materiales dentales y practica, Apuntes de Biomateriales

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Catalogación Editorial Ciencias Médicas

Gutiérrez Segura, Mildred. Materiales dentales: fundamentos teóricos y prácticos / Mildred Gutiérrez Segura, Beatriz de las Nieves Laplace Pérez. —La Habana: Editorial Ciencias Médicas, 2021. 194 p.: il., tab. — (Estomatología. Serie Estomatología General Integral)

Materiales Dentales, Materiales de Impresión Dental, Materiales Biomédicos y Dentales

WU 190

Revisión científica: Dr. C. Jacqueline Medrano Montero Edición: Lic. María Emilia Remedios Hernández Diseño: Patricia Rodríguez Bradman Maquetación: María Pacheco Gola Ilustraciones: Ac. Luciano Ortelio Sánchez Núñez

© Mildred Gutiérrez Segura y Beatriz de las Nieves Laplace Pérez, 2021 © Sobre la presente edición: Editorial Ciencias Médicas, 2021

ISBN 978-959-313-888-8 (PDF) ISBN 978-959-313-889-5 (Epub)

Editorial Ciencias Médicas Centro Nacional de Información de Ciencias Médicas Calle 23 No. 654, entre D y E, El Vedado, La Habana CP 10400, Cuba Teléfono: +53 7 836 1893 Correo electrónico: ecimed@infomed.sld.cu Sitio web: www.ecimed.sld.cu

AUTORAS

Mildred Gutiérrez Segura

Máster en Educación Médica. Especialista de II Grado en Prótesis Estomatológica. Profesora e Investigadora Auxiliar. Clínica Estomatológica Artemio Mastrapa Rodríguez. Universidad de Ciencias Médicas de Holguín.

Beatriz de las Nieves Laplace Pérez

Máster en Salud Bucal Comunitaria. Especialista de II Grado en Estomatología General Integral. Asistente. Clínica Estomatológica Mario Pozo Ochoa. Universidad de Ciencias Médicas de Holguín.

AGRADECIMIENTOS

Agradecer en una obra como esta es un poco complejo porque son muchos los que aportan para realizarla y materializarla. Por eso, hacemos extensivo nuestro profundo agradecimiento a quienes de una forma u otra participaron en su realización. En parti- cular:

A Beatriz Camelia Ochoa Gutiérrez e Inés María Ochoa Gutiérrez, estudiantes ejempla- res, y al Dr. Miguel Orlando Ochoa Rodríguez, médico y profesor de excelencia, por su estímulo, comprensión y apoyo.

A Rita María Carmenate Ochoa, excelente profesional, quien revisó cada capítulo y rea- lizó sugerencias muy valiosas.

A Noraima Segura Martínez, educadora ejemplar, por las bibliografías aportadas.

A Marcos Castaño Curí y a su equipo de trabajo, por su gentileza al abrirnos las puertas de la Clínica de Rehabilitación Bucomaxilofacial y ayudarnos con las imágenes.

A la Dra. Esther Pérez Hernández, por el tiempo que dedicó a esta obra y las experien- cias compartidas.

Al Dr. Josué Fernández Laplace, quien contribuyó generosamente con fotografías de sus pacientes y bibliografías.

Al Dr. Bernardo Fernández Chelala, estímulo e inspiración durante el desarrollo de esta obra.

A la Ing. Yarima Fuentes Grave de Peralta, por su incondicional e inestimable ayuda desde los primeros borradores.

A todos los que al leer las páginas de este libro se sientan parte de este proyecto y perciban su aporte, muchísimas gracias.

PRÓLOGO

La estomatología, como ciencia constituida y consolidada a lo largo de la historia de la huma- nidad, requiere profesionales de excelencia, capaces de solucionar los problemas de salud bucodental. En Cuba, la atención estomatológica es gratuita y brinda una total cobertura a la población, con logros significativos.

En la práctica diaria se realizan múltiples procedimientos restauradores: unos más simples, como las restauraciones oclusales, y otros más complicados que demandan de equipos de tra- bajo, como la rehabilitación bucomaxilofacial. Esto hace que se utilicen numerosos materiales que han ido evolucionando en los últimos años, con una verdadera revolución en las tecnologías y la ciencia de los materiales dentales.

La formación de estomatólogos, licenciados y técnicos se realiza de manera continua, como respuesta a las necesidades sociales. Las exigencias de la educación médica están encamina- das a formar profesionales competentes, capaces de brindar una atención estomatológica en cualquier circunstancia y contexto, con calidad y satisfacción para los pacientes. Por ello, se perfeccionan los planes de estudio, en los claustros académicos de las universidades se realiza un trabajo metodológico sistemático, se brinda el soporte material necesario para el desarrollo del proceso docente-educativo y se trabaja de manera sostenida en el soporte bibliográfico para poner a disposición de estudiantes y profesores los adelantos científico-técnicos. El incesante esfuerzo para elevar la salud bucal es tarea priorizada del sistema social cubano.

Los materiales dentales son diversos y se emplean en todas las áreas de la estomatología. La restauración del tejido dentario perdido, de los dientes y partes asociadas, así como de otros tejidos del complejo bucomaxilofacial, forma parte del perfil profesional. Para lograr resultados óptimos mediante la utilización de estos materiales se requiere una prolija preparación, en con- cordancia con el desarrollo alcanzado y los nuevos productos y procedimientos. Mientras unos materiales van cayendo en desuso, otros emergen con gran fuerza y se van imponiendo en la práctica. Los licenciados y técnicos también deben conocer detalladamente las características, propiedades y manipulación de cada material, pues son un personal indispensable que apoya y forma parte de la labor asistencial en la práctica estomatológica. Los técnicos de laboratorio necesitan un dominio pleno de los materiales dentales para lograr excelentes rehabilitaciones protésicas.

En esta obra se tratan los materiales dentales restauradores, los materiales dentales para im- presiones y los materiales dentales que se utilizan en el laboratorio de prótesis estomatológica. Los contenidos seleccionados responden a los programas de formación de las asignaturas de los estudios de pregrado y de los programas de formación de las especialidades de Estomato- logía General Integral y Prótesis Estomatológica, de la licenciatura en Atención Estomatológica, Prótesis y Tecnología de la Salud. De este modo se estructura un libro de texto que recoge los conocimientos básicos sobre los materiales dentales y su aplicación práctica.

En sus 13 capítulos se incluyen desde las generalidades hasta los materiales de protección del complejo dentinopulpar, los materiales restauradores y los de uso en endodoncia. Les siguen los materiales para impresión y los de uso en el laboratorio, como los materiales para bases protési- cas y la porcelana dental, y culmina con el capítulo sobre biomateriales.

Se destacan la cientificidad, la actualización y la organización lógica de sus textos, en los que están presentes temas muy novedosos, sin desdibujar los contenidos básicos esenciales. Un

CONTENIDO

• Capítulo 1 Generalidades/
  • Propiedades físicas/
    • Propiedades ópticas/
    • Propiedades eléctricas y electroquímicas/
    • Propiedades térmicas/
    • Propiedades superficiales/
  • Propiedades mecánicas/
    • Arrastramiento y escurrimiento/
  • Polimerización/
  • Clasificación de los materiales dentales/
• Capítulo 2 Materiales para la protección del complejo dentinopulpar/
  • Selladores dentinarios/
    • Barnices/
    • Sistemas adhesivos/
  • Forros cavitarios/
    • Hidróxido de calcio/
    • Ionómero vítreo/
  • Bases cavitarias/
    • Cemento de fosfato de zinc/
    • Cementos quirúrgicos /
    • Cemento de policarboxilato de zinc/
    • Cemento de ionómero de vidrio/
  • Consideraciones finales/
• Capítulo 3 Materiales estéticos para la restauración /
  • Resinas compuestas /
    • Clasificación /
    • Indicaciones /
    • Contraindicaciones/
    • Composición/
    • Propiedades /
    • Técnica de restauración/
    • Longevidad de las resinas compuestas/
    • Efectos biológicos/
  • Compómeros/
    • Indicaciones/
    • Composición/
    • Reacción de polimerización/
    • Propiedades/
    • Técnica de empleo/
  • Giómeros/
    • Indicaciones/
    • Composición/
    • Propiedades /
    • Efectos biológicos/
    • Técnica de restauración /
  • Material restaurador de ionómero de vidrio /
    • Indicaciones/
    • Contraindicaciones /
    • Composición /
    • Reacción de fraguado/
    • Propiedades /
    • Técnica de restauración /
• Capítulo 4 Amalgama dental /
  • Indicaciones/
  • Contraindicaciones /
  • Composición /
  • Reacción química /
  • Propiedades/
  • Efectos biológicos/
  • Desventajas /
  • Manipulación/
  • Causas de fracaso/
• Capítulo 5 Materiales y medicamentos para endodoncia/
  • Sustancias irrigadoras y medicaciones intraconductos/
    • Aldehídos/
    • Haluros/
    • Compuestos fenólicos/
    • Clorhexidina/
    • Hidróxido de calcio/
    • Peróxido de hidrógeno/
    • Antibióticos /
    • Corticoesteroides /
    • Quelantes/
  • Materiales para la obturación del conducto radicular/
    • Materiales centrales/
  • Cementos selladores /
    • Cementos a base de óxido de zinc y eugenol/
    • Cementos a base de hidróxido de calcio/
    • Cementos a base de ionómero de vidrio/
    • Cementos a base de silicona /
    • Cementos a base de silicato cálcico /
• Capítulo 6 Materiales para impresión/
  • Clasificación /
  • Propiedades/
  • Materiales elásticos para impresión /
    • Hidrocoloides reversibles/
    • Alginato/
    • Elastómeros/
  • Materiales rígidos para impresión /
    • Pasta zinquenólica/
    • Modelina/
• Capítulo 7 Yesos para uso estomatológico/
  • Yeso dental /
  • Yeso piedra/
  • Yeso para troqueles/
  • Yeso para impresiones/
  • Yeso para revestimiento/
  • Reacción de fraguado/
  • Propiedades/
  • Manipulación /
• Capítulo 8 Cera/
  • Composición/
  • Clasificación/
  • Indicaciones/
  • Propiedades/
  • Manipulación/
• Capítulo 9 Resinas acrílicas y materiales resilientes para base/
  • Acrílico/
    • Ventajas/
    • Desventajas/
    • Indicaciones/
    • Composición/
    • Reacción de polimerización/
    • Propiedades/
    • Manipulación/
    • Efectos biológicos/
  • Resinas bisacrílicas/
    • Ventajas/
    • Desventajas/
    • Propiedades/
  • Materiales resilientes/
    • Nailon/
• Capítulo 10 Materiales para rebase y acondicionadores de tejidos/
  • Materiales resilientes/
    • Indicaciones/
    • Composición/
    • Propiedades/
    • Manipulación/
  • Materiales duros para rebasado (curados en la boca)/
    • Indicaciones/
    • Composición/
    • Reacción de polimerización/
    • Propiedades/
    • Manipulación/
  • Materiales duros para rebasado indirecto/
  • Acondicionadores de tejidos/
    • Indicaciones/
    • Composición/
    • Propiedades/
    • Manipulación/
• Capítulo 11 Cerámica dental/
  • Clasificación/
  • Cerámica feldespática/
    • Clasificación/
    • Indicaciones/
    • Contraindicaciones/
    • Composición/
    • Propiedades/
    • Ventajas/
    • Desventajas/
    • Manipulación/
    • Defectos en la porcelana/
  • Cerámicas de nueva generación/
    • Cerámica de vidrio con disilicato de litio/
    • Cerámica vítrea de leucita/
    • Cerámica vítrea de fluoroapatita/
    • Cerámica de vidrio, reforzada con alúmina o porcelanas alumínicas/
    • Cerámica de vidrio, enriquecida con dióxido de zirconio/
  • Cementación/
• Capítulo 12 Aleaciones y revestimientos/
  • Aleaciones de metales preciosos/
    • Clasificación/
    • Indicaciones/
    • Composición/
    • Propiedades/
  • Aleaciones de metales no preciosos/
    • Indicaciones/
    • Composición /
    • Propiedades /
    • Manipulación/
    • Defectos del colado/
    • Tecnología CAD/CAM/
    • Efectos biológicos/
  • Revestimientos/
    • Clasificación/
    • Revestimientos con fosfato/
    • Revestimientos con silicato de etilo/
    • Revestimientos con yeso/
• Capítulo 13 Biomateriales/
  • Biomateriales para relleno óseo/
    • Autoinjerto/
    • Biomateriales sustitutos de hueso/
    • Aplicación clínica /
    • Funciones biológicas/
    • Propiedades/
    • Regeneración ósea guiada/
  • Biomateriales para implantes dentarios/
    • Propiedades /
    • Metales y aleaciones/
    • Zirconio/
    • Cerámicas/
    • Composites/
    • Carbono y compuestos de carbono silicio/
• Bibliografía/

2 Materiales dentales: fundamentos teóricos y prácticos

Propiedades ópticas

Las restauraciones dentarias y las prótesis estomatológicas no solo cumplen requisitos funcionales, sino también estéticos. Alcanzar la similitud, en apariencia, con los tejidos perdidos a través de la restauración es una condición insoslayable del éxito del tratamiento. El color de un objeto se define por el tinte, el valor y la intensidad. El tinte se refiere al color, por ejemplo, rojo, amarillo y azul. El valor es la claridad u oscuridad de un color y su factor más importante; un diente de un valor bajo es grisáceo y tiene apariencia de no vital. La intensidad es la cantidad de saturación de un color, por ejemplo, el amarillo claro tiene menos intensidad que el amarillo oscuro (Fig. 1.1).

Fig. 1.1. Esquema que representa el tinte y la intensidad del color.

Existen varios factores que afectan el aspecto del color de un objeto y se relacionan con el tipo de luz, el objeto mismo y la percepción del observador. La intensidad de la luz y el tipo de fuente de la que proviene modifican el aspecto del color, es por esta razón que al seleccionar un material de restauración estético o los dientes para la rehabilitación protésica se emplea siempre la luz natural. La luminosidad es la característica relacionada con la claridad o cantidad de brillo que posee un objeto, sobre todo si es natural. La traslucidez está dada por la transmisión de la luz. El brillo y la translucidez afectan también la percepción del color; mientras más altos sean, se percibe de un aspecto más claro. Las respuestas visuales varían de un individuo a otro. El ojo humano detecta mejor las diferencias por comparación, de forma tal que los colores adyacentes influyen sobre la inter- pretación en cuanto a tinte y tamaño. Este efecto se conoce como ilusión óptica. En la figura 1.2 se aprecia cómo varía la percepción del tamaño, influida por los colores del objeto y del medio circundante. En el fondo claro parece ser más pequeño el recuadro interior que en el fondo negro; sin embargo, ambos tienen un tamaño similar.

Fig. 1.2. Ilusión óptica.

Materiales dentales: fundamentos teóricos y prácticos 3

La selección de un diente artificial o el color de un material restaurador se realiza con relativa rapidez para evitar la fatiga de color, o sea, la disminución de la respuesta al estímulo de un color. El color de los dientes no es uniforme en toda la superficie, sino de un tono más su- bido y luminoso hacia el tercio gingival, para ir suavizándose y aclarando hacia el borde incisal, lo que se explica por el menor espesor del esmalte hacia el cuello. Este elemento es importante a la hora de seleccionar el color, de manera particular en materiales como la porcelana dental. También los dientes varían su color: los incisivos superiores son más claros; los incisivos laterales, un poco más oscuros; los incisivos inferiores, ligeramente más oscuros que los incisivos superiores; los caninos son más oscuros que los laterales y los dientes posteriores son semejantes a los caninos. Al seleccionar el color de los dientes artificiales para prótesis es necesario tener en cuenta algunos requisitos o condiciones para que dicha selección sea más exacta. Estos son: − Sentar al paciente frente a una ventana que no reciba el sol directamente. − Paredes pintadas con colores suaves. − No proyectar sombras ni colores fuertes de la ropa sobre el paciente. − Evitar que el brillo del reflejo de los dientes se dirija a la vista del operador. − Mirar solo unos segundos. − Comparar varios colores antes de tomar la decisión final. − Humedecer los dientes de la guía y mantener húmedos los dientes naturales del paciente.

Propiedades eléctricas y electroquímicas

Los metales en solución tienen la capacidad de ionizarse y perder electrones, por lo que en el medio bucal sufren un proceso de oxidación. Los metales con un elevado potencial negativo, como el oro, son más resistentes a la oxidación. Los distintos valores del potencial de electrodo de dos metales diferentes, cuando es- tos entran en contacto, crean el paso de una corriente eléctrica que le provoca molestias al paciente, con probabilidad de daño al órgano pulpar. Esto puede ocurrir en la boca cuando hay metales diferentes (oro y amalgama) e incluso entre dos amalgamas con diferentes fórmulas en la aleación. La capacidad de un material para conducir la corriente eléctrica se denomina conduc- tividad eléctrica. Esta suele ser elevada en los metales y muy baja en los materiales de contenido cerámico.

Propiedades térmicas

La conductividad térmica se expresa como la cantidad de calor que pasa a través de un material. Si la magnitud del gradiente térmico es constante en el tiempo, la conductividad térmica es la medida del calor transferido. Si el gradiente no es constante, entonces la difu- sibilidad térmica es la propiedad más importante y se define como la medida de la transfe- rencia de calor de un material en un estado inconstante o que depende del tiempo. Es una combinación de la conductividad térmica, la capacidad calórica y la densidad del material, inversamente proporcional a esta última.

Materiales dentales: fundamentos teóricos y prácticos 5

La tensión superficial es una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líqui- dos que, junto a las fuerzas que existen cuando estos entran en contacto con los sólidos, da lugar a la capilaridad. La energía superficial del líquido crea una presión que lo arrastra hacia el interior de los surcos, espacios angostos y tubos delgados, movimiento que se denomina penetración ca- pilar. La capilaridad tiene como efecto la elevación o depresión de la superficie de un líquido en contacto con un sólido. La penetración capilar es la responsable de que la saliva penetre alrededor de las res- tauraciones (microfiltración marginal), así como en los surcos, fosas y fisuras profundas, que constituyen sitios susceptibles a la caries dental. Si la cantidad de saliva es limitada, se crea una presión hidrostática negativa por la formación de capilares aislados, que en algu- nas investigaciones se reporta como una condición que propicia el incremento de la tasa de crecimiento bacteriano. La penetración capilar de la saliva en el espacio mínimo entre las bases protésicas acríli- cas y la mucosa en la que se asienta es, en parte, responsable de la retención de las prótesis. El movimiento de los líquidos al interior de estos espacios angostos se relaciona con su tensión superficial, el ángulo de contacto y la viscosidad. En los sellantes de fosas y fisuras, así como en los sistemas adhesivos, se emplea un líquido con baja viscosidad, baja tensión superficial y bajo ángulo de contacto, lo que asegura un buen mojado de la superficie y una penetración eficaz –gracias al fenómeno de capilaridad– en las irregularidades creadas por el grabado ácido previo; de esta manera se asegura una buena unión entre el diente y el material empleado. El mojado es la extensión de una gota de líquido en la superficie sólida sobre la cual se apoya, con la que forma un ángulo de contacto que tiene valores diferentes para distintas sustancias: un ángulo de contacto de 0o^ indica un completo mojado; los valores bajos se corresponden con un buen mojado e indican una fuerte atracción entre las moléculas su- perficiales del líquido y del sólido, lo que promueve la penetración capilar y la adhesión; un ángulo mayor de 90o^ indica un mojado deficiente. Los materiales para impresión que tienen un ángulo de contacto bajo con el agua y garantizan un buen mojado se consideran hidrofílicos ; esto posibilita copiar las superficies sólidas en presencia de humedad. Los materiales para impresión que tienen un ángulo de contacto elevado son hidrofóbicos, lo que expresa un mojado deficiente, no favorable para la atracción entre las moléculas superficiales de un líquido y un sólido. En la figura 1.4 se muestra el valor bajo del ángulo de contacto del líquido empleado en los sistemas adhesivos y el ángulo elevado del mercurio de la amalgama dental.

Fig. 1.4. Ángulos de contacto del mercurio, el agua y la resina.

6 Materiales dentales: fundamentos teóricos y prácticos

La adhesión es el mecanismo que permite que dos partes se mantengan en contacto. Es un fenómeno de naturaleza físico-química, en el que intervienen fuerzas de atracción mo- lecular y atómica, que requiere, para que se produzca, el contacto íntimo entre los cuerpos, con el máximo de energía superficial. La contaminación de una de las superficies reduce la adhesión y la humectación la favorece. La realización de los tratamientos de operatoria dental implica, en la mayoría de los pacientes, la aplicación de técnicas en las que se colocan materiales en contacto con la estructura del diente. Existen distintos mecanismos que permiten lograr la adhesión: el más simple es la adhesión mecánica y consiste en que dos partes quedan trabadas, debido a sus formas. Estas trabas pueden lograrse al nivel macroscópico (surcos, rieleras y ángulos bien definidos en las preparaciones cavitarias) o al nivel microscópico (microporosidades, como resultado del grabado ácido del esmalte); la diferencia entre ambas es solo cuestión de mag- nitud. La adhesión química o específica es la unión química que se logra por la interacción entre átomos y moléculas de las partes que se ponen en contacto. En operatoria dental, los mecanismos de adhesión microscópica y específica son los de mayor interés, pues aseguran, además de la retención del material, el sellado marginal y la integración estructural entre el diente y el material restaurador. Las consideraciones que se hacen en este capítulo sobre la adhesión son válidas también para las restauraciones protésicas fijas. La adhesión mecánica microscópica se logra al establecer un contacto íntimo entre las superficies, pero la adhesión química o específica necesita un acercamiento entre las partes, que genere interacciones entre los átomos y las moléculas. Este tipo de contacto es casi imposible de lograr entre superficies sólidas; solo mediante la utilización de un líquido se puede obtener una aproximación suficiente que permita lograr estos tipos de adhesión. Es por esta razón que los sistemas adhesivos emplean una sustancia líquida o bonding , que se pone en contacto con las estructuras sólidas dentarias: el tipo de adhesión está condicionado al grado de contacto y a la interacción entre el líquido del material y los tejidos del diente. El esmalte que recubre las coronas de los dientes está formado por una estructura iónica de cristales de hidroxiapatita y posee una elevada energía superficial que atrae hacia sí al líquido de los sistemas adhesivos. Para lograr un contacto adecuado este tejido debe estar libre de la película orgánica que cubre al diente y de la capa de esmalte contaminado. Por esta razón, previo a la colocación del líquido que sirve como elemento de unión entre el diente y la resina, la superficie dentaria debe limpiarse mecánica y químicamente. La adsorción es el fenómeno mediante el cual una sustancia disuelta en un líquido se fija sobre un sólido. La adsorción es más frecuente en materiales o tejidos con alta ener- gía superficial y se produce solo en la superficie, mientras que la absorción comprende la penetración y la captación por el interior del material o de los tejidos. Un buen ejemplo de este fenómeno de la adsorción es el efecto prolongado de las soluciones de clorhexidina, la cual se adsorbe en las superficies dentarias, en las mucosas y en los propios materiales de restauración, y desde estos es liberada lentamente.

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas dependen de los tipos de átomos y uniones presentes, el tamaño, la forma y la estructura interna del material; se les caracteriza como propiedades