Riassunti tecnologie protesiche
Articolazione Temporo-Mandibolare
L’apparato stomatognatico è costituito da:
ATM
denti
parodonto
sistema neuromuscolare
Sono tutte quanto interdipendenti, una perturbazione ad uno degli elementi coinvolge tutti gli altri
Movimenti mandibolari
lateralità
antero-posteriori
apertura e chiusura
Classificazione dell’ATM
anatomica = l’ATM è una diartrosi condiloidea doppia, pari e simmetrica
funzionale = l’ATM è un’articolazione ginglimo-artroidale (movimento di rotazione + traslazione)
Strutture ossee
Elementi dell’ATM
superfici articolari: eminenza articolare e condilo
cartilagine articolare
disco articolare
legamenti periferici
sinovia
Condilo
costituito da due facce: anteriore e posteriore
il tessuto osseo è costituito da una cortex e da osso spugnoso
posteriormente sulla testa del condilo si trova tessuto fibroso, sinovia vasi e nervi
Tessuti articolari
Le superfici dei condili e dell’osso temporale nell’area articolare, sono ricoperti da tessuto fibroso denso che contiene condrociti, proteoglicani cartilaginei, fibre elastiche e fibre di oxytalan
Funzione della cartilagine articolare
scorrimento: favorito dall’H2O legata ai proteoglicani
ammortizza il carico
Disco articolare
struttura biconcava, divide lo spazio articolare in superiore e inferiore
costituito da tre zone
formato da tessuto connettivo avascolare con molti elementi cartilaginei
funzioni: supporta il carico, distribuisce il liquido sinoviale, divide lo spazio articolare consentendo movimenti complessi di roto-traslazione
non si rimodella mai
cartilagine fibrosa ed osso si rimodellano
Legamenti periferici
sono 5
sono innervati e producono dolore se stirati
Capsula articolare
manicotto che avvolge completamente l’ATM
è formata da tessuto connettivo denso
innervata e vascolarizzata
Fisiologia dell’osso
Le condizioni di base del corpo dipendono dal momento della nascita.
Il condizionamento dell’ambiente con i segnali dipendenti dalle sollecitazioni produce:
modellamento = meccanismo multicellulare che richiede alcune settimane
rimodellamento = meccanismo di base del’unità multicellulare (BSU)
Modellamento e rimodellamento sono meccanismi indipendenti, nello stesso osso allo stesso tempo modellamento e rimodellamento possono rispondere in vari modi agli stessi stimoli. Entrambi i meccanismi usano gli osteoblasti e gli osteoclasti.
Legge di Wolff: tutti i cambiamenti nella forma e nella funzione dell’osso sono seguiti da cambiamenti nella loro architettura interna, alterazione nella loro conformazione esterna, in accordo con leggi matematiche.
Gli osteoblasti e gli osteoclasti determinano la salute e la mattia dell’osso sotto il controllo di agenti non meccanici.
Teoria meccanostatica: ha introdotto un concetto di interazione dinamica tra forma e funzione
Meccanotrasduzione
Le cellule ossee degli osteociti presentano una rete protoplasmatica tridimensionale unita da giunzioni comunicanti. L'attivazione del citoscheletro osteocitario è dovuta al flusso di fluido attraverso lo spazio pericellulare che amplificano i segnali da parte dei filamenti di actina intorno al processo cellulare.
Il liquido extracellulare osseo si forma tramite filtrazione dall’estremità arteriosa dei capillari haversiani.
Osteoclasti e osteoblasti sembrano essere entrambi attivati dagli osteociti. Gli osteociti sono attivati dalla direzione del fluido canalicolare dall’ossido nitrico.
Osteociti, osteoblasti e osteoclasti, che risiedono in differenti locazioni dell’osso, comunicano da un sincizio cellulare e e attraverso lo spazio fluido precellulare del sistema lacunocanalicolare
Network vascolare e sincizio osteocitico
L’architettura vascolare è importante per la calcificazione dell’ematoma nella prima fase della riparazione ossea.
I segnali che permettono all’osso di adattarsi al carico molto probabilmente coinvolgono i segnali sforzo-mediati. Gli osteociti, i processi caniculari e il movimento del fluido forniscono un meccanismo per spiegare l’adattamento
Fenomeno di accelerazione regionale (Regional acceleratory phenomenon - RAP)
È un fattore necessario nella normale guarigione di tutti i tessuti duri e morbidi. Esso consiste in: aumento dell’afflusso di sangue locale, aumento del metabolismo della cellule, modellazione, rimodellamento e guarigione.
Esso ha i tre classici segni dell’infiammazione: edema, calore e callo
Paradigma dello Utah
RAP 
angiogenesi, tessuto osseo, rimodellamento da parte del BMU, modellamento carico teoria meccanostatica soglie di deformazione disuso, conservazione, riparazione, riassorbimento
Guarigione dell’osso e carico
Alcune prove indicano che piccole deformazioni aiutano a guidare i processi di rimodellamento e modellazione nella guarigione ossea.
In mancanza di carico, il rimodellamento durante il disuso tende a rimuovere il callo e la guarigione può ritardare
Sovraccarico statico
Scansione digitale intra ed extra orale
Odontoiatria digitale
acquisizione dei dati (scanner)
elaborazione dei dati (software)
produzione (stampanti 3D, frese)
applicazione clinica
Modalità produttive
formatura = compressione, trazione, combinata, a caldo, a freddo, elettromagnetica
fusione
sottrattiva (fresatura)
additiva (stampa 3D)
Tipi di stampanti 3D
basate sull’estrusione:
FFF/FDM (Fused Filament Fabrication/Fused Deposition Modelling)
Bioprinting
LMD (Laser Metal Deposition)
luce polimerizzata:
SLA (stereolitografia)
DLP (Digital Light Processing)
LCD/MLCD (Liquid Crystal Display/ Monochrome LCD)
Volumetric
HARP (High Area Rapid Printing)
letto di polvere:
SLS (Selective Laser Sintering)
DMLS (Direct Metal Laser Sintering)
Jet Fusion
Risoluzione
Risoluzione Z
dipende dal motore, dal driver del motore e dal movimento del braccio meccanico
la risoluzione z si riferisce all’altezza minima del layer
minore è l’altezza del layer, maggiore sarà il tempo di stampa
Risoluzione XY
LCD = dimensione del pixel o numero di pixel
DLP = dimensione del pixel, a differenza della della LCD la dimensione del pixel dipende anche dalla dimensione degli specchi
SLA = dimensione medio della spot del raggio laser e dagli incrementi con cui il raggio laser viene controllato
Accuratezza
Accuratezza = racchiude la risoluzione del dispositivo più altre caratteristiche
Post-processing
sabbiatura
immersione in alcool isopropilico 95%
rimozione dei supporti
risciacquo spray
asciugatura con aria
polimerizzazione UV finale
Bioprintig
La biostampa 3D utilizza tecniche simili alla stampa 3D per combinare e depositare cellule e materiali biologici strato per strato, creando parti biomediche simili ai tessuti naturali.
Scanner intraorali
Proprietà scanner intraorali
software di elaborazione
telecamera
opacizzazione
velocità di scansione
colore: si file proprietari, non file stl
Vantaggi
no riflesso faringeo
impronta immediata
risparmio su materiali e su processi che includono costi diretti
Svantaggi
non sufficientemente accurati per restauri con arcate lunghe
difficoltà nel catturare i margini sottogengivali
curva di apprendimento
Scanner extraorali
Proprietà
tipologia di acquisizione
assi, volume di acquisizione
dimensioni
velocità
accuratezza, ripetibilità, risoluzione
software di elaborazione, telecamere
Parametri di performance degli scanner
risoluzione
sensibilità
verità o esattezza
precisione
accuratezza = precisione + verità o accuratezza
Principio di funzionamento degli scanner a luce strutturata e laser
no contatto
veloci
precisi e ad alta risoluzione
funzionamento a corto raggio
triangolazione trigonometrica
no superfici troppo lucide o trasparenti
no luce incidente (alterazione della scansione)
Principio di funzionamento degli scanner a contatto fisico con sonde
contatto
lenti
precisi al centesimo di millimetro
accuratezza e precisione
superfici piatte o convesse (no sottosquadri)
funzionamento a corto raggio
Processamento dati acquisiti
Dalla nuvola di punti alla mesh
La conversione di una nuvola di punti in una mesh si basa su quattro step:
pre-processamento = eliminazione dei dati, riduzione del rumore
determinazione di una topologia globale della superficie dell’oggetto
interpolazione dei punti e generazione di una superficie poligonale con la creazione della mesh
post-processing
Interpolazione
Una scansione intraorale genera una nuvola di punti che rappresenta la superficie dell’oggetto scansionato. La locazione di questi punti è definita dalle loro coordinate cartesiane e poi sono uniti in a formare la scansione dell’oggetto (la mesh).
Interpolazione = processo che porta dalla nuvola di punti alla mesh
All’inizio la nuvola di punti originale è filtrata dal software. Poi, attraverso l’interpolazione, si produce l’immagine digitale. Questa approssimazione ovviamente dipende dal numero di punti generati e selezionati dal software per la ricostruzione.
La ricostruzione della superficie precisa da una nuvola di punti non organizzata dallo scanner è un problema, particolarmente nei casi di dati incompleti e rumori.
La stessa acquisizione può essere ricostruita con differenti densità di mesh.
L’interpolazione dipende dal software.
File nurbs
NURBS = non uniform rational basis-splines (splines razionali non uniformi definite da una base), una nurbs è la rappresentazione matematica che i software (es. CAD) usano per creare oggetti geometrici e definirne la superficie.
La superficie è definita da equazioni matematiche e la loro forma è governata da punti di controllo.
Mesh
Mesh poligonale = reticolo che definisce un oggetto nello spazio composto da vertici, spigoli e facce.
Le mesh più usate in computer grafica sono le mesh triangolari e quelle quadrilatere.
Le mesh triangolari sono più facili da memorizzare e hanno bisogno di meno algoritmi.
I componenti visibili di una mesh sono:
vertice = punto dello spazio dotato di coordinate x,y,z che ne determinano la posizione
spigolo = segmento che congiunge due vertici nello spazio
faccia = definita attraverso la connessione e chiusura di almeno tre spigoli
Tipi di mesh
Manifold = è una mesh 2D finita se gli spigoli e i triangoli che incontrano un vertice possono essere ordinate in un ordine ciclico. Questo implica che per ogni spigolo ci sono esattamente due facce che lo contengono
Non Manifold = è una mesh 2D finita che può avere bordi aperti, buchi, vertici con un numero dispari di facce o spigoli condivisi da più di due facce.
Orientazione di una mesh
In geometria un’orientazione di una spazio è una scelta con cui le configurazioni di vettori si identificano come positive e negative.
Per un poligono la normale alla superficie può essere calcolata come il vettore prodotto vettoriale di due lati non paralleli al poligono
Ci sono diversi formati di file di una mesh, non solo .stl
La misura
Parametri di performance del sistema di misura
sensibilità (sensitivity) = quoziente tra la variazione di un’indicazione di uno strumento di misura e la corrispondente variazione di un determinato valore della quantità misurata (inizio di misura)
risoluzione (resolution) = la più piccola variazione della quantità misurata che provoca una variazione rilevabile nell’indicazione corrispondente (intero intervallo di misura)
ripetibilità (repeatability) = bontà dell’accordo tra una serie di misure di uno stesso misurando, quando le singole misurazioni sono effettuate lasciando immutate le condizioni
riproducibilità (reproducibility) = bontà dell’accordo tra una serie di misure di uno stesso misurando, quando una o più condizioni cambiano tra una misura e l’alta: il metodo di misurazione, l’operatore, il sensore, il luogo o altre condizioni
deriva = cambiamento di un segnale in un dato intervallo di tempo, spesso continuo e monodirezionale. Riferimento %: fondo scala, frequenza di calibrazione, stabilità
prontezza = descrizione del tempo necessario per rispondere ad un cambiamento del misurando. T90 = tempo necessario affinchè si arrivi ad una lettura equivalente al 90% del valore ritenuto vero
verità o esattezza (trueness) = la vicinanza tra la media dei valori misurati ottenuti da misure replicate e un valore di riferimento
accuratezza (accuracy) = la vicinanza tra un valore misurato e un valore di riferimento di un misurando
precisione (precision) = la vicinanza tra i valori misurati ottenuti da misurazioni replicate sullo stesso oggetto o su oggetti simili in condizioni specifiche
Tipi di errore
errore sistematico = è dovuti a una causa specifica
errore totale =
errore casuale = è dovuto a circostanze casuali
Tipo di errore | Caratteristiche di performance | Espressione delle caratteristiche di performance |
errore sistematico | verità | bias |
errore totale | accuratezza | misurazione incerta |
errore casuale | precisione | deviazione standard |
XR = valore di riferimento accettato della quantità X
XM = il principale valore delle misurazioni ripetute di x
X1, X2, X3, Xn = valori singoli delle misurazioni ripetute di X
Bias = pattern sistematico di deviazione dalla norma, XR - XM
Deviazione accidentale = Xn - XM che dalla deviazione standard è calcolata con una formula usuale comune
Deviazione standard = indice di dispersione statistico
Deviazione singola = Xn - XR
Definizione e stima degli errori (casuali e sistematici) e dell’incertezza di misura
Incertezza di misura o incertezza di misura analitica = quando si è in dubbio rispetto alla misura che si è appena eseguita.
Per ogni misurazione, c’è un margine di dubbio, questo margine di dubbio è l’incertezza della misurazione e deve essere quantificato con un alto livello di confidenza, perchè questo margine di dubbio sarà aggiunto al risultato finale per compensare tutti gli effetti derivanti da ogni fase della misurazione analitica
C’è differenza tra gli errori e il valore dell’incertezza di misura?
Si perchè gli errori sono la differenza tra il valore vero e quello misurato, ma l’incertezza di misura è un valore aggiunto al risultato finale per compensare tutti gli effetti derivanti da ogni fase della misurazione analitica. Quindi se si verifica un effetto durante l’analisi, durante l’estrazione, durante il campionamento, questo effetto verrà aggiunto al risultato finale e sarà quindi compensato
Parametri di performance dello scanner
Verità o esattezza
modello di riferimento con errore tendente allo zero
tastatore industriale o potente scanner desktop
la sovrapposizione tramite specifici software dei modelli ottenuti da scansione al modello di riferimento permette di valutare l’effettiva verità dello scanner
Precisione
Sovrapposizione di diverse scansioni tra loro, e valutare di quanto esse si discostino, all’interno di software dedicati
Implanto-protesi
Classficazione protesica
FP-1 = protesi fissa che sostituisce solo le corone
FP-2 = protesi fissa che sostituisce la corona ed una parte della radice
FP-3 = protesi fissa che sostituisce le corone mancanti, la gengiva ed una parte di osso mancante
RP-4 = protesi mobile completamente appoggiata su impianti
RP-5 = protesi mobile appoggiata sia impianti che sulla gengiva
Tipi di accoppiamento
esagono esterno
esagono interno
cono morse
cementazione
Classificazione riassorbimento osso mandibolare
classe I = la cresta alveolare presenta elementi dentari
classe II = la cresta alveolare presenta alveoli post estrattivi
classe III = la cresta alveolare è arrotondata con osso di altezza e spessore sufficiente
classe IV = la cresta alveolare è a lama di coltello con altezza sufficiente e spessore insufficiente
classe V = la cresta è appiattita con altezza e spessore insufficiente
classe VI = la cresta è depressa con riassorbimento di osso basale
Componenti degli impianti
Classificazione della densità ossea
D1 = osso corticale denso
D2 = osso crestale denso o poroso, con grossolana trabecolatura interna
D3 = osso con sottile cresta corticale porosa e fine trabecolatura interna
D4 = fine trabecolatura occupa quasi l’intero volume osseo
D5 = osso immaturo, demineralizzato
Osso disponibile
Le dimensioni dell'osso disponibile per un potenziale sito implantare sono:
altezza = dipende dalla densità dell’osso
spessore = distanza tra corticale vestibolare e corticale linguale della cresta del sito
larghezza = consiste nella distanza mesio-distale della cresta ossea ed è spesso delimitata dai denti o da impianti adiacenti
Vantaggi degli impianti con diametro maggiore:
maggiore superficie interfacciale
maggiore diametro dei monconi
maggiore densità ossea
migliore distribuzione delle forze
Rapporto tra corona-corpo implantare
la corona va dal margine incisale alla cresta, il corpo da cresta ad apice
molto importante per le forze che si scaricheranno sull’impianto
più alta è la corona più sarà grande la risultante delle forze applicate
Protesi parziale rimovibile (PPR)
Protesi parziale rimovibile = è una protesi totale rimovibile dotata di sistemi di ancoraggio a radici dentali o a impianti osteointegrati. Sono protesi ad appoggio misto (mucoso-dentale e mucoso implantare)
Biomeccanica degli impianti
Biomeccanica = si occupa della risposta dei tessuti biologici ai carichi applicati impiegando strumenti e metodi dell’ingegneria meccanica.
Leggi della dinamica
I legge = ogni corpo persiste nel suo stato di quiete o di moto uniforme (accelerazione = 0)
II legge: F = ma
III legge = ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria
Forza applicate agli impianti
forze attive = la quantità di forza applicata ad un impianto può differire notevolmente in funzione della direzione dei carichi occlusali. Esse possono essere tangenziali, di compressione e tensili
forze passive = forze periorali della lingue, della muscolatura e generate dalla flessione mandibolare
Applicazione di una forza trasversale su di una corona
L’altezza della corona (b) agisce da leva aumentando l’entità del momento (M) fungendo da moltiplicatore della forza (f): 
Applicazione di una forza trasversale su di un ponte
La lunghezza della travata (b) agisce da leva aumentando l’entità del momento (M) fungendo da moltiplicatore della forza (f):
Una forza applicata sul piano occlusale produce la scomposizione dei vettori lungo gli assi clinici. L’azione prevalente di uno dei vettori scomposti può generare cedimenti da fatica sugli impianti.
Le risultanti delle forze tendono a provare rotazioni sui tre piani. Le rotazioni orarie ed antiorarie, su questi tre piani danno 6 movimenti possibili (risultanti).
Lo stress si concentra a livello della metà coronale dell’impianto e dell’osso. Il solo modo di controllare le tensioni e di controllare lo stress applicato. Maggiore è la magnitudo dello stress applicato al sistema, maggiore è la differenza di tensione tra il titanio è l’osso.
Risposta dell’osso ai carichi meccanici
L’osso corticale della mandibola è stato descritto come trasversalmente isotropo (le proprietà sono le stesse in tutte e tre le direzioni).
Anisotropia = le proprietà meccaniche dipendono dalla struttura dell’osso (modulo di elasticità)
L’osso cede a carichi più elevati con una deformazione inferiore, ma è più forte all’applicazione di tensioni maggiori.
Forza e modulo di elasticità dell’osso sono proporzionali all’ammontare dello stress.
L’osso trabecolare della mandibola, se contenuto da corticali, mostra un modulo elastico superiore superiore.
Il comportamento a fatica di un biomateriale è dato dal diagramma dello stress applicato in relazione al numero di cicli di carico. Il limite di tolleranza definite il limite dello stress che non deve essere superato per evitare fratture.
Limite coronale = si riferisce al punto in cui il dente incontra la gengiva o il tessuto molle circostante nella parte superiore del dente
Per mettere una vite grande in un buco piccolo bisogna applicare una grande velocità di avvitamento e un'applicazione di un certo carico
Il comportamento a fatica di un biomateriale è dato dal diagramma dello stress applicato in relazione al numero di cicli di carico. Il limite di tolleranza definisce il limite dello stress che non deve essere superato per evitare fratture.
Lo svitamento è un fenomeno che tende a manifestarsi principalmente nei sistemi dinamici. Lo svitamento deriva dalla perdita di precario (caratteristica protesica).
Precario = forza di tenuta imposta dall'operatore durante il serraggio, l'attrito tra le superfici genera una coppia cinconferenziale. Questo genera un carico sulla vite che dipende da
Attrito sottotesta = attrito che si forma sotto la testa della vita
Attrito interspira/del filetto = attrito che si forma tra le spire e lo spazio interstiziale (?)
Coppia di smontaggio
Coppia di smontaggio = è una grandezza utilizzata per misurare la resistenza necessaria per separare due componenti o parti che sono state precedentemente assemblate insieme
La coppia di smontaggio dipende da:
- diametro vite
- diametro sottotesta
- coppia di smontaggio
- angolo del filetto
- semiangolo della filettatura
- coefficiente attrito della filettatura
- coefficiente attrito sottotesta
Frattura del corpo implantare
Cause
- sovraccarico occlusale
- occlusione inadeguata
- combinazione dei due fattori
- colpisce maggiormente gli impianti singoli
La frattura del copro implantare può derivare dal fatto che l'osso può ritirarsi e scendere al di sotto della zona implantare, quindi l'osso regge l'impianto ma alle sollecitazioni si frattura
Frattologia
Frattologia = scienza che studia le superfici di frattura
Tribologia
Tribologia = scienza e tecnologia delle superfici in contatto
Protesi fissa
Protesi fissa = protesi dentaria non rimovibile che sostituisce 2 o più denti ancorati in modo permanente a denti naturali o a impianti
Corone singole = elementi che si posizionano su pilastri di sostegno naturali o artificiali
Ponti = elementi multipli caratterizzati da corone e ponti che si fissano su un numero inferiore di pilastri di sostegno naturali o artificiali
Provvisori = protesi dentaria inserita nel cavo orale per un periodo variabile, in grado di mantenere la funzione e proteggere i tessuti duri e molli prima della consegna della protesi definitiva
Elettroformazione galvanica (galvanoplastica) = si mette la protesi in un bagno elettrolitico a cui si applica un campo elettrico costante
Gonfosi = articolazione del dente, fa movimenti molto piccoli
L'impianto invece non ha alcuna possibilità di movimento
Protesi totale
Protesi totale rimovibile = riabilitazione totale rimovibile ad appoggio mucoso costituita da basi protesiche e denti
Protesi totale digitale
Le protesi digitali utilizzano la progettazione assistita da computer e tecnologia di produzione (CAD-CAM) per realizzare protesi da impronte scansionate e dalle registrazioni del morso.
Le impronte digitali vengono inviate al laboratorio dove si trovano ulteriormente elaborati. La tecnologia della protesi digitale crea la protesi utilizzando la stampa 3D additiva o sottrattiva
(fresatura 3D). Indipendentemente dal processo impiegato, digitale le protesi rispetto alle protesi tradizionali sono molto meno laboriose intensivi, sono meno invasivi per il paziente.
Si appoggia direttamente alle mucose del cavo orale, per rimanere ferme sfruttano l'effetto suzione. La parte superiore è più stabile di quella inferiore.
Esse possono essere prodotte in modo digitale, i materiali usati sono le resine in PMMA, che possono essere create per fresatura o stampa 3D.
Si prende l'impronta delle arcate, convenzionali o digitali, che poi vengono scansionate per poi essere stampate.
Flusso di lavoro della protesi totale digitale
raccolta delle impronte 3D
determinazione del piano occlusale
determinazione delle caratteristiche cliniche
determinazione dei bordi per la sistemazione dei denti artificiali
sistemazione denti artificiali
aggiustamento occlusale
salvataggio del modello ed esportazione al CAM
fresatura di piastre base in PMMA
legamento del dente artificiale al resto della protesi
finitura e lucidatura
prova di inserimento
Tipi di fabbricazione
in una parte = la protesi è fabbricata da un pezzo, la fabbricazione è completamente digitale
in due parti = la denatura base e gli archi dentali sono creati individualmente, e poi vengono uniti insieme
in più parti = l’arco dentale è fabbricato con tecniche digitali e poi viene unita con denti prefabbricati
Equipaggiamento
scanner 3D
progettazione del modello e software CAD
attrezzature per la stampante 3D
fresa di rifinitura
una fresatrice a 5 assi con uno scanner da laboratorio
dispositivo per elettrolucidatura
Materiali
I dischi dai cui deriva la parte colorate del dente sono fatti di un materiale acrilico con un polimetile altamente modificato in cui sia il riempitivo organico che la matrice sono in PMMA.
Anche la piastra base rose è realizzata in PMMA.
Processi di reticolazione per il PMMA sono stati ampiamente utilizzati per migliorarne le proprietà.
Proprietà fisiche e chimica del pmma doppio reticolato
garantisce stabilità e resistenza all’abrasione
nessuna contrazione da polimerizzazione
nessuna porosità del materiale
nessuna influenza termica del materiale base di dentatura
non sono necessari leganti
naturalmente opaco
resistenza alla rottura
inerzia chimica
insolubile in acqua e saliva
Vantaggi di una protesi totale digitale
più comfort e migliore adattamento
maggiore velocità di fabbricazione e meno visite odontoiatriche
le protesi digitali sono più resistenti di quelle convenzionali
estetiche
se la protesi si perde o danneggia, la protesi digitale è più facile da copiare
Protesi parziali rimovibili digitali
Sono protesi composti da più di due materiali, e per questo sono non possono essere ottenute interamente con la stampa 3D. Le varie componenti sono poi unite con un materiale adesivo
Sono protesi ad appoggio misto, si appoggiano in parti dove mancano i denti (mucose) e si appoggiano in parti dove ci sono i denti.
Sono formate in base da una parte metallica, tranne alcune che sono fatte in nylon ma che mancano di rigidità. Le protesi con basi in metallo sono più rigide e hanno una maggiore resistenza meccanica che permette di trasmettere il carico alle zone a cui si appoggia, oltre ad essere più comode, esse sono sempre bilaterali. L'essere bilaterale permette una maggiore distribuzione di forze. Lo scheletro di metallo è composto da:
connettore principale = parte più importante, da rigidità e stabilità alla protesi, si estende da dx a sx
griglie = appoggiano sulle parti edentule, vengono ricoperte da una resina e permettono ritenzione
ganci = hanno due parti, un gancio ritentivo (si deforma e permette di bloccare la protesi) e un gancio non ritentivo/reciproco (serve a stabilizzare il dente, a non farlo muovere a causa della spinta del gancio ritentivo)
resina = soppianta la gengiva, su di essa va montato il dente. Viene fatto in modo analogico (con materiali da impronta)
Tra la consegna della protesi e la consegna della protesi si fa la prova della prova con una protesi fatta di cera e denti. Dopo aver fatto la prova la protesi torno poi indietro e viene sostituita la resina alla cera
Equipaggiamento
scanner 3D intraorale ed extraorale
software CAD-CAM
stampante 3D
fresa
Flusso di lavoro
È misto (analogico + digitale), si prende l'impronta e si sviluppa il modello in gesso e poi si scansiona, e poi si procede con la fase digitale. Esso è più preciso rispetto al flusso interamente digitale, soprattutto con pazienti completamente edentuli o con diverse parti edentule. Questo perchè l'alginato ha una consistenza che permette di rilevarlo.
Materiali
alginato (materiale da impronta)
polisolfuro (materiale da impronta)
pmma
leghe cromo-cobalto (prodotte mediante fonderia a cera persa)
Proprietà PMMA
alta stabilità alla luce UV
alta resistenza chimica
alta biocompatibilità
non tossico
Proprietà leghe cromo-cobalto
cromo = dà resistenza alla corrosione
cobalto = ha un elevato modulo elastico, durezza e resistenza
Vantaggi della protesi parziale rimovibile digitale
facilità di inserimento e rimozione della protesi
riduzione dei costi di manutenzione
elevata riduzione di materiale sprecato
possibilità di modificare facilmente il modello
possibilità di condividere molto facilmente i modelli
Svantaggi della protesi parziale rimovibile digitale
solo la struttura di metallo può essere fatta utilizzando la sinterizzazione laser, mentre i denti devono essere montati manualmente
limitazioni dei materiali disponibili
errori nella scansione delle strutture anatomiche molli degli archi dentali
Gnatologia e occlusione
Gnatologia = studio del morso e dell'apparato stomatognatico
Occlusione = contatto tra gli elementi dentali dell'arcata superiore e inferiore
Le radici sono articolate con l'osso, quindi i denti possono essere spostati
Per stabilizzare la mandibola i denti devono avere il maggior numero di contatti possibili, altrimenti l'articolazione o i muscoli vanno incontro a modifiche.
Scomposizione della mandibola:
Assi di riferimento
Gli assi passano attraverso i condili, e sono
trasversale
sagittale
bicondilare
Piani di riferimento
sagittale
coronale
orizzontale
Movimenti mandibolari sul piano sagittale
La mandibola esegue sia movimenti di rotazione che di traslazione, che possono essere divisi in:
abbassamento/alzamento = apertura e chiusura della bocca
protrusione = spostamento della mandibola in avanti
retrusione = spostamento della mandibola all’indietro
lateralità = spostamento della mandibola di lato: In ognuno dei movimenti di lateralità destra e sinistra distinguiamo:
lato di lavoro = che corrisponde al lato in cui si sposta la mandibola
lato di non lavoro = che è quello controlaterale
Angolo di Bennet = è un angolo formato tra il piano sagittale e il movimento del condilo che avanza durante il movimento di lateralità mandibolare visto sul piano orizzontale.
Movimento di Bennet = è la componente traslatoria del movimento di lateralità tipico della mandibola, la quale va a compere intorno all’asse verticale
I denti anteriori guidano i movimenti di disclusione
La mandibola si può trovare anche in condizione di riposo, quando esiste una spazio libero (spazio libero di riposo) ovvero quando la mandibola non tocca l’arcata superiore
Diagramma di Posselt
Diagramma di Posselt = permette di rilevare i movimenti della mandibola sul piano saggitale durante l’apertura e la chiusa della mandibola
Tecnica di Guichet
Tecnica di Guichet = permette di individuare l’asse cerniera terminale
Occlusione centrica = rapporto tra le arcate dentali (è una posizione dentale)
Relazione centrica = rapporto anatomico tra condilo e cavità glenoidea
Articolatori
Articolatole = simulatore dei movimenti reciproci delle due arcate dentarie, sono composti da una parte superiore e da una inferiore che si relazionano in un punto di incontro, la capsula articolare.
Ci sono diversi tipi
occlusori = sono statici
a valori medi = permette di registrare il movimento di bennet e di riprodurlo e di montare l’arcata mascellare secondo un piano preciso
a valori semi-individuali = si possono fare più regolazioni rispetto a quelli precedenti
a valori individuali = possono riprodurre qualsiasi movimento tra le arcate
Arco facciale
Arco facciale = dispositivo non invasivo che fornisce importanti dati diagnostici e programmatici su un paziente, tenendo conto di come le strutture ossee e articolari interagiscono per arginare il movimento condilare. C’è ne sono due tipi:
arbitrario/statico = consente di eseguire una registrazione della posizione del mascellare superiore rispetto all’asse passante per i due condili. Ce nè sono due tipi:
facial bow = poggia sull’articolazione temporo-mandibolare
ear type = poggia nel meato acustico
cinematico = usato per riabilitazioni protesiche di maggiore complessità
Piani di analisi
Piano di Francoforte = piano ideale (e di riferimento) che passa dal bordo superiore del condotto uditivo esterno e per il punto sotto-orbitale
Piano di Camper = piano ideale che passa per il centro del condotto uditivo esterno e per la spina nasale anteriore
Tecniche di microscopia elettronica a scansione
Tipi di microscopio
confocale laser = permette di vedere cellule in vivo su un materiale
elettronico a scansione (SEM) = sfrutta la scansione di un fascio di elettroni accelerati ed opportunamente focalizzati da un sistemi di lenti magnetiche, fornisce immagini della superficie di un preparato. In funzione del rilevatore utilizzato, si ottengono informazioni morfologiche e/o composizionali dell'area esaminata. Essa può essere utilizzata sia ad alta risoluzione sia a grande profondità. I materiali da scansionare devono essere anidri e conduttori. Gli elettroni primari colpiscono il campione e generano gli secondari, che a loro volta generano elettroni elettro-diffusi. In base alla distanza degli elettroni posso stabilire il tipo di materiale
elettronico a raggi-x = l'esame si chiama EDX, valuta l'energia dispersa (nell'area e nel volume) e in base a questa stabilisce il tipo di materiale
elettronico a trasmissione (TEM) = esso impiega un fascio di elettroni, che si propaga in una camera sotto vuoto spinto. Inoltre gli elettroni possono attraversare sensori molto piccoli
ottico
a scansione elettronica a retrodiffusione (BSE back scattered electrons) = è un tipo di microscopio elettronico utilizzato per l'analisi di campioni inorganici e materiali di diversi tipi. Nella tecnica BSE, un fascio di elettroni ad alta energia viene focalizzato sul campione, e gli elettroni retrodiffusi (cioè deviati dalla loro traiettoria originale) vengono rilevati e utilizzati per generare immagini ad alta risoluzione della superficie del campione.
Rivelatori = strumenti usati per ricostruire le immagini, nell'ordine del nanometro. Essi hanno bisogno o del vuoto o di un ambiente con il gas
Sputterizzazione = processo per rendere le cellule conduttori
Si può misurare il rapporto tra calcio e fosforo per quantificare la mineralizzazione dell'osso
Lappatrice = macchina per appiattire le sezioni di campione usato
Immagine virtuale = immagine che si ottiene dalla sovrapposizione (overlapping) di più immagini reali. Essa fondamentalmente non può esistere, perchè non c'è nessuno strumento nella realtà che genererebbe quell'immagine
Colorazione fisica = è una colorazione che permette di evidenziare strutture cellulari, essa ci dà molte informazioni. Ad esempio in un osso ci dà la diversa colorazione delle lamelle, dato dal diverso orientamento dei cristalli di idrossiapatite all'interno dei cristalli
Gli osteoblasti possono orientare le fibre collagene in direzioni diverse a seconda delle diverse direzioni della forza che trasmette l'impianto
Biomeccanica
Teoria meccano-statica di Frost
Teoria che mette in relazione la forma e la funzione dell'osso. La massa ossea dipende dalla deformazione che l'osso ha. Il rimodellamento osseo dipende dalla massa ossea, dalla stimolazione/deformazione dell'osso.
Zone di densità ossea (che dipendono dalla deformazione dell’osso)
disuso
carico fisiologico
sovraccarico
frattura
Nella soglia di sovraccarico l'osso inizia il rimodellamento per sopportare la nuova forza applicata all'osso. Vi è un aumento della zona corticalizzata.
Per aumentare la densità ossea in una specifica zona si può concentrare un carico in quel punto con uno specifico strumento.
Poichè l'osso è anisotropo è molto più difficile misurare il carico applicato, per questo si misura la deformazione dell'osso.
Equazione di Turner
Ci dice la risposta dell'osso in base alla frequenza di applicazione del carico:
Un carico statico non induce deformazione nell'osso.
In un impianto, la barra di metallo deve avere un comportamento passivo, perchè l'impianto porterebbe generare un carico statico. Anche se il carico statico non dà problemi, durante la masticazione si possono generare altri tipi di carico che potrebbe portare al ritiro dell'osso.
Zirconia
Zirconia = è un composto intermetallico, è formato dall’unione di più ossidi: ossido di zirconio + ossido di ittrio + ossido di aftrio. È un materiale molto duro, tetragonale dopato, che permette di mantenere lo stato tetragonale a temperatura ambiente, così facendo possiamo avere un'eccellente resistenza.
I dischi della zirconia possono essere prodotti uniassialmente, ma in base al modo in cui sono prodotti abbiamo diversi valori di resistenza.
Con una frattura indotta si può cambiare lo stato della zirconia, da austenitico a martensitico, con un notevole incremento della resistenza.
Eaging (ETT) = l'acqua estrae l'ittrio dalla resina, che diventa monoclina
La zirconia è un materiale inerte, non è adattissimo ad ampie applicazioni (ponti) a causa della sua elevata resistenza.
Può essere usata in sezioni trans-mucosa, ovvero quelle parti tra il moncone e la gengiva
Fusione
Fusione a cera persa = si usa un modello di cera rivestito da un materiale refrattario e si riscalda, la cera si scioglie e rimane solo il materiale. Poi si mette all'interno il metallo.
Quando il metallo fonde aumenta di volume mentre quando si raffredda si contrae. Per risolvere questo problema si usano le nutrici.
Nutrice = è una riserva di materiale allo stato liquido, che serve a riempire la cavità quando si contrae il metallo. In questo modo la cavità si riempie completamente
I metalli puri hanno un punto di fusione, che una volta raggiunto non fa fondere il metallo perché c’è bisogno del calore latente di fusione.
Se i metalli puri vengono fusi in atmosfera non controllata si va ad unire l’ossigeno con conseguenti problemi.
Per depositare il metallo fuso non possiamo versarlo ma dobbiamo iniettarlo. Per iniettare il metallo si usano diversi metodi, tra cui la centrifuga.
Sistemi di colata
sotto-pressione
sottovuoto
centrifuga a doppio braccio
centrifuga a singolo braccio
Centrifuga = il metallo all’interno viene fatto andare a sbattere contro le pareti del contenitore, che danneggiandosi fa separare alcuni pezzi che si mescolano con il metallo (il contenitore viene anche danneggiato dal calore latente di fusione).
Essa può anche essere usata sottovuoto.
Centrifuga sottovuoto = si inserisce il metallo nella cavità sottovuoto, la si fa ruotare e si fa scendere il metallo per gravità.
Angolo di iniezione = angolo che viene scelto per far riempire perfettamente la cavità
Tettarella = elemento di gomma che serve a far riempire lo stampo
Materozza = canale di riserva + canale di colata
Quando si inserisce il metallo nella cavità devo riscaldarla per evitare che il metallo si raffreddi troppo velocemente e che si contragga troppo rapidamente.
Punto di fusione = livello di energia termica necessario a conferire, ai singoli atomi, la capacità di oscillare liberamente nella massa. Si ha solo nei metalli puri o nelle leghe eutettiche
Intervallo di fusione = range di energia termica necessario alla fusione di leghe, distinti in:
punto solido = temperatura alla quale la lega fusa è completamente solida
punto liquido = temperatura alla quale la lega fusa è completamente liquida
All’interno dell’intervallo la temperatura resta costante nonostante il continuo apporto di calore (calore latente di fusione)
Germinazione = formazione del germe di cristallizzazione attorno al quale si condensano ordinatamente gli atomi producendo una contrazione della lega
Cristallizzazione = formazione di celle elementari per disposizione spaziale degli atomi
Difetti di cristallizzazione
deformazione dei cristalli
dislocazioni atomiche
vacanze atomiche = mancanza di un atomo nel reticolo
Struttura dendritica = è una struttura che si ha quando una lega viene riscaldata ma poi non si solidifica correttamente
Atomo interstiziale = atomo piccolo al posto di un atomo grande
Sopra al metallo va poi aggiunto il vetro/ceramica. Le fasi per aggiungere il vetro al metallo sono:
legame chimico = prima bisogna far ossidare la lega, dopo l’ossidazione sulla superficie si forma un’estensione di ossidi che formano dei cristalli per poi far aderire il vetro
forze di van der walls
forza di sovracompressione/
coefficiente di dilatazione termica = forza che si ha quando il metallo ha un coefficiente di dilatazione termica maggiore del coefficiente di dilatazione termica del vetro/ceramica. Per rompere questa forza, che ha una certa direzione scelta, ci vuole una forza maggiore di quest’ultima
Coefficiente di dilatazione termica
per i metalli ci sono due tipologie:
da 20 → 600 °C
da 20 → 500 °C
per il vetro c’è ne sono tre tipologie:
= al di sotto di questa temperatura il vetro è solido
= in questo intervallo il vetro è fluidoEw = al di sopra di questa temperatura il vetro è “mieloso”
Protesi parodontali
Protesi parodontali = sono protesi fisse convenzionali messe in pazienti con problemi parodontali
Margine gengivale = margine esposto del dente
Piorrea = fuoriuscita di gas dalla gengivale
Paradontopatia = infezione del parodonto, inizia con una gengivite e si protrae fino ad arrivare al parodonto. L’osso si riassorbe, il connettivo si riduce mentre l’epitelio sparisce. Il dente inizia a muoversi perché c’è meno osso intorno. Vi è anche un ritiro della gengiva che scopre anche la radice. Per stabilizzare la zona si deve rimuovere una parte dell’osso (resezione), e sulla parte rimasta dell’osso si rimette la gengive che poi ricresce, assieme all’epitelio, fino al dente e lo stabilizzano.
La patologia parodontale colpisce solo alcuni siti
La protesi parodontale viene costruita per poter essere pulita da uno spazzolino, in modo tale che si possa pulire bene e facilmente.
Tasca = parte vuota tra il dente e la gengiva
Terapia protesica su denti con difetti di forca (ci sono più radici del normale)
grado I = eliminazione del sottosquadro
grado II e grado III = rizectomia (rimozione di una radice) e devitalizzazione del dente
I materiali usati sono materiali rigidi (es. ceramica). Questo perché i recettori desmodontali che modulano la forza applicata, quindi il modulo elastico del materiale deve essere elevato.
Overdenture = protesi totale rimovibile dotata di sistemi di ancoraggio a radici dentali o impianti osteointegrati
Protesi ad appoggio misto
mucoso-dentale
mucoso-implantare
Protesi combinata = è una protesi che ha in mezzo un braccio di resistenza
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