La fibra di carbonio costituisce una delle ultime frontiere dell’innovazione tecnologica nel campo dei materiali, utilizzata per applicazioni speciali in moltissimi settori.
La fibra di carbonio ha trovato ampio spazio applicativo nell’industria dei trasporti, dalla bicicletta, agli aerei ed elicotteri, dove la fibra di carbonio rappresenta quasi il 50% del totale dei materiali di costruzione utilizzati, rendendo il mezzo di trasporto più sicuro grazie alla sua leggerezza e resistenza.
La leggerezza dei materiali in fibra di carbonio consente la sua applicazione anche nei settori dell’industria musicale, tessile oltre al campo relativo ad oggetti esposti a temperature elevate o ad agenti atmosferici estremi, come nel caso degli scudi termici, veicoli spaziali o i freni delle vetture impiegate nella Formula 1.
Proprio per le sue caratteristiche di notevole resistenza e leggerezza rappresenta un ottimo materiale da utilizzare anche nel settore dentale per la realizzare strutture di supporto per protesi dentarie.
Nello specifico, si tratta di un polimero, che per le sue caratteristiche, implica una molteplicità di vantaggi e di conseguenza trova ampia applicazione in odontotecnica.
I polimeri infatti sono materiali facilmente lavorabili e meno costosi rispetto ad altre tipologie come ad esempio quelli metallici. Da ultimo, risultano resistenti alla corrosione, idrorepellenti e chimicamente stabili.
Caratteristiche e vantaggi della fibra di carbonio
La fibra di carbonio, come abbiamo già accennato, è caratterizzata da una serie di fattori che la rendono molto adatta per il settore dentale. Le sue caratteristiche principali sono: resistenza, leggerezza, integrazione con compositi e resine, elasticità, biocompatibilità, grande capacità di assorbire i carichi, elevato effetto estetico.
Si tratta di un materiale leggerissimo, circa 13 grammi in una protesi di Toronto completa, considerando che il peso di una dentatura naturale (una sola arcata) è all’incirca il medesimo.
La sua grande resistenza alle flessioni e quindi la sua elasticità riducono notevolmente lo stress trasmesso agli impianti in fase di masticazione, ammortizzando le forze generate.
Completamente Biocompatibile, permette la realizzazione di lavori anche molto estesi, con una facilità d’uso sorprendente e con un peso di soli pochi grammi.
Riduce notevolmente lo stress trasmesso in fase di masticazione agli impianti, ammortizzando le forze generate.
Un concentrato di tecnologia con costi estremamente competitivi ed una facilità d’uso che permette a chiunque di realizzare lavori assolutamente perfetti e performanti.
Il colore della fibra di carbonio, ha inizialmente creato alcune perplessità in fase di mascheramento, ma siamo perfettamente in grado, grazie ai moderni materiali, di rendere completamente invisibile la fibra, finalizzando protesi perfettamente funzionanti ed esteticamente eccellenti.
L’unicità della fibra di carbonio nell’assorbimento dei carichi masticatori
Non tutti sanno che durante la masticazione, si possono produrre carichi di molti chilogrammi, dai 10-25 Kg\mm2 a livello degli incisivi, ai 15-35 Kg\mm2 sui canini fino a valori di 80-150 sui molari.
Inoltre, una semplice deglutizione coinvolge i piani occlusali che sono forzati l’uno sull’altro da un importante sistema di forze muscolari.
Quando non si realizza una distribuzione adeguata dello stress meccanico durante la masticazione, si va in sovraccarico masticatorio.
Consideriamo ad esempio il caso di una Toronto Bridge realizzata con materiali scadenti o viceversa eccellenti, come la zirconia, con un fattore di assorbimento dello stress più basso della fibra di carbonio, nel tempo si potrebbe verificare una frattura dell’impianto stesso e quindi ci troveremmo in un caso di insuccesso o, nella migliore delle ipotesi, di ridotta durata nel tempo della protesi.
Per tali ragioni, il carico masticatorio è uno dei primi elementi presi in considerazione in fase di pianificazione dell’intervento di implantologia.
Difatti per evitare il sovraccarico masticatorio noi di Dental Point suggeriamo di realizzare protesi in fibra di carbonio, un materiale con grande capacità di assorbimento dello stress meccanico masticatorio.
Uno studio sperimentale ( Cit. Giuseppe Castorina, DDS , Level II Master in Implant Prosthesis,Struttura in fibra di carbonio per protesi dentarie fisse supportate da impianto FuII-Arch che supportano corone in composito a base di resina e in ceramica di disilicato di litio: caso clinico e descrizione delle caratteristiche, in 2018 Quintessence Publishing Co Inc. ) utilizzando un polariscopio, ha cercato di valutare l’entità e la velocità di trasmissione dei carichi occlusali ai tessuti di supporto, utilizzando corone di vari materiali su impianti in titanio (QSMD FabLab).
Gli impianti sono stati inseriti in una piastra fotoelastica.
Le corone sono state rimontate a vite ed erano realizzate in zirconia (ZS Blank KaVo), metallo-ceramica (Keramit NP, Nobil-Metal), resina metallo-composita, (Keramit NP, Nobil-Metal), polimetilmetacrilato (PMMA) ( Sinergia Block, Nobil-Metal), polietere etere chetone (PEEK)- resina composita (BioHPP, Bredent), resina composita in fibra di carbonio (DF, DEI Italia), resina acrilica autopolimerizzante (PMMA Proviso, DEWA), compenetrata resina composita (Enamic, VITA) e disilicato di litio.
La corona è stata sottoposta ad un carico occlusale gradualmente crescente, ad una velocità di 1 mm/min, utilizzando una sferetta posta nella fossa centrale della superficie occlusale, ed è stato disegnato automaticamente il diagramma di prova Illy.
La distribuzione dello stress nella resina fotoelastica è stata testata con un polariscopio montato nella macchina universa. Le fotografie degli spettri fotoelastici sono state scattate a 1 fotogramma al secondo (Nikon D 90 con obiettivo Micro Nikkor da 55 mm). Potete vederne i risultati in 𝗙𝗶𝗴.𝟭.
Consideriamo inoltre che da un recente studio dell’AAOMS (Associazione Americana per la Chirurgia Orale e Maxillo- Facciale), è emerso che ogni 100 casi di impianti posizionati ne falliscono mediamente 5.
Questo significa che ogni anno in Italia, su 1 milione di persone sottoposte a cure odontoiatriche per l’inserimento di impianti dentali, 50.000 sono costrette a tornare dal dentista.
Ricordiamo sempre che il movimento dell’impianto è notoriamente una delle diverse cause di insuccesso di un intervento implantare, sia nel breve che nel lungo periodo.
Tutti sappiamo che perchè l’impianto possa durare a lungo è necessario che il processo di osteointegrazione avvenga correttamente.
Se l’impianto è soggetto a movimenti anche minimi dopo il suo posizionamento, soprattutto nei casi di carico immediato, il procedimento non andrà a buon fine.
Anche in caso di bruxismo, si verificano dei micro movimenti indesiderati che concorrono ad aumentare le probabilità di insuccesso di un impianto.
Nella maggioranza dei casi l’osteointegrazione avviene con successo, eppure qualcosa potrebbe comunque andare storto nei mesi o addirittura anni successivi.
Solitamente dopo qualche anno, al di là dei fallimenti di tipo biologico, potrebbero manifestarsi quelli di tipo “meccanico” come frattura e svitamento dell’impianto. E questo dipende in gran parte dalla qualità dei materiali usati per la realizzazione delle protesi implantari.
In conclusione, la tipologia di materiali utilizzati per la realizzazione dell’impianto e delle componenti protesiche influisce notevolmente sulla durata e tenuta di un impianto.
Materiali innovativi come la fibra di carbonio, avendo un elevato grado di assorbimento dei carichi masticatori garantiscono di conseguenza una minore incidenza di insuccessi negli interventi implantari.
Applicazioni della fibra di carbonio
Grazie allo sviluppo e al miglioramento delle tecniche adesive in odontoiatria, i materiali rinforzati con fibre stanno trovando ampia applicazione nel campo delle metodologie restaurative.
Difatti, la fibra di carbonio è compatibile con compositi e resine da rivestimento e da cementazione.
Notevolmente resistente e leggera, trova la sua applicazione primaria come sostegno di rinforzo per protesi dentarie, in modo particolare per corone su impianti e Toronto Bridge con performance meccaniche eccezionali.
Conclusioni
La nuova fibra di Carbonio è particolarmente indicata per la realizzazione di lavori su Impianti tipo Toronto Bridge con performance meccaniche eccezionali, in grado, per le sue caratteristiche intrinseche, di resistere a sollecitazioni talmente elevate da non essere paragonabile, ad oggi, a nessun prodotto dentale in commercio.
Noi di Dental Point riteniamo che la fibra di carbonio sia uno dei materiali ad oggi maggiormente competitivi in ordine alle sue caratteristiche di estrema resistenza, leggerezza e biocompatibilità, tanto da dar vita ad un progetto pilota, grazie alla partnership con DEI® Italia s.r.l. , che ci vede Laboratorio certificato per la provincia di Lucca.
