LDC 2010 2 · en los detalles específicos que hay que tener en cuenta en su mani-pulación...

Editorial

69© labor dental clínica • Vol. 11 • nº 2 04-06/2010

Ciencia y práctica

70 © labor dental clínica • Vol. 11 • nº 2 04-06/2010

Diseño y consideraciones clínicassobre el uso de óxido de zirconioen prótesis fija sobre dientes y sobreimplantes (I): Diseño

Introducción

La necesidad de tratamientos esté-ticos ha llevado a la utilizacióncada vez más generalizada de res-tauraciones totalmente cerámicas.El último material incorporado anuestra práctica diaria para estefin es el óxido de zirconio.Aunque hay aspectos obvios,como su gran resistencia frente aporcelanas convencionales, locierto es que no es un materialinfalible y que, cada vez con másfrecuencia, se van describiendomás fracasos en la literatura.Estos fracasos pueden llevar, trasun análisis simplista, a dudar dela bondad del material.Presentamos una serie de dos artí-culos con el objetivo de introduciralgunas luces en el campo aúnrelativamente inmaduro del óxidode zirconio en prótesis fija. Conellos, nos proponemos dar unaspautas para el uso de este mate-rial excepcional explicando el

porqué de cada recomendación,basándonos tanto en su composi-ción como en sus propiedadesmecánicas. El primero de ellos seocupará del diseño de las estruc-turas de óxido de zirconio, funda-mental, como veremos, para eléxito a medio y largo plazo denuestros tratamientos. En elsegundo artículo, haremos hinca-pié en sus indicaciones –no siem-pre va a ser posible utilizarlo– yen los detalles específicos que hayque tener en cuenta en su mani-pulación clínica para obtener elmáximo rendimiento.

En este primer artículo abordare-mos de forma secuencial lassiguientes cuestiones que conside-ramos relevantes en relación a lasrestauraciones con prótesis fijatotalmente cerámica y, en concre-to, de óxido de zirconio: • ¿Qué es, qué tipos y que pro-

piedades tiene el óxido de zir-conio?

Ernest Mallat CallísMédico-OdontólogoBalmes 193, 6º 3ª08006 Barcelona

Javier de Miguel FigueroMédico-OdontólogoJosé del Hierro 50, esc.dcha 1ºB28027 Madrid

Juan Cadafalch CabaníMédico-EstomatólogoTelers 11 local 308221 Terrassa

A pesar de que el óxido de circonio lleva ya cierto tiempo entrenosotros, sigue suscitando pasiones encendidas pero tambiéndudas entre los profesionales de la odontología. Faltan estudios alargo plazo, pero mientras se pueden ir avanzando observacionesy reflexiones que ayudan en su utilización a diario. En el siguien-te trabajo, los autores abordan el tema de forma didáctica y prác-tica partiendo de una serie de preguntas que, sin lugar a dudas,aclararán muchos puntos que más bien levantaban incertidumbres.

Palabras clave: prótesis fija sobre implantes, óxido de circonio,estética. propiedades mecánicas, diseño zirconia, indicacionesporcelana.

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• ¿Qué criterios nos permitendecidir el tipo de cerámicamás indicada?

• ¿Cuáles son los puntos críticosen el diseño de coronas ypuentes de óxido de zirconiopara prótesis fija sobre dien-tes?

• ¿Cuál es el diseño óptimo decoronas y puentes de óxido dezirconio para prótesis fijasobre implantes?

¿Qué es, qué tipos y quepropiedades tiene el óxidode zirconio?

El circonio o zirconio es el ele-mento químico número 40 de latabla periódica de los elementos.La zirconia o circonia es óxido dezirconio (ZrO2). Cuando enOdontología hablamos de zirconio,en la mayoría de las ocasionesnos referimos a la zirconia (óxidode zirconio) que es el compuestoverdaderamente interesante desdeel punto de vista odontológico.

La zirconia se encuentra en fasemonoclínica a temperaturaambiente; al aumentar la tempe-ratura (sobre 1.170ºC), pasa a fasetetragonal; si seguimos aumen-tándola, alcanza la fase cúbica (apartir de los 2.370ºC). Mediante laadición de distintos óxidos (MgO,Y2O3, CaO, Ce2O3…), es posibleestabilizar las formas cúbicas ytetragonales a temperaturaambiente; a esto nos referimoscuando decimos que la fase tetra-gonal puede ser metaestable. Y,¿qué importancia tiene esto?:cuando se forma una grieta apa-recen tensiones sobre el materialque la rodea provocando unatransformación de los cristalestetragonales a cristales monoclíni-cos. Esta transformación va acom-pañada por una expansión en elvolumen de los cristales de entreel 3 y el 5% que produce fuerzasde compresión que actúan perpen-dicularmente sobre los bordes de

la grieta deteniendo su progre-sión. Este es el mecanismo quehace al óxido de zirconio excep-cional desde un punto de vistamecánico tanto en valores deresistencia a la flexión como detenacidad a la fractura.

Partiendo de esta peculiaridad físi-ca del óxido de zirconio, se handesarrollado 3 tipos diferentes demateriales (Kelly y Denry 2008):• Las cerámicas endurecidas con

óxido de zirconio en fasetetragonal (p.e., In-CeramZirconia de VITA, que se tratade alúmina endurecida conóxido de zirconio).

• La zirconia parcialmente esta-bilizada con óxido de magne-sio, que consiste en precipita-dos de fase tetragonal en elseno de una matriz cúbica(p.e., Denzir-M de Dentronic).Es menos estable, con lo quese ha dejado de usar en elcampo odontológico.

• Policristales de zirconia tetra-gonal (TZP), con un porcenta-je en torno a un 98% de zir-conia tetragonal, normalmenteestabilizada con Ytrio (Y-TZP):p.e., Lava de 3M ESPE, Cerconde Degudent,…

Los dos primeros son materialesque presentan al menos 2 fases,siendo la zirconia tetragonal lafase menos abundante; por elcontrario, el tercero se considerauna estructura fundamentalmente

monofásica. Tanto la alúminaendurecida con óxido de zirconiocomo la zirconia parcialmenteestabilizada con óxido de magne-sio presentan peores propiedadesmecánicas que la Y-TZP. La granventaja de la Y-TZP es que aúnala máxima resistencia mecánica yuna buena estética. Hay variosfactores que inciden de formaclara en el comportamiento mecá-nico del óxido de zirconio estabi-lizado con ytrio:1 El tamaño del grano2 La temperatura y tiempo de

procesado3 La manipulación (fresado) del

zirconio totalmente sinterizado

Si el tamaño del grano del óxidode zirconio es muy grande, habrámenor estabilidad en el materialcon transformación espontánea(inoportuna) de la fase tetragonala monoclínica y con la pérdida deesa capacidad para detener la pro-gresión de las grietas. Se puedeconsiderar que el tamaño ideal delgrano de óxido de zirconio paraaplicación dental es de 0.2-0.5 mi-cras (fig. 1); con estas medidasconseguimos una resistencia a laflexión de entre 800 y 1000 MPa yuna resistencia a la fractura (tena-cidad) de 6-10 MPa·m1/2. En rela-ción con esto, temperaturas muyaltas durante el procesado o dura-

Fig. 1 Imagen de microscopio electrónicode óxido de zirconio estabilizado con ytrio(IPS e.max ZirCAD de Ivoclar Vivadent)

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ción excesiva del mismo llevan aun aumento del tamaño del grano.Se considera que la temperaturade cocción ha de oscilar entre1350 y 1550 grados durante 2 a 5horas. Por último, aunque autorescomo Hjerppe (2009) dudan que elfresado dañe las estructuras deóxido de zirconio, otros comoKosmac (1999), consideran que sepueden producir fisuras medianteeste procedimiento.

En relación con este último punto,hemos de hablar también sobre elóxido de zirconio sinterizado opresinterizado. Nos referimos conesto a lo siguiente: los procesado-res utilizados para fresar la zirco-nia, pueden hacerlo sobre estematerial completamente sinteriza-do, con su dureza y propiedadesfinales, o bien sobre zirconia pre-sinterizada, aún no completamen-te endurecida, mucho más fácil demanipular pero, por el contrario,con una contracción esperada deun 25% tras la sinterización final,por lo que se trabaja sobre estruc-turas un 25% sobredimensionadaspara que, tras la contracción, lle-guen al tamaño normal. Pareceque lo ideal sería trabajar sobre

zirconia ya sinterizada, pues no seintroducirían errores por causa delos cálculos de contracción, perola realidad es que hoy en díaprácticamente se ha abandonadoy que casi todos los sistemas fre-san zirconia presinterizada(Cercon de Degudent –fig. 2–, La-va de 3M-ESPE, Procera-Zirconiade Nobel, IPS e.max Zir CAD deIvoclar Vivadent…). Y esto es asíporque cada vez parece más claroque el fresado debilita la superfi-cie del óxido de zirconio pudien-do producir microcracks superfi-ciales origen de futuras fracturas(Wang y col. 2008). Asimismo,parece que puede favorecer elfenómeno de degradación a bajatemperatura, con lo que el com-portamiento de este material setornaría poco fiable e impredeci-ble (Liu y Chen 1991, Huang2003, Guazzato y col. 2004).

Podemos concluir con que hayque tener mucho cuidado con lamanipulación del óxido de zirco-nio, que se trata de un material deuna calidad excepcional pero querequiere extremar las precaucio-nes en cada paso de su procesado.

¿Qué criterios nos permitendecidir el tipo de cerámicamás indicada?

Las clasificaciones de la porcelanapara uso protésico son muy varia-das y han partido de distintospuntos de vista como la tempera-tura de fusión (alta, media, baja omuy baja temperatura de fusión),la técnica utilizada para su fabri-cación (coronas ceramometálicas,coronas sobre láminas metálicas,coronas cerámicas coladas porinyección a presión, coronas refor-zadas por infiltración vítrea, coro-nas fabricadas con sistemas CAD-CAM,...) o también la composiciónquímica (cerámicas feldespáticas,cerámicas aluminosas, vitrocerá-micas, cerámicas policristalinas). Apesar de la gran cantidad de infor-

Fig. 2 Corona ya fresada de óxido de zir-conio presinterizado (Cercon de Degudent).Cortesía de Pere Baldomà

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mación que nos dan estas clasifi-caciones, ninguna de ellas nos daun criterio para el uso de cadatipo de porcelana en clínica.

Siendo el medio oral, en el quetendrán que trabajar estas restau-raciones, un entorno en el que lasfuerzas oclusales son importantesy, con frecuencia, determinan lalongevidad de nuestros trabajos, eslógico utilizar el comportamientomecánico como uno de los crite-rios fundamentales en el momentode elegir un tipo de cerámica uotro. Por otro lado, la estética escapital en el sector anterior, por loque éste será un segundo criterio atener en cuenta. Analizaremos acontinuación ambos criterios.

Basándonos en la resistenciamecánica podemos clasificar lasporcelanas actuales en tres grupos: • Porcelanas de baja resistencia

(porcelana feldespática, E-maxEsthetic/Empress I): Estaránindicadas en situacionesdonde las exigencias mecáni-cas no sean elevadas o se uti-lizarán como recubrimiento denúcleos de alta resistencia(aleaciones metálicas u óxidode zirconio).

• Porcelanas de moderadaresistencia (E-max Press/Em-press II, In-Ceram Alumina,In-Ceram Zirconia): Se utiliza-rán para fabricar coronas uni-tarias anteriores.

• Porcelanas de alta resistencia(óxido de aluminio, óxido dezirconio): Se podrán utilizarpara confeccionar coronasanteriores o posteriores asícomo puentes anteriores (conmejores perspectivas de resul-tados para los puentes deóxido de zirconio ya que sonlos que tienen mejores propie-dades mecánicas). La utiliza-ción de éstas porcelanas pararealizar puentes posterioresdebe valorarse con cautela y, afecha de hoy, consideramosque siguen siendo de primera

elección los puentes posterio-res en metalcerámica. La utili-zación de porcelanas de altaresistencia para puentes poste-riores es discutible por cuantoes necesario seleccionar muybien el caso (se suele recomen-dar no hacerlos en bruxistas) yademás son muy exigentescon el diseño, sobre todo en loque a dimensiones de losconectores se refiere. Pero ade-más, los puentes posteriores demetalporcelana ofrecen másgarantías a largo plazo (dehecho, no hay estudios conpuentes posteriores de óxidode zirconio a más de 5 años, yse espera que un puente poste-rior dure bastantes años más).

La resistencia mecánica de lascerámicas depende de la composi-ción de las mismas, por ello des-cribiremos esta última a grandesrasgos. El punto de partida son lasporcelanas de baja resistencia. Lacomposición de una porcelanafeldespática actual es: 75-85% defeldespatos, 12-22% de sílice(SiO2), hasta un 10% de alúmina(Al2O3) y trazas de óxidos (unoscomo fundentes y otros como pig-mentos y opacificadores). Las por-celanas feldespáticas constan de

una fase vítrea, amorfa, y de unafase cristalina, ordenada (Cada-falch 2003). La fase vítrea actúacomo matriz y representa aproxi-madamente el 80% de la cerámi-ca, mientras que la fase cristalinaactúa como relleno, le confiereresistencia y representa aproxima-damente el 20%. Los feldespatosson el principal responsable en laformación de la matriz vítreamientras que los cristales de leu-cita son el relleno y aumentan elcoeficiente de expansión térmica(CET) acercándolo al de las alea-ciones metálicas (13-15x10-6/ºC).Los vidrios feldespáticos sin inclu-siones cristalinas tienden a tenerun CET que se sitúa alrededor de8x10-6/ºC, lo que los hace incom-patibles con las aleaciones habi-tualmente utilizadas en metalcerá-mica y obliga a buscar algunaforma para aumentarlo, en estecaso, con cristales de leucita.Estas porcelanas tienen una resis-tencia a la compresión de 170MPay una resistencia a la flexión de50-75MPa. Por ello, sólo sonaptas para carillas o, también,para recubrir coronas metálicas ode óxido de zirconio, con lo quepueden llegar a obtener valores deresistencia a la flexión superioresa los 400MPa (figs. 3a y 3b).

Fig. 3a Las restau-raciones de metal-porcelana estánrecubiertas porporcelana feldespá-tica con un coefi-ciente de expan-sión térmica com-patible con el de laaleación metálicasubyacente

Fig. 3b Para con-seguir una máxi-ma estética, éstasmismas restaura-ciones de metal-porcelana presen-tan un acabado envestibular conhombro cerámico

Dentro del grupo de las porcela-nas de moderada resistencia des-taca en primer lugar la E-maxPress (anteriormente Empress II).En este caso los cristales de leuci-ta son sustituidos por cristales dedisilicato de litio y ortofosfato delitio que alcanzan un 75% de lacomposición, quedando sólo un25% de matriz vítrea. La resisten-cia a la flexión se sitúa en 300-400MPa y la resistencia a la frac-tura es de 2.8-3.5 MPa·m . Porsu parte, In-Ceram Alumina tieneun 75% de cristales de óxido dealuminio mientras que In-CeramZirconia, que presenta sólo un20% de fase vitrea, de la fase cris-talina un 56% corresponde alóxido de aluminio y un 24% aloxido de zirconio. La resistencia ala flexión se sitúa en 236-600MPapara In-Ceram Alumina y en 421-800MPa para In-Ceram Zirconia y,en cuanto a la resistencia a lafractura, es de 3.1-4.6 MPa·mpara In-Ceram Alumina y de 6-8MPa·m para In-Ceram Zirconia.Podemos comprobar que donde senota la aportación del óxido dezirconio es precisamente en laresistencia a la fractura, mientrasque a nivel de la resistencia a laflexión la influencia es claramentemenor (Bottino y col. 2009).

Por último, el grupo de porcela-nas de alta resistencia consta deporcelanas en las cuales la fasevítrea está ausente y sólo contie-nen cristales. Es por este motivoque también reciben el nombre deporcelanas policristalinas. Lasporcelanas policristalinas de óxidode aluminio son las Procera deNobelbiocare mientras que las deóxido de zirconio son las Lava de3M-ESPE, Cercon de Degudent,etc (figs.4a, 4b y 4c). La resisten-cia a la flexión de estas cerámicases en las primeras de 487-699MPay en las de óxido de zirconio dehasta 900-1200MPa. En cuanto ala resistencia a la fractura, es de4.48-6 MPa·m para ProceraAllCeram y de 9-10 MPa·m para

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La porcelana E-max Esthetic (ante-riormente Empress I) presentaigualmente una matriz vítrea, peroel porcentaje de relleno con crista-les de leucita alcanza el 35%. Aúnasí, se considera una porcelana debaja resistencia, solo apta para cari-llas de cerámica y, aunque en sumomento era utilizada para coronasunitarias anteriores, hoy en día seconsidera plenamente superada porla E-max Press. La resistencia a laflexión es de 160-182MPa.

Fig. 4a Paciente antes de iniciar el tratamiento ortodóncico

Fig. 4c Caso acabado (Lava de 3M-ESPE)

Fig. 4b Después del tratamiento ortodóncico se realiza el tallado para confeccionar coro-nas de recubrimiento completo de óxido de zirconio

1 2

1 2

1 2

1 21 2

el óxido de zirconio. Podemoscomprobar cómo al ir aumentan-do el porcentaje de cristales en sucomposición también va aumen-tando la resistencia a la flexión.La importancia de una elevadaresistencia a la flexión radica en

Figs. 5b y 5c Las restauraciones de óxido de zirconio (Cercon de Degudent) consiguieronuna estética adecuada independientemente del substrato subyacente. La clave es realizarun tallado suficientemente profundo

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que la porcelana no soporta ni lamás mínima flexión, sobre todo sise trata de porcelana feldespática,que es la que se utiliza para elrecubrimiento tanto de cofiasmetálicas como de cofias de óxidode zirconio. Es por ello que será

una propiedad importante sobretodo cuando se trate de puentes.

Si, por otra parte, analizamos laestética, el aumento en el conte-nido en cristales reducirá progre-sivamente la translucidez de laporcelana. En este sentido, latranslucidez disminuye al irpasando de las porcelanas feldes-páticas a las de óxido de zirconio.Heffernan y col. (2002) valoraronla translucidez de los núcleos sinporcelana de recubrimiento encomparación con las porcelanassin núcleo. Pudieron comprobarcomo la translucidez era un 40%mayor para la porcelana feldespá-tica, en comparación con losnúcleos de óxido de zirconio o losde In-Ceram Zirconia, mientrasque en el caso de la E-max Pressera un 30% mayor. De hecho, sepuede considerar que los núcleosde óxido de zirconio son comple-tamente opacos. Aun así, se hacomprobado cómo la translucidezde los núcleos de óxido de zirco-nio puede aumentar si se reducesu grosor (Scotti y col. 2006).Planteando pues las indicacionesdesde un punto de vista de laestética, cuando el objetivo searestaurar dientes en los que nodebamos prácticamente corregir elcolor de base será preferible optarpor una porcelana feldespática oE-max Esthetic en el caso de cari-llas de porcelana, mientras que sihay que realizar una corona, seráuna buena elección la porcelanaE-max Press. En cambio, cuandosea necesario corregir de formaimportante el color de base delmuñón serán de primera elecciónlas coronas de óxido de zirconio ode In-Ceram Zirconia. De todosmodos, no hay que olvidar quepodemos conseguir coronas muyestéticas, aunque sean de óxido dezirconio, siempre y cuando demosal laboratorio suficiente espaciopara la porcelana de recubrimien-to (1.2-1.3mm) y, por tanto, talle-mos suficientemente los dientespilares (figs.5a, 5b y 5c).

Fig. 5a Caso que muestra claramente la capacidad opacificadora de la zirconia. Lapaciente presentaba dos muñones que eran dientes naturales sin problema de color mien-tras que los otros dos eran pernos-muñones colados

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¿Cuáles son los puntoscríticos en el diseño decoronas y puentes de óxidode zirconio para prótesis fijasobre dientes?

Cuando se analizan las complica-ciones en restauraciones total-mente cerámicas se puede com-probar cómo lo más habitual es lafractura de la estructura a nivelde los conectores en prótesis deóxido de aluminio (Sorensen ycol. 1998, Vult von Steyern y col.2001, Olsson y col. 2003) y enporcelanas de disilicato de litio(Esquivel-Upshaw y col. 2004,Marquardt y Strub 2006). Losresultados obtenidos en estosestudios muestran un 78% de fra-casos en puentes posteriores reali-zados con porcelana de disilicatode litio a los 50 meses en los quela causa principal de fracaso erala fractura de la estructura(Esquivel-Upshaw y col. 2004), otambién una incidencia de fractu-ras en las estructuras de In-CeramAlúmina en dientes posteriores del10% a los 5 años (Vult vonSteyern y col. 2001) o del 7% alos 76 meses (Olsson y co. 2003).En cambio, en prótesis de óxidode zirconio es muy rara la fractu-ra de la estructura o de las cofias(Edelhoff y col. 2008), siendo lafractura de la cerámica de recu-brimiento la complicación másfrecuente (Vult von Steyern y col.

2005, Raigrodski y col. 2006,Sailer y col. 2007, Edelhoff y col.2008, Sailer y col. 2009). Tanto esasí que Vult von Steyern y col.(2005) han registrado un 15% defracturas a los 24 meses,Raidgrodski y col. (2006) un 25%de fracturas a los 36 meses, Sailery col. (2007) un 15% de fracturasa los 35 meses, Edelhoff y col.(2008) un 9.5% de fracturas a los39 meses y Sailer y col. (2009) un25% de fracturas a los 36 meses.Hay un detalle interesante que escomún en ellos, y es que la cerá-mica que se desprende suele ser laque se halla a nivel de los puntosde contacto o la que forma partede las cúspides linguales (figs.6a y6b). Este hecho nos hace pensarmás en un problema en el diseñode las cofias y estructuras deóxido de zirconio que no en otrascausas citadas en la literatura. Encuanto a estas últimas se ha pro-puesto que podía ser una diferen-cia excesiva entre los coeficientesde expansión térmica del óxido dezirconio y de la cerámica de recu-brimiento (de Kler y col. 2007), ocomo consecuencia del tratamien-to térmico y/o de superficie de laestructura de óxido de zirconio(Guazzato y col. 2005, Oilo y col.2008), o por una degradación ace-lerada de la cerámica de recubri-miento (Jung y col. 2000), o porla conductividad térmica tan bajaque tiene el óxido de zirconio en

Fig. 6a Corona de zirconio que muestrael desprendimiento de la cerámica derecubrimiento en la zona del punto decontacto

Fig. 6b Corona de óxido de aluminiofracturada (Procera Alumina)

comparación con otros materialescomo la alúmina (Maier 1995).

Vamos a analizar aquellos factoresrelativos al diseño que, a nuestroentender, determinarán el éxito enprótesis fija de óxido de zirconio,es decir, el grosor de cofias yconectores, la resistencia a la fle-xión de la estructura y de la por-celana de recubrimiento, la uniónentre óxido de zirconio y porcela-na de recubrimiento y, por último,la necesidad de utilizar hombroscerámicos. El primer factor es elreferente al grosor de las cofias,que nos condicionará la profundi-dad de tallado, y un segundoaspecto son las mínimas dimen-siones de los conectores, que nos


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condicionarán aquellas situacio-nes clínicas en las que, por cues-tión de espacio oclusogingival, noserá posible utilizar puentes total-mente cerámicos. El grosor de lascofias según el sistema cerámicodebe ser:• E.max Press: 1.5mm en pare-

des axiales y 2mm en carasoclusales.

• In-Ceram Alumina: 0.5mm enparedes axiales y 0.7mm encaras oclusales y bordes inci-sales.

• In-Ceram Zirconia: 0.5mm enparedes axiales y 0.7mm encaras oclusales y bordes inci-sales.

• Procera Allceram: 0.4mm endientes anteriores y 0.6mm endientes posteriores o pilares depuentes anteriores.

• Óxido de zirconio: 0.3mm endientes anteriores y 0.5mm endientes posteriores o pilares depuentes anteriores (fig.7).

En cuanto a las dimensiones delos conectores, en el sistemaProcera Allceram se recomiendanconectores de 6mm2 mientras quepara las prótesis de óxido de zir-conio se aconseja que los conec-tores tengan más de 6 mm2 yhasta 12 mm2, según el número depónticos (fig.8). Sorprende estadiferencia en las dimensiones yaque la resistencia a la flexión deProcera es un 40% inferior a ladel óxido de zirconio (487-699MPa frente a 900-1200 MPa) y laresistencia a la fractura es prácti-camente la mitad (4.48-6 frente a9-10 MPa·m ), por lo que consi-deramos que las dimensiones delos conectores de ProceraAllCeram, tal y como lo plantea elfabricante, son insuficientes. Esfundamental cumplir con lasdimensiones de los conectoresdescritas para prótesis de óxido dezirconio si queremos evitar fraca-sos ya que la zona donde se pro-ducen las fracturas en puentestotalmente cerámicos es siempre anivel de los conectores (Lüthy y

Fig. 7 Cofias de zirconio (Lava de 3M-ESPE)

Fig. 8 Puente de óxido de zirconio

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porcelana feldespática, que es del0.1%, a partir del cual se produci-rá inevitablemente la fractura dela misma (Anusavice 2003). Laresistencia a la flexión de la por-celana feldespática es de unos 60-80 MPa (Bottino y col. 2009),independientemente de si se tratade la porcelana que recubreestructuras metálicas o de óxidode zirconio (la única diferenciaentre ellas está en los distintoscoeficientes de expansión térmicaque se deben adecuar a los de laestructura subyacente). Este datoes fundamental ya que quien real-mente aporta resistencia a la fle-xión es el óxido de zirconio queconforma la estructura (de 900 a1200 MPa) y si la porcelana derecubrimiento tiene que trabajaren voladizo –es decir, sin soportede óxido de zirconio por debajo–dependerá exclusivamente de supropia resistencia a la flexión quees 15 veces inferior. Este hechonos lleva a recomendar que cual-quier estructura de óxido de zir-conio debe dar, de manera inelu-

dible, soporte a la porcelana derecubrimiento. Si analizamos lamayoría de estructuras que mues-tran tanto las casas comercialescomo las que se pueden observaren la literatura no siguen en abso-luto este principio y se limitan aconfeccionar cofias telescópicasen las que la porcelana de recu-brimiento queda en voladizo entodo el perímetro, ya sean coronasunitarias, ya sean puentes.

Partiendo de este principio, siem-pre realizaremos los puntos decontacto de dientes posteriores enóxido de zirconio, ya que la cerá-mica de esta zona estará sometidaa la acción directa de las cargasoclusales y masticatorias que tien-den a flexionarla (figs. 9a, 9b y9c). Sabiendo que la resistencia a

col. 2005). Además, se ha compro-bado cómo las fracturas se suelenoriginar en la zona gingival delconector (Kelly y col. 1995, Lüthyy col. 2005, Taskonak y col. 2008)y que en esta zona el conectorsiempre tiene que presentar unaforma redondeada (Oh yAnusavice 2002, Oh y col. 2002,Plengsombut y col. 2009). Esto noes de extrañar por cuanto la zonagingival es la que está sometida atracciones cuando las fuerzasoclusales quieren hacer flexionarla estructura del puente, un tipode carga mal soportada por laporcelana. Por el contrario, lazona oclusal o incisal está someti-da a compresiones, un tipo decarga bien tolerada por la porcela-na, por lo que podremos dar a esatronera incisal una forma tan afi-lada como requiera la estética.Este detalle nos condiciona unaspecto más del diseño que es elrecomendar que la parte gingivalde los conectores no esté nuncarecubierta por porcelana ya que,estando sometida a fuerzas detracción, será más propensa a lafractura, tal y como han demos-trado White y col. (2005).

El segundo factor que determinael diseño en prótesis fija de zirco-nio es el de la resistencia a la fle-xión de la estructura y de la por-celana de recubrimiento. Desde unpunto de vista funcional, es nece-sario asegurar una adecuada resis-tencia a la flexión de las estructu-ras que soportan la porcelana derecubrimiento, que es porcelanafeldespática. El motivo es que hayun valor crítico de flexión de la

Fig. 9a Cofia de composite de un segundopremolar superior. Posteriormente seráescaneada para fresar el bloque de óxidode zirconio presinterizado (Cercon deDegudent). Obsérvese el soporte que se daa la porcelana del punto de contacto y ala de la cúspide palatina

Fig. 9b Corona acabada en la que la cofiade zirconia da soporte a la porcelana derecubrimiento en la zona del punto decontacto

Fig. 9c Cofia de zirconia de un molar in-ferior que cumple los principios de diseñonecesarios para asegurar el éxito a largoplazo de la restauración (Cercon deDegudent). Cortesía de Pere Baldomà

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la flexión es muy baja, debemosevitar que la porcelana trabaje envoladizo. Si no se sigue este prin-cipio la consecuencia lógica serála fractura de esa porcelana acorto o medio plazo quedando elpunto de contacto abierto (lo queprovocará empaquetamiento dealimento, caries secundaria, etc.).La única forma de solucionar estacomplicación por mal diseño serácambiar la corona. La cofia, en lazona del punto de contacto deberá

dejar, por oclusal, 1mm de espaciopara la porcelana y, en sentidovestíbulolingual, alcanzará el lími-te vestibular del punto de contac-to, sin superarlo, con el fin de queno sea visible el óxido de zirconiodesde vestibular (se extenderáhasta el límite entre la cara proxi-mal y la cara vestibular). En losdientes anteriores no es necesariollevar la estructura de óxido dezirconio hasta los dientes adya-centes ya que los puntos de con-tacto no trabajan en la medida enque lo hacen los de los dientesposteriores (figs.10a, 10b y 10c).Además, en dientes anteriores sidiseñamos cofias de tipo telescó-pico dejaremos más espacio parala porcelana interproximal mejo-rando con ello la estética.

Algo similar ocurre si se dejan lascúspides palatinas de las coronasy pónticos sin soporte por partede la estructura de óxido de zir-conio (Mallat-Callís 2006). Lascúspides palatinas superiores sonlas cúspides activas y las quemantienen la oclusión, por tanto,mecánicamente están sometidas auna carga importante y la ausen-cia de soporte obligará a trabajar ala porcelana en voladizo, con elriesgo de fractura de la misma. Portanto, deberemos extender a pala-tino el modelado de la cofia y delos pónticos de manera que toda laporcelana esté siempre bien sopor-tada. La parte de estructura de zir-conio que quede expuesta se recu-brirá con porcelana de glaseadopara que tenga una superficie bienlisa y pulida. La cara vestibularserá la única en la que no cumpli-remos este principio ya que laexposición del óxido de zirconioen vestibular perjudicaría la estéti-ca. Este diseño será exactamenteel mismo que debemos realizar enmetalporcelana tal y como reco-mendaba Yamamoto en 1985. Enlos puentes inferiores la cúspideactiva es la vestibular y por razo-nes estéticas no es posible cumplireste precepto. Por otro lado, aun-

Figs. 10a y 10b En los dientes anterioresno es necesario que las cofias den soportea la porcelana proximal ya que los puntosde contacto no trabajan en la medida quelo hacen los de los dientes posteriores

Fig. 10c Dejando el espacio interproximallibre de óxido de zirconio mejorará laestética, tal y como se muestra en estaimagen del caso acabado

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que las cúspides linguales inferio-res no son las cúspides activas,cuando el paciente mastica el ali-mento éste impacta tanto sobre lascúspides vestibulares como sobrelas linguales, con el consiguiente

riesgo de fractura de la porcelana.Por ello, la estructura de óxido dezirconio de las cofias y de los pón-ticos siempre dará soporte a porce-lana de recubrimiento de las cús-pides linguales (figs.11a y 11b).

El tercer factor fundamental en eldiseño de prótesis fija de óxido dezirconio es que la cerámica derecubrimiento debe rodear com-pletamente las cofias y estructurasde puentes de óxido de zirconio(fig. 12). El motivo radica en que launión de la cerámica de recubri-miento a la cofia de zirconia seproduce a expensas únicamente dela contracción generada durante lacocción de aquella. A diferencia delo que ocurre en metalporcelana,no existe ningún tipo de uniónquímica entre el óxido de zirconiode la cofia y la cerámica de recu-brimiento. En metalporcelana launión se produce a través de la for-mación de una capa de óxidos enla superficie del metal tanto duran-te el proceso de oxidación de laaleación como durante la cocciónde las diferentes capas de cerámica.La cerámica que se halla a nivel dela interfase disuelve parcialmentelos óxidos metálicos, queda satura-da y se establece una unión quími-ca continua que va de la aleaciónmetálica a la capa de óxidos y deésta a la cerámica (Mallat-Callís2006). En cambio, no se produceninguna transferencia de electrones

Fig. 11a Aunque las cúspides lingualesinferiores no son las cúspides activas,cuando el paciente mastica el alimentoéste impactará tanto sobre las cúspidesvestibulares como sobre las linguales

Fig. 11b Podemos observar como laestructura de óxido de zirconio de lascofias y de los pónticos siempre da sopor-te a la porcelana que recubre las cúspideslinguales

Fig. 12 El diseño de la prótesis de zirco-nia no dejará nunca la cara palatina delos dientes anterosuperiores libre de laporcelana de recubrimiento. En este caso,se trata de una prótesis fija en 21+12

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Figs. 13a y 13b Imágenes en las que semuestra la utilización de hombros de por-celana en las coronas de óxido de zirconio

entre el oxígeno de la fase vítreade la cerámica y la superficie deóxido de zirconio. De hecho, cuan-do se comparan la fuerza de uniónde la porcelana de recubrimiento almetal y al óxido de zirconio secomprueba cómo la fuerza deunión a la aleación metálica es un150% mayor que la que se obtienecon las cofias de óxido de zirconio(Guess y col. 2008). Ashkanani ycol. (2008) han demostrado que laresistencia al cizallamiento de esaunión es menor y concluyen afir-mando que uno de los retos en estetipo de restauraciones es mejoraresa unión zirconia/porcelana. Porello, es necesario que la cerámicarecubra totalmente las cofias deóxido de zirconio ya que cualquierzona de la cofia que quede al des-cubierto favorecerá el desprendi-miento de la cerámica. Este princi-pio ya nos plantea una contraindi-cación de la prótesis fija de óxidode zirconio que es cuando no haysuficiente espacio protésico para lacofia y la porcelana de recubri-miento (no son planteables caraspalatinas de óxido de zirconio).Solamente será aceptable que laporcelana deje de recubrir aquellaszonas de la estructura de óxido zir-conio en las que ésta de soporte ala porcelana de recubrimiento. Eneste caso, es mucho más importan-te lo que se gana en resistenciamecánica que lo que se pierde enfuerza de adhesión. Partiendo de la

base de la peor unión entre la por-celana de recubrimiento y laestructura subyacente, será aúnmás relevante el papel desempeña-do por el diseño de la estructuraque hemos descrito.

Podemos resumir este apartadocon un razonamiento simple:1 La composición, estructura y

propiedades de la porcelanade recubrimiento para óxidode zirconio es similar a la uti-lizada en metalporcelana (sólodifieren en el coeficiente deexpansión térmica para ade-cuarse al del correspondientesustrato, metal o zirconia).

2 La fuerza de unión entre laporcelana de recubrimiento yel óxido de zirconio es un150% inferior a la que se daen metalporcelana.

3 Por tanto, el diseño tiene queser aún más protector con lazirconia, siguiendo la pautadescrita.

4 Aunque en un futuro se llega-ran a conseguir fuerzas deunión zirconia/porcelana derecubrimiento similares a lasde metalporcelana, todas estaspautas de diseño seguiríansiendo tan válidas como aún loson, según nuestro criterio, enel diseño para metalporcelana.

El último factor importante relati-vo al diseño es la utilización de

hombros cerámicos en prótesis deóxido de zirconio (figs.13a y 13b).El motivo radica en que, sabiendoque el cementado es más proble-mático en este tipo de restauracio-nes (tal y como se comentará másadelante en el siguiente artículo),la utilización de hombros cerámi-cos permitirá conseguir una buenaunión química del cemento a lacerámica del hombro, que dehecho es la zona donde es máscrítico el sellado de la restaura-ción. Pero, además, si las coronasllevan un hombro cerámico podre-mos realizar, siempre que seanecesario, reajustes de los mismoshombros cerámicos con porcelanade baja fusión antes de cementar-las, tal y como describiremos en elsiguiente artículo.

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Fig. 14 Puente de metalporcelana sobreimplantes en el que no se ha dado soportea la porcelana del punto de contacto. Laconsecuencia es catastrófica con la fractu-ra de la misma dejando un gran espaciointerproximal

implantes de 4mm, apareciendoigualmente voladizos marcadospara el material restaurador(fig.14). Pero además, a esta dife-rencia clara a nivel cervical hayque añadir el hecho que el con-torno coronal es aún mayoralcanzando una diferencia casisiempre superior al 100%, tal ycomo se observa en la siguientetabla (Wheeler 1965):

más ancho que se suele colocar esde unos 5mm, e incluso la tenden-cia es a tratar de resolver estoscasos con implantes de un calibreincluso menor. Por lo que se refierea los dientes, en la tabla siguientemostramos las dimensiones a nivelcervical de los dientes posteriores(no es tan interesante el conocerlos valores en dientes anteriores yaque los voladizos de cerámica estánsometidos a cargas mucho menoresque en los dientes posteriores):

¿Cuál es el diseño óptimo decoronas y puentes de óxidode zirconio para prótesis fijasobre implantes?

La prótesis fija sobre implantesrequiere un diseño que debe seguirlos preceptos anteriormente cita-dos, pero además plantea un pro-blema añadido, y es el menor cali-bre de los implantes en relación alos dientes que sustituyen. Encuanto a los implantes, el diámetro

Podemos comprobar como a nivelmolar la diferencia en sentidomesiodistal con el implante de5mm es de al menos el 40%, peroalcanza incluso el 80% para elprimer molar inferior. Por otrolado, la diferencia vestibulolin-gual a nivel cervical es aúnmayor oscilando entre el 90% yel 100%. Cuando se trata de pre-molares se suelen colocar

(mm) 1PMs 2PMs 1Ms 2Ms 1PMi 2PMi 1Mi 2Mi

Mesiodistal 5 5 8 7 5 5 9 8

Vestíbulolingual 8 8 10 10 6.5 7 9 9

Wheeler (1965)

(mm) 1PMs 2PMs 1Ms 2Ms 1PMi 2PMi 1Mi 2Mi

Mesiodistal 7 7 10 9 7 7 11 10.5

Vestíbulolingual 9 9 11 11 7.5 8 10.5 10

Wheeler (1965)

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Es relativamente frecuente queacudan a nuestra consulta pacien-tes con ausencia de uno o más pri-meros molares, a la vista de estosdatos, es obvio que cualquier res-tauración de un primer molar me-diante implantes generará grandesvoladizos del material restaurador.En estas condiciones será aún másimportante dotar del adecuadosoporte a la cerámica de recubri-miento y la estructura de óxido dezirconio que emerja del implanteserá fundamental que se extiendaen sentido mesiodistal y vestíbulo-lingual para impedir que esa cerá-mica trabaje en voladizo. De ahí sederiva el diseño que cumplirá conlos mismos principios que se handescrito cuando hemos analizadoel diseño de prótesis fija de óxidode zirconio sobre dientes pero seráalgo más exigente para compensarademás la discrepancia cérvicoco-ronal. En las siguientes imágenespodemos comprobar el diseñoaconsejado (figs.15a y 15b).

Tampoco debemos olvidar lascaracterísticas de la unión porce-lana-zirconia sobre la que tantoinsistimos en el apartado prece-dente a la hora de optar porcementar o atornillar la prótesisimplantosoportada de zirconia.Como esta unión es más lábil queen metalporcelana, las chimeneaspalatinas en el sector anteriorpueden crear una zona sensible alas fuerzas de cizallamiento, queson las más frecuentes en estesector, y se favorezca el despren-dimiento de la porcelana de recu-brimiento. Este fenómeno, que enlos sectores posteriores no es tancrítico por el diferente tipo defuerzas que reciben (mucho másaxiales), nos lleva a recomendaren el sector anterior el uso deprótesis de óxido de zirconiocementadas en lugar de atornilla-das.

Otra cuestión importante por lamayor demanda estética en próte-sis fija sobre implantes es la utili-


Fig. 16a Pilares de óxido de zirconio

Fig. 16b Los mismos pilares ceramizados

Fig. 16c Pilares de óxido de zirconioceramizados del mismo caso colocados enboca

zación de pilares de óxido dezirconio (figs.16a, 16b y 16c). Notendría mucho sentido utilizaruna corona de zirconia para evi-tar la sombra gris del metalporce-lana, sobre un pilar metálico queoriginaría por otro lado el mismoproblema de color en caso deencías finas. Para evitarlo se nosofrecen distintas opciones comoson los pilares de titanio o de ale-ación metálica ceramizados (porcolocación directa de porcelana o

Fig. 15a Corona de óxido de zirconiosobre implante para reponer un molar

Fig. 15b La radiografía muestra como eldiseño de la estructura de zirconio buscadar soporte a la porcelana del punto decontacto

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un 38% menor. En sectores poste-riores se han hallado fuerzasmáximas que oscilan entre 50N y250N durante la masticación nor-mal, o entre 500N y 880N durantelos episodios de bruxismo(Helkimo y col. 1977, Waltimo yKönönen 1993, Kelly 1997),mientras que la carga oclusalmáxima a nivel incisal se sitúa en90-370N (Paphangkorakit y col.1997). Podemos comprobar cómola relación entre la fuerza máxi-ma a nivel posterior y la fuerzamáxima a nivel anterior sigue larelación enunciada por Gosen. Apartir de estos datos, podemostomar como valores de referenciaen el momento de decidir si sonpilares aptos la media que en sec-tores posteriores sería de unos500N y en el sector anterior seríade unos 230N.

La resistencia mecánica de lospilares de titanio o de aleaciónmetálica está suficientemente con-trastada, pero no así tanto la delos cerámicos. Para ello se hanrealizado distintos estudios enca-minados a determinar las propie-dades mecánicas de los pilarescerámicos. En este sentido,Yildirim y col. (2003) obtuvieronuna resistencia a la fractura de280.1N para los pilares de alúmi-na y de 737.6N para los pilares dezirconia. Butz y col. (2005) com-probaron como la resistencia a lafractura de los pilares de zirconiaera similar a la de los pilares detitanio y superior a la de los pila-res de alúmina. Por su parte,Gehrke y col. (2006), simulandocargas en pilares para dientesanterosuperiores (a 30º sobre sucara palatina) obtuvieron unamáxima carga estática de 672N,que es claramente superior a lascargas habituales soportadas porlo dientes anteriores que hemoscitado en el anterior párrafo. Esdecir, los pilares de zirconiomuestran unas propiedades mecá-nicas suficientemente buenas parael sector anterior (figs.17a y 17b),


generan torsiones en los mismosmientras que las fuerzas que reci-ben los dientes posteriores sonprincipalmente verticales (caberecordar que las porcelanas, seandel tipo que sean, soportanmucho mejor las cargas compresi-vas que no las torsionales, quecombinan tanto fuerzas de trac-ción como fuerzas de compre-sión). En cuanto a la magnitud delas mismas, los dientes anteriores,que están más alejados del fulcro(articulación temporomandibular)y de la potencia (músculos eleva-dores) recibirán una fuerza menor(Gosen 1974). Si tomamos comoreferencia la fuerza que recibe elsegundo molar, la que recibe elprimer molar es un 14% inferior,la que recibe el segundo premolares un 23% menor y la del primerpremolar un 29% menor. Encuanto a los dientes anteriores, laque reciben los caninos es un33% inferior y la que se registra anivel de los incisivos centrales es

mediante porcelana inyectada),los pilares de alúmina o los pila-res de óxido de zirconio. El quesea preferible un tipo u otro depilar dependerá en gran medidade la resistencia mecánica delmismo frente a las fuerzas queincidan sobre la corona que lleva.En la boca, según la zona en laque están ubicados, los dientesreciben fuerzas diferentes enmagnitud y dirección. Los dientesanteriores reciben fuerzas emi-nentemente horizontales que

Fig. 17a Pilar de zirconia para reponer unincisivo central superior

Fig. 17b Corona de óxido de zirconio quetrata de integrarse de forma natural en elentorno


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claramente superiores a las de lospilares de alúmina y, de hecho, nose han descrito fracturas de losmismos en estudios clínicos pros-pectivos (Glauser y col. 2004,Canullo 2007, Zembic y col. 2009,Sailer y col. 2009b). En unareciente revisión realizada porSailer y col. (2009a), se ha com-probado cómo la supervivencia alos 5 años de los pilares de zirco-nio era similar a la de los pilaresde titanio. Solamente se ha esgri-mido un posible problema con la

utilización de pilares de zirconio yes el eventual desgaste de la cabe-za del implante que es de titanio,un material de menor dureza. Enrealidad no representa problemaalguno ya que para que se pro-duzca desgaste debe existir des-plazamiento de una superficiesobre la otra, y la presencia delhexágono (interno o externo) loimpide. Cuando no se trate de res-tauraciones unitarias sino de unaprótesis sobre varios pilares dezirconio, la ferulización que pro-duce la propia prótesis entre ellosimpedirá cualquier tipo de despla-zamiento.

En el sector posterior la fiabilidadde los pilares de zirconia no estan grande desde el punto de vistamecánico. Esto es debido a que lacarga habitual soportada por lossectores posteriores se sitúa cercao incluso supera la resistencia a lafractura de los propios pilares deóxido de zirconio. Por ello, si sequieren utilizar pilares de zirconiaen sectores posteriores sólo serárecomendable cuando no hayatramos pónticos y podamos situarun pilar por cada corona (figs.18a,18b y 18c). Una buena alternativapueden ser los pilares sobrecola-dos a los que se les inyecta cerá-

Fig. 18a Paciente a la que se realiza unpuente sobre cuatro implantes en elsegundo cuadrante. Se puede observar quehay un pilar de zirconia por cada corona

Fig. 18b Prueba de la estructura de óxidode zirconio (Cercon de Degudent) que dasoporte a la porcelana de las cúspidespalatinas y a la del punto de contactomesial

Fig. 18c En esta imagen se observa como5 años después no se ha producido nin-gún desprendimiento de la porcelana derecubrimiento


compararlos con los obtenidoscuando se trata de pilares de tita-nio. En este sentido, no se hanhallado diferencias ni en la pro-fundidad de sondaje, ni en elíndice de sangrado ni tampoco enel índice de placa al compararpilares de zirconio y pilares detitanio (Sailer y col. 2009b).

En resumen, podemos establecerque:1 Los pilares de zirconia son

aptos para soportar todo tipode fuerzas en el sector ante-rior y son de primera elecciónpara reponer dientes anterio-res.

2 Siempre que queramos usarzirconia en el sector anterior,lo lógico es que el pilar seatambién de zirconia.

3 Las coronas de zirconia im-plantosoportadas en el sectoranterior deben ser cementa-das.

4 El diseño de la corona de zir-conia sobre implantes debe serigual que sobre dientes natu-rales, pues todos los proble-mas que veíamos en el casode dientes, se acentúan paralos implantes por esa diferen-cia tan marcada entre diáme-tros de implante y corona.

En el segundo artículo, haremoshincapié en las indicaciones de laprótesis fija de óxido de zirconio–no siempre va a ser posible utili-zarlo– y en los detalles específicosque hay que tener en cuenta en sumanipulación clínica para obtenerel máximo rendimiento.

Los autores desean expresar suespecial agradecimiento a los téc-nicos de laboratorio con los quetrabajan día a día y a los que lescorresponde buena parte del éxitoclínico de las prótesis de zirconiaque ponen a sus pacientes: PereBaldomà Salxench, Fernando delas Casas Bustamante, Fernandode las Casas González, AlbertPujol Tarrats y Bernat Pujol Boira.

Por último, también se han valo-rado los diferentes parámetros desalud gingival con el objeto de

Figs. 19a y 19b Pilares sobrecolables, quese han encerado para obtener una formaque posteriormente de soporte a la porce-lana inyectada. Después del colado seenceran de nuevo para conseguir la formadefinitiva del pilar (la cera será sustituidapor porcelana inyectada –E.max Press deIvoclar Vivadent–)

Fig. 19c La ventaja de este tipo de pilares que se consigue aunar la estética de laporcelana con el mejor ajuste posible quees con un elemento mecanizado

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mica para darles la forma delmuñón y que aportará la estéticanecesaria (figs.19a, 19b y 19c).

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Ciencia y práctica

LDC 2010 2 · en los detalles específicos que hay que tener en cuenta en su mani-pulación...

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