Impiego dei materiali gessosi in Odontoiatria

Il gesso è un minerale costituito da solfato di calcio diidrato. È conosciuto ormai da secoli e viene utilizzato in svariati ambiti. Basti pensare che già 5000 anni fa gli antichi egizi cuocevano la cosiddetta “Pasta di Parigi” o “gesso di Parigi” in forni all’aria aperta e poi lo addizionavano all’acqua per assemblare i blocchi necessari alla costruzione delle loro piramidi (piramide di Cheope) [1]. Anche i greci lo utilizzavano per la costruzione dei templi [2].

Esso risulta presente in natura sottoforma di masse compatte in depositi o cave da cui viene inizialmente estratto (gesso minerale) per essere poi lavorato e finalizzato all’utilizzo odontoiatrico. In misura minore, il gesso si può generare anche con un processo “sintetico” come sottoprodotto nella sintesi industriale di acido fosforico [3].

Il gesso in odontotecnica

Che sia gesso minerale o sintetico, il gesso è comunque un materiale ancora oggi utilissimo e fondamentale in campo odontoiatrico e odontotecnico [4]. Questo è possibile grazie alla capacità delle polveri di gesso emiidrato di riacquistare acqua per trasformarsi in prodotti stabili e duraturi.

Tali materiali sono coperti dalla norma ISO 6873:2013 [5] che fornisce una classificazione e specifica i requisiti per i prodotti dentali a base di gesso.

Questo materiale in Odontoiatria viene principalmente utilizzato per realizzare modelli di studio o diagnostici e modelli di lavoro o maestro [6]. I modelli di studio sono utili allo studio del caso clinico protesico o ortodontico, mentre quelli di lavoro rappresentano i modelli di arcate su cui verrà eseguita la modellazione in cera del framework protesico o dei manufatti ortodontici.

Quanti tipi di gesso si utilizzano in odontoiatria?

Tuttavia, i materiali gessosi in Odontoiatria possono essere utilizzati anche per altri scopi e con diverse applicazioni cliniche. Si distinguono perciò diverse tipologie di materiali gessosi come da ISO [4]:

• Classe I o gesso tenero per impronte: detto anche gesso di Parigi, è utilizzato per il rilievo delle impronte. Esso non è altro che il gesso naturale finemente macinato e ripulito dalle sostanze estranee. Si ottiene da un solfato di calcio biidrato che, in seguito a un riscaldamento di circa 110 °C, diventa semiidrato.
• Classe II o gesso tenero per modelli: è adatto per i modelli di studio e per il monitoraggio dei modelli in articolatore. Viene anche impiegato come riempitivo nelle muffole.
• Classe III o gesso duro: adatto per la costruzione dei modelli a elevata resistenza. Ha una porosità media del 25% e la calcinazione avviene a una temperatura di 125 °C in presenza di vapore acqueo.
• Classe IV o gesso extra duro: è utilizzato per i modelli che devono conservare il più a lungo possibile la loro impronta. Quindi viene impiegato maggiormente per i modelli di protesi fisse e combinate. Questo è un gesso artificiale perché prodotto sinteticamente a livello industriale.

Gli usi invece possibili dei materiali gessosi in Odontoiatria prevedono l’utilizzo come [4,5]:

• materiali da impronta per arcate edentule;
• materiali da impronta per chiavi occlusali in gesso (montaggio dei modelli in articolatore);
• modelli;
• leganti per la silice nei rivestimenti (leghe d’oro e Nickel-Cromo da colata);
• materiali da rivestimento nelle saldature;
• stampo in muffola (negativi per la costruzione delle protesi totale e protesi parziali rimovibili).

I materiali gessosi come materiali da impronta si utilizzano esclusivamente nelle arcate edentule. Questo perché il gesso è un materiale estremamente rigido e anelastico e con questo materiale solo nelle arcate edentule è possibile rilevare impronte, vista l’assenza di spazi interdentali e di sottosquadri rigidi importanti [7].

Esempi di applicazioni del gesso in odontoiatria

È possibile rilevare impronte anche per realizzare protesi su impianti in arcate totalmente edentule qualora gli impianti si presentino paralleli tra loro e non troppo inclinati. Con questa tecnica, solidarizzando i transfer in un blocco unico ed estremamente rigido grazie al gesso, è possibile raggiungere alti livelli di accuratezza nel fitting della protesi implantare.

Infatti, la rigidità del sistema impedisce qualsiasi movimento dei transfer sia in fase di rimozione dell’impronta dal cavo orale che in fase di realizzazione del modello [8–10].

Chiavi occlusali in gesso

È possibile eseguire delle chiavi occlusali in gesso, iniettando del gesso liquido nel vestibolo del paziente andando ad improntare contemporaneamente le superfici vestibolari dei denti antagonisti delle arcate e la porzione interocclusale [11].

Questo permette poi al clinico o al tecnico di eseguire un montaggio in articolatore dei modelli del paziente, essendo molto più predicibile rispetto a materiali come le cere, ad esempio, che possono facilmente andare incontro a deformazioni. Anche in questo caso la rigidità del materiale gessoso risulta fondamentale per la corretta articolazione dei modelli.

Il gesso nella tecnica della colatura a cera persa

I materiali gessosi inoltre entrano in gioco nell’ambito della tecnica di colatura a cera persa [12,13]. Questa tecnica richiede la preparazione di uno stampo in materiale refrattario, ossia un materiale che non si decompone ad alte temperature, attorno al modellato in cera; all’interno di questo stampo, il materiale metallico fuso potrà quindi scorrere occupando il posto precedentemente occupato dalla cera, che evapora.

Sulla base del tipo di restauro e della lega metallica con cui si andrà a realizzare il framework protesico, l’odontotecnico sceglierà il materiale da rivestimento più opportuno. La logica alla base di questa scelta dipende dal rapporto tra i coefficienti di contrazione della lega e i coefficienti di espansione termica ed igroscopica del legante del materiale da rivestimento.

I rivestimenti a legante di solfato di calcio

Esistono rivestimenti a legante di solfato di calcio che vengono utilizzate per realizzare le forme refrattarie in cui colare le leghe a basse temperature di fusione (<1200 °C) e per la colata di basi di protesi totali e scheletrati metallici per protesi parziali rimovibili [4].

Infine, sempre per quanto riguarda le procedure odontotecniche, un altro utilizzo per i materiali gessosi risulta essere nella composizione della muffola necessaria alla trasformazione di una protesi totale modellata in cera in una protesi totale in resina [14].

In altre parole, questi possono risultare utili nel procedimento di finalizzazione della terapia protesica mobile, dopo la registrazione della verti-centrica e le prove montaggio denti, quando si deve costruire fisicamente il corpo protesico della totale o parziale rimovibile. In questa situazione il gesso può essere utile come negativo, stampo per la costruzione della protesi stessa nel momento della muffolatura.

Prodotti ad alte performance per la modellazione in gesso

Risulta quindi chiaro come il gesso ancora oggi sia fondamentale per l’odontoiatra e l’odontotecnico. Le sistematiche digitali, come la stampa 3D, che si stanno attualmente proponendo rappresentano ancora solo alternative ai materiali gessosi, che risultano inoltre meno costosi e più precisi per la realizzazione di protesi odontoiatriche [15]. Inoltre, la possibilità di realizzare un modello fisico replicante l’anatomia del paziente, che sia anche preciso, accurato e stabile dimensionalmente nel tempo è una caratteristica ancora esclusiva del gesso.

Per la realizzazione dei modelli in gesso, Zhermack offre diversi prodotti con elevate performance. Elite Dental Stones è l’ampia gamma di gessi Zhermack, con bassa espansione anche a 48h, capace di soddisfare le diverse esigenze dell’odontotecnico, impegnato tanto nella protesi fissa quanto in quella rimovibile.

Con i suoi gessi di tipo 3 e di tipo 4, Elite Dental Stones fornisce soluzioni specifiche e distinte, spaziando dalla realizzazione di modelli antagonisti o diagnostici allo sviluppo di modelli master.

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Bibliografia:

[1]       Hemeda S, Sonbol A. Sustainability problems of the Giza pyramids. Herit Sci 2020;8:8. https://doi.org/10.1186/s40494-020-0356-9.

[2]       Gale NH, Einfalt HC, Hubberten HW, Jones RE. The sources of Mycenaean gypsum. J Archaeol Sci 1988;15:57–72. https://doi.org/10.1016/0305-4403(88)90019-2.

[3]       Tian B, Cohen MD. Does gypsum formation during sulfate attack on concrete lead to expansion? Cem Concr Res 2000;30:117–23. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00211-2.

[4]       Breschi L, et al. Materiali e tecnologie odontostomatologiche. (2011): 95-117. n.d.

[5]       https://www.iso.org/standard/54423.html n.d.

[6]       Kim J-H, Im Y-W, Oh S, Kim H-W, Lee J-H, Lee H-H. Characterization of an anti-foaming and fast-setting gypsum for dental stone. Dent Mater Off Publ Acad Dent Mater 2019;35:1728–39. https://doi.org/10.1016/j.dental.2019.08.110.

[7]       Woelfel JB. Contour variations in impressions of one edentulous patient. J Prosthet Dent 1962;12:229–54. https://doi.org/10.1016/0022-3913(62)90061-6.

[8]       Baig MR. Multi-unit implant impression accuracy: A review of the literature. Quintessence Int Berl Ger 1985 2014;45:39–51. https://doi.org/10.3290/j.qi.a30769.

[9]       Baig M. Accuracy of Impressions of Multiple Implants in the Edentulous Arch: A Systematic Review. Int J Oral Maxillofac Implants 2014;29:869–80. https://doi.org/10.11607/jomi.3233.

[10]     Kim S, Nicholls JI, Han C-H, Lee K-W. Displacement of implant components from impressions to definitive casts. Int J Oral Maxillofac Implants 2006;21:747–55.

[11]     Rosentritt M, Siavikis G, Behr M, Kolbeck C, Handel G. Approach for valuating the significance of laboratory simulation. J Dent 2008;36:1048–53. https://doi.org/10.1016/j.jdent.2008.09.001.

[12]     Shillinburg HT, et al. Fundamentals of fixed prosthodontics. Quintessence Publishing Company, 1997 n.d.

[13]     McCoy T. Lost wax casting technique for metal crown fabrication. J Vet Dent 2014;31:126–32. https://doi.org/10.1177/089875641403100214.

[14]     Vafaee F, Tavakolizadeh S, Kadkhodazadeh M, Khoshhal M. Evaluation of the Effect of 2 Flask Investment Materials on Color Stability of 5 Brands of Denture Teeth. J Dent Mater Tech 2014;3. https://doi.org/10.22038/jdmt.2014.3344.

[15]     Dawood A, Marti Marti B, Sauret-Jackson V, Darwood A. 3D printing in dentistry. Br Dent J 2015;219:521–9. https://doi.org/10.1038/sj.bdj.2015.914.