Tecnologie analogiche e digitali nella realizzazione dei framework implantari 

La realizzazione di framework protesici a supporto implantare costituisce una fase tecnica fondamentale per la riabilitazione implanto-protesica (1,2). Esistono diverse tecniche e diversi materiali che ad oggi possono essere utilizzati a questo scopo (3). Principalmente, possiamo suddividere in due le metodiche principali di realizzazione dei framework: le tecniche tradizionali (analogiche) e quelle digitali (3).

In entrambi i casi, la finalità risulta comunque la stessa, e cioè la creazione di strutture precise a livello della connessione tra l’impianto e la protesi, o tra la protesi e l’abutment intermedio (in caso di MUA, ad esempio), con l’obiettivo di minimizzare il misfit, ossia le discrepanze di adattamento delle connessioni che potrebbero causare complicanze biologiche e/o meccaniche (4,5)

Materiali utilizzati per la realizzazione dei framework su impianti

Diversi sono i materiali utilizzati per la realizzazione dei framework su impianti; tra i più comuni, sicuramente, ci sono le leghe metalliche come il Cromo-Cobalto (Co-Cr) e il Titanio commercialmente puro, apprezzati per le loro proprietà meccaniche e biologiche, oltre che per la facilità e molteplicità dei metodi con cui possono essere fabbricati (6).

Vi sono poi anche materiali alternativi, di più recente introduzione, come lo zirconio e il polieterketone, o PEEK, che ultimamente vengono sempre più utilizzati con successo nelle protesi su impianti (7). Ovviamente le differenti tipologie di materiali sono collegate a differenti tecniche di produzione.
I metalli possono, ad esempio, essere lavorati sia con tecniche analogiche che con tecniche digitali, mentre zirconia e PEEK sono lavorabili unicamente con tecniche digitali (8).

Tecniche analogiche e digitali per realizzare framework implantari

Tra i metodi tradizionali di realizzazione dei framework implantari vi è sicuramente la fusione a cera persa (9,10). Questa tipologia di lavorazione prevede la creazione di una ceratura su un modello in gesso ottenuto a partire da un’impronta convenzionale. Successivamente, la cera che serve come base per la fusione del metallo viene fatta evaporare in un forno apposito, lasciando lo spazio nel materiale da rivestimento per la colatura del metallo fuso.

Questo processo, utilizzato per anni dalla stragrande maggioranza degli odontotecnici e anche oggigiorno, richiede sicuramente una grande attenzione sia nell’utilizzo dei vari materiali (gesso, materiali da rivestimento, metallo…) che anche nel disegno della ceratura con i relativi canali da colata, in cui far scorrere il metallo fuso.

In questo processo, la non corretta manipolazione dei materiali e l’improprio disegno della ceratura possono introdurre errori nella precisione con cui viene prodotto il framework. Inoltre, la variazione termica dei materiali utilizzati (come i gessi, le resine e le leghe metalliche) esposti ad altissime temperature comporta comunque un certo grado di imprecisione (9,10).

In questo senso l’abilità manuale dell’operatore e la capacità di prevenire errori o minimizzarli, che nel campo protesico risultano cumulativi ai fini della riabilitazione, sono fondamentali per mantenere costante la precisione nella produzione dei framework a supporto implantare (11).

CAD-CAM e stampa 3D nella produzione di framework implantari

I metodi di produzione digitali, invece, comprendono le metodiche CAD-CAM (Computer-Aided Design e Computer-Aided Manufacturing), che stanno rapidamente sostituendo le tecniche analogiche grazie alla riduzione dei tempi di lavorazione e al contemporaneo miglioramento della precisione nella realizzazione dei dispositivi (12). Questi metodi si suddividono in due categorie principali: le tecnologie sottrattive e quelle additive (13).

La produzione sottrattiva prevede la fresatura di un blocco di materiale preformato o pre-sinterizzato (come la zirconia), mentre la produzione additiva utilizza tecnologie come la stampa 3D nelle sue varie forme come il Selective Laser Melting per i metalli o il Digital Light Processing (DLP) per le resine. In tal modo, gli oggetti vengono creati strato per strato a partire da polveri metalliche o da liquidi resinosi che vengono successivamente polimerizzati da un fascio laser con caratteristiche specifiche (14).

Le tecnologie additive presentano alcuni vantaggi rispetto a quelle sottrattive, come la possibilità di lavorazione di dispositivi con geometrie complesse, difficilmente ottenibili con i fresatori, il risparmio di materiale e l’eliminazione delle frese per produrre un manufatto che potrebbero alterare le proprietà di superficie dello stesso, specialmente se usurate (14,15). Tuttavia, le tecnologie di stampa 3D sono molto più sensibili a fattori ambientali, strumentali e di design delle strutture (16).

I framework implantari originati con stampa 3D presentano strutture generalmente più porose e con proprietà meccaniche inferiori rispetto a quelle ottenibili con la fresatura, specialmente se confrontate con tecnologie come selective laser sintering per i metalli. A tal scopo, il selective laser melting risulta più idoneo, anche se le strutture metalliche alla fine del processo risultano estremamente microruvide e dunque nella zona delle connessioni devono essere necessariamente riprese a macchina (17). Tuttavia, da un punto di vista dell’accuratezza, il selective laser melting sembra garantire un risultato almeno pari alla fresatura, se non addirittura migliore nella precisione della connessione (18,19).

Dopo la fabbricazione del framework, poi, possono essere o meno previste procedure di rivestimento estetico con materiali ceramici o resinosi. Questi trattamenti possono influenzare l’adattamento finale della protesi e la precisione della connessione implanto-protesica in quanto i cicli di cottura ad alte temperature, richiesti ad esempio dalle ceramiche, possono indurre deformazioni nel framework in funzione dell’espansione termica tra la ceramica e il framework metallico sottostante (20).

Anche i rivestimenti con resina acrilica possono influenzare l’adattamento del framework e aumentare le discrepanze a livello della connessione impianto-moncone, in virtù della retrazione volumetrica che si verifica durante la polimerizzazione della resina stessa (21).

Quale tecnica scegliere per i framework protesici?

In conclusione, sia le tecnologie analogiche che quelle digitali hanno un ruolo cruciale nella realizzazione dei framework implantari, offrendo vantaggi e possibili problematiche allo stesso tempo.

Le tecniche tradizionali, pur richiedendo una maggiore abilità manuale e presentando possibili margini di imprecisione legati ai materiali e ai processi termici, restano ancora largamente utilizzate. Tuttavia, l’avanzamento delle metodiche digitali, come il CAD-CAM e la stampa 3D, sta rapidamente trasformando il settore grazie a una maggiore precisione e all’ottimizzazione dei tempi.

La scelta della tecnologia più appropriata dipende dalle esigenze cliniche e dalle caratteristiche dei materiali utilizzati, ma l’obiettivo primario resta la minimizzazione del misfit e la conservazione delle proprietà biologiche e meccaniche dei materiali.

Bibliografia

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