CAPÍTULO III
3 MATERIALES UTILIZADOS EN RESTAURACIÓN DENTAL 3.1 Historia
Históricamente, gran diversidad de materiales han sido utilizados en restauración dental, como dientes humanos y de animales, marfil, hueso, conchas marinas, cerámicas, metales, etc. Evidencias del cuidado dental datan de 3700 A.C. en Egipto, 2700 en la cultura Fenicia y 800 de la Etrusca. Para entonces, éstos últimos construían puentes dentales a base de oro, mientras que en Europa el mismo material se utilizó varios siglos después. En América, los Mayas y los Aztecas utilizaron conchas marinas e incrustaciones a base de oro martillado, pero con fines ornamentales [3].
Durante la edad media y el renacimiento hubo pocas aportaciones. En el siglo XVII dio inicio la ciencia en odontología, y fue en el siglo XVIII cuando se separó de la medicina. El hecho fue marcado por el francés Pierre de Fauchard con la publicación de su libro “Le chirugien dentiste on traite des dents” [1]. En esa época, también en Francia, fueron empleados el estaño y metales de bajo punto de fusión. Asimismo, Alexis du chatea au, químico francés inventó las porcelanas dentales [3]. La amalgama fue formulada en Estados Unidos por el Dr. G. V. Black [4], aunque ésta fue producida por primera vez en Paris, por M Traveau.
Fue hasta 1900, cuando fue posible fabricar incrustaciones de metal, coronas y puentes con aleaciones con contenido de oro, gracias al revolucionario método de la técnica de “cera perdida” [5]. Por otra parte, la aparición de la resina sintética fue introducida en 1940, mientras que el acero inoxidable, metales libres de oro y los compuestos, hasta 1950. Éstos últimos, se desarrollaron rápidamente en las tres décadas siguientes. En 1970 aparecieron los ionómeros de vidrio y en 1980 los primeros materiales curados con luz. Para 1990, se crearon cerámicas reforzadas, resinas modificadas con ionómeros y compómeros de vidrio y los reforzados con fibras, así como las cerámicas de baja fusión.
Y la búsqueda del material de restauración dental ideal continúa, y es posible que en el futuro, aparte de ser biocompatibles y con propiedades de estructura similares a los del esmalte y dentina, sean capaces incluso de auto-regenerarse.
CAPÍTULO III MATERIALES UTILIZADOS EN RESTAURACIÓN DENTAL 30
3.2 Materiales utilizados en odontología
En relación a los materiales utilizados para restauración dental, la ciencia tiene como propósito fundamental el desarrollo de nuevos materiales por parte de desarrolladores y fabricantes, así como su caracterización y la apropiada aplicación. El éxito (durabilidad dentro de la boca) depende de sus propiedades (biológicas, mecánicas, químicas, de reología etc.), pero sobre todo, de una correcta selección. Existe una gama amplia de materiales dentales, cada uno con propiedades y naturaleza propia (dureza, rigidez, flexibilidad, etc.), y aplicación clínica. Algunos se usan para fabricar dispositivos dentales temporales, otros para hacer restauraciones directas y/o indirectas, adherir, fijar, etc., como se muestra en la figura 3.1 [1].
Figura 3.1. Materiales y sus aplicaciones en odontología [2].
Actualmente existe gran diversidad de materiales (impresión, resinas, aleaciones coladas, implantes, cerámicas de baja fusión, resinas compuestas, cementos, selladores, amalgamas, etc.), los cuales son manipulados con técnicas sofisticadas (curado con luz, amalgamadores mecánicos, CAD/CAM, ataque ácido, soldadura a base de láser, tecnología de implante, etc.), mediante herramientas y equipos de tecnología avanzada.
CAPÍTULO III MATERIALES UTILIZADOS EN RESTAURACIÓN DENTAL 31
3.3 Características
Diversas características deben reunir los materiales dentales para ser colocados en boca. Razón por la cual, los compuestos deben ser flexibles y estables (con cambios mínimos en dimensiones o alteración química [6], tener excelente comportamiento a la lixiviación en agua y saliva [7]. Además, deben poseer resistencia a la degradación de sus estructuras [8], debido al efecto que produce el ambiente húmedo, al evitar ser afectados por reblandecimiento, lo que favorece e incrementa el desgaste después de la aplicación de cargas de oclusión [9].
Materiales de restauración dental (metálicos, cerámicos y compuestos), deben ser biocompatibles, resistentes al desgaste y al efecto químico, condiciones que prevalecen en el complejo ambiente oral (humedad, cambios de pH, cargas de oclusión, cambios de temperatura, etc.) y que determinan su vida útil. Asimismo, poseer excelentes propiedades de biocompatibilidad con tejidos y fluidos del cuerpo humano, a fin de que no causen alergias, malformaciones, mutaciones, cáncer, etc., o bien, evitar que puedan generar toxicidad o irritaciones. [10]. Los materiales dentales pueden ser clarificados en clase I, considerados como dispositivos médicos, clase II la mayoría de materiales dentales y clase III, los de implante.
Para garantizar su uso, programas y organismos internacionales como la Administración de Alimentos y Drogas (FDA, por sus siglas en el idioma inglés), la Asociación Dental Americana (ADA, por sus siglas en el idioma inglés) y el Instituto Nacional de Estándares Americanos (ANSI, por sus siglas en el idioma inglés) a través del comité MD 156, de los Estados Unidos, así como la Organización Internacional de Estándares (ISO, por sus siglas en idioma inglés) TC 106 han clasificado, generado especificaciones y pruebas estandarizadas [5]. Para asegurar un alto nivel de calidad en la fabricación y la viabilidad de su uso, se efectúan ensayos clínicos, biológicos, químicos y tribológicos en universidades, institutos de educación superior, laboratorios de investigación, hospitales, etc.
CAPÍTULO III MATERIALES UTILIZADOS EN RESTAURACIÓN DENTAL 32
3.4 Compuestos base-resina
Los materiales dentales compuestos se caracterizan por ser una mezcla de dos o más materiales de fases distintas, unidos a través de un agente de acoplamiento [11]. El material que resulta de la mezcla posee mejores propiedades, que difícilmente pudiera tener uno sólo. Una fase orgánica y otra inorgánica de relleno forman los materiales dentales compuestos. La resina polimérica les confiere la propiedad de ser moldeables a temperatura ambiente antes de acoplarse con el material inorgánico de refuerzo, por efecto de la polimerización.
Por otra parte, el relleno inorgánico tiene influencia en el incremento de dureza y resistencia [12], rigidez [13] y coeficiente de expansión térmica. Además, con su contenido, la contracción [14], que ocurre en la matriz orgánica después de la polimerización, se reduce 1.5 % aprox., comparada con la que experimenta cuando no contiene relleno (6 % aprox.) [2], [15].
3.4.1 Matriz orgánica
Estructuras moleculares de monómeros a base de metacrilatos (matriz orgánica) se utilizan para fabricar compuestos dentales, los cuales después de ser polimerizados forman una red de cadenas cruzadas. Básicamente, las constituye los monómeros aromático Bis-GMA (Bisfenol-A-Glidicil Metacrilato) de peso molecular y alta viscosidad, que le confiere rigidez a la cadena después de la reacción de sus reactivos [16]; UDMA (dimetacrilato de uretano) [17] y TEGDMA (trietilenglicol metacrilato), diluente alifático de valores bajos de peso molecular y viscosidad (0.1 Pa·s). Por ésta razón se reduce la viscosidad, mejora la consistencia, facilita su manipulación, así como la formación de la cadena tridimensional, sobre todo, mejora algunas propiedades mecánicas [18], [19].
En cada molécula, enlaces dobles de carbono están disponibles para tomar parte en la polimerización por acción de adición de radical libre [20]. Para la reacción de los monómeros, se requiere la adición de una molécula especial llamada iniciador, misma que requiere a su vez de un activador, que puede ser la luz.
CAPÍTULO III MATERIALES UTILIZADOS EN RESTAURACIÓN DENTAL 33