Classificazione dei cementi dentali per protesi

Nell’ambito dentale esistono moltissimi cementi in commercio. Di certo, una prima distinzione da fare è quella tra cementi endodontici e cementi per protesi (1). I primi vengono utilizzati in endodonzia per l’otturazione dei canali radicolari mentre i secondi vengono utilizzati per cementare le protesi agli elementi dentali (1,2).

Soffermandoci su questi ultimi, è bene dire che i primi cementi per protesi non erano cementi adesivi né per il dente né per il materiale della protesi ma andavano a riempire adeguatamente lo spazio all’interfaccia dente-restauro, creando una forte ritenzione micromeccanica tra le due superfici che impediva lo spostamento e la dislocazione della protesi (1,2).

Gli attuali cementi per protesi (definitivi) invece prevedono l’utilizzo di tecniche adesive; esse si basano sulla creazione di uno strato solido che possieda sia la funzione di ritenzione micromeccanica, che di adesione ai substrati al fine di migliorare la ritenzione della protesi (3).

Classificazione dei cementi per protesi dentarie in base al materiale

I cementi per protesi possono essere classificati in diversi modi, a seconda: della tipologia di materiale, della reazione chimica di settaggio oppure a seconda della formulazione e dei composti di reazione (2).

In questo articolo li classificheremo sulla base della tipologia di materiale in:
• Cementi all’ossido di zinco-eugenolo
• Cementi al fosfato di zinco
• Cementi policarbossilati
• Cementi vetroionomerici
• Cementi vetroionomerici modificati con resina
• Cementi ibridi vetroionomerici e alluminato di calcio
• Compomeri
• Cementi compositi resinosi

Cementi all’ossido di zinco-eugenolo

I cementi all’ossido di zinco-eugenolo sono cementi forniti in liquido-polvere o pasta-pasta e vengono per lo più utilizzati per la cementazione provvisoria di restauri odontoiatrici (2). Le loro proprietà, infatti, di bassa resistenza alla compressione, basso pH e significativa solubilità in ambiente acquoso non li rendono idonei per una cementazione definitiva (4).

Per rinforzare questi cementi, sono stati aggiunti resine acriliche e riempitivi di allumina, ma essi rimangono comunque meno resistenti rispetto ai cementi a base di fosfato di zinco e ai vetroionomeri (5).

I cementi all’ossido di zinco-eugenolo devono essere usati con prudenza sotto i restauri compositi perché l’eugenolo può inibire la polimerizzazione della resina (1). Tuttavia, la presenza di eugenolo rende questi cementi batteriostatici e con un potere discretamente sedativo nei confronti della polpa dentale, che negli anni li ha resi il materiale di scelta per il riempimento della camera pulpare in seguito a pulpotomie o pulpectomie in dentizione primaria (4).

Cementi al fosfato di zinco

I cementi al fosfato di zinco vengono generalmente forniti in polvere-liquido, dove la polvere contiene ossido di zinco (e in parte anche ossido di magnesio) e il liquido acido fosforico con acqua. Sono cementi che vengono miscelati manualmente con una spatolina e la cui reazione acido-base risulta fortemente esotermica e influenzata dal rapporto polvere-liquido, dalla temperatura e dalla presenza di umidità (6).

Sono stati i primi cementi ad essere utilizzati in campo odontoiatrico per la cementazione definitiva di corone e ponti fusi o in metallo-ceramica perché offrono una buona ritenzione e resistenza meccanica, pur non formando alcun legame chimico né con il moncone dentale né con i materiali per protesi (7).

Cementi policarbossilati

I cementi al policarbossilato di zinco sono cementi che rispetto a quelli all’ossido di zinco riescono a formare un legame chimico con lo smalto e la dentina legando gli ioni calcio ai gruppi acidi delle catene di acido poliacrilico (2). Anche questi cementi vengono forniti in polvere-liquido per una miscelazione manuale da effettuarsi con spatole non metalliche, dal momento che sono in grado di formare legami forti con l’acciaio inossidabile (1).

Con questi cementi si consiglia fortemente una rapida miscelazione in quanto i policarbossilati si assottigliano aumentando la velocità di taglio, con conseguente riduzione della viscosità del cemento utile a garantire un inserimento agevole nella superficie interna della protesi (2). Occorre inoltre rispettare i tempi di indurimento (setting time: 3-6 minuti) e utilizzare il cemento prima che perda la sua “lucidità” perché la superficie lucida è indicatore della presenza di gruppi carbossilici liberi sulla superficie, al fine di ottenere un buon legame con il moncone dentale (2). Il loro utilizzo è il medesimo di quelli al fosfato di zinco.

Cementi vetroionomerici

I cementi vetroionomerici sono cementi costituiti da acido poliacrilico, silice, allumina e fluorite. Possono essere presenti in varie forme sul mercato ma quelle principalmente diffuse sono le polvere-liquido; la polvere è costituita dalla porzione vetrosa del cemento in cui sono racchiuse silice, allumina e fluorite, mentre il liquido è rappresentato dall’acido policarbossilico (1).

I cementi vetroionomerici si legano chimicamente ai tessuti mineralizzati del dente mediante chelazione degli acidi acrilici ai componenti organici e inorganici del dente, e continuano a polimerizzare anche oltre il tempo di presa (1,2). Infatti, le proprietà meccaniche di questi cementi sono inizialmente basse ma migliorano col tempo andando a creare un cemento molto resistente a trazione e compressione anche per via della bassa viscosità che gli consente di penetrare in tutte le più piccole anfrattuosità delle superfici con cui viene a contatto (ritenzione micromeccanica) (8).

La capacità di rilasciare ioni fluoro col tempo nell’ambiente circostante è una caratteristica distintiva di questi cementi che risultano quindi utili anche nella prevenzione della carie (1,2,8).

Cementi vetroionomerici modificati con resina

Conosciuti anche come cementi “vetroionomerici ibridi”, questi cementi possono essere polimerizzati chimicamente, con la luce o in entrambi i modi, e la reazione acido-base del vetroionomero avviene contemporaneamente alla polimerizzazione (2).

Sono forniti anch’essi in formule polvere-liquido dove nella polvere vi sono fluoro-alluminosilicati vetrosi e uno o più iniziatori come il canforochinone mentre il liquido è costituito da una soluzione acquosa di acido poliacrilico, HEMA e metacrilato.

La velocità di reazione è molto più lenta rispetto ai vetroionomeri convenzionali perché è presente meno acqua nella formula, ma il meccanismo di legame al tessuto dentale avviene sempre per interazione del calcio con il poliacrilato (2). Rispetto ai vetroionomeri convenzionali, questi cementi hanno dimostrato di possedere forze di legame maggiori (9); tuttavia, questo sembra essere dovuto più a un miglior incastro micromeccanico del cemento con le microasperità superficiali del dente piuttosto che alla formazione di uno strato ibrido resinoso che si infiltra nei tubuli dentinali (10).

Nondimeno, la presenza di metacrilato determina una maggiore contrazione da polimerizzazione da parte di questi cementi e la ridotta presenza di acqua e carbossilato risulta in una minor adesione alla struttura dentale dei cementi che risultano perciò maggiormente passibili di microinfiltrazioni rispetto ai vetroionomerici (11).

Compomeri

I compomeri sono compositi modificati con poliacidi, realizzati incorporando nella struttura resinosa delle particelle di cemento vetroionomerico (2). Sono forniti in generalmente in un’unica pasta foto, autopolimerizzabile o duali e sono presenti anche formule polvere-liquido.

Sono cementi sensibili all’umidità e assorbono acqua dalla saliva, la quale inizia la lenta reazione acido-base delle particelle di vetroionomero con il carbossilato, che porta al rilascio di fluoro (12). Questo processo riduce però la resistenza alla compressione e alla flessione del materiale (13). L’adesione al tessuto dentale si ha solo per mezzo di un adesivo che dev’essere applicato prima del loro posizionamento e in caso di utilizzo su smalto è sempre bene mordenzare per ridurre il rischio di microinfiltrazioni (14).

Cementi compositi resinosi

I cementi compositi resinosi presentano la stessa composizione chimica dei compositi da restauro dentale ma una viscosità notevolmente inferiore (2). Ad oggi rappresentano i materiali principalmente utilizzati per la cementazione definitiva di corone e ponti sia su monconi naturali che impianti e sia in associazione a materiali ceramici che metallici (1).

Tuttavia, esiste un’ampia variabilità tra questi materiali in termini di proprietà meccaniche viste le differenze nella tipologia di resine, e nelle dimensioni e quantità di riempitivi (1,15,16).

Possono a loro volta essere classificati in 3 grandi gruppi (15):

• Cementi adesivi (multistep)
• Cementi autoadesivi (onestep)
• Cementi universali.

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Bibliografia

1. Breschi L, et al. Materiali e tecnologie odontostomatologiche. (2011): 95-117.
2. Anusavice KJ, Shen C, Rawls HR. Phillips’ science of dental materials. 12th edition. Elsevier Health Sciences; 2012. 492–494 p.
3. Sakaguchi R, Ferracane J, Powers J, editors. Materials for Adhesion and Luting. In: Craig’s Restorative Dental Materials (Fourteenth Edition). Philadelphia: Elsevier; 2019. p. 273–94.
4. Donly KJ, Sasa IS. Dental Materials. In: Pediatric Dentistry. Elsevier; 2019. p. 293–303.
5. Phillips RW, Swartz ML, Norman RD, Schnell RJ, Niblack BF. Zinc oxide and eugenol cements for permanent cementation. J Prosthet Dent. 1968 Feb 1;19(2):144–50.
6. Gonçalves SEP, Bresciani E. Reconstructions using alloys and ceramics. In: Material-Tissue Interfacial Phenomena. Elsevier; 2017. p. 23–66.
7. Donovan TE, Cho GC. Diagnostic provisional restorations in restorative dentistry: the blueprint for success. J Can Dent Assoc. 1999 May;65(5):272–5.
8. Zheng LW, Wang JY, Qing Yu R. Biomaterials in Dentistry. In: Encyclopedia of Biomedical Engineering [Internet]. Elsevier; 2019 [cited 2024 Jan 14]. p. 278–88. Available from: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/B9780128012383110335
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11. Yelamanchili A, Darvell BW. Network competition in a resin-modified glass-ionomer cement. Dent Mater. 2008 Aug 1;24(8):1065–9.
12. Munack J, Haubert H, Dogan S, Geurtsen W. Effects of various storage media on surface hardness and structure of four polyacid-modified composite resins (‘compomers’). Clin Oral Investig. 2001 Dec;5(4):254–9.
13. Piwowarczyk A, Ottl P, Lauer HC, Büchler A. Laboratory strength of glass ionomer cement, compomers, and resin composites. J Prosthodont. 2002 Jun;11(2):86–91.
14. Restoration of teeth (simple restorations) and preventative dentistry. In: Restorative Dentistry. Elsevier; 2007. p. 73–87.
15. Maravić T, Mazzitelli C, Mancuso E, Del Bianco F, Josić U, Cadenaro M, et al. Resin composite cements: Current status and a novel classification proposal. J Esthet Restor Dent. 2023 Oct;35(7):1085–97.
16. Grande F, Carossa M, Balma A, Scotti N, Mussano F, Catapano S. Influence of Thickness and Thermocycling on Tensile Strength of Two Resin-Based Cements Used for Overdenture Bar-Type Attachments: An In Vitro Study. Int J Prosthodont. 2023 Sep 20.