L'influenza della fatica idrotermale sulle proprietà funzionali clinicamente rilevanti del vetro convenzionale

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 8738 (2023) Citare questo articolo

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Durante il loro utilizzo quotidiano, i materiali dentali da restauro sono soggetti a variazioni di temperatura che possono essere considerate intense nel contesto delle temperature più elevate consentite per questi materiali. In questo lavoro è stato studiato l’effetto della fatica idrotermale sulle prestazioni tribologiche in vitro, sulla resistenza alla compressione, sulla microdurezza e sulla ruvidità superficiale dei cementi vetroionomerici. I campioni di 3 cementi disponibili in commercio sono stati divisi nei gruppi di riferimento (invecchiato 14 giorni) e termociclati (20.000 cicli; 5–55 °C). I risultati ottenuti mostrano che le proprietà funzionali dei provini sottoposti a fatica termica differiscono significativamente dai dati di letteratura relativi ai cementi invecchiati a temperature costanti. L'effetto della fatica idrotermale sulle proprietà funzionali dei cementi è discusso nel contesto dei processi indotti dall'esposizione a temperature variabili.

Nell’odontoiatria moderna si ricercano ancora materiali affidabili, sicuri e rispettosi dell’ambiente per le otturazioni dentali permanenti. I materiali di amalgama a base di mercurio saranno gradualmente eliminati nei paesi dell’UE entro il 20301, mentre i compositi a base di resina (RBC) e i cementi vetroionomerici (GIC) sono considerati alternative appropriate. I loro vantaggi includono, tra gli altri, un buon effetto estetico, l'assenza di mercurio nella composizione e l'assenza di rischio di corrosione metallica. Durante il loro utilizzo, entrambi i tipi di materiali da restauro, RBC e GIC, sono esposti a un'ampia gamma di fattori di degradazione biologici, chimici e fisici, inclusi carichi meccanici, idrotermali e tribologici2. I processi di degradazione dei restauri portano a microfratture e crepe2,3, nonché a una grave usura tribologica sia del restauro che dei denti antagonisti2. Le modifiche volumetriche del restauro dovute alla contrazione coesiva e ai cambiamenti termici orali causano una fessura di microinfiltrazioni tra il restauro e il dente4. È noto che tali danni promuovono la colonizzazione dei batteri orali e del biofilm associati alla carie ricorrente e all'ipersensibilità dei denti2, ciò che alla fine porta al posizionamento del restauro riparativo.

È stato valutato che dopo gli anni 2000, il 58% del posizionamento dentale totale era correlato alla sostituzione del restauro attualmente esistente a causa di un fallimento5. I dati raccolti tra il 2000 e il 2019 mostrano che nei restauri dei globuli rossi, le fratture e l’usura hanno rappresentato il 70% di tutti i fallimenti segnalati6. D'altro canto, il tasso di sopravvivenza globale dei restauri GIC dopo 6 anni di servizio è stato dell'80%6. Queste statistiche prestano attenzione all’insufficiente longevità dei restauri dentali, ciò che è direttamente associato all’aumento dei costi sanitari causato dagli interventi dentali ricorrenti.

Tra i principali fattori che influenzano la longevità dei restauri dentali sono stati elencati la resistenza all'usura e alla frattura2,6,7. Pertanto, per approssimare le condizioni operative di un materiale da restauro, vengono proposti vari tipi di test, inclusi studi clinici randomizzati e test in vitro8. Sebbene gli studi clinici siano ancora considerati il ​​metodo migliore per valutare la qualità e la longevità dei materiali dentali, ci sono molti fattori che limitano le applicazioni degli studi, compresi i tempi e i costi8. Inoltre, a causa della grande variabilità degli operatori, della diversa compliance dei pazienti, ecc., la standardizzazione e la replicabilità degli studi clinici sono difficili da raggiungere8. Pertanto, i test in vitro, che consentono di replicare, in una certa misura, l'ambiente della cavità orale e le sollecitazioni sopportate sia dai denti che dai restauri, vengono proposti di routine per valutare, ad esempio, la resistenza8 o le prestazioni tribologiche9,10 dei restauri. Tuttavia, vi sono alcune critiche riguardanti l'applicabilità e la robustezza dei test in vitro raccomandati dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO)11,12,13. Ad esempio, i test ISO non tengono conto dell’impatto a lungo termine dell’ambiente orale sui processi di maturazione dei GIC. D'altra parte, uno dei fattori inevitabili durante la lavorazione di un restauro dentale è la fatica idrotermale14. Riguarda le proprietà clinicamente rilevanti dei restauri, come la microdurezza superficiale, la resistenza alla compressione o la resistenza all'usura15.