implante

FIGURA 20-8 Diagrama dos componentes de um implante. A, Corpo do implante (forma endóssea). B, Pilar transmucoso servindo de ancoragem entre o corpo do implante e a prótese. C, Prótese, a qual pode ser cimentada, rosqueada ou encaixada.

unitárias. A última parte do implante é a prótese. Ela pode ser unida aos pilares através de parafusos, cimentos, encaixes de precisão, dispositivos magnéticos ou outros meios, tais como aqueles usados para próteses removíveis implanto-suportadas.

A instalação e a restauração de implantes projetados para integração com o osso são geralmente feitas em estágios. O primeiro estágio envolve a parte cirúrgica, em que o implante é colocado no osso. O implante é deixado no osso (passivo) por um período de meses, dependendo da qualidade do osso, até que a cicatrização ocorra e o implante se torne integrado. Uma segunda cirurgia é às vezes necessária para descobrir e expor o implante para o ambiente oral através de um parafuso de cicatrização, que é instalado para assegurar a cicatrização adequada do tecido mole ao redor do local do futuro pilar. A fase restauradora segue a instalação do pilar com a instalação de uma coroa, prótese parcial fixa ou removível, com ou sem uma barra de reforço.

Alguns sistemas de implante usam apenas uma intervenção cirúrgica, em que o implante é imediatamente colocado em contato com o ambiente oral e às vezes é capaz de funcionar de maneira limitada em alguns dias. Alguns desses sistemas foram indicados para carregamento funcional imediato, com relativo sucesso.

?

QUESTÕES IMPORTANTES Quando podemos considerar uma restauração de implante bem-sucedida? Quais critérios são usados para determinar esse sucesso? Quais situações clínicas podem afetar a taxa de sucesso de implantes odontológicos?

AVALIAÇÃO DO SUCESSO CLÍNICO Já houve vários debates sobre os critérios para definir o sucesso de um procedimento de implante odontológico. Alguns consideram que a encapsulação de um implante com pseudoperiodonto

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Avaliação do sucesso clínico

A

B1

B2 FIGURA 20-9 O estágio 1 da cirurgia de implante odontológico envolve a instalação do implante no osso. A, Várias brocas são necessárias para acomodar o tamanho do implante no osso. B, As osteotomias precisam ser reavaliadas para assegurar paralelismo e posicionamento correto. Quando múltiplos implantes estão sendo instalados, há necessidade de uma avaliação com pinos de prova. (Parte A © Zimmer Dental Inc., todos os direitos reservados. Parte B de Garg AK: Implant Dentistry, ed 2, St. Louis, Mosby, 2010.)

ou convencional. Enquanto as taxas de sucesso variam, há um consenso de que a carga imediata constitui um processo com mais sensibilidade de técnica e é um procedimento para o qual os pacientes devem ser cuidadosamente selecionados. Alguns pesquisadores concluíram que se essas recomendações forem

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seguidas, as taxas de sucesso para implantes de carga imediata são mais favoráveis. Assim como para implantes convencionais, a estabilidade primária é importante para se atingir osseointegração apropriada. O problema com implantes de carga imediata é que micromovimentos podem acontecer e prejudicar a formação óssea

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Materiais

Dentários

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a

EDIÇÃO

Com ênfase no uso clínico e prático, bem como nas propriedades físicas, mecânicas, químicas e biológicas dos materiais, ANUSAVICE aborda a compatibilidade dos materiais e nesta, nova edição, de forma totalmente ilustrada e em cores. Novas tecnologias emergentes, equipamentos, produtos e acessórios são apresentados de maneira atualizada e de fonte confiável. Além de uma coleção de fotografias clínicas que facilitam a compreensão dos tópicos e conceitos discutidos em cada capítulo.

Características em Destaque: • Grupo de colaboradores de renome confere credibilidade e experiência a cada tópico discutido.

• Capítulo sobre tecnologias emergentes, como CAD/CAM e implantes, o mantém atualizado a respeito dos materiais e conceitos introduzidos recentemente e aqueles em desenvolvimento.

• Organização dos capítulos e do conteúdo em quatro partes (Classes Gerais e Propriedades dos Materiais Dentários, Materiais Dentários Acessórios, Materiais Restauradores Diretos e Materiais Restauradores Indiretos) apresenta o material de uma maneira lógica e eficiente para melhor leitura e compreensão.

• Equilíbrio entre ciência dos materiais e manipulação aproxima o conhecimento necessário a dentistas e técnicos de laboratório.

• Grande ênfase em biocompatibilidade, servindo como um guia útil para clínicos e educadores sobre a segurança dos materiais.

• Ilustrações, fotografias e gráficos totalmente em cores em todo o livro tornam o texto claro e atraente.

• Questões para despertar o pensamento crítico, que aparecem em caixas ao longo de cada capítulo estimulam o raciocínio e encorajam a discussão em sala de aula sobre conceitos e princípios fundamentais.

• Palavras-chave apresentadas no início de cada capítulo auxiliam os leitores a se familiarizar com termos importantes para a compreensão do texto.

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referência em Materiais Dentários, ANUSAVICE – 12ª Edição apresenta o que há de mais atualizado no campo da Odontologia, com informações sobre os materiais utilizados no laboratório e na clínica.

Destaque para o conteúdo de nível científico alinhado para os estudantes de graduação e especialização.

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12a EDIÇÃO

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Kenneth J. ANUSAVICE Chiayi SHEN H. Ralph RAWLS

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Dentários 12

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7/5/13 2:35 PM