La protesi finale può essere solamente tanto accurata quanto lo è il modello di lavoro sul quale essa viene costruita. Il modello di lavoro deve essere una esatta riproduzione dei denti e delle loro strutture associate della arcata dentaria. Per ottenere un accurato modello di lavoro da una precisa impronta finale, è necessaria una adeguata conoscenza dei materiali impiegati e la comprensione che è necessario seguire dei procedimenti specifici per la costruzione del modello di lavoro e dei monconi.

Proprietà fisiche e chimiche dei gessi duri dentali

Il materiale impiegato per la produzione dei gessi duri dentali è il solfato di calcio bi-idrato (CaSO₄.2H₂O) pressoché puro. Macinando questo materiale e riscaldandolo alla temperatura di 110-120°C si allontana parte dell’acqua di cristallizzazione e si ottiene solfato di calcio semi-idrato (CaSO₄•0,5H₂O). Miscelando il semi-idrato con acqua avviene la reazione chimica inversa e si ottiene solfato di calcio bi-idrato. A seconda del metodo di calcinazione del bi-idrato,si otterrà il semi-idrato alfa o beta.

La calcinazione in un forno aperto produce il semi-idrato beta (cioè il gesso tenero o pasta di Parigi,che è formato da cristalli di forma irregolare e molto porosi). Per ottenere una miscela soddisfacente sono necessari 50 ml di acqua per 100g di polvere. Il gesso che si ottiene dopo la presa è relativamente debole a causa dell’elevato contenuto di acqua, delle porosità delle particelle e dall’incapacità di queste particelle di addentrarsi intimamente tra loro a causa della loro forma irregolare.

La calcinazione in vapore d’acqua sotto pressione in un autoclave produce il semi-idrato alfa (gesso duro tipo1, Hydrocal). I cristalli sono densi, non porosi di forma regolare cuboidale. Il gesso duro tipo 1 richiede solo 30ml di acqua per 100g di polvere, ed il modello che ne risulta è circa due volte e mezza più resistente del gesso beta.

La calcinazione del bi-idrato mediante ebollizione in una soluzione al 30% di cloruro di calcio produce un’altra forma alfa del semi-idrato(gesso duro tipo 2, Densite). I cristalli di questo gesso duro migliorato sono ancora più densi e leggermente più grandi di quelli del gesso duro tipo I. Il gesso duro tipo II, che richiede meno acqua del gesso duro tipo I (18-24 ml di acqua per 100 g di polvere) genera modelli più resistenti con superfici più dure.

Espansione di presa

Durante la trasformazione da semi-idrato a bi-idrato avviene una espansione dovuta alle spinte reciproche che si generano tra cristalli aghiformi del bi-idrato.

Sebbene questa espansione possa variare da 0,06% a 0,5%, è possibile controllarla fino ad un certo punto, in modo da ottenere la precisione desiderata.

L’espansione di presa può essere controllata nei modi seguenti:

1. Minore è il rapporto tra l’acqua e la polvere, maggiore è l’espansione della miscela a causa del maggior numero di nuclei di cristallizzazione per unità di volume e dalla spinta verso l’esterno dovuta alle interazioni dei cristalli di biidrato in crescita.

2. Più lungo è il tempo di miscelazione, maggiore è il numero di nuclei di cristallizzazione che si formano e di conseguenza maggiore è l’espansione.

3. Se durante la presa il gesso viene immerso in acqua si ottiene una espansione igroscopica. Si ha una crescita addizionale dei cristalli ed avviene una espansione circa doppia di quella normale. 

4. Gli acceleranti ed i ritardanti, generalmente impiegati per modificare il tempo di presa dei gessi, in genere riducono anche l’espansione di presa. L’impiego di sostanze modificatrici da parte dei fabbricanti generalmente riduce l’espansione dei gessi duri dentali entro i valori di 0,06% e 0,12%, che sono relativamente insignificanti nell’impiego clinico.

      

Tempo di presa

A volte è desiderabile poter controllare il tempo di presa dei gessi duri e per tale scopo sono disponibili vari metodi per il fabbricante e per l’operatore.

 

Metodi per il fabbricante

1. L’aggiunta di acceleranti, quale il 2% di solfato di potassio, diminuisce il tempo di presa.

2. L’aggiunta di ritardanti, quale il 2% di borace, aumenta il tempo di presa

3. Del solfato di calcio bi-idrato in polvere mescolato con la polvere di semidrato funge da nuclei di cristallizzazione ed accelera il tempo di presa.

4. Più piccole sono le particelle della polvere di semi-idrato, più rapidamente avviene la presa.

 

 Metodi per l'operatore

1.   Aumentando la quantità di acqua nella miscela si genera un minore numero di nuclei di cristallizzazione per unità di volume ed il tempo di presa viene prolungato.

2.  Quanto più in fretta e quanto più a lungo viene miscelato il semi-idrato, tanto minore risulta il tempo di presa. Durante la miscelazione la spatola rompe i cristalli che si formano, li distribuisce nella miscela e ciò genera la formazione di un maggior numero di nuclei di cristallizzazione.

3.   L’espansione del gesso all’umidità diminuisce il tempo di presa in quanto un aumento della percentuale di bi-idrato genera più nuclei di cristallizzazione. Pertanto è necessario conservare la polvere in un recipiente impermeabile all’umidità. Le proprietà fisiche di un modello di gesso dipendono in larga misura dal corretto rapporto acqua-polvere. Ogni tentativo di modificare l’espansione ed il tempo di presa modificando questo rapporto è discutibile. È essenziale misurare accuratamente la polvere e l’acqua; è troppo rischioso fare affidamento sulle confezioni di polvere predosate. 

Resistenza alla compressione

In genere la resistenza dei gessi viene intesa come resistenza alla compressione.

 Questa resistenza è inversamente proporzionale al rapporto acqua-polvere del materiale, cioè più acqua è presente nella miscela, minore è la resistenza alla compressione. I gessi duri tipo II richiedono il minore quantitativo di acqua e sono più resistenti, mentre i gessi teneri richiedono il maggiore quantitativo di acqua e sono i più deboli.

Vengono considerate due resistenze per i gessi:la resistenza ad umido e la resistenza a secco. La prima si riferisce al gesso quando esso contiene ancora l’acqua in eccesso oltre quella richiesta per l’idratazione. La seconda si riferisce al gesso essiccato,dal quale è evaporata l’acqua in eccesso. La resistenza a secco,che in genere è doppia di quella a umido, è una grandezza molto importante.

La resistenza alla compressione non è solamente influenzata dal rapporto acqua-polvere, ma anche dagli acceleranti e dai ritardanti che la riducono. Un aumento del tempo di miscelazione fino ad un minuto aumenta la resistenza alla compressione .La durezza superficiale dipende dalla resistenza alla compressione, e la saturazione dei modelli di gesso in acqua, in glicerina o in oli non modifica la durezza. L’unico vantaggio che si ottiene è quello di produrre modelli con superfici più liscie che resistono meglio all’abrasione.

Colata del gesso nelle impronte

L’esperienza clinica e la letteratura dentale forniscono alcune indicazioni per la colata del gesso nelle impronte, per la costruzione dei modelli di lavoro. Indipendentemente dal materiale usato, è essenziale colare il gesso nelle impronte immediatamente dopo la rimozione di queste ultime dalla bocca. Possono trascorrere fino a trenta minuti per pulire ed asciugare l’impronta, posizionare i perni e miscelare il gesso. Se trascorre dell’altro tempo, ciò può causare dei cambiamenti di importanza clinica nell’impronta.

Preparazione dei modelli di lavoro con monconi rimovibili

Il principale vantaggio che si ottiene fabbricando i modelli di lavoro con i monconi rimovibili risiede nel fatto che è possibile la fabbricazione completa e l’inserzione della protesi fissa in due sedute. Questo procedimento consente che la protesi venga saldata in laboratorio senza che sia necessario un ulteriore appuntamento per preparare un indice nella bocca del paziente per la saldatura. Il tempo richiesto alla poltrona  ed i relativi disagi per il paziente e per il dentista sono quindi minori. Sono disponibili numerosi procedimenti e prodotti per la fabbricazione di modelli di lavoro con monconi sfilabili. Nel seguito viene descritto un procedimento sicuro, semplice ed accurato.

Procedimento

1.   posizionare i perni che vengono utilizzati per ottenere i monconi sfilabili prima o dopo la prima colata di gesso duro. Ciò dipende dalla preferenza o dall’abilità del dentista o del tecnico. L’operatore esperto può segnare i bordi dell’impronta  con una matita indelebile onde guidare il posizionamento accurato dei perni nel gesso ancora molle dopo la prima colata. Comunque , un operatore inesperto può posizionare i perni troppo profondamente o troppo superficialmente nella preparazione, oppure troppo in prossimità delle superfici prossimali o in modo che interferiscono con un margine della preparazione. È pertanto più facile posizionare i perni nell’impronta prima della colata iniziale di gesso, in modo da ridurre rischi di commettere  degli errori.

2.  posizionare i perni nell’impronta e stabilizzarli in posizione utilizzando uno strumento adatto che li mantiene paralleli, o degli aghi, o delle graffette da carta o delle forcine per cappelli, a seconda delle preferenze dell’operatore.

3.  Miscelate correttamente il gesso duro, e colatelo nell’impronta per uno spessore non maggiore di 5 mm sopra i margini della preparazione. Assicuratevi che il gesso copra la porzione ritentiva zigrinata dei perni.

4.   Prima dell’indurimento della prima colata di gesso, ponete dei dispositivi ritentivi nelle zone dell’impronta che non includono denti preparati. Impiegate graffette da carta, rondelle metalliche o anche del gesso. Quando il gesso ha fatto presa rimuovete il supporto o i supporti impiegati per sostenere i perni e la cera eventualmente presente sui perni stessi.

5.   Per evitare che i monconi ruotino quando vengono inseriti sul modello di lavoro, preparate degli arresti nel gesso duro. Preparate tali arresti, ricavate dei solchi a V o una depressione preparata con una fresa rotonda n.8. Applicate una pallottolina di cera all’estremità di ogni perno e lubrificate la zona del modello adiacente a ciascun perno applicando una sottile pellicola di isolante.

6.   Ponete brevemente il modello in acqua e colate quindi la base del modello stesso con del gesso duro di colore diverso rispetto a quello impiegato per la prima colata. Separate il modello dall’impronta dopo circa un’ora dalla prima colata di gesso.

7.  Dopo avere recuperato il modello, applicate immediatamente dell’isolante sui denti preparati e non preparati, in modo da evitare qualsiasi danno alle superfici del gesso a causa di acqua lasciata a contatto con il modello.

8.   Squadrate adeguatamente il modello e con lo squadramodelli abbassate nella base fino a localizzare le pallotoline di cera che erano state applicate sulle estremità dei perni. Rimuovete delicatamente la cera e pulite le estremità esposte dei perni con del cloroformio.

9.  Eseguite con un seghetto per orafi degli intagli leggermente convergenti, nelle zone prossimali rispetto ad ogni dente preparato. Questi tagli dovrebbero essere leggermente convergenti per evitare che si formino dei sottosquadri, ma non dovrebbero interferire con i margini delle preparazioni ne dovrebbero includere un’eccessiva quantità di cresta edentula residua, la quale è necessaria per stabilire un adeguato rapporto tra la travata del ponte e la cresta stessa. Eseguite questi tagli solo nel gesso colato per primo. Rimuovete i monconi battendo delicatamente sulle estremità dei perni con un adatto strumento ed un martelletto.

10. Rifinite i monconi, ricavate un solco al di sotto dei margini delle preparazioni e segnate i margini con una matita colorata. Non usate una matita con una mina di grafite perché essa rende i margini rugosi ed imprecisi. Controllate che i monconi s’inseriscano completamente sul modello di lavoro con una leggera pressione. Se vi è qualche interferenza, pulite il foro per il perno con uno strumento per pulire le pipe, e controllate che il perno e la base del moncone rimovibile siano puliti ed esenti da detriti prima d’inserire nuovamente il moncone nel foro.

 MATERIALI ALTERNATIVI PER MODELLI E MONCONI    

I materiali che vengono impiegati per la costruzione dei modelli e dei monconi dalle impronte sono: il gesso duro, l’amalgama, le resine, e i metalli elettrodepositati. Il gesso duro, che è stato discusso in precedenza, è il materiale usato più frequentemente; in questa parte verranno inoltre discussi brevemente gli altri tipi di materiali. I materiali che vengono usati per il rilevamento delle impronte spesso limitano i tipi di modelli e monconi che possono essere costruiti. Ad esempio, le impronte in idrocolloide consentono solamente la costruzione di modelli in gesso. D’altra parte, le impronte in pasta termoplastica consentono la costruzione in modelli in gesso, in amalgama, e con metalli elettrodepositati. Il tipo di materiale d’impronta usato determina la scelta del materiale per i modelli e per i monconi.

Le impronte in termoplastica rilevate mediante gli anellini di rame, ed impiegate per costruire monconi in amalgama, richiedano che esse vangano avvolte con la cera o con un nastro e che vengano inglobate in una matrice rigida, come del gesso, in modo da resistere alla pressione necessaria per condensare efficacemente l’amalgama. Questo procedimento non solo richiede molto tempo, ma richiede anche una certa abilità nel condensare adeguatamente l’amalgama nell’impronta. La lega richiede almeno 12 ore per indurire, prima che sia possibile recuperare il moncone. Una manipolazione non corretta dell’amalgama può generare dei cambiamenti dimensionali eccessivi, da un punto di vista clinico, del risultante moncone.

Altri materiali per monconi sono le resine acriliche ed epossidiche.Una resina acrilica è disponibile sotto forma di polimero in polvere e monomero liquido, mentre una resina epossidica è disponibile in barattolo e viene fornita assieme ad un induritore in siringa.

Questi materiali vengono pennellati o versati nelle impronte (preferibilmente impronte in gomma al polisolfuro o in poliesteri). Queste resine sono più viscose del gesso e tendono quindi a trattenere più facilmente bolle d’aria. E’ pertanto raccomandato un procedimento per centrifugazione per ridurre al minimo le bolle d’aria trattenute in esse.

I monconi in resina resistono meglio all’abrasione ed hanno una maggiore resistenza alla compressione del gesso duro. Le resine subiscono una contrazione durante la polimerizzazione fino a circa lo 0,02%, mentre i gessi si espandono durante la presa.

I monconi in resina possono essere quindi più piccoli dei denti preparati e ciò può avere importanza clinica, a meno che il tecnico non compensi in qualche modo tale fattore durante i procedimenti di rivestimento e di colata.

L’elettrodeposizione di metalli sulle impronte, cioè l’elettroplaccatura  delle impronte, produce dei monconi che presentano dei vantaggi rispetto agli altri materiali discussi.

Un moncone ottenuto per elettrodeposizione presenta una maggiore durezza superficiale, una migliore resistenza all’abrasione ed in genere una migliore riproduzione dei dettagli superficiali.

Sono disponibili ad un costo moderato vari apparecchi commerciali per l’elettrodeposizione di metalli sulle impronte. Si utilizza una soluzione elettrolitica, a base di solfato di rame o di cianuro d’argento, e una sorgente di corrente continua. L’anodo,che può essere di rame puro o d’argento puro, rigenera la soluzione durante la migrazione del rame o dell’argento verso la superficie dell’impronta su cui si depositano.

Generalmente l’elettrodeposizione di rame si effettua su impronte in pasta termoplastica o in cera, mentre l’elettrodeposizione d’argento si effettua su impronte in gomma al polisolfuro. Sebbene si possa elettrodepositare con successo l’argento sulle impronte in gomma siliconica, si possono in questo caso verificare delle distorsioni.

 PROCEDIMENTO di elettrodeposizione

Il metodo più comunemente impiegato per la costruzione di monconi rimovibili con superfici metalliche, è  il procedimento di elettrodeposizione di argento nelle impronte in gomma al polisolfuro e nelle impronte in gomma siliconica.

1.   Dopo aver pulita ed asciugata l’impronta, metallizzate l’area che deve essere elettroplaccata applicando su di essa una sottile pellicola di polvere fine di argento con un pennello.

2.   Inserire il filo metallico che funge da catodo nel bordo dell’impronta, nella zona dove è stata effettuata la metallizzazione, ma non troppo vicino alla preparazione.

3.   Riempite la zona dell’impronta relativa alle preparazioni e ai denti con la soluzione elettrolitica, impiegando un contagocce per evitare che vengano intrappolate delle bolle d’aria con la conseguente formazione di vuoti.

4.  Immergete completamente l’impronta nella soluzione elettrolitica contenuta nella vaschetta dell’apparecchio. L’anodo d’argento immerso nella soluzione dovrebbe avere delle dimensioni almeno uguali all’area della superficie dell’impronta da placcare.

5.  Iniziate l’elettroplaccatura dell’impronta applicando una corrente di circa 5 mA per dente per un’ora. Dopo un’ora esaminate l’impronta per controllare che si sia formato un deposito uniforme di argento e per assicurarvi che non vi siano dei vuoti. Se sono presenti dei vuoti, metallizzateli nuovamente con la polvere d’argento. Immergete l’impronta nella soluzione elettrolitica ed effettuate l’elettrodeposizione per circa 12 ore con una corrente elettrica di circa 10 mA per dente.

6.   Dopo il completamento della elettroplaccatura, lavate ed asciugate l’impronta ed impiegate del gesso duro per costruire ili modello di lavoro con i monconi rimovibili, come è stato descritto in precedenza.

 COSTRUZIONE DI MODELLI DI RIMONTAGGIO 

Rimontare i restauri in un articolatore i in maniera accurata, nelle stesse relazioni nelle quali essi si trovano nella bocca del paziente è un fattore estremamente importante nella riabilitazione occlusale.Ciò consente una accurata rifinitura delle superfici occlusali e l’osservazione delle relazioni interocclusali, che è una operazione estremamente difficoltosa da effettuare nella bocca. Delle varie tecniche che vengono comunemente impiegate per la costruzione di modelli di rimontaggio accurati, le due che vengono descritte nel seguito sono semplici e precise.

Il dentista prova i restauri nella bocca del paziente per controllare la loro precisione, i contatti ed i loro contorni. I restauri possono quindi essere stabilizzati con una miscela di cemento temporaneo e con una vaselina. Si effettua una accurata registrazione tramite arco facciale e si rilevano almeno due registrazioni della relazione centrica. La seconda relazione della relazione centrica viene impiegata per confermare l’accuratezza della prima registrazione che è stata impiegata per montare in articolatore il modello mandibolare in relazione al modello mascellare, il quale a sua volta  è stato montato in articolatore tramite l’arco facciale.

Per posizionare accuratamente le fusioni nell’impronta, è importante che queste ultime vengano posizionate contro un materiale stabile e preciso. Questo requisito preclude l’impiego di materiali quali idrocolloidi o gomme al polisolfuro usati da soli. Per ottenere una adeguata precisione è necessario combinare tali materiali con gesso da impronta, resina acrilica o pasta termoplastica.

  PROCEDIMENTO

  1.  Rammollite la pasta termoplastica in un bagno d’acqua calda e ponetela in un porta-impronta per idrocolloidi reversibili raffreddato ad acqua. Ponete quindi il porta-impronta nella bocca del paziente, nella quale sono state posizionate le fusioni, e rilevate l’impronta di queste ultime. Rimuovete quindi l’impronta e raffreddatela.

2.  Rimuovete la pasta termoplastica che è entrata in contatto con i denti naturali e abbassate quella che è venuta in contatto con le fusioni fino a che rimangono presenti solo le impronte delle sommità delle cuspidi.

3. Riscaldate la pasta termoplastica con un cannello ad alcool e ponete nel porta-impronta dell’idrocolloide rammollito in modo da riempire tutte le zone.

4. Temperate il portaimpronta in un bagno d’acqua a 38°C, posizionatelo quindi stabilmente nella bocca del paziente e raffreddatelo per 5 minuti.

5.  Dopo la rimozione dell’impronta, ponete i restauri nell’impronta stessa in modo che essi risultino posizionati in modo stabile contro le  impronte delle loro superfici occlusali registrate nella pasta termoplastic. La pasta termoplastica fornisce un appoggio stabile e rigido per i restauri.

6.  Applicare una sottile pellicola di vaselina sulle superfici interne  dei restauri per facilitare la loro successiva rimozione dal modello. Un altro metodo consiste nell’iniettare l’idrocolloide attorno alle superfici esposte dei restauri nell’impronta. Quando si impiega del gesso duro per costruire il modello, non vibratelo nell’impronta, ma applicatelo delicatamente con il pennello per evitare di spostare le fusioni. Un altro metodo semplice che consente di ottenere un modello resistente è quello di impiegare una lega a bassa temperatura di fusione, come ad esempio la lega Melotte, per la prima colata nell’impronta. È quindi facile effettuare la seconda colata nell’impronta con gesso duro, dopo avere applicato delle adeguate ritenzioni nella lega mediante delle graffette da carta.