ACESSÓRIOS ODONTOLÓGICOS,
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12ª edição
Alan B. Carr
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13ª EDIÇÃO
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saber para compreender as bases científicas de seleção de materiais dentários para o
planejamento e execução de restaurações. Você aplicará seu conhecimento a cenários
clínicos realísticos no conjunto de problemas propostos ao final de cada capítulo,
assegurando a você uma vantagem na prática odontológica.
Conceitos essenciais e conhecimento prático mais recente — tudo
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e é apresentado na ordem dos procedimentos clínicos.
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ciência de esmalte, dentina, biofilmes, testes mecânicos, cerâmicas,
polímeros e compósitos.
Classificação de Arquivo Recomendada
ODONTOLOGIA
MATERIAIS DENTÁRIOS
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13a edição
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CRAIG
MATERIAIS DENTÁRIOS
RESTAURADORES
RONALD L.
SAKAGUCHI, DDS,
MS, PHD, MBA
Associate Dean for Research
and Innovation
Professor
Division of Biomaterials and
Biomechanics
Department of Restorative
Dentistry
School of Dentistry
Oregon Health and Science
University
Portland, Oregon
JOHN M. POWERS, PHD
Editor
The Dental Advisor
Dental Consultants, Inc
Ann Arbor, Michigan
Ronald L. SAKAGUCHI
John M. POWERS
Professor of Oral
Biomaterials
Department of Restorative
Dentistry and Biomaterials
UTHealth School of Dentistry
The University of Texas
Health Science Center at
Houston
Houston, Texas
TRADUÇÃO DA 13a EDIÇÃO
6/26/12 6:04 PM
Craig
MATERIAIS
DENTÁRIOS
RESTAURADORES
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7/9/12 9:09:57 PM
Craig
MATERIAIS
DENTÁRIOS
RESTAURADORES
13a EDIÇÃO
EDITADO POR
Ronald L. Sakaguchi, DDS, MS, PhD, MBA
Associate Dean for Research and Innovation
Professor
Division of Biomaterials and Biomechanics
Department of Restorative Dentistry
School of Dentistry
Oregon Health and Science University
Portland, Oregon
John M. Powers, PhD
Editor
The Dental Advisor
Dental Consultants, Inc
Ann Arbor, Michigan
Professor of Oral Biomaterials
Department of Restorative Dentistry and Biomaterials
UTHealth School of Dentistry
The University of Texas Health Science Center at Houston
Houston, Texas
C0095.indd III
7/9/12 9:09:57 PM
© 2012 Elsevier Editora Ltda.
Tradução autorizada do idioma inglês da edição publicada por Mosby, Inc. um selo editorial Elsevier Inc.
Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610 de 19/02/1998.
Nenhuma parte deste livro, sem autorização prévia por escrito da editora, poderá ser reproduzida ou transmitida sejam
quais forem os meios empregados: eletrônicos, mecânicos, fotográficos, gravação ou quaisquer outros.
ISBN: 978-85-352-5511-9
Copyright © 2012, 2006, 2002, 1997, 1993, 1989, 1985, 1980, 1975, 1971, 1968, 1964, 1960 by Mosby Inc., an affiliate of
Elsevier Inc.
This edition of Craig’s Restorative Dental Materials, Thirteenth Edition by Ronald L. Sakaguchi, John M. Powers. is
published by arrangement with Elsevier Inc.
ISBN: 978-0-323-08108-5
Capa
Studio Creamcrackers
Editoração Eletrônica
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Nota
Como as novas pesquisas e a experiência ampliam o nosso conhecimento, pode haver necessidade de alteração dos
métodos de pesquisa, das práticas profissionais ou do tratamento médico. Tanto médicos quanto pesquisadores
devem sempre basear-se em sua própria experiência e conhecimento para avaliar e empregar quaisquer informações,
métodos, substâncias ou experimentos descritos neste texto. Ao utilizar qualquer informação ou método, devem ser
criteriosos com relação a sua própria segurança ou a segurança de outras pessoas, incluindo aquelas sobre as quais
tenham responsabilidade profissional.
Com relação a qualquer fármaco ou produto farmacêutico especificado, aconselha-se o leitor a cercar-se da mais
atual informação fornecida (i) a respeito dos procedimentos descritos, ou (ii) pelo fabricante de cada produto a ser
administrado, de modo a certificar-se sobre a dose recomendada ou a fórmula, o método e a duração da administração,
e as contraindicações. É responsabilidade do médico, com base em sua experiência pessoal e no conhecimento de seus
pacientes, determinar as posologias e o melhor tratamento para cada paciente individualmente, e adotar todas as
precauções de segurança apropriadas.
Para todos os efeitos legais, nem a Editora, nem autores, nem editores, nem tradutores, nem revisores ou colaboradores, assumem qualquer responsabilidade por qualquer efeito danoso e/ou malefício a pessoas ou propriedades
envolvendo responsabilidade, negligência etc. de produtos, ou advindos de qualquer uso ou emprego de quaisquer
métodos, produtos, instruções ou ideias contidos no material aqui publicado.
O Editor
CIP-BRASIL. CATALOGAÇÃO-NA-FONTE
SINDICATO NACIONAL DOS EDITORES DE LIVROS, RJ
G77
Graig, materiais dentários restauradores / [editado por Ronald L. Sakaguchi, John M. Powers;
tradução de Cintia Garcia Cardoso ... et al.]. - Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. 416p.: il.; 24 cm
Tradução de: Graig’s Restorative dental materials, 13th ed.
Inclui bibliografia e índice
ISBN 978-85-352-5511-9
1. Materiais dentários. I. Craig, Robert G. (Robert George), 1923-. II. Powers,
John M., 1946-. III. Sakaguchi, Ronald L. I. Título.
12-3583.
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CDD: 617.695
CDU: 616.314:315.46
6/21/12 6:14:35 PM
Revisão Científica e Tradução
REVISÃO CIENTÍFICA
Roberto Ruggiero Braga
Professor Titular do Departamento de Materiais Dentários da Faculdade de Odontologia da
Universidade de São Paulo (USP)
TRADUÇÃO
Caroline Cotes Marinho (Caps. 11 e 14)
Mestre e Doutoranda em Odontologia Restauradora (Prótese Dentária) pela Faculdade de
Odontologia de São José dos Campos – UNESP
Cintia Garcia Cardoso (Caps. 7, 12 e 13)
Especialista em Dentística pela ABO-RJ
Mestre em Saúde Pública pela ENSP da Fundação Oswaldo Cruz
Fernanda Campos (Cap. 5)
Mestre e doutoranda em Odontologia Restauradora (Prótese Dentária) pela Faculdade de
Odontologia de São José dos Campos – UNESP
Igor Iuco Castro da Silva (Cap. 6, Apêndice e Índice)
Professor da Faculdade de Odontologia da Universidade Salgado de Oliveira (UNIVERSO)
Especialista em Gestão de Saúde Pública pela Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro
(UNIRIO)
Mestre em Patologia pela Universidade Federal Fluminense (UFF)
Doutorando em Odontologia pela UFF
Marcela Filizola (Cap. 10)
Graduada em Língua e Literatura pela PUC-Rio
Mariana Marquezan (Cap. 1)
Mestre e Doutoranda em Odontologia (Ortodontia) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro
(UFRJ)
Mayra Cardoso (Cap. 15)
Doutoranda em Odontologia Restauradora (Prótese Dentária) pela UNESP
Mestre em Prótese Dentária pela UERJ
Especialista em Prótese Dentária pela Universidade do Grande Rio (Unigranrio)
Mônica Tirre de Souza Araújo (Cap. 8)
Professora Adjunta de Ortodontia da UFRJ
Especialista em Dentística
Mestre e Doutora em Odontologia (Ortodontia)
v
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vi
REVISÃO CIENTÍFICA E TRADUÇÃO
Rodrigo Tiossi (Caps. 3 e 16)
Professor convidado do Instituto Latino Americano de Pesquisa e Ensino Odontológico (ILAPEO)
Especialista em Prótese Dental
Mestre e Doutor em Reabilitação Oral pela Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (USP)
Pós-doutorando pela Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (USP)
Sueli Toledo Basile (Cap. 2)
Tradutora
Consultora Empresarial para Registro de Produtos na ANVISA - Ministério da Saúde.
Taís Munhoz (Caps. 4 e 9)
Mestre e Doutora em Engenharia de Materiais - Área de Concentração Biomateriais
(PEMM-COPPE-UFRJ)
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Colaboradores
Roberto R. Braga, DDS, MS, PhD
Professor
Department of Dental Materials
School of Dentistry
University of São Paulo
São Paulo, SP, Brazil
Grayson W. Marshall, DDS, MPH, PhD
Distinguished Professor and Chair
Division of Biomaterials and Bioengineering
Vice-Chair, Department of Preventive and
Restorative Dental Sciences
School of Dentistry
University of California San Francisco
San Francisco, California
Capítulo 5
Capítulo 13
Capítulo 2
Isabelle L. Denry, DDS, PhD
Professor
Department of Prosthodontics and Dows Institute
for Dental Research
College of Dentistry
The University of Iowa
Iowa City, Iowa
Sally J. Marshall, PhD
Vice Provost, Academic Affairs
Director of the Office of Faculty Development and
Advancement
Distinguished Professor Division of Biomaterials
and Bioengineering
Department of Preventive and Restorative Dental
Sciences
School of Dentistry
University of California San Francisco
San Francisco, California
Capítulo 11
Jack L. Ferracane, PhD
Professor and Chair
Department of Restorative Dentistry
Division Director, Biomaterials and Biomechanics
School of Dentistry
Oregon Health & Science University
Portland, Oregon
Capítulo 2
John C. Mitchell, PhD
Associate Professor
Division of Biomaterials and Biomechanics
Department of Restorative Dentistry
School of Dentistry
Oregon Health and Science University
Portland, Oregon
Capítulo 6
Sharukh S. Khajotia, BDS, MS, PhD
Professor and Chair
Department of Restorative Dentistry
College of Dentistry
University of Oklahoma Health Sciences Center
Oklahoma City, Oklahoma
Capítulo 6
Capítulo 15
Capítulo 16
Capítulo 2
Sumita B. Mitra, PhD
Partner
Mitra Chemical Consulting, LLC
West St. Paul, Minnesota
David B. Mahler, PhD
Professor Emeritus
Division of Biomaterials and Biomechanics
Department of Restorative Dentistry
School of Dentistry
Oregon Health and Science University
Portland, Oregon
Capítulo 9
Capítulo 13
Kiersten L. Muenchinger, AB, MS
Program Director and Associate Professor
Product Design
School of Architecture and Allied Arts
University of Oregon
Eugene, Oregon
Capítulo 10
Capítulo 3
vii
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6/21/12 6:33:52 PM
viii
COLABORADORES
Carmem S. Pfeifer, DDS, PhD
Research Assistant Professor
Department of Craniofacial Biology
School of Dental Medicine
University of Colorado
Aurora, Colorado
Capítulo 4
Capítulo 5
John M. Powers, PhD
Editor
The Dental Advisor
Dental Consultants, Inc.
Ann Arbor, Michigan
Professor of Oral Biomaterials
Department of Restorative Dentistry and
Biomaterials
UTHealth School of Dentistry
The University of Texas Health Science Center at
Houston
Houston, Texas
Ronald L. Sakaguchi, DDS, MS, PhD, MBA
Associate Dean for Research and Innovation
Professor
Division of Biomaterials and Biomechanics
Department of Restorative Dentistry
School of Dentistry
Oregon Health and Science University
Portland, Oregon
Capítulo 1
Capítulo 3
Capítulo 4
Capítulo 5
Capítulo 7
Capítulo 8
Capítulo 9
Capítulo 10
Capítulo 14
Capítulo 15
Capítulo 12
Capítulo 14
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6/21/12 6:33:52 PM
Para os muitos mentores e colegas
que colaboraram conosco.
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6/21/12 6:37:37 PM
Agradecimentos
vários outros da Elsevier por seu trabalho e contribuições ao livro.
Por último, agradecemos aos nossos colegas em
nossas respectivas instituições por muitos diálogos
informais e sugestões oferecidas e às nossas famílias,
que se colocaram conosco em nossos computadores
até tarde da noite e em muitos finais de semana.
Isso verdadeiramente leva uma comunidade a criar
uma linha de trabalho como este livro didático e nós
agradecemos a todos.
Nós somos profundamente gratos a John Dolan,
Editor-Executivo da Elsevier, por sua orientação
no planejamento inicial e aprovação deste projeto,
e a Brian Loher, Editor de Desenvolvimento Sênior
da Elsevier, por suas muitas sugestões, apoio e
estímulo ao longo do processo do projeto e da escrita do manuscrito. Jodie Bernard e sua equipe de
programadores visuais foram surpreendentes na
habilidade de criar novas imagens de quatro cores
a partir das figuras originais em preto e branco.
Nós agradecemos a Sara Alsup, Gerente de Projetos
Associada da Elsevier, e sua equipe de editores de
texto pela grandiosa melhora de estilo, consistência
e legibilidade do texto. Agradecimentos também a
Ronald L. Sakaguchi
John M. Powers
x
C0120.indd x
6/21/12 6:42:11 PM
Prefácio
a
de Odontologia da Northwestern University. Os doutores Bill e Sally Marshall foram instrutores para
aqueles cursos. Após muitos anos de preceptoria
recebida dos doutores Bill Douglas e Ralph DeLong
e da Sra. Maria Pintado, da University of Minnesota,
Dr. Sakaguchi juntou-se à equipe de pesquisa em
biomateriais na Escola de Odontologia de OHSU
com os doutores David Mahler, Jack Mitchem e Jack
Ferracane. O laboratório de OHSU beneficiou-se
de contribuições de muitos professores visitantes,
colegas de pós-doutorado e alunos de gradução,
incluindo a Dra. Carmem Pfeifer, que conduziu
sua pesquisa de doutorado em nosso laboratório.
Nossos agradecimentos aos muitos mentores que
generosamente contribuíram, direta ou indiretamente, para esta edição do livro.
Nós acolhemos os seguintes novos colaboradoa
res para a 13 edição e agradecemos a todos por seus
esforços e sua experiência: Drs. Bill e Sally Marshall,
da University of Califórnia, San Francisco (UCSF);
Dr. Sumita Mitra, da Mitra Chemical Consulting, LLC,
e muitos anos da 3M ESPE; Dr. Jack Ferracane, da
OHSU; Dr. Roberto Braga, da Universidade de São
Paulo; Dr. Sharukh Khajotia, da University of Oklahoma; Dra. Carmem Pfeifer, da University of Colorado;
e Professor Kiersten Muenchinger, da University of
Oregon. Nós também agradecemos aos seguintes
autores, citados por suas valorosas contribuições e
a
refinamentos de conteúdo na 13 edição: Dr. David
Mahler, da OHSU; Dr. John Mitchell, da OHSU; e
Dra. Isabelle Denry, da University of Iowa (anteriormente, The Ohio State University).
A organização desta edição foi modificada
bastante para refletir a sequência de conteúdo
apresentado a estudantes de graduação em Odontologia da OHSU. Os capítulos foram organizados
por procedimentos clínicos principais. O Capítulo 2
apresenta novo conteúdo sobre esmalte, dentina,
junção amelodentinária e biofilmes. O Capítulo 3,
outro capítulo novo, descreve os conceitos do
projeto do produto e suas aplicações na seleção de
materiais restauradores e no plano de tratamento.
Fundamentos de ciência dos materiais, incluindo
a apresentação de propriedades físicas e mecânicas, os conceitos de biomecânica, química de superfície e propriedades ópticas são consolidadas
no Capítulo 4. Testes de materiais são discutidos
A 13 edição deste livro didático clássico foi reescrita
para incluir os desenvolvimentos mais recentes na
ciência dos biomateriais dentários e novos materiais
para uso clínico. Um de nossos objetivos para esta
edição foi incluir mais aplicações e exemplos clínicos, com a esperança de que este livro seja mais útil
para os dentistas atuantes na clínica. O livro continua a ser planejado para estudantes de graduação
em Odontologia e também propicia uma excelente
atualização da ciência de biomateriais dentários
e aplicações clínicas de materiais restauradores
para estudantes em programas de pós-graduação
e residências.
O Dr. Ronald L. Sakaguchi é o novo editor-chefe
desta edição. Dr. Sakaguchi obteve bacharelado em
Cibernética pela University of Califórnia, Los Angeles
(UCLA), graduação em Odontologia pela Northwestern University, mestrado em Prótese Dentária
pela University of Minnesota e doutorado em Biomateriais e Biomecânica pela Thames Polytechnic (hoje
University of Greenwich, Londres). Ele é atualmente
Pró-Reitor Associado de Pesquisa e Inovação e professor na Divisão de Biomateriais e Biomecânica
no Departamento de Odontologia Restauradora
na Oregon Health & Science University (OHSU), em
Portland, Oregon.
O Dr. John M. Powers é o novo coeditor desta
a
edição. Ele atuou como editor-chefe da 12 edição e
contribuiu com oito edições anteriores. Dr. Powers
obteve bacharelado em Química e doutorado em
Engenharia Mecânica e Materiais Dentários pela
University of Michigan, foi membro de faculdade
da Escola de Odontologia da University of Michigan por muitos anos, e atualmente é professor
de Biomateriais Orais no Departamento de Odontologia Restauradora e Biomateriais na UTHealth
School of Dentistry, The University of Texas Health
Science Center, em Houston. Ele foi primeiramente
Diretor do Houston Biomaterials Research Center .
Dr. Powers é também vice-presidente sênior da
Dental Consultants, Inc., e é coeditor de The Dental
Advisor.
A equipe de editores e autores para esta edição
abrange três gerações de pesquisadores e educadores em Odontologia. Dr. Sakaguchi teve seu
primeiro contato com a ciência de biomateriais
dentários como aluno do primeiro ano na Escola
xi
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XII
PREFÁCIO
no largamente revisado Capítulo 5, que tem maior
ênfase em métodos de teste e padronizações contemporâneos. O Capítulo 14, novo nesta edição,
é dedicado às técnicas de imagem digital e pro-
C0125.indd xii
cessamento e aos materiais para esses métodos.
Todos os outros capítulos foram reorganizados
e atualizados com a ciência e as aplicações mais
recentes.
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Sumário
Capítulo 1:
O Papel e a Importância dos Materiais
Dentários Restauradores, 1
Escopo dos Materiais Utilizados em Odontologia
Restauradora, 2
Ciências Básicas Aplicadas aos Materiais
Restauradores, 2
Aplicação de Várias Ciências, 3
Futuros Desenvolvimentos em Biomateriais, 3
Capítulo 2:
O Ambiente Oral, 5
Esmalte, 6
O Mineral, 8
Dentina, 10
Propriedades Físicas e Mecânicas, 15
A Junção Amelodentinária, 18
Biofilmes Orais e Materiais Dentários
Restauradores, 18
Capítulo 3:
Critérios para o Desenvolvimento
de Materiais Dentários
Restauradores, 27
Ciclo de Projeto, 28
Evidências Usadas no Desenvolvimento
de Produtos, 29
Odontologia Baseada em Evidências, 29
Evidência do Paciente, 29
Evidências de Laboratório (In Vitro), 30
Criando o Plano, 31
Construindo a Restauração, 33
Capítulo 4:
Fundamentos da Ciência
dos Materiais, 35
Propriedades Mecânicas, 36
Força, 36
Tensão, 37
Curvas Tensão-Deformação, 39
Viscoelasticidade, 47
Propriedades Mecânicas Dinâmicas, 51
Propriedades Mecânicas de Superfície, 53
Estado Coloidal, 55
Difusão através de Membranas e Pressão
Osmótica, 56
Adsorção, Absorção e Sorção, 56
Tensão Superficial e Molhamento, 56
Adesão, 59
Propriedades Ópticas, 59
Propriedades Térmicas, 66
Propriedades Elétricas, 71
Outras Propriedades, 76
Resumo, 77
Capítulo 5:
Testes de Materiais Dentários e
Biomecânica, 89
Resistência à Compressão, 90
Flexão, 90
Resistência à Flexão, 91
Flexão Permanente, 92
Resistência à Tração Diametral, 92
Resistência ao Cisalhamento, 93
Torção, 93
Resistência à Fadiga, 94
Tenacidade à Fratura, 95
Análise Fractográfica, 95
Resistência ao Rasgamento e Energia de
Rasgamento, 96
Dureza, 97
Teste de Dureza Brinell, 97
Teste de Dureza Knoop, 97
Teste de Dureza Vickers, 98
Teste de Dureza Rockwell, 98
Teste de Dureza de Barcol, 99
Teste de Dureza Shore A, 99
Nanoindentação, 99
Desgaste, 100
Tempo de Presa, 101
Definição e Importância, 101
Medição, 101
Análise Mecânica Dinâmica, 102
xiii
C0130.indd xiii
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xiv
SUMÁRIO
Reologia, 102
Calorimetria Diferencial de Varredura, 102
Técnicas de Espectometria, 103
Picnometria, 104
Métodos de Teste da Resistência de União, 104
Teste de Macrocisalhamento, 105
Teste de Macrotração, 105
Teste de Microtração, 105
Testes de Microcisalhamento, 106
Teste de Push-out, 106
Métodos para Medição da Contração e da Tensão
durante a Polimerização de Compósitos
resinosos, 106
Dilatômetro de Mercúrio, 106
Disco Aderido, 106
AcuVol, 107
Teste MARC (Managing Accurate
Resin Curing), 107
Fator de Configuração Cavitária, 108
Análise de Tensões e Desenho das Estruturas
Dentárias, 109
Análise por Elementos Finitos, 109
Testes de Tensão de Polimerização, 110
Tensilômetro, 110
Tensômetro, 110
Análise de Trincas, 110
Especificações para Materiais Restauradores, 111
Especificações da American Dental
Association, 112
Programa de Aprovação da American Dental
Association, 113
Índice de Especificações e Normas Federais, 113
Capítulo 6:
Biocompatibilidade e Reação Tecidual a
Biomateriais, 117
Avaliando a Biocompatibilidade, 118
Testes In Vitro, 118
Testes em Animais, 121
Testes de Uso, 122
Correlação entre Testes In Vitro, In Vivo e
Testes de Uso, 123
Usando Testes In Vitro, In Vivo e Clínicos
Juntos, 124
Normalizações que Regulam a Mensuração da
Biocompatibilidade, 125
Biocompatibilidade dos Materiais Dentários, 126
Reações da Polpa, 126
Reações de Outros Tecidos Moles Orais a
Materiais Restauradores, 134
C0130.indd xiv
Reação do Osso e Tecidos Moles a Materiais de
Implante, 137
Sumário, 138
Capítulo 7:
Classes Gerais de Biomateriais, 145
Metais e Ligas, 146
Estrutura Química e Atômica dos Metais, 146
Estrutura Atômica, 147
Propriedades Físicas dos Metais, 148
Polímeros, 149
Natureza Básica dos Polímeros, 149
Cerâmicas, 153
Compósitos, 154
Capítulo 8:
Materiais Preventivos
e Intermediários, 159
Selantes de Fóssulas e Fissuras, 160
Selantes Fotopolimerizáveis, 160
Inibição da Polimerização por Ar, 160
Propriedades dos Selantes, 160
Estudos Clínicos, 162
Aplicação de Selantes, 162
Ionômeros de Vidro como Selantes, 163
Compósitos de Baixa Viscosidade
como Selantes, 164
Ionômero de Vidro para Prevenir a Progressão
da cárie, 164
Composição e Reação, 164
Propriedades, 165
Ionômero de Vidro Modificado por Resina, 166
Composição e Reação, 166
Propriedades, 166
Manipulação, 166
Ionômeros de Vidro Modificados por Resina como
Forradores Cavitários, 167
Hidroxido de Cálcio como Forradores Cavitários, 168
Vernizes Fluoretados, 169
Remineralização, 169
Capítulo 9:
Materiais Restauradores – Compósitos e
Polímeros, 175
Compósitos Universais, 177
Composição, 177
Reações de Polimerização, 185
Apresentação Comercial, 188
6/22/12 10:27:26 AM
SUMÁRIO
Propriedades dos Compósitos, 190
Visão Geral, 190
Propriedades Físicas, 190
Propriedades Mecânicas, 193
Propriedades Clínicas, 194
Compósitos para Aplicações Especiais, 196
Compósitos Microparticulados, 196
Compósitos Compactáveis (packable
composites), 196
Compósitos de Baixa Viscosidade (flowable
composites), 197
Compósitos para Uso Laboratorial, 197
Compósitos para Confecção de Núcleos, 197
Compósitos Provisórios, 198
Ionômeros de Vidro, 198
Componentes e Reação de Presa de Ionômeros
de Vidro Convencionais, 198
Cermets, 199
Componentes e Reação de Presa de Ionômeros
de Vidro Modificados por Resina, 199
Sistema de Ionômero com Tripla Cura, 200
Nanoionômero, 202
Embalagem dos Ionômeros de Vidro, 202
Aplicações Clínicas dos Ionômeros
de Vidro, 204
Propriedades dos Ionômeros de Vidro, 204
Compômeros, 206
Composição e Reação de Presa, 206
Propriedades, 206
Manipulação, 206
Aparelhos Fotopolimerizadores, 206
Visão Geral, 206
Aparelhos de Luz Halógena de
Quartzo-Tungstênio-Halogênio, 206
Aparelhos LED, 207
Aplicações dos Polímeros em Prótese, 208
Forma e Composição, 208
Capítulo 10:
Materiais Restauradores – Metais, 217
Amálgama, 218
Ligas de Amálgama dentário, 218
Processo de Amalgamação, 223
Propriedades Físicas e Mecânicas, 225
Propriedades do Mercúrio, 229
Adesão do Amálgama, 230
Ligas para Fundição Odontológica, 230
Tipos e Composição, 230
Elementos Metálicos Usados
em Ligas Dentárias, 232
C0130.indd xv
xv
Ligas de Au-Pt-Pd, 244
Ligas de Au-Pd, 245
Ligas Au-Pd-Ag, 245
Ligas Pd-Ag, 245
Ligas Pd-Cu, 245
Ligas de Metais Básicos, 245
Exigências Gerais para Ligas de Metais básicos
para Uso Odontológico, 246
Ligas de Cobalto-cromo e Níquel-cromo para
Fundição de Próteses Parciais Removíveis, 247
Titânio e Ligas de Titânio, 253
Ligas Forjadas, 257
Ligas de Aço Inoxidável Forjado, 258
Liga Forjada de Níquel-titânio, 260
Liga Forjada de Beta-titânio, 261
Capítulo 11:
Materiais
Restauradores – Cerâmicas, 275
Classificação das Cerâmicas Odontológicas, 276
Classificação pela Indicação, 277
Classificação pelo Método de Fabricação, 277
Classificação pela Fase Cristalina, 277
Aplicações Gerais das Cerâmicas em Próteses
Odontológicas, 277
Coroas e Próteses Parciais Fixas
Metalocerâmicas, 277
Coroas, Inlays, Onlays e Facetas Totalmente
Cerâmicas, 278
Propriedades Mecânicas e Térmicas das Cerâmicas
Odontológicas, 278
Métodos de Tenacificação, 278
Métodos de Teste, 279
Dados Comparativos, 280
Propriedades Ópticas das Cerâmicas
Odontológicas, 281
Restaurações Totalmente Cerâmicas, 282
Materiais Totalmente Cerâmicos
Sinterizados, 282
Materiais Totalmente Cerâmicos Prensados a
Quente, 283
Materiais Totalmente Cerâmicos Produzidos
pela Técnica da Colagem (Slip-Cast), 285
Materiais Totalmente Cerâmicos
Usináveis, 285
Restaurações Metalocerâmicas, 287
Requisitos de um Sistema Metalocerâmico, 288
União Metalocerâmica, 289
Cerâmicas para Restaurações
Metalocerâmicas, 291
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xvi
SUMÁRIO
Composição e Fabricação de Porcelanas
Odontológicas, 291
Composição, 291
Fabricação, 292
Efeito do Desenho das Restaurações
Metalocerâmicas, 293
Falha e Reparo em Restaurações
Metalocerâmicas, 293
Capítulo 12:
Materiais para Replicação – Moldagem e
Fundição, 301
Finalidade dos Materiais de Moldagem, 302
Qualidades Desejáveis, 303
Tipos de Materiais de Moldagem, 304
Hidrocoloides de Alginato, 304
Composição e Química, 305
Proporção e Manipulação, 307
Propriedades, 307
Materiais de Moldagem Elastoméricos, 311
Consistências, 311
Sistemas de Mistura, 311
Técnicas de Moldagem, 312
Composição e Reações, 313
Propriedades de Presa, 315
Propriedades Mecânicas, 318
Molhabilidade e Hidrofilização dos Materiais de
Moldagem Elastoméricos, 321
Desinfecção de Moldes Elastoméricos, 322
Relação das Propriedades e Aplicação
Clínica, 323
Materiais de Registro Oclusal, 323
Materiais de Registro Elastoméricos, 323
Moldeiras, 324
Materiais para Troquel e Modelo, 324
Qualidades Desejáveis de um Material para
Modelo ou Troquel, 324
Gesso Comum e Gesso-pedra, 325
Materiais de Epóxi para Troquel, 325
Comparação de Materiais de Moldagem e de
Troquel, 325
Produtos de Gipsita, 326
Natureza Química e Física dos Produtos de
Gipsita, 326
Fabricação de Gesso Comum, Pedra e Pedra de
Alta Resistência, 326
Reação Química, 328
Propriedades, 330
Tempo de Presa, 330
Viscosidade, 332
C0130.indd xvi
Dureza Superficial e Resistência à Abrasão, 333
Reprodução de Detalhes, 334
Expansão de Presa, 334
Manipulação, 335
Revestimentos para Fundição, 336
Propriedades Necessárias em um
Revestimento, 336
Composição, 337
Revestimentos Aglutinados por Sulfato de
Cálcio, 337
Propriedades dos Revestimentos Aglutinados
por Sulfato de Cálcio, 337
Efeito da Temperatura sobre
o Revestimento, 337
Expansão de Presa do Revestimento Aglutinado
por Sulfato de Cálcio, 339
Revestimento Térmico e Higroscópico para
Fundição, 340
Revestimento Térmico-Higroscópico para
Fundição de Ouro, 341
Revestimento para Fundição de Ligas de Alto
Ponto de Fusão, 341
Revestimento para Soldagem, 343
Revestimento para Restaurações de Cerâmica
Pura, 344
Capítulo 13:
Materiais para Adesão
e Cimentação, 353
Princípios de adesão, 354
Sistemas Adesivos, 355
Adesão a Outros Substratos, 361
Reparo de Restaurações de Compósito, Cerâmica
e Metalocerâmica, 362
Classificação e Características dos Agentes de
Cimentação, 363
Classificação, 363
Biocompatibilidade, 363
Selamento Interfacial e Atividade
Anticariogênica, 363
Adesão, 364
Propriedades Mecânicas, 364
Propriedades de Manipulação
e Radiopacidade, 364
Viscosidade e Espessura da Película, 364
Solubilidade, 364
Estética, 364
Cimentos Ácido-base, 365
Cimentos de Óxido de Zinco com Eugenol e
Livres de Eugenol, 365
6/22/12 10:27:26 AM
xvii
SUMÁRIO
Ionômero de Vidro, 366
Ionômero de Vidro Modificado por Resina, 368
Cimentos à Base de Resina, 370
Cimento de Resina, 370
Cimentos Resinosos Autoadesivos, 372
Cimentos Resinosos para Restaurações
Provisórias, 372
Superfícies e Biocompatibilidade, 389
Liberação de Íons, 389
Superfícies, 389
Alterações de Superfície, 390
Recobrimentos de Superfície, 391
Materiais e Processamento dos Implantes, 392
Desafios e o Futuro, 392
Capítulo 14:
Capítulo 16:
Imagem e Processamento Digital para
Restaurações, 377
Engenharia Tecidual, 397
Sistemas CAD/CAM Odontológicos, 378
Moldagem Digital, 378
Programas de Desenho, 379
Dispositivos de Processamento, 380
Resultados Clínicos, 381
Capítulo 15:
Implantes Dentários e Orofaciais, 383
Classificação, 384
Implante Endósseo, 384
Osseointegração e biointegração, 385
Fatores que Afetam o Implante Endósseo, 387
Geometria, 387
Magnitude da Força, 387
Duração da Força, 388
Tipo de Força, 388
Diâmetro do Implante, 389
Comprimento do Implante, 389
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Enxerto Autógeno, 398
Enxerto Alógeno, 399
Enxerto Xenógeno, 399
Aloplásticos, 399
Estratégias para Engenharia Tecidual, 401
Injeção de Células, 401
Regeneração Tecidual Guiada, 401
Indução Celular, 402
Células Dentro de Arcabouços Matriciais, 403
Células-Tronco, 404
Biomateriais e Arcabouços, 406
Materiais Biológicos, 406
Materiais Cerâmicos e Vítreos, 406
Materiais Poliméricos, 407
Métodos de Cultura Celular, 408
Tecidos Dentários Originados da Engenharia
Tecidual, 408
Apêndice 415
Índice 419
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6/22/12 10:27:26 AM
C A P Í T U L O
2
O Ambiente Oral
S U M Á R I O
Biofilmes Orais e Materiais Dentários
Restauradores
Esmalte
O Mineral
Dentina
Propriedades Físicas e Mecânicas
Dificuldades em Testes
A Junção Amelodentinária
5
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2.
O AMBIENTE ORAL
A
15
B
FIGURA 2-10 A dentina desmineralizada é sensível à umidade, contraindo-se durante a secagem. A, A dentina
desmineralizada sofre contração quando é seca com o ar, formando uma camada colapsada de colágeno que é difícil para
infiltrar com agentes de união. B, Quando mantida úmida, a rede de colágeno permanece aberta e pode ser penetrada
pelos agentes de união. (De Marshall GW, et al: J. Dent. 25, 441-458, 1997).
da luz dos túbulos está preenchida com mineral.
Após o condicionamento, conforme evidenciado
na Figura 2-11,C, a dentina peritubular foi removida, mas os túbulos retêm os tampões de mineral
precipitado, que são mais resistentes ao condicionamento. Essa resistência ao condicionamento torna o
procedimento adesivo mais difícil.
Diversas outras formas de dentina transparente
são formadas como resultado de diferentes processos. Uma segunda forma de dentina transparente é
consequência de bruxismo. Uma forma adicional de
dentina transparente é resultado de envelhecimento, quando a dentina da raiz se torna gradualmente
transparente. Além dessas, as lesões cervicais não
cariosas (LCNC), com frequência denominadas
de lesões de abfração ou de entalhe, formam-se nas
junções esmalte-cemento ou esmalte-dentina, normalmente nas superfícies vestibulares. A etiologia
dessas lesões não é clara até o momento; sua formação tem sido atribuída à abrasão, à flexão do dente,
à erosão ou alguma combinação desses processos.
De qualquer forma, essas lesões ocorrem com maior
frequência com o envelhecimento, e a dentina exposta se torna transparente quando os túbulos são
preenchidos. A Figura 2-12 mostra exemplos de
dentina transparente na qual a luz dos túbulos está
completamente preenchida.
As propriedades da dentina transparente podem
diferir de uma para outra, dependendo do processo que levou ao depósito do mineral nos túbulos.
Diversos estudos mostraram que as propriedades
elásticas da dentina intertubular não são alteradas
pelo envelhecimento, embora a estrutura possa se
tornar mais susceptível à fratura. De forma similar,
C0010.indd 15
lesões de cáries estacionárias conterão dentina
transparente denominada muitas vezes de dentina
esclerótica, uma terminologia que significa que ela
pode ser mais dura do que a dentina normal. Entretanto, outros estudos indicam que as propriedades elásticas da dentina intertubular podem ser
inalteradas ou inferiores àquelas apresentadas pela
dentina normal.
Propriedades Físicas e Mecânicas
Variações marcantes nos elementos estruturais
da dentina localizados dentro de um mesmo dente
significam que as propriedades da dentina podem
variar consideravelmente dependendo da localização. Em outras palavras, uma estrutura variável
conduz a propriedades variáveis.
Tendo em vista que uma das principais funções
da estrutura dentária é resistir à deformação sem
se fraturar, é interessante conhecer as forças a que
são submetidos os dentes durante a mastigação.
Mensurações apresentam valores nas pontas das
cúspides de cerca de 77 kg distribuídos sobre a área
das pontas das cúspides de 0,039 cm2, o que resulta
em uma tensão de cerca de 200 MPa.
Dificuldades em Testes
Na Tabela 2-2, são apresentados valores para
algumas propriedades importantes do esmalte e
da dentina. A ampla dispersão dos valores encontrados na literatura é notável. Algumas das razões
para essas discrepâncias devem ser compreendidas
e levadas em consideração na prática, ou ao se estudar a literatura.
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16
CRAIG MATERIAIS DENTÁRIOS RESTAURADORES
Trans
10
20
30
40
A
B
10
20
30
C
40
FIGURA 2-11 Dentina transparente associada a lesões cariosas. A, Lesão cariosa mostrando zonas de dentina cariosa
reveladas por coloração, incluindo a zona transparente acinzentada. B, Microscopia de força atômica (MFA) de dentina
transparente cariosa antes do condicionamento. C, Após o condicionamento, a luz dos túbulos permanece preenchida,
mesmo quando a dentina peritubular foi removida pelo condicionamento (A de Zheng L, et al.: Eur. J. Oral Sci. 111,
243-252, 2003; B e C de Marshall GW, et al: Dent. Mater. 17, 45-52, 2001b).
Em primeiro lugar, dentes humanos são pequenos e, portanto, é difícil obter amostras grandes e
fixá-las de tal forma que seja possível medir suas
propriedades. Isso torna difícil o uso de testes
mecânicos padrões, tais como os testes de tração,
compressão ou cisalhamento. Quando dentes são
testados em relação a procedimentos adesivos, o
problema é ainda mais complicado, e testes especiais foram desenvolvidos para conhecer essas
propriedades com maior profundidade. A partir
da discussão anterior sobre as variações estruturais,
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torna-se claro também que testar amostras tão heterogêneas e pequenas significa que as propriedades
não serão uniformes.
Outro problema é a grande variação na estrutura
em ambos os tecidos. Os prismas do esmalte geralmente são alinhados de forma perpendicular à JAD,
ao passo que os túbulos dentinários alteram sua
densidade numérica com a profundidade, à medida
que se aproximam da câmara pulpar. O preparo de
uma amostra uniforme, com as estruturas seguindo
uma única direção, é desafiador. Além disso, as
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2.
19
O AMBIENTE ORAL
Esmalte
JDE
Trincas
Dentina
A
50 m
B
50 m
C
D
Cristais de apatita
Esmalte
JAD
E
Dentina
FIGURA 2-13 As trincas no esmalte parecem interromper-se na junção amelodentinária (JAD). A, Trincas no esmalte
vistas em pequeno aumento. B, As trincas geradas por indentação terminam próximas ou na JAD recortada (na cor laranja).
C, Recortes amplos nos molares. D, Recortes menores nos dentes anteriores. E, Cristais de esmalte estão praticamente em
contato com os cristais da dentina na JAD, formando uma união opticamente fina, porém funcionalmente ampla. (A, C-E
de Marshall SJ, et al: J. European Ceram. Soc. 23, 2897-2904, 2003; B from Imbeni V, et al: Nature Mater. 4, 229-232, 2005).
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C A P Í T U L O
6
Biocompatibilidade e Reação
Tecidual a Biomateriais
S U M Á R I O
Avaliando a Biocompatibilidade
Testes In Vitro
Testes de Citotoxicidade
Testes de Metabolismo Celular ou Função
Celular
Testes Que Usam Barreiras (Testes Indiretos)
Outros Ensaios de Função Celular
Ensaios de Mutagênese
Testes em Animais
Testes de Uso
Testes de Irritação da Polpa Dentária
Implantes Dentários em Osso
Testes Clínicos em Mucosa e Gengiva
Correlação entre Testes In Vitro, In Vivo
e Testes de Uso
Usando Testes In Vitro, In Vivo e Clínicos
Juntos
Normalizações que Regulam a Mensuração
de Biocompatibilidade
Especificação n.o 41 ANSI/ADA
ISO 10993
Biocompatibilidade dos Materiais Dentários
Reações da Polpa
Microinfiltração
Adesão Dentinária
Agentes de União
Materiais Resinosos
Amálgama e Ligas para Fundição
Ionômeros de Vidro
Forradores, Vernizes e Cimentos Não
Resinosos
Agentes Clareadores
Reações de Outros Tecidos Moles Orais
a Materiais Restauradores
Reação do Osso e Tecidos Moles
a Materiais de Implante
Reações a Materiais de Implante Cerâmicos
Reações a Metais e Ligas para Implante
Reações a Materiais Reabsorvíveis
Resumo
117
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138
CRAIG MATERIAIS DENTÁRIOS RESTAURADORES
tecidos sadios por mais de três décadas. Ligas de
titânio-alumínio-vanádio (Ti-6Al-4V) também têm
sido usadas com sucesso. Essa liga é significativamente mais resistente do que o titânio comercialmente puro (Ti PC), tem melhor resistência à fadiga,
mas tem a mesma rigidez desejável e propriedades
térmicas do metal comercialmente puro. Embora
implantes de titânio e de liga de titânio tenham
taxas de corrosão que são marcadamente menores
do que outros implantes metálicos, eles liberam
titânio no corpo. Atualmente, não há evidência de
que a liberação de íons de titânio seja um problema
local ou sistêmico. Contudo, permanecem questões
sobre o risco representado pelo alumínio e pelo
vanádio liberados das ligas.
Em tecidos moles, a ligação que o epitélio forma
com o titânio é morfologicamente similar àquela
formada com o dente, mas essa interface não foi
totalmente caracterizada. O tecido conjuntivo aparentemente não se liga ao titânio, mas forma uma
interface selada bastante efetiva que limita o ingresso de bactérias e produtos bacterianos. Técnicas
estão sendo desenvolvidas para limitar a migração
apical do epitélio e a perda de altura óssea ao redor
do implante porque isso levará à perda do implante.
Peri-implantite é agora uma doença registrada ao
redor dos implantes e envolve muitas das mesmas
bactérias da periodontite. O papel do material de
implante ou dos componentes liberados por ele na
progressão da peri-implantite não são conhecidos.
Reações a Materiais Reabsorvíveis
Inicialmente, a escolha de materiais para implantes na cavidade oral dependeu da disponibilidade
comercial do material, com a maioria dos materiais
objetivando minimizar a resposta imune ao material
implantado. Com a sobrevida dos materiais implantados por mais de décadas, o pensamento predominante começou a mudar, da ênfase de alcançar exclusivamente uma reposta tecidual benigna (ou de
tolerância) para a produção de materiais bioativos
que pudessem estimular ação e reação controladas
no ambiente fisiológico. Continuando nesse sentido,
foram desenvolvidos biomateriais reabsorvíveis
que exibem degradação e reabsorção química controladas e clinicamente apropriadas. Nesses materiais, o problema da interface tecido-material é
resolvida, porque os materiais provocam uma resposta fisiológica para a substituição do material com
tecidos regenerados. Um dos exemplos mais antigos
desses materiais foi o desenvolvimento de suturas
reabsorvíveis. Esses materiais foram compostos de
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um copolímero de ácido polilático (PLA) e ácido
poliglicólico (PGA). Quando implantados no corpo,
eles sofrem uma decomposição em CO2 e H2O. No
meio da década de 1980, o uso clínico de suturas
poliméricas reabsorvíveis se tornou bastante difundido. Logo em seguida, surgiram placas e parafusos
reabsorvíveis para fixação de fraturas, membranas
de regeneração tecidual guiada e sistemas controlados de liberação de medicamentos. Embora
geralmente bem tolerados pelos tecidos in vivo, a
reabsorção desses materiais depende do volume de
material implantado e, pelo fato de esses materiais
se degradarem em subprodutos ácidos, a subsequente queda no pH nos tecidos circundantes pode
causar uma resposta inflamatória. Outros materiais
poliméricos como policaprolactona e derivados do
hialuronato, bem como polímeros naturais como
colágenos reticulados, amido e celulose estão atualmente sendo investigados pela sua capacidade de
reabsorção in vivo após cumprirem sua função como
um implante.
RESUMO
A biocompatibildiade de um material dentário
depende de sua composição, localização e interação
com a cavidade oral. Materiais metálicos, cerâmicos
e poliméricos causam respostas biológicas diferentes devido às diferenças na composição. Além
disso, respostas biológicas diversas desses materiais
dependem se eles liberam seus componentes e se
esses componentes são tóxicos, imunogênicos ou
mutagênicos nas concentrações liberadas. A localização do material na cavidade oral determina, em
parte, a sua biocompatibilidade. Materiais que são
biocompatíveis em contato com a superfície da mucosa oral podem causar reações adversas se forem
implantados subjacentes a ela. Materiais que são
tóxicos em contato direto com a polpa podem ser
essencialmente inócuos se colocados em dentina ou
esmalte. Finalmente, as interações entre o material
e o corpo influenciam a biocompatibilidade do
material. Uma resposta do material a mudanças
de pH, a aplicação de força ou o efeito de fluidos
biológicos podem alterar sua biocompatibilidade.
Características superficiais de um material podem
promover ou dificultar a adesão de bactérias, células do hospedeiro ou moléculas biológicas. Esses
efeitos também determinam se o material promoverá retenção de placa, integração com o osso ou
adesão à dentina.
6/22/12 9:51:24 AM
6.
BIOCOMPATIBILIDADE E REAÇÃO TECIDUAL A BIOMATERIAIS
139
PROBLEMAS SELECIONADOS
PR OB LEMA 1
Solução
Você tem um grupo de seis materiais, todos os
quais podem ser classificados como compósitos posteriores, mas cada um deles tem uma fórmula ligeiramente diferente. Como você poderia determinar qual
desses materiais recém-manipulados é o menos tóxico
usando testes menos dispendiosos e demorados?
Você poderia produzir o material em discos e
deixá-lo tomar presa por vários períodos (de um
a muitos dias). Depois, o disco correspondente a
cada período deveria ser colocado em um poço
de cultura celular ou extraído com um solvente
que seria colocado no poço de cultura celular. Em
seguida, suas opções deveriam ser as mesmas que
aquelas apresentadas nas soluções dos Problemas
1 ou 2.
Solução
Você poderia escolher um teste in vitro direto,
usando cultura celular para avaliar os materiais. Com
esse teste, discos de dimensões equivalentes são produzidos com os materiais. Os discos devem ser estabilizados na base dos poços da cultura celular. Células
então são semeadas nos poços com os materiais e são
incubadas em meio de incubação e ambiente apropriados por 24 horas ou mais. Depois, os discos e os poços
são observados e fotografados sob um microscópio
de contraste de fase, tomando-se nota especialmente
dos efeitos citopáticos ao redor de cada disco para
determinar os resultados semiquantitativos.
PR OB LEMA 2
Se você tem a mesma situação apresentada no Problema 1, mas você quer quantificar seus resultados,
quais são suas opções?
Solução
Você poderia escolher o mesmo modelo de teste como foi usado na solução para o Problema 1, mas você deveria medir a resposta celular quantitativamente em vez
da observação visual. Existem duas opções principais:
(1) medir a permeabilidade da membrana de células que
se mantém ao redor dos discos usando vermelho neutro
ou 51Cr ou (2) medir alguns aspectos da biossíntese ou
do metabolismo celular (teste do MTT, síntese de DNA,
síntese proteica, proteínas totais). Você poderia também
escolher algum outro modelo de teste como aquele em
que amostras são extraídas por um a três dias em dados
volumes de solvente, tendo depois as células tratadas
com diluições seriadas desses eluentes.
PR OB LEMA 3
Se você encontra a mesma situação no Problema
1, mas quer conhecer o efeito da reação ou do tempo
de presa na citotoxicidade do material, como você
deveria proceder?
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PR OBLEM A 4
Você leu um artigo de pesquisa sobre a citotoxicidade in vitro de compósitos que mostra que alguns
compósitos são inicialmente muito citotóxicos mas
melhoram com o tempo de eluição em saliva artificial,
enquanto outros continuam a ser tóxicos. Como você
pode interpretar esses resultados em termos de uso
clínico dos compósitos?
Solução
A extrapolação dos testes in vitro para situações
clínicas é sempre difícil, mas uma interpretação poderia ser de que os compósitos que melhoram com o
tempo in vitro refletem menores riscos a longo prazo
do que aqueles que continuam a ser citotóxicos. Contudo, essa linha de raciocínio pode ser perigosa se o
material for projetado para liberar uma substância
que é tóxica in vitro mas terapêutica in vivo. É esse
o caso da liberação de fluoretos a partir de alguns
cimentos compósitos e de ionômero de vidro.
PR OBLEM A 5
Se você tem uma série de compósitos e quer classificá-los de acordo com a toxicidade que eles devem
ter especificamente para os tecidos pulpares, o que
você deveria fazer?
Solução
Você poderia escolher um modelo de teste em
que a dentina estivesse intercalada entre o material
e o sistema de teste celular. A barreira de dentina
poderia alterar os efeitos de componentes liberados
do material e mudar a resposta das células pulpares. Sem tal barreira, os compósitos pareceriam
mais citotóxicos in vitro do que eles devem ser
clinicamente.
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C A P Í T U L O
14
Imagem e Processamento
Digital para Restaurações
S U M Á R I O
Sistemas CAD/CAM Odontológicos
Dispositivos de Processamento
Moldagem Digital
Resultados Clínicos
Programas de Desenho
377
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378
CRAIG MATERIAIS DENTÁRIOS RESTAURADORES
SISTEMAS CAD/CAM
ODONTOLÓGICOS
O CAD/CAM, desenho auxiliado por computador/fabricação auxiliada por computador (do inglês,
computer-aided design/computer-aided manufacturing),
descreve um processo no qual imagens digitais ou
modelos de objetos são criados e utilizados para o
desenho e a fabricação de protótipos ou de produtos
finais por meio do controle computacional numérico
(computer numerical control, CNC) ou outros métodos
de fabricação como a estereolitografia. Esse processo
tem sido usado por décadas em diversas áreas da
indústria e se tornou um método popular na odontologia restauradora para criar moldes, modelos e
troquéis, e restaurações provisórias ou finais. Estudos
com acompanhamento por 10 anos de um desses sistemas demonstraram bons resultados, os quais têm
sido melhorados com cada evolução tecnológica.
Os sistemas CAD/CAM odontológicos são
compostos por três componentes:
1. Um escâner ou um instrumento de
digitalização que transforma a geometria física
em dados digitais.
2. Programas que processam os dados
escaneados e que criam imagens dos objetos
digitalizados. Alguns sistemas então permitem
que restaurações sejam projetadas para o
objeto digitalizado.
3. Tecnologia de fabricação que transforma
os dados digitalizados da restauração em
produtos físicos. Os diferentes sistemas
utilizam a tecnologia de fabricação no
consultório odontológico, no laboratório
odontológico ou em uma central remota.
Os dois tipos de sistemas CAD/CAM para
consultórios odontológicos são de aquisição (moldagem digital) apenas ou de escaneamento e fresagem. Sistemas de aquisição criam moldes digitais
pela obtenção de imagens do preparo e depois a
enviam em um arquivo digital para um centro onde
o modelo é confeccionado, sobre o qual o técnico
de laboratório pode fabricar a restauração final. O
sistema de escaneamento e fresagem adiciona um
dispositivo de fabricação da restauração no próprio
consultório ao instrumento de moldagem digital,
permitindo que a restauração seja desenhada, confeccionada e entregue em uma única consulta. Para
o sistema apenas de aquisição, muitas consultas
são necessárias, como na confecção de restaurações
indiretas convencionais, e uma restauração provisória é colocada enquanto a restauração definitiva
está sendo fabricada pelo técnico de laboratório.
Os sistemas de escaneamento e fresagem oferecem a
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conveniência de, em uma única sessão, realizar o
preparo, a moldagem, confecção e instalação, mas
inclui um período de espera durante a fresagem
da restauração e o custo adicional da unidade de
fresagem.
Os sistemas CAD/CAM odontológicos apresentam os seguintes benefícios:
• Fornecem resultados precisos e consistentes
• Possibilitam a visualização do preparo na tela
do computador por diversas perspectivas
• Permitem ao clínico desenhar a restauração
no computador enquanto visualiza a dentição
antagonista
• Fornecem um método de moldagem limpo e
direto, sem a complexidade da utilização dos
muitos materiais necessários para a moldagem
convencional com materiais elastoméricos
• Oferecem visualização e feedback instantâneo
para realização imediata de correções
• Reduzem o impacto ambiental da eliminação
dos materiais necessários para a moldagem
convencional
Atualmente, existem diversos sistemas odontológicos CAD/CAM no mercado (Tabela 14-1). Dois
desses sistemas (CEREC AC, Fig. 14-1, A e E4D Dentist, Fig. 14-1, B) oferecem a opção do desenho e da
fresagem no próprio consultório ou em laboratório,
pelos técnicos odontológicos. Dois outros sistemas
(iTero, Fig. 14-2, A e Lava Chairside Oral Scanner
C.O.S., Fig. 14-2, B) produzem moldes digitais que
exigem que o desenho e a fresagem sejam realizados em laboratório odontológico ou em centros de
fresagem. Todos estes sistemas podem produzir
modelos a partir de arquivos digitais.
MOLDAGEM DIGITAL
Após a finalização do preparo dentário e a realização do afastamento gengival para a visualização
das margens do dente, o dente é seco e preparado
para o escaneamento. Alguns sistemas de escaneamento exigem o uso de um pó de óxido no dente
para eliminar áreas de maior brilho ou contraste
óptico da superfície do preparo e melhorar a qualidade do escaneamento. Os digitalizadores utilizam
uma série de imagens estáticas ou uma transmissão
de imagens sequenciais para capturar a geometria
do dente preparado.
O CEREC AC com o CEREC Bluecam tem um
diodo emissor de luz (LED) azul e um sistema de câmera, e utiliza triangulação ativa para criar imagens
da superfície do dente. Imagens estáticas do dente
são “montadas” para criar um modelo único em
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14.
379
IMAGEM E PROCESSAMENTO DIGITAL PARA RESTAURAÇÕES
TABELA 14-1 Sistemas de Moldagem Digital
Fonte de luz
Número de imagens
necessárias
Fresagem
Fresagem
em consultório em laboratório
3M ESPE Lava 3M ESPE (St. Paul, MN)
Chairside Oral
Scanner C.O.S.
LED
Vídeo contínuo
Não
Sim
CEREC AC
Sirona Dental Systems
(Charlotte, NC)
Bluecam LED
1-3
Sim
Sim
E4D Dentist
D4D Technologies
(Richardson, TX)
Laser
9+
Sim
Sim
iTERO
Cadent, Inc. (Carlstadt, NJ) Laser
21
Não
Sim
Produto
Fabricante
LED, Diodo emissor de luz.
A
de diferentes tipos e cores de superfícies sem a
necessidade de utilização do agente contraste (pó).
Estes escaneamentos são agrupados para formar
um modelo 3D único. O iTero utiliza imagens confocais paralelas para criar mapas com 100.000 pontos
em 300 profundidades focais espaçadas entre si a
cada 50 micrometros. Uma série de 15 a 30 imagens
gravam o preparo, o dente antagonista e a relação
oclusal. O escâner LAVA C.O.S. é baseado no princípio da “amostragem ativa da frente óptica”, no qual
a informação 3D é coletada pelo sistema de imagem
de lente única. Três sensores coletam os dados de
vídeo de perspectivas diferentes, simultaneamente.
Vinte conjuntos de dados 3D são capturados por
segundo. Para um modelo volumétrico digital completo, em torno de 2.400 conjuntos de dados 3D ou
24 milhões de dados por arco são reconstruídos.
PROGRAMAS DE DESENHO
B
FIGURA 14-1 Sistemas CAD/CAM para consultório.
A, CEREC AC. B, E4D Dentist. (A, Cortesia de Sirona Dental
Systems LLC, Charlotte, NC; B, Cortesia de D4D Technologies,
Richardson, TX.)
3D. O sistema E4D Dentist utiliza uma varredura
em alta velocidade com feixe de laser associada a
uma câmera para obter uma série de escaneamentos
3D do dente usando o princípio da triangulação do
laser. A utilização do laser permite o escaneamento
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Cada sistema inclui um programa próprio
para a visualização dos dados escaneados e para
o desenho da restauração. Uma ampla variedade
de restaurações podem ser desenhadas, incluindo
inlays, onlays, coroas totais e próteses parciais fixas.
Os troquéis e modelos digitalizados podem ser visualizados por qualquer perspectiva, com e sem a
dentição antagonista. As restaurações são desenhadas interativamente pelo clínico e pelo computador,
adaptando os contornos para se harmonizarem com
os dentes antagonistas e adjacentes. Uma “argila”
virtual é utilizada para modelar a restauração a
perfis de emergência, contatos interproximais e
planos oclusais adequados. A dentição antagonista
pode ser movida por meio de trajetórias excursivas
para promover o desenvolvimento de um perfil de
oclusão funcional.
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C A P Í T U L O
15
Implantes Dentários
e Orofaciais
S U M Á R I O
Classificação
Implante Endósseo
Osseointegração e Biointegração
Fatores que Afetam o Implante Endósseo
Geometria
Magnitude da Força
Duração da Força
Tipo de Força
Diâmetro do Implante
Comprimento do Implante
Superfícies e Biocompatibilidade
Liberação de Íons
Superfícies
Alterações de Superfície
Recobrimentos de Superfície
Materiais e Processamento dos Implantes
Desafios e o Futuro
383
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384
CRAIG MATERIAIS DENTÁRIOS RESTAURADORES
A prática da odontologia restauradora busca
devolver a forma e a função da estrutura dentária
perdida. Por isso, era esperado que a odontologia
seguisse a medicina ortopédica no uso de implantes para ancorar peças protéticas e, como as
previsões, isso aconteceu. Em 2010, o mercado
mundial de implantes movimentou $3,2 bilhões.
Espera-se que em 2015 as vendas alcancem aproximadamente $4,2 bilhões em uma taxa composta
de crescimento anual de 6%. Em 2010, a Europa
exibiu uma participação no mercado de 42%. Até
2015, a região da Ásia-Pacífico terá a maior taxa de
crescimento anual.
Os implantes dentários são pilares que servem
como substitutos para as raízes de um dente natural perdido. Os implantes devem ser instalados na
mandíbula ou na maxila. Quando adequadamente
desenhados e instalados, ligam-se ao osso ao longo
do tempo e servem como pilares para as próteses
dentárias. Os implantes dentários são usados para
repor um único dente perdido ou vários dentes, ou
para suportar uma prótese total removível.
Em todo o mundo, os implantes unitários modernos têm uma taxa de sobrevida após 15 anos
de aproximadamente 95%. Os implantes são dispositivos permanentes, cirurgicamente ancorados
na cavidade oral, que geralmente proporcionam
vantagens significativas em relação a outras opções
protéticas fixas ou removíveis. São geralmente mais
conservadores do que as próteses fixas tradicionais,
pois conservam a estrutura dental, eliminando a
necessidade de desgaste dos dentes pilares adjacentes, e favorecem a manutenção de osso saudável
na região.
CLASSIFICAÇÃO
Historicamente, os implantes dentários têm
sido classificados de acordo com o seu desenho. O
desenho, por sua vez, foi baseado na maneira como
eram implantados cirurgicamente. Os três tipos de
TABELA 15-1
implantes mais comumente usados nos últimos
40 anos são o implante subperiostal, o implante
transósseo e o implante endósseo (Tabela 15-1).
Implante Endósseo
Os implantes endósseos são, sem dúvida, o tipo
mais comum de implante instalado atualmente. Os
implantes são instalados diretamente na mandíbula ou maxila (Fig. 15-1). Uma perfuração piloto
é realizada no osso alveolar ou basal subjacente
(nos casos em que o osso alveolar tenha sido parcial
ou totalmente absorvido), e o corpo do implante é
inserido neste local. O topo do implante é posicionado de tal forma que fique ligeiramente acima da
lâmina cortical ou fique nivelado com a superfície
do osso. Normalmente, uma sobrestrutura contendo
FIGURA 15-1 Desenhos de implantes endósseos. São
mostrados aqui três diferentes desenhos de implantes
endósseos. Note que todos eles são implantados diretamente dentro do osso. Embora o desenho em lâmina tenha
caído em desuso, as versões cilíndricas e em forma de
parafuso continuam sendo os desenhos de implantes mais
largamente utilizados.
Esquema de classificação dos desenhos de implantes
Desenho do Implante
Contato com o Osso
Composição
Localidade de Uso
Subperiostal
Diretamente na superfície óssea sob os
tecidos gengivais; não há penetração óssea
Co-Cr-Mo (Vitallium)
Maxila e mandíbula
Transósseo
Transpassa completamente o osso;
penetra a tábua óssea cortical duas vezes
Titânio ou liga de titânio
Apenas mandíbula
Endósseo
Dentro do osso, penetrando a cortical
óssea uma vez
Titânio ou liga de titânio
Maxila e mandíbula
Co-Cr-Mo, Cobalto-cromo-molibidênio
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15.
IMPLANTES DENTÁRIOS E OROFACIAIS
um ou vários dentes protéticos se liga ao corpo do
implante por meio de um conector que é parafusado
diretamente pela mucosa.
OSSEOINTEGRAÇÃO
E BIOINTEGRAÇÃO
Uma questão importante no projeto de um
implante é o desenvolvimento de materiais que
sejam física e biologicamente compatíveis com o
osso alveolar. De forma ideal, o osso deve se integrar ao material, substância ou dispositivo, e
remodelar a estrutura óssea ao seu redor, em vez
de responder ao material como um corpo estranho,
encapsulando-o com tecido fibroso. Sob circunstâncias ótimas, a diferenciação óssea ocorre diretamente adjacente ao material (osseointegração). De
forma ideal, essa ossseointegração proporciona uma
conexão osso-implante estável, que pode suportar
uma prótese dentária e transferir as cargas aplicadas
sem concentrar tensões na interface entre o osso e
o implante.
A osseointegração é hoje formalmente definida
como a aproximação íntima do osso a um material
de implante (Fig. 15-2). Para se alcançar a osseointegração, o osso deve estar em boas condições, o
espaço entre o osso e o implante deve ser menor
A
385
do que 10 nm e não deve conter tecido fibroso, e a
interface osso-implante deve ser capaz de suportar
cargas de uma prótese dentária. Na prática atual, a
osseointegração é um requisito absoluto para o sucesso de uma prótese dentária implantossuportada.
Para atingir a osseointegração entre um implante
e o osso, diversos fatores devem estar corretos. O
osso deve ser preparado de uma maneira que não
ocorra necrose ou inflamação. Ao implante deve
ser permitido cicatrizar por um tempo sem carga.
Finalmente, um material apropriado deve ser implantado, pois nem todos os materiais promoverão
osseointegração.
Nos últimos anos, diversas configurações de
superfície foram propostas como maneiras de melhorar a coesividade da interface implante/tecido,
maximizar a transferência de carga, minimizar a
movimentação relativa entre implante e tecido,
minimizar a fibrointegração e a perda e aumentar a vida útil do conjunto. Devido à necessidade
de se desenvolver uma interface estável antes do
carregamento, esforços vêm sendo empregados no
desenvolvimento de materiais e métodos para acelerar a aposição de tecido à superfície do implante.
Implantes com superfícies rugosas e coberturas
cerâmicas vêm sendo implementados na prática
clínica. Além disso, outras técnicas experimentais
incluem estimulação elétrica, enxertos ósseos, uso
B
FIGURA 15-2 Osseointegração e biointegração. A, Na osseointegração o material do implante (à esquerda) e o osso
(à direita) estão intimamente próximos um do outro. Esta aproximação deve ser de menos de 10 nm (setas). No espaço
entre eles não pode haver tecido conjuntivo. B, Na biointegração, o implante e o osso estão fundidos e contínuos um
com o outro. A osseointegração ocorre comumente com ligas de titânio, enquanto a biointegração ocorre com cerâmicas
e implantes metálicos revestidos por cerâmica.
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TRADUÇÃO DA 13a EDIÇÃO
6/26/12 6:04 PM