Publicado em: 24/08/2018 às 10h40

Fraturas em cerâmica: qual a melhor resposta?

Conhecer as causas das falhas e saber como evitá-las continua sendo a melhor solução para obter sucesso na reabilitação.

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Por Rodrigo Othávio de Assunção e Souza,
Paulo Francisco Cesar e Renata Marques de Melo Marinho *


As fraturas em reabilitações cerâmicas, sejam no material de revestimento estético ou de infraestrutura, estão entre as principais falhas relatadas pelos estudos clínicos que avaliam a longevidade de restaurações cerâmicas (facetas, inlays, onlays, coroas e próteses parciais fixas). Lascamentos, trincas e quebras são sempre muito desagradáveis, tanto para o paciente quanto para o profissional, já que na maioria das vezes a substituição da prótese é o procedimento eleito para reparar este tipo de falha. Apenas fraturas de pequena extensão na cerâmica de cobertura podem ser reparadas com resina composta. Neste caso, o condicionamento da superfície com ácido fluorídrico 5-10% seguido da silanização e aplicação do sistema adesivo deve ser realizado previamente ao reparo da área fraturada com resina composta.

Paulo Francisco Cesar, livre-docente em Biomaterias e Biologia Oral, lembra que a fractografia é a ciência que estuda as superfícies de fratura dos materiais com o objetivo de identificar as causas da falha. Embora ela já venha sendo usada na Engenharia de Materiais há muitos tempo, foi apenas nos anos 1990 que os pesquisadores de Odontologia começaram a aplicá-la para compreender as falhas ocorridas em restaurações dentárias.

As técnicas fractográficas se baseiam na premissa de que toda fratura de um componente cerâmico tem origem em algum tipo de falha microscópica pré-existente. “No caso das restaurações dentárias totalmente cerâmicas, as cargas mastigatórias aplicadas pelo paciente se traduzem em tensões que se concentram ao redor dos defeitos existentes na microestrutura do material. Quando o nível de tensão ao redor do defeito torna-se crítico (chamado de tenacidade à fratura), uma trinca principal se propaga de modo catastrófico (sem aviso prévio), levando à fratura da peça”, explica Cesar.

Dessa forma, a análise fractográfica realiza uma varredura minuciosa de todas as superfícies de fraturas geradas após a falha para identificar sua origem. No caso da Odontologia, a identificação do tipo de defeito e sua localização são de suma importância, pois somente assim será possível avaliar os resultados e trabalhar na solução de problemas.
 

DE ONDE SURGEM AS FRATURAS

Renata Marques de Melo Marinho, pesquisadora do Instituto de Ciência e Tecnologia de São José dos Campos, afirma que as fraturas ocorrem porque as cerâmicas odontológicas são materiais essencialmente frágeis, isto é, de todas as propriedades que possuem, a capacidade de resistir à propagação de trincas é baixa, já que mesmo o mais homogêneo dos materiais tem defeitos. Assim, com as cargas e a umidade a que estão submetidas no ambiente bucal, as moléculas de água interagem com as moléculas do próprio material na ponta do defeito e este se propaga lentamente até que não resista mais e a fratura aconteça.

Dentre as origens dos defeitos está o problema no processamento do material cerâmico ainda na indústria. Não é incomum encontrar porosidades em blocos cerâmicos para CAD/CAM que são oriundas de problemas de sinterização de fábrica. Outro defeito comumente observado em peças totalmente cerâmicas, segundo Cesar, são riscos e trincas oriundos do desgaste por pontas diamantadas ou brocas multilaminadas que entram em contato com a estrutura cerâmica no momento da usinagem em sistemas CAD/CAM.

Também, tem-se relacionado um defeito ao processamento em laboratório: os poros provenientes da estratificação de porcelanas e vitrocerâmicas. O método de aplicação dessa camada de cerâmica de recobrimento é relativamente empírico e sofre muita influência do operador, assim, é frequente o surgimento de poros devido à insuficiente compactação dos pós de porcelana no momento da aplicação. “Esses poros não são eliminados durante a sinterização da porcelana em forno e a literatura mostra que eles podem atingir tamanhos surpreendentemente grandes, da ordem de alguns milímetros”, justifica Cesar.

O processamento das restaurações cerâmicas pelo protesista na clínica é outro fator que pode levar a defeitos ou diminuir seu tempo de vida. Uma das falhas mais comuns neste caso são riscos deixados no momento do ajuste oclusal, que podem atingir profundidades relativamente grandes. Além disso, pelo fato de se encontrarem justamente na região de contato oclusal, acabam gerando altos níveis de tensões que levam o material à fratura. “Assim, os clínicos devem ficar atentos ao bom polimento intraoral para não deixar defeitos deletérios nas superfícies das restaurações cerâmicas, as quais são pouco tolerantes a defeitos superficiais em áreas com altos níveis de tensão, como a região posterior da cavidade bucal”, revela Cesar.

Ainda, é essencial adicionar que os pacientes também podem causar defeitos críticos nas restaurações totalmente cerâmicas – muitos deles relacionados a hábitos parafuncionais ou eventos isolados, como impacto. Pacientes com bruxismo por exemplo, exibem na superfície oclusal das suas restaurações cerâmicas, áreas danificadas relativamente extensas, que se caracterizam por múltiplas microtrincas, que se agrupam formando regiões defeituosas e acumuladora de altos níveis de tensão. Muitas vezes essas áreas de dano oclusal estão associadas aos defeitos gerados por pontas diamantadas, resultando em defeitos ainda maiores. “No caso de reabilitação de pacientes com hábitos parafuncionais, é importante proteger as restaurações cerâmicas com placas acrílicas para evitar danos superficiais ao longo do tempo”, lembra Cesar.

Dessa forma, de acordo com Renata, a melhor maneira para aumentar a longevidade das restaurações cerâmicas é seguir protocolos que impeçam a geração de defeitos importantes, tanto em tamanho como em geometria, ou que aumentem as tensões dentro do material. “Nesta perspectiva, deve-se evitar ajustes com pontas grosseiras, jateamentos com partículas grandes (110 μm), espessuras muito finas de materiais em áreas de grande esforço e quantidade de material sem o devido suporte. Estas regras precisam ser observadas para todos os materiais cerâmicos, mas, quando se trata de restaurações compostas por mais de um tipo material, como as zircônias revestidas com porcelana, cuidados adicionais, como o uso de protocolo lentos de resfriamento, evitam as tensões residuais térmicas que amplificam as tensões em torno de um defeito”, alerta.
 

TIPOS DE CERÂMICAS

Segundo Rodrigo Othávio de Assunção e Souza, doutor em Odontologia Restauradora, um aspecto fundamental diz respeito à seleção racional do material cerâmico de acordo com a situação clínica. Atualmente, o mercado odontológico disponibiliza diversos materiais restauradores cerâmicos, os quais variam conforme o grau de translucidez (estética) e resistência. No geral, as cerâmicas mais estéticas, também conhecidas como cerâmicas vítreas (feldspáticas, feldspáticas reforças com leucita, fluorapatita, dissilicato de lítio e silicato de lítio reforçada com zircônia) são as menos resistentes (feldspáticas/fluorapatita: 100-120 MPa, dissilicato/silicato de lítio: 350-400 MPa), estando indicadas para restaurações parciais (facetas, lentes de contato e inlay/onlay) e coroas unitárias.

Ainda para esta classe de materiais cerâmicos, a espessura da restauração é um fator importante quando se fala em longevidade. Assunção e Souza ressalta que esses materiais apresentam maior resistência, e, consequentemente, menor risco à fratura quando são empregados com espessura entre 1,5-2 mm, isto em regiões de maior carga mastigatória (oclusal de pré-molares e molares). Já em situações clínicas de facetas laminadas e lentes de contato, esses mesmos materiais cerâmicos podem ser utilizados com sucesso em pequenas espessuras (< 0,5 mm). “Por outro lado, as cerâmicas cristalinas (por exemplo, a base de zircônia) são as mais resistentes (> 900 MPa), sendo indicadas principalmente para situações clínicas de grande demanda mecânica, como próteses parciais fixas sobre dentes e implantes, no segmento anterior ou posterior. Apesar de sua elevada resistência, fraturas da cerâmica de cobertura e até mesmo da infraestrutura de zircônia também têm sido relatadas pela literatura”, confirma.

Renata acrescenta que, com o objetivo de aumentar a tenacidade à fratura, os materiais extremamente frágeis – feitos apenas de feldspato natural – foram dando espaço a materiais com mais de uma fase (vítrea e cristalina), como os de dissilicato de lítio e as aluminas infiltradas por vidro. As zircônias, particularmente, tornaram-se populares pela capacidade de aumentar a tenacidade à fratura, como resultado da transformação dos grãos tetragonais em monoclínicos ao sofrerem injúria mecânica. Por fim, as cerâmicas com conteúdo essencialmente vítreo entremeado por matriz resinosa surgiram com a proposta de conter a propagação de trinca com essa dualidade de composição. “Além da evolução dos próprios materiais, a forma de processamento, com tecnologia CAD/CAM, colaborou para o aumento do uso de restaurações monolíticas e diminuição de problemas técnicos, como a introdução de defeitos (bolhas) devido à aplicação manual da porcelana”, comenta.


DESEMPENHO

Conforme descrito em estudos, a probabilidade de sucesso de uma coroa total confeccionada em dissilicato de lítio é maior quando comparada a uma coroa com coping em zircônia e similar a uma coroa metalocerâmica. “É indiscutível que a fratura da cerâmica de cobertura (chipping) em próteses com infraestrutura de zircônia tem sido uma falha muito frequente relatada pelos estudos clínicos, com prevalência de até 54%”, afirma Assunção e Souza.

Então, atualmente, é possível confeccionar próteses monolíticas em zircônia translúcida, graças à evolução microestrutural desse material. A última geração de zircônia se destaca pelo elevado grau de translucidez, podendo ser utilizada para confecção de coroas unitárias anteriores e posteriores, próteses fixas de até três elementos, inlays/onlays e até mesmo facetas laminadas e lentes de contato cerâmicas. “A grande vantagem desses materiais é a possibilidade de obter estética e resistência (500-800 MPa) com pouca espessura, isto é, com pouco desgaste do elemento dentário (0,3-0,5 mm para as cerâmicas de zircônia HT e 0,3-0,8 mm para as UT) em relação às cerâmicas de dissilicato de lítio. Além disso, elimina-se a fratura da cerâmica de cobertura, já que toda a prótese é confeccionada em zircônia”, explica Assunção e Souza.

Visando combinar os benefícios da cerâmica vítrea e da resina composta, uma nova classe de material restaurador denominada de cerâmica infiltrada por polímero foi desenvolvida em 2013 e recebeu o nome comercial de Vita Enamic (Vita Zahnfabrik). Segundo o doutor em Odontologia Restauradora, esse material consiste em 86% de cerâmica feldspática e 14% de resina, uma combinação que resulta em uma estrutura híbrida com redes interpenetrantes de cerâmica e polímero. Dentre as principais vantagens apresentadas são a razoável friabilidade, baixo módulo de elasticidade, boas características estéticas, além de melhor facilidade na usinagem e menor risco de fratura comparado às cerâmicas de dissilicato de lítio.
 

Quadro 1. Fratura em próteses de zircônia versus fatores relacionados: orientações para minimizar os riscos
Tabela elaborada por Rodrigo Othávio de Assunção e Souza.


 

REVERTENDO O PROBLEMA

A análise fractográfica de restaurações cerâmicas não é uma tarefa simples, pois as peças recuperadas na clínica precisam ser estudadas de forma bastante completa em nível microscópico para que nenhuma hipótese sobre a origem da falha seja descartada erroneamente. “Além disso, nem sempre é possível recuperar todos os pedaços fraturados e, muitas vezes, é necessário trabalhar com réplicas obtidas a partir de moldes realizados na cavidade bucal. A boa limpeza das peças recuperadas e dos moldes obtidos é essencial para que sujidades não impeçam a visualização da origem da falha”, detalha Cesar. Quando a fractografia é realizada de forma apropriada, as informações geradas podem ser devolvidas aos profissionais responsáveis para que possam trabalhar no aumento do tempo de vida as restaurações totalmente cerâmicas.

De acordo com Renata, o tipo de fratura mais comum em cerâmica é o lascamento, que pode ser reparado com resina composta, dependendo da extensão. Em restaurações com mais de um tipo de material, como as zircônias revestidas, é possível o reparo da fratura, mas isso pode ser dificultado pela necessidade de tratar as superfícies dos dois materiais caso haja exposição do coping. Em caso de reparo, as superfícies devem ser limpas (por exemplo, com pedra pome e água ou limpadores específicos), asperizadas com pontas dimantadas finas ou, caso haja exposição do coping, jateadas com óxido de alumínio com ou sem sílica. Depois devem ser silanizadas e só então refeitas com resina composta. O uso do ácido hidrofluorídrico não é recomendado por ter alta toxicidade. Já as restaurações com fratura catastróficas devem ser substituídas.

Por fim, Assunção e Souza lembra que uso racional dos materiais restauradores cerâmicos é a peça-chave para o sucesso clínico dos tratamentos restauradores com próteses cerâmicas. O conhecimento adicional, no que diz respeito às indicações, propriedades mecânicas e aos fatores relacionados às fraturas em cerâmicas se faz necessário para minimizar o risco de falhas na clínica diária.
 

A. Lentes de contato nos elementos 12, 11, 21 e 22, confeccionadas em cerâmica feldspática, evidenciando fratura de borda incisal da cerâmica no elemento 11. 

 

B. Condicionamento com ácido fluorídrico 10% (60 s) seguido da lavagem e secagem com ar. 

 

C. Aplicação do silano (2 min). 

 

D. Aplicação do sistema adesivo. 

 

E. Fotopolimerização do sistema adesivo (20 s). 

 

F. Inserção da resina composta para reparo da região fraturada. 

 

G. Fotopolimerização da resina composta (20 s). 

 

H. Aspecto clínico final após realização do reparo. 

 

Caso clínico realizado por Rodrigo Othávio de Assunção e Souza.

 


 

Sugestões de leitura
• Souza ROA. Novos materiais restauradores livres de metal. PróteseNews 2017;4(5):554-64.
• Baladhandayutham B, Lawson NC, Burgess JO. Fracture load of ceramic restorations after fatigue loading. J Prosthet Dent. 2015 Aug;114(2):266-71.
• Souza ROA, Miyashita E. Lentes de contato cerâmicas como alternativa para correção de giroversões e diastemas em área estética. PróteseNews 2014;1(1): 36-49.
• Naenni N, Bindl A, Sax C, Hämmerle C, Sailer I. A randomized controlled clinical trial of 3-unit posterior zirconia-ceramic fixed dental prostheses (FDP) with layered or pressed veneering ceramics: 3-year results. J Dent. 2015 Nov;43(11):1365-70.
• Sax C, Hämmerle CH, Sailer I. 10-year clinical outcomes of fixed dental prostheses with zirconia frameworks. Int J Comput Dent. 2011;14(3):183-202.
• Silva NR, Bonfante EA, Martins LM, Valverde GB, Thompson VP, Ferencz JL, Coelho PG. Reliability of reduced-thickness and thinly veneered lithium disilicate crowns. J Dent Res. 2012;91(3):305-10.
• Heintze SD1, Rousson V. Survival of zirconia- and metal-supported fixed dental prostheses: a systematic review. Int J Prosthodont. 2010;23(6):493-502.

 

Paulo Francisco Cesar
Mestre, doutor e livre-docente pela Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo; Professor associado do departamento de Biomateriais e Biologia Oral, da Fousp.
Renata Marques de Melo Marinho 

Cirurgiã-dentista, doutora em Prótese e pesquisadora do Instituto de Ciência e Tecnologia de São José dos Campos, Unesp.
Rodrigo Othávio de Assunção e Souza 
Mestre e doutor em Odontologia Restauradora pela Unesp São José dos Campos; Professor adjunto da disciplina de Prótese Fixa da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).


 

 

 

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