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Fibra de carbono: un nuevo material para la rehabilitación oral.
Resumen:
La evolución de los materiales que se utilizan para la rehabilitación oral ha registrado
un cambio importante en los últimos años. Desde el uso del oro hasta nuestros días,
los materiales han ido evolucionando.
El presente artículo, pretende presentar un nuevo material para las rehabilitaciones
orales, tanto dento como implanto-soportadas, como es la fibra de carbono, un
material sumamente ligero, resistente, flexible y biocompatible. El uso de la fibra de
carbono en odontología no es nuevo. Su utilización como postes intraradiculares post-
endodoncia se describe a más de 15 años (14).
Introducción:
Desde los tiempos donde el oro era el material que se utilizaba para una rehabilitación
dental (1) hasta nuestros días, los materiales han ido evolucionando de forma
considerable, tanto para prótesis dentales (coronas y puentes) como para
rehabilitaciones sobre implantes. Una de las propiedades más apreciadas del oro es su
ductilidad, es decir, que bajo una cierta fuerza, puede deformarse sin romperse. Eso
permite una “adaptación” al medio oral, un medio que es “flexible”: hueso esponjoso,
flexión mandibular, ligamento periodontal… (13). Por el contrario, los materiales que
utilizamos hoy en día, como el Cr-Co o el zirconio, son materiales llamados frágiles, ya
que no presentan ningún tipo de ductilidad, es decir, no se deforman antes de
romperse, sino que se rompen sin deformación.
El motivo del cambio de materiales es doble: una mejora de la estética respecto a las
rehabilitaciones oro-resina y un menor coste de los materiales considerados no nobles,
como el Cr-Co.(2)
La falta de esta flexión que nos proporcionaba el oro respecto a los materiales actuales
y sus posibles consecuencias sobre nuestras rehabilitaciones sobre implantes, nos ha
llevado a buscar alternativas a dichos materiales.
Presentación del material:
El material que queremos presentar como material para las estructuras de nuestras
rehabilitaciones orales, tanto dentales como para implantes, es la fibra de carbono.
La fibra de carbono es una fibra sintética compuesta por filamentos muy finos con un
diámetro de 5 a 8 µm.(Fig 1), que están constituidos por la unión de miles de fibras de
carbono. Normalmente, la fibra de carbono se utiliza mezclada con polímeros
termoestables, siendo las resinas epoxi las más frecuentes (15).
Fig.1. Imagen de filamentos de fibra de carbono aumentada x 2.500 (Micromedica, Italia).
El proceso de elaboración de la fibra de carbono es costoso y laborioso. Su fabricación
se realiza a altas temperaturas (entre 1100 y 2500°C) y en una atmósfera de
hidrógeno. Este proceso puede durar semanas o incluso meses.
El uso que se le da a la fibra de carbono es mucho y muy variado: aeronáutica,
automoción, bicicletas, objetos de regalos (joyería y relojería), construcción,
ordenadores…… y entre ellos, en medicina: traumatología y endodoncia. (3,4,5,6,7,8).
Fig.3. Ejemplo del uso de la fibra de carbono en traumatología: Instituto Ortopédico Galeazzi (Milan). Dr.
Lozzati: tumor de columna.
Las características fisicoquímicas y bilógicas más destacables de la fibra de carbono,
desde nuestro punto de vista son: (15)
- Elevada resistencia mecánica (resiste elevadas fuerzas sin romperse)
- Baja densidad, por lo tanto, bajo peso.
- Bajo coeficiente de absorción de agua
- Los cambios de temperatura no modifican sus propiedades físicas
- Resistencia a diferentes agentes químicos
- Capacidad de absorber y repartir las cargas
- Evita el fenómeno del bimetalismo
- Óptima rigidez estructural
- Aislante térmico y eléctrico
- Biocompatibilidad (9,10)
- Cabe mencionar también su color negro
Como se ha dicho, la fibra de carbono viene mezclada con un polímero termoestable,
casi siempre, con una resina epoxi.
Las características de la resina epoxi son:
- Resina a base de Bisfenol A libre de cualquier solvente
- Óptima compatibilidad con el composite dental y la resina base del composite
dental glicidilmetacrilato de bisfenol Bis-Gma.
- Biocompatible
- La unión de los materiales es química: alto poder adhesivo
- Elevada rigidez
- Elevada moldeabilidad dimensional
- Resistencia a la fluencia y deformación bajo carga
- Bajo peso
- Elevada estabilidad térmica, así como aislante térmico y eléctrico
- Baja contracción
- Baja absorción de agua
Uno de los temas con más controversia hoy en día es el la sobrecarga oclusal y su
relación con la pérdida ósea periimplantaria. Duyk y col (16), concluyen que no hay
una relación directa, en humanos, entre una sobrecarga oclusal y la pérdida ósea
periimplantaria, excepto en los casos con inflamación gingival, donde si encuentran
esta relación causa-efecto.
Una vez analizadas las características de la fibra de carbono, valoramos su uso en
rehabilitaciones protésicas odontológicas, ya que nos permite confeccionar
estructuras, tanto sobre dientes como sobre implantes.
El uso de la fibra de carbono siempre estará unido al uso de composites o dientes de
resina, nunca de cerámica.
En el este artículo presentamos dos casos: uno es una rehabilitación parcial superior y
la segunda una rehabilitación de un maxilar inferior edéntulo.
Caso 1:
Paciente varón de 60 años con una relación esquelética de clase III, que debido a la
fractura de los dientes y restauraciones del sector antero-superior, requiere una
rehabilitación de dicho sector. Se opta por una rehabilitación mediante una prótesis
implantosoportada con una relación oclusal anterior con una muy ligera sobremordida
vertical, una vez descartadas otras opciones rehabilitadoras que nos permitieran
conseguir una mejor relación oclusal.
Se realizó una regeneración ósea del sector anterior (Split crest y regeneración ósea
guiada) y se colocaron 5 implantes MIS Seven®. Como prótesis provisional se colocó
una prótesis adhesiva tipo Maryland.
Tras el tiempo de oseointegración, se realizó un nuevo provisional, esta vez atornillado
a los implantes y que sirvió, a su vez, para recabar información estética y funcional
para la futura prótesis definitiva.
Pasados 2 meses, se inició la confección de la prótesis definitiva. La estructura interna
de soporte se confeccionó con fibra de carbono que se unió a pilares mecanizados que
se conectaban con los transepiteliales de los implantes y como material de
recubrimiento se utilizó composite (Experience, Italia) que fue aplicado mediante la
técnica de compactación en mufla.
Con la prótesis fija atornillada a los transepiteliales, conseguimos una función y
estética aceptables. Los resultados a un año vista, presenta una adaptación perfecta
por parte del paciente, una excelente respuesta de los tejidos blandos y una estética
mantenida a lo largo del tiempo. (Fig.4)
Fig. 4. A. Modelos de trabajo del paciente donde se aprecia la relación maxilar de clase III. B. Prótesis
provisional tipo Maryland restituyendo los siete dientes ausentes y los implantes subyacentes. C.
Prótesis provisional atornillada junto a la estructura de fibra de carbono de la prótesis definitiva. E.
Prótesis definitiva terminada en los modelos de trabajo. F. Prótesis definitiva colocada en boca. G.
Prótesis 20 meses de permanencia en boca.
Caso 2:
Paciente varón de 47 años, con edentulismo inferior, que se rehabilitó mediante una
prótesis implantosoportada.
Se realizó el oportuno estudio implantológico mediante férula radiológica y TAC. Se
determinó colocar 6 implantes MIS Seven® mediante una guía quirúrgica (fig. 1) para la
confección de una estructura fija tipo híbrida de fibra de carbono.
Fig 1: Guía quirúrgica M Guide colocada en boca.
Transcurrido el tiempo de osteointegración de los implantes, se tomaron impresiones
con la técnica de cubeta abierta ferulizando los pilares de impresión con resina
fotopolimerizable (Triad Gel, Dentsplay) y ligadura de hilo de seda dental sin cera (Fig.
4 y 5).
La estructura interna de la prótesis híbrida, se confeccionó en bloque con fibra de
carbono BioCarbon Bridge (Micromedica, Italia) (Fig. 7 y 8).
Fig. 7. Vista oclusal de la estructura interna en fibra de carbono de la híbrida inferior con las
emergencias de los pilares protésicos que conectan con los transepiteliales de los implantes.
Fig. 8. Vista frontal de la estructura interna en fibra de carbono. Se aprecia el espacio dejado respecto a
la mucosa gingival a fin de permitir la colocación de resina que la recubra y permitir la correcta higiene
de mantenimiento por parte del paciente.
Esta estructura fue recubierta con resina acrílica y se utilizaron dientes prefabricados
para dar la correspondiente oclusión y estética.
Fig 9. Vista oclusal de la prótesis híbrida terminada previo al sellado de las chimeneas de los tornillos de
fijación. Se dio oclusión hasta el segundo molar.
Conclusión:
El hecho de poder utilizar unos materiales biocompatibles, “flexibles”, resistentes,
estéticos, funcionales, pasivos… nos permite realizar rehabilitaciones orales complejas
que, utilizando materiales metálicos y cerámicas, podríamos tener problemas de
pasividad en grandes estructuras, problemas de cocción de la cerámica y un exceso de
impacto oclusal.
Agradecimientos:
Agradecer a Arrobadental, al laboratorio Technos (Sr. Josep Torrents, Mataró,
Barcelona) y al laboratorio Gradents (Sr. Massimo Esposito, Granollers, Barcelona) su
entusiasmo y profesionalidad en los trabajos realizados con esta técnica.
BIBLIOGRAFÍA.
1- Schwartz Jr. Dental càsting gold. . Dent Items Interest. 1951; 73 (9): 930-7 2- ADA. Revised Classification System for Alloys for Fixed Prosthodontics.
http://www.ada.org/2190.aspx 3- Steinberg EL, Rath E, Shlaifer A, Chechik O, Maman E, Salai M.
Carbon fiber reinforced PEEK Optima--a composite material biomechanical properties and wear/debris characteristics of CF-PEEK composites for orthopedic trauma implants. J Mech Behav Biomed Mater .2013;17:221-8
4- Xin-ye N, Xiao-bin T, Chang-ran G, Da C. The prospect of carbon fiber implants in radiotherapy. J Appl Clin Med Phys. 2012;13(4):3821.
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12- Bijjargi S, Chowdhary R.. Stress dissipation in the bone through various crown materials of dental implant restoration: a 2-D finite element analysis. J Investig Clin Dent. 2013 Aug;4(3):172-7.
13- Giraldo O. Metales y aleaciones en odontologia. Rev. Fac. Odonto. Univ. Ant. 2004;15 (2): 53-63.
14- Fredriksson M, Astback J. A retrospective study of 236 patients with teeth restored by carbon fiber reinforced epoxy resin posts. Journal of Prost. Dent. 1998. Vol 80 (2), 151-157.
15- Donnet JB, Rebouillat S. .Carbon Fibers: third Edition, revised and expanded.Marcel Dekker AG. 1998.
16- Duyk J. The effect of loading on peri-implant bone: a critical review of the literatura. BIOMAT Research Group. J Oral Rehabil. 2014.
Autores:
Dr. Oriol Cantó. Práctica privada en Barcelona. Profesor asociado del Master de
Rehabilitación y Estética de la Universitat Internacional de Catalunya.
Dr. Raúl Medina. Práctica privada en Roquetes (Barcelona). Profesor asociado del
Master de Rehabilitación y Estética de la Universitat Internacional de Catalunya.
Dr. Josep Cabratosa. Profesor adjunto de la Facultad de Odontología de la Universitat
Internacional de Catalunya. Práctica privada en Girona
Dra. Romina Scalccione. . Profesora asociada del Master de Rehabilitación y Estética de
la Universitat Internacional de Catalunya. Práctica privada en Barcelona.
