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Resumen

Objetivo: El objetivo de este estudio in vitro es presentar un protocolo de despegado desarrollado para retirar una restauración de zirconia monolítica retenida por tornillo de su pilar de base de titanio, y evaluar microscópicamente la integridad del pilar tanto a nivel prostético como de conexión.

Materiales y Métodos: Se probaron un total de 30 muestras. Cada muestra consistió en una restauración de zirconia monolítica unida a un pilar de enlace de titanio. Se diseñaron y fabricaron cinco formas diferentes. Aleatoriamente, un tercio de los pilares de enlace de Ti fueron sometidos a un proceso de anodización. Luego, todas las muestras de zirconia se unieron a los pilares de enlace de Ti de acuerdo con un protocolo preestablecido. Cuarenta y ocho horas después, las muestras fueron despegadas de acuerdo con el protocolo experimental. Los resultados fueron evaluados mediante una inspección visual con un microscopio óptico, microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis de composición química.

Resultados: Se recolectaron y analizaron visualmente treinta muestras. Siete muestras fueron evaluadas aleatoriamente mediante microscopía electrónica de barrido. En todos los exámenes, no se reportaron cambios relevantes. El análisis de composición química tampoco reveló cambios en la estructura química del titanio.

Conclusiones: Los pilares de base de titanio no alteran la estructura y propiedades del material, no creando cambios de fase ni la aparición de óxidos que induzcan fragilidad. Se necesitan más estudios clínicos con períodos de seguimiento más largos para confirmar estos resultados preliminares.

 

Introducción

La precisión en la interfaz implante-pilar es uno de los aspectos más importantes que influyen en el remodelado óseo marginal y el riesgo de periimplantitis. Las microgrietas y la filtración bacteriana juegan un papel importante en las reacciones inflamatorias periimplantarias y la posterior pérdida de hueso de soporte para restaurar el ancho biológico fisiológico. El pilar definitivo colocado en la inserción del implante y que no se retira parece ser un enfoque prostético efectivo para reducir el remodelado óseo marginal fisiológico. Sin embargo, en las últimas décadas, las restauraciones de implantes retenidas por tornillo han aumentado en popularidad debido a su retención predecible, recuperabilidad y la falta de cemento subgingival potencialmente retenido. Este último punto se ha vuelto muy importante debido a la tendencia a colocar implantes subcrestales.

La colocación de implantes guiada por prótesis es crucial para el éxito a largo plazo del tratamiento, permitiendo que los implantes se instalen en la posición y profundidad mesio-distal y bucco-lingual más precisa. Algunos estudios no muestran diferencias clínicas al colocar implantes a 0.5 mm o 1.5 mm subcrestales; por lo tanto, los clínicos pueden elegir como prefieran. Sin embargo, la profundidad de la colocación del implante debe ser cuidadosamente planificada para considerar el hueso disponible y el grosor de los tejidos blandos, el tipo de implante y el tipo y forma de la reconstrucción protésica posterior. Colocar un implante en una posición subcrestal puede tener un impacto positivo, especialmente en el área estética, donde obtener un perfil de emergencia armonioso es obligatorio. Sin embargo, la posición vertical depende principalmente del tipo de conexión. Se ha demostrado que los implantes con conexión cónica interna y cambio de plataforma en la interfaz implante–pilar mantienen niveles óseos estables durante un período medio de seguimiento de dos años cuando se colocan subcrestalmente.

Debido a su estética, altas propiedades mecánicas y biocompatibilidad, las cerámicas de zirconia tetragonal estabilizada con itrio han ganado popularidad como el material restaurador preferido para coronas individuales soportadas por implantes en el área estética, con tasas de supervivencia que oscilan entre el 90% y el 96% después de períodos de observación de 5 y 10 años, respectivamente. Por estas razones y más, las empresas de implantes comercializan varias opciones protésicas para ofrecer restauraciones soportadas por implantes retenidas por tornillo. Dentro de estas, los pilares de base de titanio (TBA) o los pilares de enlace de titanio pueden considerarse opciones de tratamiento viables para restaurar implantes dentales. La restauración final es una solución híbrida cementada-atornillada, estética, compuesta por una restauración libre de metal que se une fuera de la boca del paciente a un TBA original. Los principales beneficios de este enfoque incluyen su recuperabilidad, un ajuste implante-pilar altamente preciso (garantizado por el fabricante) y la personalización del perfil de emergencia. Además, al trabajar en un flujo de trabajo totalmente o semi-digital, las soluciones protésicas híbridas también pueden reducir los costos de producción en comparación con el flujo de trabajo clásico.

Para crear soluciones protésicas híbridas, las restauraciones de zirconia monolítica o porcelana fusionada a zirconia (PFZ) son diseñadas por computadora (CAD) y fabricadas por computadora (CAM) con un enfoque semi-digital o completamente digital. Finalmente, las restauraciones de zirconia se adhieren en el consultorio dental a los TBAs, resultando en las restauraciones híbridas cementadas/sostenidas por tornillo. Este enfoque reduce cualquier proceso inflamatorio debido a los restos de cemento en el tejido peri-implantario, manteniendo su recuperabilidad. La unión también se puede realizar en un laboratorio dental bajo condiciones controladas; sin embargo, en caso de que se necesiten correcciones cerámicas importantes (color, puntos de contacto, oclusión), el TBA debe ser despegado de la restauración cerámica antes de ser colocado en el horno de cerámica dental a 370°C durante cinco minutos. Además, cuando una restauración de zirconia es despegada, el cemento de resina permanece adherido a ella, y este debe ser removido antes de que la restauración pueda ser recementada. En la literatura, hay varios artículos sobre protocolos de unión y fuerza retentiva. Sin embargo, en el momento de escribir este manuscrito, y según el conocimiento de los autores, no hay manuscritos que informen sobre los procedimientos de despegue y su impacto en la superficie de los pilares de titanio.

El objetivo de este estudio in vitro es presentar un protocolo de despegado desarrollado para retirar una restauración de zirconia monolítica retenida por tornillo de su TBA y evaluar microscópicamente la integridad del pilar tanto a nivel prostético como en la conexión implante-pilar.

Materiales y Métodos

Se consideraron un total de 30 muestras para esta investigación in vitro. No se encontró un estudio similar en la literatura. Por esta razón, no se realizó un análisis de tamaño de muestra a priori. Cada muestra consistió en una restauración de zirconia monolítica (MZR) unida a un TBA (Pilar Ti-link, Osstem Implant, Seúl, Corea del Sur). Todas las MZRs fueron diseñadas (diseño asistido por computadora, CAD) y fabricadas (fabricación asistida por computadora, CAM) en un laboratorio dental en Italia utilizando un protocolo estandarizado según lo recomendado por el fabricante (ST ML, UpCera Shenzhen Dental Technology Co. LTD., Nobil-Metal, Asti, Italia). La composición porcentual de la zirconia utilizada fue ZrO2 + HfO2 + Y2O3 > 98%; Er2O3 < 1.0%; Fe2O3 < 0.3%; Pr2O3 < 0.2%; otros óxidos < 0.5%. Se diseñaron y fabricaron cinco formas diferentes, representando las posibles variables clínicas extremas (Tabla 1 y Figura 1). Los principales datos físicos se informan en la Tabla 2.

Tabla 1. Principales características de los MZRs utilizados en las muestras.
Figura 1. Diseño asistido por computadora (CAD) de la fabricación asistida por computadora (CAM) de MZRs utilizados como muestras.
Tabla 2. Datos físicos principales de la zirconia utilizada.

Al azar, un tercio (10 de 30) de los TBAs fueron sometidos a un proceso de anodizado en un baño de anodizado calentado a 20°C con una solución de 10 g de fosfato trisódico (TPS) en 500 mililitros (mL) de agua destilada bajo una densidad de corriente de 5 mA × cm2 debido a un potencial de anodizado estabilizado de 65 V (anodizador de titanio, Artiglio S.n.c., Parma, Italia). El proceso de anodizado resultó en la formación de una capa de óxido de color dorado con un grosor de aproximadamente 120 µm en 30 s. Posteriormente, todas las muestras de zirconia fueron unidas a los TBS según un protocolo bien conocido (Tabla 3), de la siguiente manera.

Tabla 3. Procedimientos de unión.

Se utilizó cinta de teflón para sellar el agujero del tornillo. Luego, los MZRs se unieron al TBA utilizando cemento de resina PANAVIA SA (Cemento SA Universal, Kuraray Noritake). Se utilizó un gel inhibidor de oxígeno (gel Oxyguard II, Kuraray Noritake, Milán, Italia) para permitir un curado completo. Inicialmente, se realizó un curado rápido de 5 s (Valo, Ultradent, Salt Lake City, UT, EE. UU.). Después de la eliminación del exceso de cemento, las muestras se colocaron en una luz de curado de laboratorio dental y se polimerizaron durante 5 min. Finalmente, las muestras se limpiaron y pulieron (Figura 2).

Figura 2. Pilares de base de titanio después del procedimiento de unión.

Cuarenta y ocho horas después, las muestras fueron desunidas de acuerdo con el protocolo experimental informado en la Tabla 4 y como se publicó anteriormente.

Tabla 4. Procedimientos de desunión: configuraciones del horno de cerámica.

Los TBAs se eliminaron de las restauraciones de zirconia utilizando una herramienta personalizada insertada dentro del orificio de acceso del tornillo del pilar (Figuras 3 y 4).

Figura 3. Herramienta personalizada utilizada para eliminar las restauraciones de zirconia.
Figura 4. Pilares de base de titanio inmediatamente después del procedimiento de despegue.

Finalmente, todos los TBAs fueron limpiados de acuerdo con un protocolo establecido (Tabla 5), inspeccionados con el microscopio óptico y analizados mediante SEM.

Tabla 5. Procedimiento de limpieza después del despegado: tratamiento de los MZRs y los TBAs.

Los análisis de SEM se realizaron en dos centros, un centro público en Varsovia (Universidad Tecnológica de Varsovia, Varsovia, Mazovia, Polonia) y otro centro privado en Villafranca d’Asti, Italia (R&D Nobil Metal SpA). Todos los datos recopilados fueron analizados en el Departamento de Medicina, Cirugía y Farmacia, Universidad de Sassari, Italia.

Resultados

Todos los MZRs y TBAs fueron objeto de una inspección visual con un microscopio óptico con diferentes aumentos (hasta un valor de aumento de 40× magnificación, estereomicroscopio Leica MS5, Leica, Milán, Italia) para evaluar la respuesta de la zirconia al protocolo de despegado aplicado, como fractura y/o grieta microscópica.

De manera aleatoria, se examinaron 2 de 10 TBAs anodizados y un nuevo TBA de titanio (utilizado como control) mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) utilizando un SEM Zeiss EVO 10 (R&D Nobil Metal SpA, Italia) operado a 20 kV para evaluar cualquier tipo de diferencia microscópica con respecto a la muestra de prueba.

De manera aleatoria, se examinaron 5 de 20 TBAs no anodizados (prueba) y un nuevo TBA (utilizado como control) mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) utilizando un SEM Hitachi SU70 operado a 30 kV para evaluar cualquier tipo de diferencia microscópica con respecto a la muestra de prueba.

El análisis de la composición química de todas las muestras analizadas (TBAs de prueba y control) se realizó mediante una sonda EDS (Bruker—Detector XFlash, R&D Nobil Metal SpA, Italia) integrada en el SEM Zeiss EVO 10 (R&D Nobil Metal SpA, Italia).

 

Resultados

Después del procedimiento de despegado, todos los MZRs y TBAs fueron inspeccionados visualmente con un estereomicroscopio. Todas las muestras fueron despegadas de acuerdo con el protocolo mencionado anteriormente. Luego, se encontró que todos los MZRs estaban libres de complicaciones, como fracturas o líneas de grietas, independientemente de las formas. La Figura 5 muestra una vista general de los dos TBAs: en el lado izquierdo, la pieza está en una condición inicial, y el lado derecho muestra los TBAs después de los procedimientos descritos. La diferencia de color entre estos dos se puede notar fácilmente. La condición inicial mantiene el aspecto típico del titanio, mientras que el segundo se volvió amarillo. Este es un resultado esperado, ya que, durante la exposición al calor a 370°C, se crea una capa de óxido en la superficie del titanio.

Figura 5. Control (izquierda) y prueba (derecha) de TBAs.

Como no se encontraron daños bajo análisis estereomicroscópico, las muestras procedieron directamente a la inspección SEM. Se pueden encontrar más detalles en las imágenes SEM presentadas en la Figura 6a–d. Se compara una parte cónica de los TBAs en la Figura 6a,b. Como se puede notar, el contraste en la parte después de la exposición térmica es visiblemente menos prominente, lo que puede estar relacionado con una menor conductividad de la muestra o la presencia de una capa muy delgada, que puede dificultar la escape de electrones secundarios durante las observaciones. Ambas características pueden estar vinculadas a la presencia de una capa de óxido establecida durante la exposición térmica del TBA. Un mayor aumento del TBA en su condición inicial revela los patrones del proceso de fabricación: el mecanizado. El cementado y la eliminación de la zirconia no cambiaron esos patrones, como se ve en la Figura 6d, pero se pueden notar algunos cambios leves en la superficie. Se encontraron resultados similares para los TBAs anodizados en comparación con el control y el nuevo pilar de base de titanio (Figura 7).

Figura 6. Pruebas (a,c) y controles (b,d) de TBAs a 30× (a,b) y 500× (c,d).
Figura 7. TBAs anodizados (a,c) y controles (b,d) a 85× (a,b) y 300× (c,d). La mancha negra en la Figura 7d está relacionada con la carga eléctrica en el polvo en la superficie de la muestra.

El análisis de la composición química (gráfico de Espectroscopía de Rayos X por Dispersión de Energía [EDS]) no mostró diferencias entre los grupos de prueba y control (Figura 8).

Figura 8. Gráfico de Espectroscopía de Rayos X por Dispersión de Energía (EDS) (R&D Nobil Metal SpA, Italia).

Discusión

Este estudio in vitro se desarrolló para evaluar microscópicamente el efecto de un protocolo de despegado aplicado para remover una restauración de zirconia monolítica retenida por tornillo de su TBA. Hasta donde saben los autores, en el momento de escribir este artículo, no existen estudios comparables. Por lo tanto, es imposible comparar los resultados de la presente investigación con otros estudios.

Una de las características más importantes de una restauración soportada por implantes es su recuperabilidad, que podría ser necesaria para complicaciones del implante. Las restauraciones de cerámica monolítica satisfacen la necesidad de reconstrucciones estéticas adecuadas y reducen el riesgo de astillado de la porcelana. Sin embargo, algunas complicaciones, como el aflojamiento del tornillo, aún pueden observarse. Además, el contacto interproximal podría perderse en los sitios de implantes, aumentando el riesgo de enfermedad periodontal. Se introdujeron los TBAs para superar el riesgo de fractura del pilar de las restauraciones de zirconia de una sola pieza, permitiendo un enlace híbrido (cementado y retenido por tornillo), un fuerte vínculo entre los implantes y las restauraciones de zirconia monolítica, y finalmente proporcionando un resultado estético favorable a largo plazo y satisfacción del paciente. Las restauraciones de zirconia monolítica unidas a los TBAs pueden ser fácilmente recuperadas por la boca del paciente; sin embargo, se debe aplicar un protocolo estricto, como el presentado en esta investigación.

En el presente estudio, las muestras analizadas se llevaron a una temperatura máxima de 37°C siguiendo parámetros estandarizados evitando la llamada "fase de alivio de estrés". Esto previene cambios estructurales que normalmente se obtienen con titanio a una temperatura más alta. En el presente estudio, las observaciones con microscopio estereográfico y SEM muestran la formación de óxidos debido a cambios de color en la superficie a amarillo (ver Figura 6). Desde el punto de vista del material, el proceso de despegado no cambió las propiedades ni las dimensiones de los TBAs. La conexión del implante está libre de cualquier cambio. Además, la parte donde se cementó la corona tuvo algunos cambios menores pero irrelevantes.

La formación de óxido de titanio a altas temperaturas es un hecho bien conocido, y se ha encontrado que está influenciada por la temperatura de recocido. La oxidación ocurre debido a la alta reactividad del titanio con el oxígeno en el aire, incluso a temperatura ambiente. La morfología de la superficie y las propiedades estructurales y eléctricas de las películas de TiO2 están influenciadas por la temperatura de recocido. Se observó que cuando la temperatura de recocido aumenta hasta 900°C, el tamaño de los cristalitos de TiO2 aumenta. Sin embargo, a aproximadamente 300° C, las películas de TiO2 se cristalizan en la fase anatasa con baja cristalinidad. En el mismo estudio, los valores calculados del tamaño de los cristalitos fueron menores de 30 nm. Esto significa que la parte de conexión debería ser hasta 30 nanómetros más grande que el TBA de control. Sin embargo, este es un proceso transformador que no debería influir en la dimensión general de los TBA. Además, según la literatura, esto podría ser clínicamente irrelevante. Se ha demostrado que discrepancias mayores a 10 µm resultan en microfiltraciones y micromovimientos que permiten la infiltración bacteriana y resultados mecánicos, como el aflojamiento de tornillos. Un signo de oxidación es la decoloración debido a una capa frágil enriquecida con oxígeno cerca de la superficie (Capa Alfa), lo que podría ser perjudicial para las propiedades mecánicas de las muestras.

La principal limitación de la presente investigación es la naturaleza in vitro del estudio. Además, aunque se fabricaron 30 muestras y se analizaron visualmente, solo 7 de las 30 muestras fueron evaluadas al azar con SEM. Sin embargo, las cinco muestras elegidas al azar mostraron los mismos resultados, lo que no justifica pruebas adicionales. Además, los modos de fallo no se han registrado y no se realizó ninguna evaluación de algoritmo para el análisis estadístico. Por estas razones, los datos deben interpretarse con precaución. No obstante, los beneficios de esta investigación pueden aplicarse en varios campos de la odontología de implantes, incluida la rehabilitación protésica sobre implantes.

Aunque no se realizaron pruebas mecánicas o clínicas, las principales consideraciones clínicas son que los TBA podrían reutilizarse en el mismo paciente después de la desbonding en aquellos casos donde se aplicó el protocolo publicado. Sin embargo, los autores creen que los TBA deben ser adheridos en la silla dental después de la prueba clínica, para evitar la necesidad de desbonding.

 

Conclusiones

A la luz de lo observado en el análisis SEM, el tratamiento realizado en los pilares de titanio no pareció alterar la estructura y propiedades del material ni crear cambios de fase o la formación de óxidos que induzcan fragilidad. De acuerdo con estos resultados, los pilares de titanio pueden ser reutilizados después de ser despegados. Se necesitan más estudios clínicos con tiempos de seguimiento más prolongados para confirmar estos resultados preliminares.

 

Marco Tallarico, Łukasz Zadrożny, Nino Squadrito, Leonardo Colella, Maurizio Gualandri, Daniele Montanari, Gianantonio Zibetti, Simone Santini, Witold Chrominski, Edoardo Baldoni, Silvio Mario Meloni, Aurea Inmacolata Lumbau y Milena Pisano

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