Comparación de las generaciones de óxido de circonio: Propiedades del óxido de circonio estabilizado con itria

Introducción

Cuando empecé a trabajar en odontología, el óxido de circonio aparecía por todas partes como el nuevo material resistente que todo el mundo quería probar. Los dentistas y técnicos que me rodeaban siempre hablaban de su resistencia, pero muchos se quejaban de su aspecto. Diez años más tarde, el óxido de circonio ha cambiado mucho mi forma de trabajar con coronas, puentes e incluso implantes.

En este artículo, compartiré lo que he aprendido sobre los distintos tipos de óxido de circonio dental, centrándome en el óxido de circonio estabilizado con itria (YSZ). Si alguna vez te has preguntado cómo cambia la itria en estos materiales, o te has sentido atascado a la hora de elegir la zirconia adecuada para un caso complicado, estás en el lugar adecuado. Mi objetivo aquí es simplificar los detalles, señalar las diferencias con palabras sencillas y compartir consejos tanto de la investigación como del trabajo práctico real.

La ciencia del óxido de circonio estabilizado con itria (YSZ)

Antes de empezar a tratar pacientes, pensaba que todas las "cerámicas" eran bastante parecidas. Me equivocaba. Conocer la verdadera historia de la YSZ cambió totalmente mi forma de utilizar el óxido de circonio.

Fases de la circonia: Tetragonal, monoclínica y cúbica

Me explico: la circonia (dióxido de circonio o ZrO₂) adopta distintas formas cristalinas llamadas "fases". La zirconia pura cambia entre estas formas cuando se calienta o se enfría, como el agua cuando se congela o hierve.

• Fase monoclínica: Estable a temperatura ambiente. No es lo suficientemente fuerte para trabajos dentales.
• Fase tetragonal (t-ZrO₂): Aparece por encima de 1170°C. Esta forma proporciona una gran resistencia y no se agrieta fácilmente. Es música para los oídos de cualquier dentista.
• Fase cúbica (c-ZrO₂): Se muestra por encima de unos 2370°C. La fase cúbica es más clara, lo que hace que la zirconia se parezca más al esmalte dental real.

El truco consiste en mantener estas fases más fuertes y transparentes a temperatura ambiente en la boca.

El papel de la itria en el óxido de circonio dental

Aquí es donde interviene la itria (óxido de itrio, Y₂O₃). Al mezclar itria en la zirconia, evitamos que vuelva a su débil forma monoclínica cuando se enfría. La itria "fija" las formas tetragonal o cúbica, según la cantidad que se añada.

• Con aproximadamente 3 mol% de itria, la mayoría de los granos permanecen tetragonales. Esto hace que el material sea muy resistente, pero de aspecto apagado y calcáreo.
• Aumente la itria a 5 mol% y los granos cúbicos tomarán el relevo. El material deja pasar más luz, lo que resulta agradable (sobre todo para fabricar dientes frontales), pero se pierde un poco de dureza.

Piense en la itria como el ajuste de un dial que nos permite elegir entre fuerte o atractivo.

Y he aquí un dato interesante: con la forma tetragonal, cuando se inicia una grieta, los granos pueden hincharse y empujar contra ella, impidiendo que la grieta crezca demasiado rápido. Por eso los primeros materiales de circonio eran tan resistentes.

Comparación de las generaciones de circonios: Lo que he aprendido

El óxido de circonio despegó realmente en odontología cuando el material pudo durar mucho tiempo y tener un aspecto decente. He trabajado con todas las versiones, desde los antiguos puentes gruesos hasta los actuales dientes frontales transparentes. Vamos a desglosar qué es qué para cada tipo.

Circonio de primera generación (3Y-TZP)

Cuando empecé a trabajar con 3Y-TZP (policristal de zirconio tetragonal estabilizado con itria 3 mol%), fresaba estructuras pesadas y blancas para puentes y coronas. Este material es muy duro: su resistencia a la flexión supera los 1.000 MPa. Algunas marcas incluso presumen de cifras superiores a 1200 MPa.

• Buenos puntos: Superresistente para dientes posteriores y pacientes que rechinan los dientes. Las coronas de contorno completo fabricadas con 3Y-TZP casi nunca se astillan ni se rompen.
• Puntos malos: ¿El gran problema? No es transparente en absoluto. Incluso con un buen tinte, hacer que pareciera natural no fue fácil.
• ¿Quién debe utilizarlo? Si tiene un paciente que rechina los dientes o necesita un puente grande y fuerte, este material es casi perfecto.

Circonio de segunda generación (4Y-TZP)

A continuación, los fabricantes intentaron mejorar el aspecto de la zirconia. Limpiaron la fórmula 3Y-TZP o añadieron un poco más de itria hasta 4 mol%. Esto se denomina 3Y-TZP HT (alta translucidez) o 4Y-TZP.

• Buenos puntos: La resistencia a la flexión se sitúa en torno a los 700-900 MPa, no tan resistente como antes pero sí muy fuerte.
• Mira: Es un poco más transparente (30-40%). Empecé a utilizarlo para algunos dientes delanteros cuando el paciente quería un diente fuerte y medianamente bonito.
• Consejo: Para las personas que rechinan los dientes pero se preocupan mucho por el aspecto (como premolares o puentes frontales), 4Y-TZP es mi solución intermedia.

Circonio de tercera generación (5Y-TZP)

La verdadera sorpresa para mí fue la circonia 5Y-TZP. Con 5 mol% de itria, la forma cúbica lleva la delantera, lo que significa que este material puede ser casi tan transparente como el disilicato de litio.

• Transparente: Hasta 50% (o más). Cuando usé una corona monolítica 5Y, era difícil darse cuenta de que no era un diente de verdad.
• Inconvenientes: La resistencia a la flexión baja a 550-700 MPa y no es tan duro, por lo que me preocupa usarlo para puentes más grandes o pacientes que muerden con fuerza.
• Lo mejor para: Los utilizo para dientes frontales individuales o carillas cuando el paciente quiere que parezca un diente de verdad, sobre todo cuando es difícil igualar los colores.
• Cuidado: Me mantengo alejado de usar 5Y para grandes puentes o gente que muele mucho. Simplemente no puede soportar ese tipo de golpe.

Circonio de cuarta generación (multicapa/radiado)

Últimamente, tenemos bloques de varias capas. Puedo elegir un bloque que empiece más fuerte y un poco turbio en la línea de las encías (normalmente 3Y o 4Y), pero que sea superclaro hacia el borde de mordida (hasta 5Y).

• Por qué me gusta: Ahora puedo fabricar dientes delanteros bonitos y dientes traseros resistentes con un solo material.
• Mi consejo: Son ideales si quieres una base resistente y una punta transparente en un diente.
• Novedades: Cada capa es diferente, por lo que es necesario planificar el fresado para que las piezas que se desean en cada capa acaben en el lugar correcto.

Exploración de las propiedades de la YSZ a través de las generaciones

Entender lo que ocurre a un nivel minúsculo ayuda mucho a explicar por qué un tipo de circonio funciona mejor en determinados casos. Esto es lo que debe saber.

Propiedades mecánicas: Resistencia, tenacidad y desgaste

Resistencia a la flexión

• Primera generación (3Y-TZP): 1000-1200+ MPa. Básicamente indestructible en la boca.
• Segunda generación (4Y-TZP): 700-900 MPa. Bastante fuerte para la mayoría de los casos.
• Tercera generación (5Y-TZP): 550-700 MPa. Mucho más cerca de la cerámica normal.
• Múltiples capas: Depende de dónde se mire en el bloque, normalmente entre 600-1100 MPa.

Cuando veo a un paciente que rechina los dientes o necesita un puente grande, esa resistencia superalta hace que me preocupe menos. Para dientes frontales finos (carillas) y un diente cada vez, 600 MPa es más que suficiente.

Dureza a la fractura y resistencia a la fisuración

El viejo 3Y-TZP me salvó en más de un caso difícil. La forma en que esos granos podían hincharse para bloquear una grieta marcó la diferencia. A medida que aumenta el contenido cúbico, se pierde esta ventaja.

• 3Y-TZP: 6,0-9,0 MPa√m
• 4Y-TZP: 4,0-6,0 MPa√m
• 5Y-TZP: Sólo 2,0-3,5 MPa√m
• Múltiples capas: 3,0-7,0 MPa√m, dependiendo de dónde se corte el bloque.

Resistencia al desgaste

Otra cosa que he aprendido es que la suavidad del acabado de la zirconia es más importante que la marca que compres. El óxido de circonio rugoso mastica los dientes contra los que muerde, pero cuando se pule suavemente, es realmente suave. Siempre le digo a mi laboratorio que dedique más tiempo al pulido, sobre todo en las coronas completas de circonio.

Propiedades ópticas: Translucidez y estética

No se puede presumir de una corona "perfecta" si parece un trozo de yeso. Así es como la itria y los granos cambian lo que ve el ojo:

• Transparente (%)
  • 3Y-TZP: 20-25% (bastante nublado)
  • 4Y-TZP: 30-40%
  • 5Y-TZP: 45-50% o superior
  • Multicapa: Mezcla hasta 50%+

En mis cambios de imagen (sonrisas "front six"), toda esa translucidez añadida marcó una verdadera diferencia. A veces me cuesta adaptar la reacción de los materiales a las distintas luces, pero cada vez me resulta más fácil.

Biocompatibilidad: cómo se comporta el óxido de circonio en la boca

Lo que me sigue impresionando: todos los tipos de zirconia dental son respetuosos con las encías y los tejidos. He visto a gente pasar años con encías sanas junto a una zirconia bien hecha. Casi nunca causa irritación. A veces, el pegamento o el composite fallan, pero el tejido alrededor de la zirconia casi siempre se mantiene feliz.

La buena salud de los tejidos y la menor acumulación de placa contribuyen a la salud de las encías, lo que supone un gran avance con respecto a las antiguas coronas de metal-cerámica.

Resistencia al envejecimiento: Lecciones sobre la degradación a baja temperatura

Se trataba de una bola curva: la circonia puede desgastarse con el tiempo (lo que se denomina degradación a baja temperatura, LTD). El agua y la temperatura de la boca pueden hacer que los granos cambien al tipo monoclínico, más débil, con el paso de los años.

• Circonio 3Y/4Y: Si se hacen bien, envejecer no es un gran problema.
• Circonita cúbica 5Y: Más contenido cúbico significa menos cambios de grano, pero la desventaja es que las grietas pueden crecer lentamente en lugar de grandes roturas repentinas.

Los fabricantes siguen trabajando para mejorar el tamaño de los granos y los métodos de cocción. En mi consulta, siempre compruebo el tipo de circonio que utilizo y sigo las instrucciones de acabado y cementación. Tener cuidado desde el principio evita problemas posteriores.

Datos reales, consejos clínicos y casos prácticos

Me gustan los datos, pero lo que realmente importa es utilizarlos en la oficina.

Tabla comparativa de referencia rápida

Mis experiencias clínicas y de laboratorio

Caso 1: Puente de dientes posteriores para una amoladora
Una vez arreglé una amoladora de dientes pesada con un puente inferior largo. Elegí la 3Y-TZP de primera generación. Cinco años después, sigue siendo fuerte, sin astillas ni grietas. Esa alta resistencia y el efecto de bloqueo de grietas realmente funcionan.

Caso 2: Smile Makeover
Para un cliente joven que necesitaba unos dientes delanteros de buen aspecto, nada mejor que los cambios de color naturales de un bloque 5Y de varias capas. Las coronas individuales se integraron perfectamente. Todavía recibe cumplidos.

Cementación y trucos de superficie
Con circonias transparentes (5Y), el cemento de resina hace que el borde parezca más liso y ajustado. Para 3Y/4Y, los cementos normales suelen ser adecuados. Sea cual sea el tipo, limpie siempre el interior (con chorro de arena cuando pueda) y utilice una imprimación de circonio adecuada si es necesario.

Sobre el desgaste y los dientes opuestos
Una paciente vino disgustada porque se le estaban desgastando los bordes de mordida. Sus coronas superiores eran de circonio rugoso. Las pulí y sus dientes dejaron de desgastarse y enseguida se sintió mejor. Pula siempre la zirconia. No se lo salte.

Conclusiones: Elegir el mejor óxido de circonio para el éxito clínico

Echando la vista atrás, lo que realmente llama la atención es lo mucho que ha cambiado el óxido de circonio dental. Desde los viejos puentes opacos que utilizaba hasta las coronas brillantes y de aspecto natural que hago ahora, hay un tipo para casi cualquier caso.

Si hay algo que diría a los demás:

• Para puentes grandes o trituradoras, el 3Y-TZP clásico sigue siendo el rey.
• Para trabajos en los que se desea tanto estética como resistencia, especialmente en los dientes frontales, elija 4Y-TZP.
• Si realmente necesita que parezca un diente de verdad, utilice 5Y-TZP o las capas transparentes en un bloque de varias capas, pero no las fuerce demasiado.

Además, compruebe los hechos, siga las normas del fabricante y elija el óxido de circonio que se adapte a cada caso. Sigo aprendiendo, pero saber cómo cambia la itria en el óxido de circonio ha mejorado mi trabajo y las sonrisas de mis pacientes.

Por unos dientes más bonitos y unas coronas que duren de verdad.