Zirconia in odontoiatria: applicazioni e limiti

Come il contenuto di ittrio distingue le generazioni di zirconia dentale — dalla 3Y più resistente alla 5Y più traslucida — e perché il fenomeno dell'aging ha guidato l'evoluzione di questo materiale.

La zirconia utilizzata in odontoiatria è stabilizzata con ossido di ittrio (Y2O3), e la percentuale molare di questo stabilizzante determina in modo diretto le proprietà del materiale finale, secondo un principio semplice da enunciare: più ittrio, più fase cristallina cubica, più traslucenza, ma meno resistenza meccanica. La zirconia 3Y-TZP (3% moli di ittrio), la formulazione originaria, è prevalentemente tetragonale, con la miglior resistenza meccanica assoluta ma la minor traslucenza, ed è tuttora la scelta di riferimento per ponti estesi e restauri posteriori sottoposti a carichi masticatori elevati.

Le generazioni successive — 4Y-TZP e 5Y-TZP (o 5Y-PSZ) — aumentano progressivamente il contenuto di ittrio e, di conseguenza, la componente di fase cubica, arrivando fino a circa il 50% nella zirconia 5Y, con un incremento della trasmissione luminosa nell'ordine del 43-45% e proprietà ottiche molto più vicine a quelle di una vetroceramica. Questo guadagno estetico ha però un costo meccanico reale: la resistenza flessionale della zirconia 5Y, pur restando generalmente superiore a quella del disilicato di litio, è sensibilmente inferiore rispetto alla 3Y-TZP originaria, motivo per cui la 5Y è indicata principalmente per corone singole e restauri a tre elementi nel settore anteriore, mentre la 4Y-TZP, con un compromesso intermedio, viene spesso preferita per restauri a tre elementi che includono un molare.

Un aspetto tecnico rilevante che ha guidato parte dell'evoluzione della zirconia riguarda il fenomeno dell'aging, o degradazione a bassa temperatura (LTD): in presenza di umidità, la fase tetragonale della zirconia 3Y-TZP tende nel tempo a trasformarsi progressivamente in fase monoclina, un processo che può alterare le proprietà superficiali del materiale nel lungo periodo. Le formulazioni a più alto contenuto di ittrio, contenendo una minore percentuale di fase tetragonale trasformabile, risultano meno soggette a questo fenomeno — un vantaggio aggiuntivo, oltre alla traslucenza, che ha contribuito alla loro diffusione clinica.

Sul piano applicativo, l'uso della zirconia stratificata con ceramica di rivestimento per ottenere un'estetica superiore, diffuso soprattutto nella prima fase di adozione del materiale, ha mostrato nel tempo un'incidenza non trascurabile di chipping (scheggiatura) del rivestimento ceramico — una complicanza che ha progressivamente spostato la pratica clinica verso l'uso monolitico della zirconia, dove l'intero restauro è realizzato in un unico blocco omogeneo di zirconia colorata e caratterizzata, spesso sfruttando blocchi multistrato con gradiente di colore e traslucenza integrato, eliminando l'interfaccia di rivestimento che rappresentava il punto debole strutturale del sistema stratificato.

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