Riassunti tecnologie protesiche

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

1. acquisizione dei dati (scanner)

2. elaborazione dei dati (software)

3. produzione (stampanti 3D, frese)

4. 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:

1. pre-processamento = eliminazione dei dati, riduzione del rumore

2. determinazione di una topologia globale della superficie dell’oggetto

3. interpolazione dei punti e generazione di una superficie poligonale con la creazione della mesh

4. 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 fluido

• Ew = 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